脉冲喷吹金属滤袋除尘技术

系统总结了研究团队近几年在脉冲喷吹金属滤袋除尘器的技术原理、清灰性能与关键控制参数之间关系的研究成果。对比研究了不同压力下脉冲喷吹金属长滤袋除尘器与传统材料滤袋的侧壁压力分布规律；研究了不同喷嘴和脉冲宽度对金属滤袋侧壁压力分布的影响规律；第8章运用数值模拟技术研究了长金属滤袋清灰压力场的分布规律，解决了金属长滤袋的清灰压力分布的不均匀性。论述了金属滤袋除尘器的设计；简要介绍了相关行业的应用案例。

《脉冲喷吹金属滤袋除尘技术》介绍了脉冲喷吹金属滤袋除尘器的技术原理、清灰性能与关键控制参数之间的关系；研究了金属滤袋材料的特性与脉冲金属滤袋除尘器的过滤、清灰性能的关系，深入探讨了脉冲喷吹金属滤袋除尘器的关键控制技术，介绍了脉冲喷吹金属滤袋除尘器的清灰性能；探讨了脉冲喷吹金属长滤袋的清灰性能与清灰参数之间的关系，通过脉冲金属长滤袋清灰性能的数值模拟，探寻金属长滤袋清灰压力场的规律，解决了金属长滤袋的清灰压力分布的不均匀的问题；对金属滤袋除尘器的设计及相关行业的应用案例进行介绍。本书内容充实且实用，为脉冲喷吹金属滤袋除尘器的设计和应用提供了重要的理论支持和实践指导。本书具有较强的理论性、实践性和可操作性，可供安全工程专业职业健康工作者以及环境工程专业大气污染治理工作者使用，也适合高等院校相关专业师生参阅。

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第1章绪论11.1背景及意义11.1.1背景11.1.2意义31.2金属滤袋除尘器的进展41.2.1金属滤袋除尘器的发展起源41.2.2金属滤袋的研究现状51.3金属滤袋除尘器的工作原理7参考文献8第2章金属滤袋材料102.1金属滤袋材料分类及特性102.1.1金属滤袋材料分类102.1.2金属滤料的织造和整理112.1.3金属纤维多孔材料特性172.2金属滤袋材料的发展及研究现状232.2.1金属滤袋材料的发展232.2.2金属滤袋材料的研究现状24参考文献25第3章金属滤袋清灰性能的研究273.1金属滤袋除尘器简介273.1.1金属滤袋除尘器分类273.1.2金属滤袋除尘器工作原理283.2金属滤袋清灰性能实验303.2.1实验装置与实验流程303.2.2实验设计373.2.3实验步骤及注意事项383.3金属滤袋清灰过程实验研究383.3.1喷吹距离对侧壁压力峰值分布的影响383.3.2喷吹孔径对侧壁压力峰值分布的影响423.3.3金属纤维毡滤袋与纤维毡滤袋压力分布比较43参考文献44第4章不同条件下金属滤袋的清灰性能比较464.1金属滤袋的特性464.2粉尘嵌入对金属滤袋清灰性能的影响474.3高强度喷吹对金属滤袋清灰性能的影响49参考文献54第5章脉冲金属滤袋除尘器过滤与清灰性能555.1实验背景及目的555.2实验平台设计565.2.1供气系统和脉冲喷吹系统575.2.2入料系统和过滤系统575.2.3实验数据测量仪器595.3实验设计615.4实验步骤及注意事项625.5实验结果与分析645.5.1较高过滤风速（＞1.8m/min）对金属滤袋除尘器清灰效果的影响645.5.2不同粉尘浓度对金属滤袋除尘器清灰效果的影响75参考文献77第6章脉冲金属长滤袋清灰性能实验786.1实验背景及目的786.2实验装置与实验流程796.3金属长滤袋清灰参数与清灰性能研究806.3.1不同喷吹压力下金属长滤袋侧壁压力峰值分布研究816.3.2不同喷吹距离下金属长滤袋侧壁压力峰值分布研究846.3.3不同喷吹孔径下金属长滤袋侧壁压力峰值分布研究876.4脉冲喷吹金属长滤袋（分节）清灰参数与清灰性能研究886.4.1不同喷吹压力下金属长滤袋（分节）侧壁压力峰值分布886.4.2不同喷吹距离下金属长滤袋（分节）侧壁压力峰值分布926.4.3不同喷吹孔径下金属长滤袋（分节）侧壁压力峰值分布96参考文献98第7章脉冲金属长滤袋清灰性能的改善1007.1实验背景及目的1007.2实验装置与实验流程1007.3不同类型的喷嘴对金属长滤袋侧壁压力峰值的影响研究1017.3.1夹扣型喷嘴对侧壁压力峰值的影响1017.3.2直角型喷嘴对侧壁压力峰值的影响1037.3.3缩扩型喷嘴对滤袋侧壁压力峰值的影响1057.4不同脉冲宽度对金属长滤袋侧壁压力峰值的影响分析109参考文献111第8章脉冲金属长滤袋清灰性能数值模拟1138.1数值模拟的概念和方法1138.1.1计算流体动力学1138.1.2数值算法和湍流模型的选取1148.1.3控制方程1158.1.4多孔介质理论1168.1.5湍流边界的参数设置1178.2模型构建与计算设置1188.2.1几何模型简介1188.2.2Fluent求解计算前处理1188.2.3Fluent中求解计算1198.3模拟结果分析与讨论1328.3.1喷吹压力的空间分布1328.3.2喷吹压力随时间变化1368.3.3滤芯侧壁压力峰值随深度变化1398.3.4喷吹性能对比140参考文献142第9章金属滤袋除尘器的设计1439.1设计原则和依据1439.1.1设计原则1439.1.2设计程序和方法1449.1.3设计要点1449.1.4技术文件1459.2设计内容1469.2.1金属滤袋除尘器工艺布置和参数计算1479.2.2金属滤袋除尘器压缩空气系统设计1539.2.3金属滤袋除尘器滤料选用1589.2.4金属滤袋除尘器压差装置系统设计1609.2.5金属滤袋除尘器结构设计1619.2.6金属滤袋除尘器气流组织均布和设计163参考文献166第10章应用案例16710.1案例分析16810.1.1技术改造16810.1.2改扩建17710.2总结184参考文献185

脉冲喷吹金属滤袋除尘器是一种重要的过滤除尘设备，具有除尘效率高、结构简单、不会造成二次污染、超强的抗压性和抗高温性能等优点，可广泛应用于冶炼、火电、焚烧、燃煤等领域的烟尘治理、过滤分离、尾气净化。近年来，脉冲喷吹金属滤袋除尘器的应用领域不断拓宽，特别是在高温烟气除尘等方面，比其他类型的除尘器表现出巨大的潜力。由金属纤维丝编织而成的过滤材料是金属滤袋除尘器的核心，是决定金属滤袋除尘器过滤和清灰性能的关键部件。过滤材料是制造滤袋的主要材料，过滤材料性能和质量是推动袋式除尘技术进步的主要因素，影响滤袋应用范围和使用寿命。金属滤袋由于其材料的特性与传统滤袋有较大的差异，其呈半刚性结构，金属纤维丝空间交错呈三维多孔空间，具有更强的渗透性。目前，有关金属滤袋材料的特性与脉冲金属滤袋除尘器的过滤、清灰性能的关系，以及脉冲喷吹金属滤袋除尘器的关键控制技术等方面的研究不多，一定程度上制约了脉冲喷吹金属滤袋除尘器的设计及其在工业生产中的规模应用。本书共10章，系统总结了研究团队近几年在脉冲喷吹金属滤袋除尘器的技术原理、清灰性能与关键控制参数之间关系的最新研究成果。第1章简要介绍了金属滤袋除尘器的工作原理及国内外研究现状；第2章论述了金属滤袋材料的结构特性、研究现状及其设计方法；第3章介绍了金属滤袋除尘器的特点，研究了清灰参数对金属滤袋清灰性能影响的规律；第4章研究了粉尘嵌入后及高强度喷吹对金属滤袋清灰性能影响的规律；第5章研究了脉冲喷吹金属滤袋除尘器过滤与清灰性能，探讨了高过滤风速和不同粉尘浓度对除尘器清灰效果的影响规律；第6章侧重于研究脉冲金属长滤袋的清灰性能，对比了不同压力下脉冲喷吹金属长滤袋除尘器与传统材料滤袋除尘器的侧壁压力分布规律；第7章侧重于长滤袋清灰性能的改善，研究了不同类型的喷嘴和脉冲宽度对金属长滤袋侧壁压力分布影响的规律；第8章运用数值模拟技术研究了金属长滤袋清灰压力场分布的规律，解决了金属长滤袋的清灰压力分布的不均匀性；第9章论述了金属滤袋除尘器的设计；第10章介绍了相关行业的应用案例。本书由西南科技大学颜翠平、西安菲尔特金属过滤材料股份有限公司康彦和南昌大学李建龙主持撰写。颜翠平、张明星、侯力强、马小辉撰写了第1、3、4、5、6、7章；康彦、侯力强、张小庆、王磊撰写了第9、10章；李建龙撰写了第2、8章。在撰写过程中，秦文茜、李朋、刘安雄、薛峰、严邵文、樊钦宇、黄琬岚、李杨在实验设计、性能测试、数据整理等方面付出了辛勤劳动，在此表示衷心感谢！西南科技大学陈海焱教授对本书进行了审读，对本书提出了宝贵的建议和修改意见，特此致谢！本书所涉及的研究工作得到了国家自然科学基金的支持（项目编号：51508481）和西南科技大学龙山人才计划支持（项目编号：18LZX659,17LZX661），在此谨表谢忱！希望本书的出版能对从事脉冲喷吹金属滤袋除尘工作的同行们和后来者开拓新思路、对研发新产品有所帮助，对促进金属滤袋除尘技术在我国高速发展的工业过程中应用有所裨益。金属滤袋除尘技术的研究及应用涉及多方面知识，由于著者能力所限，书中恐有疏漏，恳请读者和同行们指正，在此表示衷心感谢！著者2023年1月