振动系统的设计修改,提高静电除尘器的除尘效率

Parag Wanjari¹,K.M.Narkar²

Thermax Enviro部门,浦那(印度马哈拉施特拉邦
机械工程系,共晶帕蒂尔工程学院,浦那(印度马哈拉施特拉邦

文摘

静电除尘器设备用于控制空气污染。这是用于锅炉清洗过程气体。过程气体含有悬浮的尘埃颗粒。这些尘埃颗粒收集收集电极。静电除尘器的有效性是受到各种因素的影响。定期清理收集系统中起着重要作用。灰尘会沉积在收集电极和脱落的振动通过收集电极。过程气体大量的静电除尘器的大小也会大。自空间主要垂直约束终极解决方案将去即相应地增加高度和收集区。由于高度增加说唱的老方法将是无效的,因此增加振动引入的新方法。 Time is another major constraint for checking of such continuous improvements. So simulation and further physical measurement is more practical method. This paper presents FEA concept of modelling and analysis of collecting electrodes of an Electrostatic Precipitator by Implicit Transient Dynamic Analysis. Experimental testing is done for validation. The results of FEA concept and physical measurements are discussed.

关键字

收集电极,说唱歌手,铁砧,静电除尘器(ESP),振动分析,有限元分析。

我的介绍。

工业过程气体含尘粒。这是一个大问题的工业空气污染和控制。有各种各样的空气污染控制设备市场上像静电除尘器(ESP),滤袋、气旋、机械除尘器等。除了这个静电除尘器是一种最流行和常用设备把灰尘从过程气体。静电除尘器的有效性取决于参数如气体流量条件下,电场生成和几何参数。

随时清洁是一个主要的活动是集尘的原因。的定期收集电极清洁灰尘收集。ESP的效率取决于定期清理收集电极[1]。灰尘被引入收集板的振动通过说唱[2]。振动系统产生的振动收集板和由于振动上可用的粉尘层收集电极会分离,进一步收集灰尘漏斗。

收集电极起主要作用的振动,提高ESP的有效性和性能。创建的振动通过重力&电动振动系统。振动系统包括旋转锤安装在常见的轴和安排在这样一种方式,清洗周期。因此有效的工作振动系统除尘过程中发挥了重要的作用。不同的加速度系统的发展在不同的位置。加速度主要取决于两个锤子在碰撞的瞬间的能量和力的方式也转移到收集电极和电极的几何特征(形状、长度、厚度)。锤产生的冲击力有重要影响切和正常的加速度在不同的盘子,点,因此在除尘过程的有效性[3]。

研究人员所做的各种实验研究,以确保有效的去除灰尘收集电极ESP,从他们得到各种有用的结论进行进一步的学习和工作。然而这种实验方法的主要缺点更高的时间线和成本参与物理测试。为了克服这个缺点有需要开发一种快速而可靠的过程对静电除尘器的振动性能进行评估。

二世。文献调查

本文回顾了被称为直接或间接用于完成这个工作。目前项目工作是基于研究由不同人员对ESP和振动性能评价收集电极。这些论文。

Andrzej N。[1]提出了一个数值模型来模拟静电除尘器收集电极的振动。有限元法(FEM)方法是用于描述的壳元素收集电极。剩下的元素系统建模与应用程序的僵化的有限元素法(RFEM)。测量和测试验证计算结果。振捣ESp的计算软件。提出了有限元模型被引入扩展RFEM悬挂和铁砧梁模型,并实现了在VibroESP计算软件。结果通过比较验证数值模拟的结果与测量数据上执行一个测试站由静电除尘器的生产商。

Andrzej n和Wojciech年代。[2]提出了研究的结果提出了收集电极振动的变化。这些变化来自几何和动态参数的优化熔池搅拌系统的静电除尘器(ESP)。进行了计算验证使用MSC NASTRAN有限元方法包。振动的加速度和收集电极测量。使用的结果比较分析和加速度功率谱密度分析。

Iwona。,et al.[3] presented two new methods in modelling the collecting electrodes which enable us to analyse vibrations of the ESP system. The first method called a hybrid finite element method which combines the rigid finite element method and the finite element method. The model involves a large number of degrees of freedom which affects the required calculation time. Since geometrical properties do not vary along the length of the collecting electrode, the second model is formulated using a semi-analytical process the finite strip method.

Neundorfer M。,[4] presented methods for improving electrostatic precipitator performance by increasing electrode excitation level during rapping and by optimizing rapping control. Design modification can reduce mechanical impedance to vibration transmission during rapping. These same modifications can eliminate areas of high stress concentration where fatigue failure often occurs. Rapping system control parameters are presented as they relate to variations in field collection and shedding rates. Methods for optimizing field rapping repeat rates using available opacity, ash pull, and precipitator power information are discussed.

Manyin h . et al。[5]提出了振动设备的正常运行和ESP的除尘设备是确保ESP在一个安全的一个重要因素,稳定、高效的运行,直接影响ESP的效率和相关设备的使用寿命。

金,李k[6]所做的静电除尘器性能的实验研究。设计,建造和运营一个实验室规模单级静电除尘器(ESP)在一个风洞。作为第一步,进行了一系列的实验,寻求提高粒子收集效率的操作条件不同的基本操作参数包括wire-to-plate间距、导线半径,气流速度、湍流强度和外加电压。放电导线的直径和线板间距设置较小,取得收集效率就越高。

三世。ESP振动系统的细节

ESP是如此安排,收集板块保持平行。收集板保存在悬挂状态。顶部侧连接上衣架和底部与下衣架。尘土飞扬的气体可以通过这篇文章收集盘子。砧是聚集在一边收集板的底部和中部。腐烂的锤是如此安排,叩应定期、替代和周期性。

图1显示了典型的安排收集板和腐烂的锤。的锤子安装在转轴连接到电动齿轮传动马达。垂直板与铁砧底部收集板。锤子组装,说唱将是连续的,但选择收集板。

四。有限元分析模型和它的细节

看复杂的几何形状和巨大的规模,有限元分析是最好的方法进行分析。分析了通过使用商业软件。收集板是由壳牌63年。支持梁,铁砧,螺栓,顶部和底部吊架solid45组成。支持梁,顶部悬挂器的连接视为固定。利用Ansys软件分析完成。

图3显示了装配模型的运用进行分析。收集板的板面包括顶大梁,衣架,支撑架等安排显然是表明如何在收集板悬挂状态。

诉分析方法

之后分析了收集板振动的评价:

瞬态分析:

锤打操作瞬态事件取决于时间完成一个周期。传统的静态分析是不适合这种分析。隐式瞬态仿真分析是最佳解决方案这样的事件。

这种方法适合研究系统响应。响应振幅等精确测量的方法。

在这个过程中,测量板位移进行分析时锤砧。3.5秒的测量系统响应时间的影响。脉冲宽度需要估计来确定力的影响。冲击加速度的变化率的计算速度脉冲带宽。影响发生在钢铁对钢铁有影响。的峰值计算以下方程:

应用计算冲击力在铁砧上。瞬态分析是探索收集板的各点位移的大小。几乎是观察到的灰尘沉积在收集板中间和底部的一面。随着尘土飞扬的气体尘埃会积累在中间和底部收集板的重力。传统的最高振动系统将不会有效收集塔板高度的增加。为了改善这条边说唱介绍。结果,数据被收集板上,在中间和底部收集板的一部分。

1米的测量是在区域的顶部和底部和中部地区。

六。实验结果

使用Ansys软件进行分析。有限元分析结果和现场测量范围内,表现出良好的协议。观察到的结果,第一反应是高0.5到1秒。进一步得到阻尼。的分析是进行3.5秒时间跨度。

图4显示了在不同位置的位移收集板。商业使用Ansys软件分析模型。铁砧的冲击力计算和应用。隐式进行瞬态分析和最终输出上面的图4所示。

七世。验证的结果

分析结果对比,验证结果与实际现场测量。现场设备是复杂的。各集测量完成,因为可能是人为错误的可能性考虑组件的临界。仪器振动分析仪用于测量振动。

以下是最终结果板的位移比较:

表1给出了从Ansys软件和现场测量结果。在三个不同的地区进行的测量整个收集板的高度。

八世。结论

影响说唱歌手的位置收集板的振动水平中发挥了重要的作用。有很好的协议有限元分析和现场测试。边说唱系统比前更有效叩收集板的清洗。最大位移发生在板的中间和最小底部。

引用

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