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滤袋滤料净化性能的模拟与实验研究

1403滤袋除尘材料除尘性能的模拟与实验研究

滤料净化性能的模拟与实验研究

过滤与净化是环境科学领域的一个重要问题。滤芯为了净化原生态的资源和资源的再利用，而需要的净化设备。滤芯具有压差低，纳污能力强，使用寿命长等特性；适用于真空镀膜、机械、光盘、冶金、石油、制冷设备等领域。过滤器输送介质管道上不可缺少的一种装置，通常安装在减压阀、泄压阀、定水位阀 ,方工过滤器其它设备的进口端设备。过滤器由筒体、不锈钢滤网、排污部分、传动装置及电气控制部分组成。 过滤袋 作为过滤元件，过滤袋引是过滤过程中的关键一环，滤袋品质在很大程度上决定了用户有过滤效果，可以针对性的满足各个领域的应用。粉尘的过滤与净化涉及到过滤介质的沉积与粉尘的捕获，过滤介质的压力损失和能耗随过滤时间的增加而急剧增加，为了提高过滤介质的除尘效率，优化过滤操作流程，降低过滤运行成本，降低能耗，研究开发高效、低阻、易清洗的新型过滤介质是多年来许多学者和研究者的目标。因此，本课题围绕粉尘过滤净化问题，进行研究，研究重点为降低工业粉尘过滤压力损失和优化选材等。对如何优化过滤操作，如何优化过滤介质的选择和设计进行了理论、实验和模拟研究。这项研究的主要结果包括:

(1)考虑滤袋介质中粉尘颗粒的沉积，根据质量守恒定律建立了纤维过滤介质中粉尘浓度分布的数学模型。在单纤维捕集系数固定且随粉尘沉积质量变化的条件下，从理论上求解粉尘浓度分布的数学模型，得到非稳态捕集效率的理论计算公式。传统过滤理论捕获效率的计算公式是该模型理论的特例。通过相关的实验研究和分析，证明了该数学模型的两个理论解。

(2)通过对传统过滤效率理论计算公式中影响因素的分析计算，获得了大量数据，并进行了回归统计分析，得到了计算捕集效率的经验模型。

(3)建立了非稳态压力损失的机理和经验模型，并通过对国产纤维滤料性能的测试，对模型进行了验证，为国产滤料在除尘中的应用积累了研究数据和资料。

(4)在假设条件下，开发计算机模拟程序，对纤维滤料中粉尘颗粒的沉积进行可视化，模拟粉尘沉积和过滤过程，研究滤料和粉尘颗粒的特性与过滤性能的关系，并将模拟结果与实测结果进行比较，得到必要的修正和参数，从而可以用计算机模拟研究代替实验，优化滤料的选择和设计。

(5)通过建立基于计算机的随机沉积模型，进行了大量的计算机计算，研究了不同粒径的颗粒沉积与不同纤维直径和距离等因素之间的关系，为合理设计滤料结构和开发新型滤料提供了理论依据。通过计算机模拟分析，得出了粉尘粒径、纤维直径与过滤介质填充率、收集效率和压力损失之间的关系。