除尘器内部流场数值模拟

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  第 4 3 卷第10期 .43 〇 .10 Vol N TIMES AG RIC ULTURAL M A C H IN E R Y 时 代 农 机 2016年 1 0 月 .2016 O ct 除尘器内部流场数值模拟 何 兰 , 刘文杰 (苏 州 大 学 机 电 工 程 学 院 , 江 苏 苏 州 215021) 摘 要 : 文章介绍某除尘器内部流场数值模拟分析, 并诊断出流场分布不均匀的原因, 提出优化方案, 使除尘器 在实际应用中有更好的效果。 关键词: 除尘器; 气流流场; 数值模拟 中图分类号:X701.2 文献标识码:A 文章编号:2095-980X (2016)10-0044-02 Internal Flow Field Numerical Simulation of Dust Catcher HE Lan,LIU Wen-jie (Mechanical and Electrical Engineering College ,Suzhou University, Suzhou,Jiangsu 215021, China) Abstract:The article introduces the internal flow field numerical simulation of a dust catcher,and the cause of the uneven distribution of flow field,then puts forward optimized scheme to make dust catcher have a better effect in actual application. Key words : dust catcher; air flow field;numerical simulation 格 单 元 4380个 ,占总网格数的0.27%,网格单元的最大 1 除尘器结构形式 该除尘器由前端的重力沉降室和后端的袋式除尘器 EquiSize Skew 值为 0.88。 4 计算结果分析 (1)气体流动迹线 可知, 气体进入除尘器后 直接撞击第一排滤袋前的挡板, 在重力沉降室上下分别形 成两个大的漩涡。 组合 而 成 , 两者之间用隔板隔开。气体从中间进入重力沉 降室, 预除尘后从箱体的两侧进入袋式除尘器, 净化后的 气体经上箱体后从中部排出。袋式除尘器采用扁布袋, 共 14个处理单元, 各处理单元之间不隔开;采用上下两节组 成的船型灰斗。 2 物理模型 为 保 证 CFD 分析结果的可靠性,按照除尘器的真实 尺寸建立计算的物理模型。同时, 考虑到计算过程的收敛 性和计算机的实际性能,对除尘器的结构做如下简化:① 扁袋结构的简化, 忽略滤袋的转角处;②忽略上箱体中气 包、 脉冲阀和喷吹管对流场的影响;③对除尘器的所有内 部构件都做无壁厚处理;④本次 CFD 分析为单相流分析, 不考虑颗粒相对气流的影响;⑤该除尘器的结构左右对 称, 为节省时间, 取一侧为计算区域。 图 1 气体迹线)各滤袋出口速度分布。图 2 中过滤单元前端和后 端的空白表示其速度大于2.5m/s 。 由 图 2 中的滤袋出口速 度分布可知, 前面过滤单元出口处的速度远小于后面的。 3 边界条件和网格划分 此除尘器在常温下工作, 设入口气体温度为27°C 。 此 温 度 下 ,空 气 的 动 力 粘 度 p =1.7894e -5 P a .s ,密 度为 1.225kg/ m3。采用湍流强度和水力直径定义对出入口的湍 流进行定义, 分别采用速度入口、 压 力 出 口 。采用混合网 格, 总 网 格 数 量 约 为 164万 ;其 中 EquiSize Skew0.7的网 图2 收稿曰期=2016-09-05 作者简介:何兰, 主要研究方向:机电工程。 各滤袋出口速度分布 (3)沿气流方向各截面上速度分布如图3 所 示 。 44 何兰, 刘文杰:除尘器内部流场数值模拟 设计研究 (2) 原 设 计方案中在1? 4 的处理单元两侧加设角钢是 很有必要的。由模拟结果可知, 第 5 个处理单元下部的气 流速度也较大, 是否可以也加设角钢保护滤袋。 (3) 各处理单元所处理的烟气量沿着气流方向依次增 加, 导致原方案中在箱体两侧所加的导流板可能达不到预 计的作用, 可考虑进行改进。 图3 沿气流方向各截面上速度分布 6 除尘器结构的优化及其计算结果 (1) 结构的优化。 根据初步模拟计算所得到的结论, 对 (4)截 面 所 在 位 置 如 图 4 所 示 , 箱体侧面速度分布如 图 5 所示。由 图 4 、 图 5 可知原设计中, 在前四个处理单元 的进气侧加角钢对滤袋进行防护是有必要的。可否考虑 对后续各处理单元的下部也加角钢进行保护。 原除尘器的结构进行优化。具体改进如下:①在箱体两侧 第 1、 2、 3处理单元的进气烟道内加圆弧形导流板。 沿着气 50mm 。②将除尘器入口管道向外移动244mm (即原插入 流 的 运 动 方 向 导 流 板 的 半 径 依 次 为 150mm 、 100mm 、 深度的一半) 。 (2) 优化后的计算结果。结构改变后除尘器出入口的 静 压 差 为 2223Pa ;原除尘器出入口静压差为2441Pa , 由此 可 见 ,减少入口管道的插入深度能有效降低除尘器的压 降。图 7 为对称平面上的速度分布, 与原除尘器的速度分 布基本一致。加角钢后, 除尘器箱体侧截面上速度分布于 图4 截面所在位置示意图 无角钢时相比明显下降。 具 体 分 布 如 图 8 所示。 图 9 为加 导流板前后各滤袋处理气量的对比图。可见加导流板后 各滤袋处理的气量各趋于均匀,但位于最后的几个滤袋 的处理气量还是明显大于其它滤袋。 图5 箱体侧面速度分布 (5)扁袋的处理气量对比。图 6 中各滤袋的编号沿着 气流方向依次变大。从 图 6 可看出, 各处理单元所处理的 烟气量是不均匀的。每个处理单元的平均处理气量为从 第二个单元开始各单元所处理的烟气量逐渐变大,最后 一个得单元的处理气量明显大于前几个。 图7 结构改变后对称面上速度分布 图8 加角钢后箱体一侧截面上(y=510)的速度分布 5 初步结论 采 用 FLUENT 软件对除尘器的内部流场进行模拟计 算, 对结果进行分析后可得到以下结论。 (1)烟气进入除尘器后, 以较高的速度撞击前端的隔 板, 增加了压降;并且产生较大的漩涡, 影响粉尘的沉降。 图9 加导流板前后各滤袋处理气量对比分析图 (下转第4 7 页 ) 时代 曾宏焱: 贴片元器件的手工焊接技巧 设计研究 铁, 依次点焊即可。 对于管脚多而且密集的芯片, 除了点焊 外, 还可采取拖焊, 即在一侧的管脚上足焊锡后利用烙铁 将锡熔化往该侧剩余的管脚上抹,同时在这侧管脚上刷 点松香水, 这样不容易造成引脚桥连短路。熔化的焊锡可 贴片元器件焊接所需的常用工具除了上述所说的之 外, 还有一些如海绵、 洗板水、 硬毛刷、 胶水等。 2 贴片元器件手工焊接的步骤 (1) 以 流动, 因此有时也可以将板子适当的倾斜, 将多佘的焊 清 洁 和 固 定 PCB 。 在焊接前应对要焊的 P C B 板面 锡 弄 掉 。值得注意 的 是 , 不论点焊还是拖焊, 都非常容易 进行检查, 确保其干净。 手工焊接P C B 时 , 如果条件允许, 造成相邻管脚被焊锡短路。但这点不用担心, 关键的是所 可以用焊台固定好后再焊接, 一般情况下用手固定就好。 有的引脚都与焊盘很好地连接在一起, 没有虚焊。申博开户网站! 固定贴片元器件。贴片元器件的固定是非常重要 (4) 清除多佘焊锡。在焊接时由多佘焊锡造成的管脚 的。根据贴片元器件的管脚多少, 其固定方法大体上可以 (2) 分为两种, 单脚固定法和多脚固定法。对于管脚数目少的 贴片元器件如电阻、 电容、 二极管、 三极管等, 一般采用单 脚固定法。 即先在板上对其中的一个焊盘上锡。 然后手拿 镊子夹持元件放到安装位置并轻抵住电路板, 右手拿烙铁 靠近已镀锡焊盘熔化焊锡将该引脚焊好(如图1 所 示 ) 。 焊 好一个焊盘后元件已不会移动, 此时镊子可以松开。而对 于管脚多且多面分布的贴片芯片, 单脚是难以将芯片固定 好的, 这时就需要多脚固定, 一般可以采用对脚固定的方 法 (如 图 2 所 示 ) 。 即焊接固定一个管脚后再对该管脚对角 线的管脚进行焊接固定,从而达到整个芯片被固定的目 的。 短路现象, 可以拿吸锡带将多佘的焊锡吸掉。没有专用的 吸锡带, 也可采用电线中的细铜丝来自制吸锡带。 自制的 方法是将电线的外皮剥去之后, 露出里面的细铜丝, 此时 用烙铁熔化一些松香在铜丝上就可以了。此 外 , 如果对焊 接 结 果不满意, 可以重复使用吸锡带清除焊锡, 再次焊接 元件。 (5) 清 洗 焊 点 和 PCB 板 。焊接和清除多佘的焊锡之 后, 芯片基本上就算焊接好了。但是由于使用松香助焊和 吸锡带吸锡的缘故,板上芯片管脚的周围会残留一些松 香, 虽然并不影响芯片的工作及正常使用, 但不美观。 而且 有可能造成检查时不方便。因此有必要对这些残佘物进 行清理。 常用的清理方法可以用酒精和洗板水。 酒精清洗 擦除时注意适量, 其浓度最好较高, 以便快速溶解松香之 类的残留物。 3 结语 综 上 所 述 ,焊 接 贴 片 元 器 件 总 体 而 言 是 “ 固定— 焊 接— 清洁” 这样一个过程。其中元件的固定是焊接好坏的 图 1 对管脚少的元件进行固定焊接 前提, 一定要有耐心, 确保每个管脚和其所对应的焊盘精 确 对 准 。焊 接 时 , 一定要控制好焊锡的量(过多和过少都 不行) ,在焊接多管脚芯片时,对管脚被焊锡短路不用担 心, 可以用吸锡带进行吸焊或者就只用烙铁利用焊锡熔化 后流动的因素将多佘的焊锡去除。当然这些技巧的掌握 是要经过练习的。因此, 要想成为一个焊接贴片元器件的 高手, 就需要多练习从而提高熟练程度。? [1] 李胜铭.贴片电子元器件焊接技巧[J ].电子制作, 2011,(1). [2] 挑战者.电装工艺( 贴片焊接) [J ].电子产品可靠性与环境试验. 2003,(8). [3] 于建民. 怎样焊接贴片元器件[J ].家电检修技术, 2010(23). [4] 杜中一. SMT表面组装技术[M].北京: 电子工业出版社, 2009. 2004. [2] 钟秦.燃煤烟气脱硫脱硝技术及工程实例[M].北京: 化学工业出 版社,2002. [3] 王福军. 计算流体动力学分析— — CFD软件原理与应用[M].北 京: 清华大学出版社,2005. [4] 李思明, 李彩亭, 曾光明, 等.新型湿法除尘除有害气体斜板塔的 流场分析[J ] . 环境工程学报,2007,1(5). [5 ]李思明. 新型湿法斜板塔德数值模拟[D ] . 长沙: 湖南大学,2007. 代 ^1111 参 考 文 献 图2 对管脚较多的元件进行对脚或多脚固定焊接 (3 )焊接其余的管脚。 元件固定好之后, 应对剩下的管 脚进行焊接。 对于管脚少的元件, 可左手拿焊锡, 右手拿烙 (上接第4 5 页 ) ( 3)最终结论。 ①在前四个处理单元加 角钢能有效的降低滤袋前的气速, 很好地保护滤袋;②减 少进风管的插入深度将有效降低除尘器压降;③前述所 加的导流板能起到增加个滤袋处理气量均匀性的目的。 ? 参考文献 [1]郝吉明, 马广大.大气污染控制工程[M].北京: 高等教育出版社,

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