布袋除塵器可視化設計實驗

布袋除塵器實驗仿真實驗指導書通風與大氣污染控制工程仿真系列實驗

實驗7-布袋除塵器實驗一、實驗目的（1）．熟悉濾塵器性能測定裝置的結構和基本原理。（2）．掌握測定濾塵器（濾布）性能的方法。二、實驗裝置和虛擬設備實驗裝置由濾布試件、空氣管路系統(tǒng)、發(fā)塵裝置、采樣系統(tǒng)等組成（見下圖7-1）：圖7-1布袋除塵器性能測試裝置結構圖1．試件試件為初效或中效濾布（無紡布），為了增大過濾面積，將濾布試件做成袋狀。2．空氣管路系統(tǒng)空氣管路系統(tǒng)由進氣段（前采樣段）、試件段、出氣段（后采樣段）、孔板、整流柵、風機、調節(jié)閥門等組成的。其風量用孔板配微壓計測量；試件阻力用靜壓環(huán)配微壓計測量。為了防止粉塵對室內空氣造成污染，在風機出口處裝有二次濾塵器（或將排風直接引至室外）。3．發(fā)塵裝置發(fā)塵裝置為一振動式漏斗，發(fā)塵量可通過閘板開口大小來控制。所用塵樣可采用滑石粉、雙飛粉、煤粉等干燥、松散的細顆粉塵。4．采樣系統(tǒng)采樣系統(tǒng)由采樣管、濾筒、U型管壓差計、轉子流量計和真空泵等組成，采樣系統(tǒng)的空氣流量用轉子流量計測量，流經流量計的空氣壓力用U型管壓差計測量。三、實驗原理和工況點參數(shù)測量及計算方法利用畢托管、微壓計測采樣點風速數(shù)據(jù)處理：濾塵效率：式中：y1，y2——濾塵器進出口處空氣的平均含塵濃度（mg/m3）其中式中：——前采樣段采樣前后的濾筒質量（mg）——后采樣段采樣前后的濾筒質量（mg）L1，L2——前、后采樣段流經采樣管的空氣體積（m3）其中：式中：V1，V2——前后采樣段流經采樣管的空氣流量（m3/h）T——采樣時間（min）由于流量L1，L2是由轉子流量測得的，而使用的轉子流量計均是在t=20℃，P=101.3Kpa的狀況下標定的，所以必須進行修正：式中：——前后采樣段采樣流量計的讀值（m3/h）t——采樣流量計前后的空氣溫度（可近似用室溫代替）（℃）B——測試時的大氣壓力（kPa）Pt1，Pt2——前后采樣流量計前的壓力計讀值（kPa）四、實驗步驟和操作說明1．操作說明圖7-2中序號說明：：stop開關，點擊按鈕，即可退出實驗；：離心風機型號，點擊菜單，即可在下拉列表中選型不同型號風機；單擊離心風機下的“性能參數(shù)”即可彈出風機銘牌；：離心風機（鼓風機），點擊風機圖片，即可關閉/運行風機。：主控閥，用于調整流量，按住紅色指針左右旋轉，即可調整閥門開度，閥門全開時，表示開度最大，取值為1.0；全部關閉時開度最小，取值為0；閥門量程也可在界面直接修改；：發(fā)塵器，點擊藍色閃爍點，即可彈出如圖7-3所示的放大圖，在發(fā)塵參數(shù)設置的橙色框內，可任意設置發(fā)塵參數(shù)，點擊“ok返回”按鈕即可返回縮小圖；：分析儀，用于測量進入除塵器前的煙塵濃度，點擊分析儀即可彈出如圖7-3所示的放大圖，讀取除塵前的煙塵濃度，再點擊分析儀，即可返回簡圖；其下側的主流量測量儀用于顯示進塵流量，可通過主控閥調整，儀表的量程可以修改；：U形管，測壓，用于測量除塵器的全壓，點擊藍色閃爍點，彈出如圖7-3所示的放大圖，可讀得煙塵進入除塵器前的全壓，點擊“ok返回”按鈕即可返回縮小圖，可直接在U形管上修改量程；：除塵器設計，點擊藍色閃爍點，彈出如圖7-3所示的放大圖，布袋除塵器參數(shù)設置框和運行參數(shù)顯示框，在參數(shù)設置框中可以設置濾袋條數(shù)、濾袋長度、濾袋直徑、煙氣溫度等參數(shù)，選擇濾料、粉塵種類；運行參數(shù)顯示框的參數(shù)不可修改，如果煙氣溫度或速度超標，則會紅色報警提示，該部分；點擊“ok返回”按鈕即可返回縮小圖，另外，單擊除塵器的筒身部位，可顯示如圖7-3所示的內部結構原理圖；：U形管，測壓2，用于測量除塵器的頂部和底部的壓差，即能量損失；點擊藍色閃爍點，彈出如圖7-3所示的放大圖，可讀得管道中的靜壓，點擊“ok返回”按鈕即可返回縮小圖，可直接在U形管上修改量程；：分析儀2，用于測量除塵后的煙塵濃度，點擊分析儀2即可彈出如圖7-3所示的放大圖，讀取除塵后的煙塵濃度和凈化效率，再點擊分析儀，即可返回縮小圖；：離心風機（鼓風機），點擊風機圖片，即可關閉/運行風機。圖7-2實驗系統(tǒng)主界面圖7-3實驗系統(tǒng)展開圖2．實驗步驟（1）點擊“布袋除塵器”下的ok按鈕，進入“氣環(huán)反吹布袋除塵”實驗，如圖7-2所示；（2）點擊，選擇離心風機型號；（3）點擊左下角的“性能參數(shù)”按鈕，即彈出“風機銘牌”，根據(jù)風機銘牌，選擇相應轉速的離心風機；（4）保證鼓風機、引風機至少一臺運行；（5）設置發(fā)塵器，確定發(fā)塵量、特征粒徑及級配；（6）調整主控閥，確定主流量；（7）設計除塵器，設置濾袋條數(shù)、濾袋長度、濾袋直徑、煙氣溫度等參數(shù)，確定濾料和粉塵種類；（8）讀數(shù)。讀分析儀中入口煙塵的濃度，主流量的數(shù)值；讀U形管所顯示的除塵器能量損失，即阻力損失；讀分析儀2中出口煙塵的濃度和除塵效率；記錄數(shù)據(jù)，填入如表7-1所示的實驗記錄表；（9）分別改變除塵器設計參數(shù)、發(fā)塵參數(shù)、主流量、鼓風（引風）等實驗條件，重復8，獲取讀數(shù)；（10）處理實驗數(shù)據(jù)，說明除塵器的阻力、除塵效率與風量關系曲線；除塵器的最佳效率點等。五、操作舉例：不同濾料下布袋除塵器的性能測定（1）點擊“布袋除塵器”下的ok按鈕，進入“氣環(huán)反吹布袋除塵除塵器”實驗，如圖7-2所示；（2）點擊，選擇離心風機型號“T4-72-3.6”；（3）點擊左下角的“性能參數(shù)”按鈕，根據(jù)風機銘牌，選擇轉速2900rpm的離心風機；（4）使保證鼓風機和引風機都運行；（5）設置發(fā)塵器，確定發(fā)塵量357.5g/min，特征粒徑及級配為默認參數(shù)；（6）調整主控閥，使其開度為1，確定主流量為29.78m3/min；（7）設計除塵器，設置濾袋條數(shù)、濾袋長度、濾袋直徑、煙氣溫度等參數(shù)為默認參數(shù)，確定濾料為棉織物，粉塵種類為白云石；（8）讀數(shù)。讀分析儀中入口煙塵的濃度，主流量的數(shù)值；讀U形管所顯示的除塵器能量損失，即阻力損失；讀分析儀2中出口煙塵的濃度和除塵效率；記錄數(shù)據(jù)，填入如表7-1所示的實驗記錄表；（9）改變?yōu)V料種類，再獲取5個工況點，重復8，獲取讀數(shù)，填入表7-1；（10）處理實驗數(shù)據(jù)，說明除塵器的阻力、除塵效率與濾料種類的關系曲線。（11）分析實驗數(shù)據(jù)，如圖7-4所示，羊毛的除塵效率最高，其次是棉織物，最差的是尼龍。表7-1旋風除塵器實驗數(shù)據(jù)記錄工況點主流量(m3/min)入口煙塵濃度(g/m3)出口煙塵濃度(g/m3)除塵效率(%)除塵器阻力(mmH2O)棉織物29.78120.1298.9990蠶絲32.1411.10.2298.05100羊毛28.212.40.0999.28100尼龍35.71100.4295.7990滌綸30.311.81.0398.8290玻璃纖維35.0410.20.3896.3090圖7-4六、實施仿真實驗實驗7-1：不同主流量下布袋除塵器的性能測定實驗7-2：不同發(fā)塵參數(shù)下布袋除塵器的性能測定實驗7-3：不同除塵器設計下布袋除塵器的性能測定實驗7-4：不同通風方式下布袋除塵器的性能測定仿真實驗數(shù)據(jù)風機型號T4-72-3.6(rpm=2900)發(fā)塵量657.5，其他默認主控閥：1濾料粉塵種類濾袋條數(shù)煙氣溫度濾袋長度濾袋直徑風機測壓測壓2主流量除塵前濃度除塵后濃度除塵率棉織物飛灰（油）304520.15鼓風機15.82816.5539.70.2999.26鼓+引15.84024.2527.10.7697.180.2鼓風機15.81617.1438.40.0899.78鼓+引15.83434.8718.90.6596.530.25鼓風機15.81625.625.70.1499.46鼓+引15.41848.6913.50.6295.412.50.15鼓風機15.81816.5539.70.199.740.2鼓風