数学建模(3)

2019-04-14 16:25

大气体通过的各部位的面积,最大限度的降低气流速度,减小设备本体阻力损失。 (2)滤料阻力分析

洁净滤料的阻力计算式可用下式表示:?Pg?cVf

表二 滤料阻力特性

项目 滤料类型 洁净滤料阻力系数c 残余阻力?P(Pa) 非织造滤料 ?20 ?300 机织滤料 ?30 ?400 滤袋阻力与滤料的结构、厚度、加工质量和粉尘的性质有关,采用表面过滤技术(覆膜等)是防止粉尘嵌入滤料沉处的有效措施。 (3)滤袋表面残留粉尘阻力

滤袋使用后,粉尘渗透到滤料内部,形成“深度过滤”,但随着运行时间的增长,残留于滤料中的粉尘会逐渐增加,滤料的阻力也会显著增大,最终会形成堵塞,同时也意味着滤袋寿命终结。 袋式除尘器在运行过程中要防止粉尘进入滤料纤维间隙,如果出现糊袋,则过滤状态会更加恶化,一般情况下,滤料阻力长时间保持小于400Pa是理想的状态。

残留在滤料中的粉尘层阻力计算式如下:

?Pc?kVf

在保证净化效率的前提下,应尽量减少残留粉尘的阻力,相关措施:

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a.选择强力清灰方式或缩短清灰周期,并保证清灰装置正常运行。 b.强化滤料表面光洁度,采用表面过滤技术,如使用覆膜滤料。

通过SPSS软件得出以上两图。分析出阻力与清灰周期有关。 (4)堆积粉尘层阻力?Pd

堆积粉尘层的阻力?Pd与粉尘层的厚度有关,计算式为:

?Pd???

除尘器型号和滤料确定后,堆积粉尘层阻力是设备阻力构成中的唯一可调部分。堆积粉尘层阻力(即清灰上下限阻力设定差值)主要与粉尘的粒径、黏性、粉尘浓度和清灰周期有关。粉尘浓度低时,可延长过滤时间,当粉尘浓度高时,可适当缩短清灰周期。 (5)理想袋式除尘器设备阻力

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表三 理想袋式除尘器设备阻力和分布

洁净滤料项目 正常值(Pa) 300 80 300 120 800 滤袋残留阻力 堆积粉尘设备阻力 层阻力 结构阻力 阻力 最大值(Pa) 300 80 400 220 1000 由表三可见,采取降阻措施后,理想的袋式除尘器阻力比传统的袋式除尘器阻力降低25%~30%。 (6)结论 降低阻力的措施:

a.降低气流在除尘器内的流动速度并采取导流措施使气流合理运动,使结构阻力降低。

b.采用覆膜滤料,可降低残留阻力和粉尘层厚度。

c.合理的清灰次数和清灰强度可降低粉尘层厚度,降低粉尘层阻力。 十、模型四的假设

(1)假设滤袋的结构和布置没有受到诸如除尘器过滤风速,滤袋口风速,反吹强度操作条件等因素的影响干扰。 十一、模型四符号说明

S—每条滤袋的过滤面积;m2 d—滤袋的直径;m

L—滤袋长度;m v—每个滤袋所占的空间体积;m3

?—相邻两条滤袋的中心距;mc—相邻两条滤袋的间距;m

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Nv—除尘器滤袋间,单位面积内的过滤面积;m2/m3

十二、模型四的建立与求解

1、利用除尘器的体积布置密度模型,来分析布袋间的距离。

由该图可列出以下计算式:

S??dL

v??2L?(d?c)2L

Nv?S?dL?d?2? v?L(d?c)22、取定间距c的一系列值可得出相应的曲线

从图中可看出,c对Nv值影响显著,尤其在最佳d值附近为甚,但当d值大到一定程度后,c值对Nv的影响逐渐减弱。

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十三、模型五的

Aba?—布袋总过滤面积;

m2n1—布袋的个数 —脉冲周期h

—过滤风速;

m/min—单个布袋过滤面积;

m2TQi2

Dg—袋式除尘入口烟气量;

Lm3/hvf

—布袋直径;m—布袋长度;m —设定清灰时的容器量;

g/m2

g/m3ci2—布袋除尘入口烟气含尘质量浓度;—袋式除尘器的效率;% —袋式除尘器出口烟气含量浓度;

m3/min?0c02n2Q3—压缩空气消耗量;

mg/m3—脉冲阀数量 ?—附加系数(一般取1.2)

?R5—为随机函数 Dq—袋式除尘器漏风率

q—每个脉冲阀每吹一次耗气量;

m3/min

十五、模型五的建立与求解 通过仿真数学模型(滤袋的直径、高度和条数模型、脉冲时间和脉冲周期模型)得出以下式子:

Ab?AQi2n1?ba? 60vfa???DLT?(Ab?g)(ci2?Qi2)

Q3??n2q(1??0)ci2c02? ?TDq?0?99.9%?R5

'c标?Dq 当?0?1?

ci2时,smax??1??0?.

15

'w?Dq


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