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时间:2020-08-14  来源:车间净化工程|食品净化车间|jie净手shu室|jie净实yan室-济南jin贝yu乐下载净化工程有限公司  liu览次数: 25 次
文章简介:无尘室中褶型tong式过lv器运用, tong式过lv器简称lvtong,由?3?层结构材料zu成,na层和外层均为jin属网(或硬质塑料网),中间层为褶型lvzhi[1]。济南车间净化工程公司发现相对于传tong的方形过lv器,tong式过lv器的气流进出

tong式过lv器简称lvtong,由?3?层结构材料zu成,na层和外层均为jin属网(或硬质塑料网),中间层为褶型lvzhi[1]。济南车间净化工程公司发现相对于传tong的方形过lv器,tong式过lv器的气流进出口风方xiang在一ge相huchuizhi的wei度上,在一些特定的huan境下,更容易布置和安装。

1  理论fenxi

tong式过lv器阻力  P 由过lv器结构阻力和过lvxianweilv料阻力zu成。在低流速、xiao雷诺数的情况下,清jiexianweilv料的压差服从达xi定律[4]:

无尘室中褶型tong式过lv器运用

其中:ì为空气动力zhan性参数,N/(m2?s);V 为lv料的过lv速度,m/s;Lf为单位面积所有lv料的总长度,m;F 无量纲xianwei阻力;K1xianwei阻力系数。容尘阻塞阶duan的lv料可yi看成是由两种xianweizu成,第一种xianwei为原始清jie状态lvzhi的xianwei,另外一种为粉尘形成的新xianwei层[1 ],yinci阻力可由下式计算:

无尘室中褶型tong式过lv器运用

式中:?  Pf为清jiexianwei阻力,可yi由(1)式计算;?Pp为粉尘形成的新xianwei层阻力,可yi通过si托縮i郊扑悖裹/p>

无尘室中褶型tong式过lv器运用

式中:FD为si托克阻力,N;A 为过lv面积,m2;V 过lv风速,m / s ;D 为颗粒物zhi径,m ;ì为空气动力zhan性参数,N/(m2. s );N 为总颗粒物数量;C 为 Cunningham 滑动修正系数;M 为颗粒物总质量,kg;ρ为颗粒物密度,kg/m3;K2粉尘层阻力系数。tong式过lv器结构阻力包括lvtongru口阻力?Pcr、褶通道na部摩擦阻力?Pcn、lvtongtong芯na部yan程力?Pcy、tong出口阻力?Pccyi及na外层jin属护网的结构阻力?Pch。yincilvtong总阻力可yi由下式计算:

tong式过lv器结构阻力包括lvtongru口阻力?Pcr、褶通道na部摩擦阻力  ?Pcn、lvtongtong芯na部yan程力?Pcy、lvtong出口阻力?Pccyi及na外层jin属护网的结构阻力?Pch。yincilvtong总阻力可yi由下式计算:

无尘室中褶型tong式过lv器运用

式中:ζ1为lvtong进口局部阻力系数,相当于管径tu然缩xiao,取 0.5;ζ1为lvtong出口局部阻力系数,相当于管径tu然kuo大,取 1 . 0;ρ为空气密度,kg/m3;为lvtongyan程阻力系数;H 为lvtong高度,m;d 为lvtongnazhi径,m;V1为lvtong迎风面风速,m /s ;V2

为lvtong出口风速,m/s;V3为lvtongna风速,在lvtong高度方xiang呈线性guan系,m/s;V0为lv料lv速,m/s;K1为xianweilv料阻力系数,与xianwei特性有guan;K2为粉尘层阻力系数,与颗粒物zhi径,填充率deng有guan;M 为容尘量,g/m2;

tong式过lv器的ru口处结构阻力、出口处结构阻力、lvtongtong芯nayan程阻力可yi通过lvtong风量、na外zhi径deng相guan外形结构参数zhi接计算,而有研jiu表ming襤ua鉲vtong的na外层jin属护网的结构阻力可yi取 7Pa~11 Pa[1]。tong式过lv器的褶密度对tong式过lv器的过lv风速和褶通道na部摩擦阻力有显著影xiang,且过lv风速又对lvzhi本身阻力影xiang很大,yinci笔者通过对lvzhi与lvtong的阻力性能对比试yan来研jiu褶密度对lvtong的阻力性能的影xiang。

2 阻力性能试yan

lvtong阻力性能试yan由两部fenna容zu成,一部fen为tong式过lv器清jie状态下初阻力和容尘过程中阻力性能试yan;另一部fen为lvtong的lvzhi在清jie状态下祄ou踝枇π阅躽i及lvzhi在不同容尘量状态下的阻力性能试yan。

2.1 试yan台简介

lvtong性能测试试yan台蕅ian磟hao舊en薰齦v器测试biao准(EN779)da建而成,如图 1 所示。该试yan台zhu要由yi下结构部jianzu成:bianpin风机、喷zui流量计(biao准jian)、萻iし鄢痉heng装置、混合室静压箱、压力传感器、温湿度传感器yi及风管管道。通过改bian

bianpin风机的pin率来调节送风量;而喷zui流量计用于精确测量试yan风量;萻iし鄢痉heng装置用于发送萻iし鄢荆ū臼祔an采用ASHRAE粉尘);混合室静压箱不仅可yi让气流更加均匀稳定,同时还可yishi得萻iし鄢揪萬en布到气流当中;压力传感器用于测量tong式过lv器qian后压差,精度为 1.0 级;温湿度传感器用于测量试yan空气的温湿度,精度为±0.3%读数。所有的测量仪器均jing过计量计biao定莥i赽iao定的shi用期限na。

无尘室中褶型tong式过lv器运用

lvzhi性能测试试yan台为国namou公司研謕in膌vzhizong合性能试yan台,图2为测试系tong原理图。该试yan台zhu要由yi下部jianzu成:风机、平衡阀、流量控制阀、浮子流量计、压力传感器、萻iし鄢痉heng装置。风机gei试yan系tong提供风量;平衡阀与流量控制阀用于调节试yan风量;浮子流量计用于测量流量,精度±1 % 流量;压力传感器用于测量lv料qian后压差,精度 1.0级;萻iし鄢痉heng装置用于发送ASHRAE萻iし鄢尽J詙anlv料fang置在zhi綿uan?nbsp;110 mm 夹具中,采用压缩空气压紧。所有的测量仪器均jing过计量计biao定莥i赽iao定的shi用期限na。

无尘室中褶型tong式过lv器运用

2.2 试yan材料与产品

本试yan由 3 家公司提供的 3 种不同型号的lvzhi,yi及用yi上不同lvzhi做成的同一规格(外径323mm、na径 213 mm、高度 660 mm)圆zhu形lvtong,具ti参数jian表 1。

无尘室中褶型tong式过lv器运用

2.3 试yan方法

lvtong阻力性能试yan首先在3gelvtong在清jie状态下,穤hi鸲云渥枇π阅芙胁馐裕ㄊ詙an风量穤hi鹞?nbsp;700 m3/h、900 m3/h、1050 m3/h、1200 m3/h、1400 m3/h、1600 m3/h、1750 m3/h),萮uan蠼衛vtong在容尘阶duan的阻力性能试yan,通过bianpin风机和喷zui流量计将试yan风量调到e定风量 1400 m3/h,xianglvtong均匀发送ASHRAE萻iし鄢尽7⒊竟讨校琹vtong阻力会不断上升,需要通过调节风机pin率shi整ge粉尘发送过程中试yan风量保持不bian。测量lvtong在不同容尘阶duan的阻力,当lvtong达到终阻力 450 Pa后,试yan结shu,绘制lvtong容尘过程中阻力bian化性能曲线。

lvzhi性能试yan和lvtong性能试yan方法类si,通过调节lv料zong合性能试yan台的流量调节阀shi其流量穤hi鸫锏?nbsp;5 L/min、10 L/min、20 L/min、30L/min、40 L/min、50 L/min,萮uan蟛饬吭诓煌髁孔刺虑錴ielvzhi祄ou踝枇Γ⒚杌娉鱿鄃uan的风量阻力性能曲线。容尘试yan过程中,通过萻iし鄢痉heng装置xianglvzhi均匀发送ASHRAE萻iし鄢荆huan蟛饬縧vzhi在不同容尘、不同风量下的阻力,并描绘相guan性能曲线。

2.4 试yan结guo及fenxi

3 种型号的lvtong在清jie状态下的风量阻力性能试yan曲线jian图 3。由图可yi看出,3 种型号的lvtong的阻力都sui着试yan风量的zeng加而jinsi线性zeng加,效率级别为 F8的3#lvtong在同deng风量下,阻力zeng长fu度最大,效率级别为 F7的2# lvtong次之,效率级别为 F6 的 1# lvtong最xiao;3 gelvtong在e定风量 1400m3/h 下祄ou踝枇Ψzhi鹞?nbsp;62 Pa、68 Pa、75 Pa(已jingkou除lvtong出口安装板的阻力,即已kou除ΔPcc)。清jielv料风量阻力性能试yan结guojian图 4,由图可yi看出,3 种不同型号lv料的阻力与风量(lv速)都呈线性guan系,其中Clv料阻力zeng长最快,Blv料次之,A lv料zeng长最慢。3 种lv料在对应lvtonge定风量 1400 m3/h 的lv速 1.77

cm/s 下初阻力穤hi鹞?nbsp;15Pa、17 Pa、21 Pa。为了对lvtong与lv料阻力性能进行详xi对比,将lvtong的风量和lv料的风量都转换为lv速,如图 3、图 4 的次要横zuobiao所示。

由图 4 可知,lvzhi试yan风量从 10 L/min(44.25px/s)zeng大到 50 L/min(8.85 cm/s),3 种lv料的阻力都zeng加了 5 倍左右,这也证实了(1)式,即lv料阻力与lv速成正比guan系,yinci降低lv速能有效降低lvzhi阻力,从而能降低过lv器阻力[1]。tong式过lv器是通过zeng加lvzhi褶密度来zeng加过lv面积从而降低lv速来达到减xiaolvtong阻力的目的。本试yan所选用的 3 ge不同型号的lvtong,lvzhi褶密度都高达 3.3褶 /cm,lvtong的过lv面积达22 m2,从而shi试yanlvtong在e

定风量1400 m3/h状态下对应的lv速只有1.77c m / s ,很大程度地降低了lvzhi的阻力。另襤uan矫妫蒷v料阻力性能试yan结guo可知,3种型号的lvzhi在e定lv速 1.77 m/s的状态下阻力穤hi鹬挥?5 Pa、17 Pa、20 Pa,这远远低于lvtong的实ji阻力。即shikou除lvtong外形ru口处结构阻力和yan程阻力 5 Pa,na外层jin属网结构阻力 10 Pa,3 ge型号lvtong褶通道na部阻力ΔPcn在同样e定lv速 1.77 cm/s状态下,3 ge型号的lvtong的na部结构阻力穤hi鸶叽?nbsp;32Pa、35 Pa、40 Pa,远远高于lvzhi本身阻力。zao成褶通道na部摩擦阻力高的原yin是lvtonglvzhi的褶密度太大,褶间ju太xiao,zao成气流扰动而产sheng较大的摩擦阻力,间接地zeng大了tong式过lv器的阻力;另外tong式过lv器的lvzhi褶间ju太xiao还容易导致气流在褶通道na部产sheng局部wen流,shi得气流fen布不均匀,从而不能均匀地chuan过lvzhi,甚至可能shi部fen过lvlvzhi并没有气流chuan过,从而降低了有效过lv面积,相应zeng大了lvzhi过lv风速,导致lvzhi阻力zeng加,zeng大了tong式过lv器的阻力。

无尘室中褶型tong式过lv器运用
无尘室中褶型tong式过lv器运用

3 种型号(1 # 、2 # 、3 # )的lvtong在e定风量,不同容尘量的状态下阻力性能试yan结guo如图 5所示。与之对应的不同型号lv料(A、B、C)e定风量下容尘阻力试yan结guo如图6所示。为了对lvtong与lv料不同容尘阶duan的阻力性能进行详xi对比,笔者将lvtong和lvzhi的容尘量都转为单位面积容尘量,如图 5、图 6 的次要横zuobiao所示。

从图 5、图 6 可yi看出,lvtong和lvzhisui着容尘量zeng加,lvtong和lvzhi阻力一kai始都有一gehuanhuan上升阶duan,之后阻力sui容尘量jinsi成线性zeng加,mou种程度上也证实了 D. Thomas 过lv理论[4],lvzhi的阻力和容尘量jinsi成线性guan系。3 种不同型号的lvtong阻力sui容尘量zeng加而zeng加,其中3#lvtongzeng长最快,2#lvtong次之、1# lvtongzeng长最慢,与 3# tong式过lv器对应的 C 号lv料阻力zeng长最快,与 1# tong式过lv器对应的 A lv料zeng长最慢。在试yan风量 1400 m3/h 测试条jian下,当lvtong终阻力达到450 Pa 时,1#、2#、3#tong式过lv器的容尘量穤hi鹞?2.8 g/m2、11.0 g/m2、9.7 g/m2。在同样的试yan条jian下,即保持lvzhi过lv风速为44.25px/s,当Alv料容尘量从清jie状态达到容尘量82.4 g/m2,lvzhi的阻力从 15 Pa zeng加到初阻力的 3 倍 45 Pa; B lvzhi从清jie状态达到容尘量为80.5 g/m2,lvzhi的阻力从 17 Pa zeng加到初阻力的3倍 51 Pa;C lvzhi从清jie状态到容尘量达到 75.9g/m2,阻力从20 Pa zeng加到初阻力的2.5 倍 50 Pa。3 种型号的lvzhi在容尘量远远高于lvtong的状况下,对应的阻力却远远低于lvtong的终阻力450 Pa。

图7为不同lvzhi在不同的容尘量与不同lv速条jian(1.77 cm/s、5.31 cm/s、8.85 cm/s)下的阻力性能试yan结guo,从图可yi发现,当lvzhi的过lv风速从1.77 cm/s 提高到 8.85 cm/s,lvzhi的容尘量达到 80g/m2后,3 种lv料的终阻力穤hi鸫锏?50 Pa、270Pa、300 Pa左右,仍然远远低于tong式过lv器的 450Pa。这shuominglvtong容尘后的有效过lv面积已jing远远低于初始设紁in墓齦v面积,从而shi得lvtong阻力急剧上升。对shou试后的lv料和lvtong进行对比,发蟴hiフ舕vzhi表面粉尘fen布很均匀,这是lvzhi迎风面风速很均匀zao成的结guo;而lvtong的 V字褶形状lvzhi,表面萻iし鄢緁en布ming显不均匀,ASHRAE萻iし鄢緕hu要集中在V字形lvzhidi端和kai口处,中间部fenlvzhi萻iし鄢緁en布则相对较xiao,这与期望的粉尘均匀fen布相差甚远。这就shuoming由于lvzhi褶密度zeng加,减xiao了lvzhi褶间ju,shi得气流fen布fei常不均匀,气流zhu要从 V 字形lvzhidi端流过,未能充fen利用lvzhi,大大减xiao羢i齦v面积,shi得过lv风速zeng加,lvzhi阻力zeng大,同时褶通道na瞜e鱳en乱,fen布很不均匀,导致摩擦阻力zeng大。

在过lv风速为 1.77 cm/s 的试yan条jian下,清jie状态的tong式过lv器的阻力(kou除tong结构阻力和jin属网的阻力)为lvzhi初阻力的2倍左右。而sui着lvtong容尘量越来越duo,在同样lv速下,lvtong的阻力与lvzhi阻力差zhi越来越大,这shuomingsui着tong式过lv器容尘量zeng加,褶通道na瞜e鞲觲en乱,摩擦阻力急剧上升,同时还yin部fenqu域容尘过大而导致堵塞,从而shilvtong阻力快速上升。

无尘室中褶型tong式过lv器运用
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3 结论

zeng加tong式过lv器lvzhi褶密度,虽然zeng加羢i齦v面积,但是lvzhi褶密度太大,必然导致lvzhi褶间ju减xiao,zao成了lvzhi褶通道na瞜e鞯膚en乱,zeng加羢i饔雔vzhi的摩擦阻力;同时气流fen布不均匀,不能充fen利用lvzhi,shilvzhi的有效过lv面积相应减xiao,反而shi得过lv风速zeng大,lvtong阻力相应zeng加,从而shi得同样的过lv风速下,tong式过lv器的阻力远远高于单张lvzhi的阻力。另襤uan矫妫琹vzhi褶间ju太xiao,粉尘会很快堵塞相应的局部过lvqu域,气流更加wen乱,不仅shi得褶通道na部摩擦阻力急剧上升,同时还大大减xiao了有效的过lv面积,shi得过lv器lvzhi阻力上升,也shi得lvzhi容尘量急剧减xiao。

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