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1、华华 北北 电电 力力 大大 学学毕毕 业业 设设 计（论计（论 文）附文）附 件件外外 文文 文文 献献 翻翻 译译学学 号：号： 0 姓姓 名：名： 周益泽 所在院系：所在院系： 动力与机械工程 专业班级：专业班级： 装备 1301 班 指导教师：指导教师： 贾军 原文标题：原文标题： 袋式除尘器的设计 20172017 年年 4 4 月月 1111 日日纤维对袋式除尘器的清灰除尘效率的影响1 1摘要近年来,无纺布袋式除尘器用于废物焚化炉高效收集灰尘和去除有害气体。然而,清灰除尘的效率随时间的变化使得袋式除尘器不再可用。尘埃在织物上的附着多少是袋式除尘器寿命长短的主要决定因素。在这项研究中
2、,一个平面滤波器被用于研究各种参数（袋式除尘器的结构和清灰除尘效率）之间的关系。结果证实, 在袋式除尘器中，纤维线密度、纤维弹性模量和毡制的纤维截面的形式影响着粉尘变位，从而影响袋式除尘器的效率。高纤维线密度的袋式除尘器可以防止灰尘穿过除尘器,从而轻易的帮助除尘器驱逐尘埃。对各种形式的纤维截面的应用表明，相同的纤维线密度，三角形式比圆形更好。较低的杨氏模量使纤维很容易弯曲，从而防止尘埃穿过袋式除尘器。所以纤维线密度、纤维弹性模量和纤维截面形式是影响袋式除尘器效率的元素。关键词:袋式除尘器,纤维线密度,纤维的弹性模量,清灰除尘效率、残余压力的损失。引言随着工业活动的迅速发展，超过自然净化能力的有
3、害物质已经排放，并且他们对我们的生活环境和生态系统的影响已成为一个主要的问题。因此，在工业场所采取了不同的对策,以防止大气污染。使用除尘技术将排放出生产设备的空气气流中的灰尘分离，就是其中的一个对策。目前，袋式除尘器收尘器通常用于垃圾焚烧设施和高炉。如图 1 所示，袋式除尘器使用筛选器 （支持织物内衬双边） 的外表面作为除尘的面，并通过此表面除尘、净化含尘气体。喷射脉动压缩空气将灰尘吹到除尘器内侧的一面。压缩空气的力量和形状突然变化的除尘器使积累的灰尘被剥落下来。因为它高效的集尘效率和较低的投资成本，袋式除尘器是目前使用最广泛的粉尘收1 出处：Textile Research Journal,
4、 2014, 84(7):764-771作者：L Bao，M Musadiq，T Kijima，K Kenmochi集器。有许多研究把重点放在了袋式除尘器的除尘特点,和粉尘有联系的工程和工业,通过总结这些研究，日本1在对尘埃收集器的设计和操作方面作出了重大贡献。然而，将灰尘从除尘器吹下的使用脉冲的射流空气对除尘器的连续运行至关重要。尘埃移动效率的提高，同时提高了袋式除尘器的使用寿命，并降低运行成本。因此，集尘和尘埃的移动是很重要的。许多研究已经在研究解决影响清灰而不是集尘效率的因素。然而，一些研究人员也曾报告过这一主题。辛迪等人2研究调查在除尘器部分中的不同压差与加速度之间的关系，还研究在圆柱
5、袋式除尘器中不同压差与除尘清灰效率之间的关系。除尘器单位面积的重量影响着除尘清灰效率。西蒙等人3就喷嘴大小和喷射位置对运动的圆柱袋式除尘器的影响进行了研究。丹尼斯等人4研究了除尘材料的表面对除尘器运动的影响。根据这些研究，表明材料和除尘材料的表面处理是影响除尘清灰效率的因素。艾伦贝克尔等人5在实验中使用平面滤波器并调查尘埃移动效率和布的加速度之间的关系。他们证明了当加速度增加，尘埃移动效率随之提高，并在有大量的积累灰尘情况下，效率迅速提高。丹尼斯等人6通过撞击除尘器上积尘的方式，发现更大的累积灰尘和更高的碰撞加速度能产生更高的尘埃移动效率。除此之外,他们报告说,为了清灰，高的加速度必须持续不断
6、运动。试验者们7提出了一种多脉冲喷射系统，其中脉冲参数随当前所使用的尘埃变位系统的变化而单独变化。结果表明，如果消耗相同的空气量清灰除尘，我们所建议的多脉冲除尘移动系统的除尘清灰效率比之前提高了 10%。然而，很少有研究关注袋式除尘器结构中的纤维直径和单位面积重量对清灰除尘效率的影响。因此，许多问题仍不明朗。在这项研究中,我们侧重关注纤维结构(纤维的直径、形式、以及其杨氏模量)对毛毡式袋式除尘器清灰除尘效率的影响以提高袋式除尘器的清灰除尘效率。我们准备好了不同的参数的滤袋,进行清灰除尘实验,研究纤维结构对清灰除尘效率的影响,并探讨其机制。实验袋式除尘器样品的建设探讨纤维特性对除尘器除尘效率性能
7、的影响，六种用于高炉除尘类型的袋式除尘器(表 1) 的原型都由日本主轴有限公司生产或提供。毛毡的纤维所有类型的聚酯都有。示例 1 是商业上可用的引用产品。样本 1、 3 和 6 在纤维线密度 （2.2、 1.7 和 1.4 分特克斯） 会发生变化，但具有相同的值的其他参数。样本 2、 3 和 5 中纤维强度 （制造商的值） 不同，但具有相同的值的其他参数。样本 1 和 4 的纤维横断面形式会发生变化；示例 4 是三角形。该除尘器的厚度为 2 毫米，和袋式除尘器的密度是 300 公斤/m32，除尘器的孔隙率是 0.782。试验设备的描述在本研究中使用的集尘设备 (图 2) 符合对日本工业标准 (
8、JIS) Z 8909-1。本设备由一个灰尘供给器、 一个分散装置、 一个袋式除尘器、 一个抽风机、 一个射流脉冲清洗系统，和一个用于测量压力损失和流体流量的系统组成。除尘器示例是固定在一个框架 (13) 并设置在无灰尘与有灰尘的中间。灰尘被添加到尘埃供应容器内 (8)，紧接着除尘过程开始。总除尘面积是 0.314m2。除尘一直进行直到压力损失达到量 1000Pa （P控制） ，在这段时间的灰尘移动过程开始。脉冲注射后，测定除尘器的压力损失 (P控制)。除尘实验的条件都列在表 2 中 ，灰尘移动实验的条件都列在表 3 中。图 3 说明了压力损失与时间的关系。在这里，P最初的 是一种新的除尘介质
9、的压力损失。随着除尘的继续，压力损失增加，直到它达到压力损失 (P控制) 的控制量，即 1000Pa;然后灰尘移动过程开始。尘埃脱落后，压力损失减小，并重新开始除尘过程。当使用新的除尘器时，其初始压力损失 (P最初的) 很低。剩余压力损失(Pci) 随着除尘期间由于未被除尘出的灰尘的不断积累而不断增加。残余压力损失和压力损失 (P控制) 的控制值之间差异减小，就必须用射流空气脉动或增加耗电功率的方式来使灰尘频繁脱落，这样还会降低除尘器的使用寿命。为确保新除尘器就像一个曾经被用于一个实际的机器（使尘埃穿过除尘器）上的除尘器一样，在很短的时间内,通过震动和在上次报告7中提到的空气流使更多的尘埃粘黏
10、在除尘器上，采用粘贴加速试验设备能使灰尘迅速渗透除尘器(图 4)。气体扩散部分的压力设置为 500Pa。一团灰尘(40 g)被用于除尘器。随着气体的扩散,除尘器通过 48 小时不停的振动来加速灰尘渗透穿过除尘器。2.3 实验描述在几个阶段进行了试验。在第一阶段，灰尘分散容器断开连接，记录使用一种新的尘埃除尘介质除尘出干净空气时的压力损失(P最初的)。注入压缩空气紧接着排放，并记录各种传感器的反应。这第一系列试验的目的是确定新的除尘介质对射流脉冲注入压缩空气的反应。第二阶段涉及加载了除尘介质的振动设备。随着气体的扩散,除尘器通过 48 小时不停的振动来加速灰尘渗透穿过除尘器。除尘介质由振动设备处
11、理后，每个除尘介质进行了 10 次除尘和清灰除尘过程。记录下除尘介质的残余压力损失 (Pci)，并由下面的公式推导出清灰除尘效率（） 。= P最初的 /Pci （1）六个样品都用于除尘器示例除尘器的纤维样品的力学性能是由日本岛津公司制造的自动图表 (AG-20KND)使用负载单元格 (1N)测定。样品长度是 100 毫米,测试速度是 2 毫米/分钟。纤维的杨氏模量也被确定了。十个样品被用于每个纤维样品里。结果与讨论纤维直径的影响袋式除尘器的聚合纤维极大地影响除尘器除尘:一个较小的纤维直径会有更好的除尘效果。1使用清灰除尘效率来衡量样本 1,2,6，来探讨纤维直径对袋式除尘器的清灰除尘效率的影响
12、。除尘器是由纤维密度为 1.38103 公斤/立方米的聚酯构成。样品 1 的纤维直径是 14.2m;样品 2 是 12.4m;样品 6 是 11.3m。图 5 对照了样品的清灰除尘效率和不同的纤维直径。水平轴代表纤维直径。样品 2 和样品 6 的纤维比示例 1(商业产品) 的薄。其他的参数都是一样的。越大的纤维直径会造成越低的清灰除尘效率。在样例 6 中, 清灰除尘的效率是样品 1 的 1.3 倍,证明了除尘器的纤维线密度越低，清灰除尘效率越高。纤维线密度低的除尘器有很大的纤维表面积,因此,灰尘容易积累在纤维表面(即毛毡的表面),并且很容易脱落。此外, 因为纤维线密度低，纤维的二阶矩区域变得越
13、来越小;因此,纤维很容易弯曲变形。在除尘的压力下，纤维容易下降并形成层(图 6)。结果就是纤维之间的间隙减少,灰尘很难从里面穿透毛毡面;相反,它会在表面不断积累。尘埃脱落时纤维很容易弯曲,它们会沿着流道发生变形。因此,尘埃是被穿透的液体一同携带穿过纤维并且脱落的。我们假设当空气脉冲应用时，表面积累灰尘会使灰尘更容易被除去;因此,清灰除尘效率提高。在除尘除尘和移动测试后使用显微镜(大众- 6000,日本基恩士有限公司)检查灰尘的积累情况。图 7(a)展示了一个示例 1 除尘器的截面的照片用于参考产品。表面的灰尘积累深度达到了除尘器布的厚度的 1/4。图 7(b)是一张样品 2 除尘器的横截面照片
14、。示例中的灰尘渗透深度少于示例 1 的,可以很容易地去除;因此,清灰除尘效率提高。Influence of Fibers on the Dust Dislodgement Efficiency of Bag FiltersAbstractL. Bao,1 M. Musadiq,1 T. Kijima,2 and K. Kenmochi1*1 Faculty of Textile Science and Technology, Shinshu University , 3-15-1 Tokida Ueda-shi, Nagano-ken 386-8567 Japan *2 Nihon Spind
15、le Manufacturing Co., Ltd., 4-2-30 Shioe, Amagasaki-city, Hyogo, 661-8510, JapanIn recent years, non-woven bag filters have been used in waste incinerators for efficient collection of dust and removal of detrimental gas. However, dust dislodgement efficiency decreases with time until the bag filters
16、 are no longer useable. Dust adhering to the fabric is a major determinant of bag filter life. In this study, a flat filter was used to study the relationship between various parameters of a bag filters structure and dust dislodgement efficiency. The results confirm that fiber linear density, fiber modulus of elasticity, and forms of fiber cross-section of felt in bag filters affect the dus
