脉冲喷吹管变径参数的调控方法

摘要

本发明公开了脉冲喷吹管变径参数的调控方法，涉及袋式除尘领域，包括如下步骤：首先，采集当前脉冲喷吹管的各个喷嘴的气体动量流量值；然后，计算各个喷嘴的气体动量流量均匀度；最后，判断气体动量流量均匀度，若气体动量流量均匀度高，则完成脉冲喷吹管参数修正；若气体动量流量均匀度低，则根据当前各个气体动量流量值、气体动量流量目标值、当前各个喷吹口横截面积值，获得各个喷吹口横截面积目标值，设计新的脉冲喷吹管。重复多次修正，直至修正完成。本发明采用动量流量来衡量喷吹管各喷嘴的均匀性，并进行喷吹管的喷吹口参数修正，有效提高了喷吹管各个喷嘴的均匀性；同时，喷吹管采用参数一致的喷嘴，可以有效减低制造成本。

权利要求

1.脉冲喷吹管变径参数的调控方法，所述脉冲喷吹管包括：喷吹管主体、若干喷吹口、若干喷嘴，所述喷嘴与所述喷吹口一一对应，所述喷嘴设置于所述喷吹口下方，其特征在于，所述方法包括如下步骤：S1：获取当前脉冲喷吹管的各个喷嘴的气体动量流量值；所述气体动量流量值为单位时间内气体通过单位面积所传递的动量；

S2：计算所述脉冲喷吹管各个喷嘴之间的气体动量流量均匀度；

S3：若所述气体动量流量均匀度E大于或等于1000，则判定所述气体动量流量均匀度高，则完成脉冲喷吹管参数修正；若所述气体动量流量均匀度E小于1000，则判定所述气体动量流量均匀度低，则继续操作步骤S4；

S4：根据当前各个所述喷嘴的所述气体动量流量值、当前各个所述喷吹口横的截面积值以及气体动量流量目标值，计算各个喷吹口横截面积目标值，并设计新的脉冲喷吹管，继续操作步骤S1。

2.如权利要求1所述的脉冲喷吹管变径参数的调控方法，其特征在于：所述方法是在模拟仿真软件下进行或者在实际实验中进行。

3.如权利要求1所述的脉冲喷吹管变径参数的调控方法，其特征在于：所述步骤S2具体为：S21：计算各个所述喷嘴的平均动量流量值 所述 所述Pi为各个喷嘴的气体动量流量值，所述n为所述喷嘴总数，所述脉冲喷吹管工作时，所述Pi≠0；

S22：获取所述气体动量流量均匀度E；所述气体动量流量均匀度

4.如权利要求1所述的脉冲喷吹管变径参数的调控方法，其特征在于，所述喷吹口为圆形；所述步骤S4还包括：根据各个喷吹口横截面积目标值，计算各个喷吹口半径或直径参数，设计新的脉冲喷吹管。

5.如权利要求1所述的脉冲喷吹管变径参数的调控方法，其特征在于：所述喷吹口为钻口成型。

6.如权利要求1所述的脉冲喷吹管变径参数的调控方法，其特征在于：所述脉冲喷吹管的所有所述喷嘴的参数是一致的。

说明书

脉冲喷吹管变径参数的调控方法

技术领域

[0001] 本发明涉及袋式除尘领域，涉及脉冲喷吹管，特别是涉及脉冲喷吹管变径参数的调控方法。

背景技术

[0002] 近年来空气污染越来越严重，对空气净化设备的要求在不断的提高。脉冲袋式除尘器凭借其运行阻力低，除尘效率高等优势被广泛运用于冶金、电力等行业。清灰装置是脉冲袋式除尘器的核心部件，其喷吹管各个喷嘴气流均匀性直接关系到清灰效果的优劣。实际工程应用中喷吹管各个喷吹口直径的大小多依靠经验确定，喷吹不均匀性问题时有发生。针对袋式除尘器喷吹管的气流均匀性问题越来越受到研究者的关注。

[0003] 现有技术在评判喷吹均匀性的定量指标中，更多的是关注各个喷嘴气流的质量流量或体积流量的均匀性。而实际上，同等质量下的气体在不同速度下冲击滤袋，得到的清灰效果是不一样的，具体表现为速度越大的气体，其清灰效果越好，即采用质量流量或体积流量不能很好的表征喷吹管各喷嘴的均匀性。

[0004] 现有技术在更多的是通过修正喷嘴管径来达到喷吹均匀的目的，而通过修正喷吹口直径达到此目的更加的简便且效果明显。同时，修正喷嘴管径带来的另一个问题，即一套喷吹管需要匹配数量众多的喷嘴型号，增加工艺制造成本。

[0005] 综上，现有技术存在如下问题：1)采用质量流量或体积流量衡量喷吹均匀性，不精确。2)现有技术一般采用修正喷嘴管径来实现喷吹均匀，工艺复杂且制造成本高。

发明内容

[0006] 有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供脉冲喷吹管变径参数的调控方法，采用动量流量来衡量喷吹均匀性并修正喷吹管参数，提高喷吹管喷吹均匀性。动量流量即为单位时间内流体通过单位面积所传递的动量。

[0007] 为实现上述目的，本发明提供了脉冲喷吹管变径参数的调控方法，所述脉冲喷吹管包括：喷吹管主体、若干喷吹口、若干喷嘴，所述喷嘴与所述喷吹口一一对应，所述喷嘴设置于喷吹口下方，所述方法包括如下步骤：

[0008] S1：获取当前脉冲喷吹管的各个喷嘴的气体动量流量值；所述气体动量流量值为单位时间内气体通过单位面积所传递的动量；

[0009] S2：计算所述脉冲喷吹管各个喷嘴之间的气体动量流量均匀度；

[0010] S3：若所述气体动量流量均匀度高，则完成脉冲喷吹管参数修正；若所述气体动量流量均匀度低，则继续操作步骤S4；

[0011] S4：根据当前各个所述喷嘴的所述气体动量流量值、当前各个所属喷吹口横的截面积值以及气体动量流量目标值，计算各个喷吹口横截面积目标值，并设计新的脉冲喷吹管，继续操作步骤S1。

[0012] 在该技术方案中，采用动量流量来衡量脉冲喷吹管各喷嘴的均匀性，并进行脉冲喷吹管参数修正，有效提高了喷吹管各个喷嘴的均匀性。

[0013] 现有技术一般采用质量流量或者体积流量来衡量喷吹管的喷吹均匀性，而实际上，清灰的效果与动量流量的相关性远大于质量相关性；即，同质量的高压气流在不同速度下具有不同的动量，速度较大的气流能够使滤袋的振动更大，清灰效果也更大。故而，清灰效果不应该用质量流量或体积流量来衡量，而应该采用动量流量来衡量。

[0014] 进一步而言，所述方法是在模拟仿真软件下进行或者在实际实验中进行。

[0015] 在该技术方案中，气体动量流量的测定可以建立模型采用软件模拟获得，也可以采用实际生产实验获得；在软件模拟中，软件模拟中容易获得气体动量流量值和瞬时速度值，二者乘积即为动量流量，也可以采用P＝ρu2A获得气体动量流量；采用实际生产实验获得动量流量值的方法为：改造现有超声波质量流量计，现有超声波流量计是先测定流体速度进一步换算质量流量，其本身包含有速度信息，可以很方便得转换为动量流量。

[0016] 进一步而言，所述步骤S2具体为：

[0017] S21：计算各个所述喷嘴的平均动量流量值 所述 所述Pi为各个喷嘴的气体动量流量值，所述n为所述喷嘴总数，所述脉冲喷吹管工作时，所述Pi≠0；

[0018] S22：获取所述气体动量流量均匀度E；所述气体动量流量均匀度

[0019] 在该技术方案中，步骤S2判断喷吹管各喷嘴的喷吹均匀程度，取得各个喷嘴动量流量值，根据公式计算气体动量流量均匀度E；在公式中，随着修正进行 值与1较为接近，方根较大，对其开4次方，可以有效降低数值大小，使得结果更直观。

[0020] 进一步而言，所述步骤S3具体为：

[0021] 若所述气体动量流量均匀度E大于或等于1000，则判定所述气体动量流量均匀度高，则完成脉冲喷吹管参数修正；若所述气体动量流量均匀度E小于1000，则判定所述气体动量流量均匀度低，则继续操作步骤S4。

[0022] 在该技术方案中，气体流量均匀度高则说明脉冲喷吹管参数良好，不需要修正或修正完成。若气体流量均匀度低，则需要对脉冲喷吹管参数修正。重复进行检测和修正行为，可以有效提高脉冲喷吹管各喷嘴的均匀性。

[0023] 进一步而言，所述喷吹口为圆形；所述步骤S4还包括：

[0024] 根据各个喷吹口横截面积目标值，计算各个喷吹口半径或直径参数，设计新的脉冲喷吹管。

[0025] 在该技术方案中，喷吹口是圆形的，根据横截面积可以得到喷吹口直径参数。

[0026] 进一步而言，所述喷吹口为钻口成型。在该技术方案中，修正获得不同的喷出口直径，采用钻口成型操作方便。

[0027] 进一步而言，所述脉冲喷吹管的所有所述喷嘴的参数是一致的。

[0028] 在该技术方案中，所有的喷嘴参数是一致的，而喷出口参数是不一致的，即通过改变喷出口来修正喷吹均匀性；喷嘴起到的作用是导流，即将喷吹气体引导为竖直向下喷吹，采用同一参数的喷嘴，可以节省生产模具，安装也不易弄混，减低工艺成本。

[0029] 本发明的有益效果是：本发明采用动量流量来衡量脉冲喷吹管各喷嘴的均匀性，并进行脉冲喷吹管的喷吹口参数修正，有效提高了喷吹管各个喷嘴的均匀性；判定各喷嘴的喷吹均匀程度，并多次反复修正喷吹口参数，可以有效提高了喷嘴的均匀性。同时，喷吹管采用参数一致的喷嘴，可以有效减低制造成本。

附图说明

[0030] 图1是本发明一实施例中的脉冲喷吹管结构示意图；

[0031] 图2是本发明一具体实施方式的流程图；

[0032] 图3是本发明一具体实施方式的喷吹管修正前后各喷嘴的动量流量描点图。

具体实施方式

[0033] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

[0034] 如图1所示，脉冲喷吹管包括：喷吹管主体、若干喷吹口、若干喷嘴，喷嘴与喷吹口一一对应，喷嘴设置在喷吹口下方，用于导流并使气体竖直向下流动。

[0035] 为便于说明，以带有16喷嘴的喷吹管为例。原有的16喷嘴的喷吹管，中间两个喷嘴间距320mm，其余间距230mm。喷吹导管内径82mm，喷吹口(钻口成型)直径15mm，喷嘴内径20mm。沿着喷吹气流的流动方向，将喷嘴依次编号为1-16号。

[0036] 如图2所示，本实施例提供脉冲喷吹管变径参数的调控方法，所述方法包括如下步骤：

[0037] S1：获取当前脉冲喷吹管的各个喷嘴的气体动量流量值；所述气体动量流量值为单位时间内气体通过单位面积所传递的动量；

[0038] S2：获得所述喷嘴的平均动量流量值，计算所述脉冲喷吹管各个喷嘴之间的气体动量流量均匀度；

[0039] S3：若所述气体动量流量均匀度高，则完成脉冲喷吹管参数修正；若所述气体动量流量均匀度低，则继续操作步骤S4；

[0040] S4：根据当前各个所述喷嘴的所述气体动量流量值、当前各个所属喷吹口横的截面积值以及气体动量流量目标值，计算各个喷吹口横截面积目标值，并设计新的脉冲喷吹管，继续操作步骤S1。

[0041] 下面对各个步骤进行详细说明。

[0042] 步骤S1：建立模型，获取当前脉冲喷吹管的各个喷嘴的气体动量流量值。

[0043] 喷吹管参数修正设计可以采用模拟仿真软件进行模拟，也可以采用实际实验进行。为了节省开发成本，在本实施例中，采用软件模拟进行。采用SolidWorks软件建立喷吹管三维流体模型，利用CFD(计算流体动力学)软件进行模拟仿真，数值计算输出各个喷嘴的动量流量Pi；Pi＝∫ρu2·2πrdr。其中，ρ为气体密度，u为气体瞬时速度，r为喷吹口半径，1≤i≤16，i为喷嘴标号，

[0044] 值得一提的是，质量流量JM＝∫ρu·2πrdr，Pi＝u·JM，即动量流量即为质量流量与瞬时速度的乘积。

[0045] 步骤S2：根据步骤S1获得的动量流量Pi，计算各个所述喷嘴的气体动量流量均匀度E。

[0046] S21：计算各个所述喷嘴的平均动量流量值 所述 所述Pi为各个喷嘴的气体动量流量值，所述n为所述喷嘴总数，n为16；所述脉冲喷吹管工作时，所述Pi≠0；

[0047] S22：获取所述气体动量流量均匀度E；所述气体动量流量均匀度

[0048] 步骤S3：根据动量流量均匀度E，判定喷吹管各喷嘴的均匀度是否在阈值之内，若所述气体动量流量均匀度E大于或等于1000，则判定所述气体动量流量均匀度高，则完成脉冲喷吹管参数修正；若所述气体动量流量均匀度E小于1000，则判定所述气体动量流量均匀度低，则继续操作步骤S4。

[0049] 值得一提的是，动量流量均匀度E＝1000可等效为 P近似于r2成正比，故而动量流量均匀度E＝1000可等效为r′＝r±0.001r，即达到喷吹均匀的喷吹口半径的修正值与原喷吹口半径比值小于0.001。在本实施例中，喷吹口直径平均值为15mm，公差为0.05mm，若E＝1000则半径修正值为0.015mm，小于公差。

[0050] 步骤S4：设计喷吹管的喷吹口参数，并继续执行步骤S1。

[0051] 首先，根据当前各个所述气体动量流量值Pi、气体动量流量目标值P0、当前各个喷吹口横截面积值Ai，获得各个喷吹口横截面积目标值A′i，

[0052] 计算公式为：

[0053] 在本实施例中，喷吹口为钻口成型，喷吹口为圆形。

[0054] 根据各个喷吹口横截面积目标值A′i，计算各个喷吹口半径或直径参数，设计新的脉冲喷吹管。由公式2πr2＝A可知，

[0055] 根据相关参数，设计新的脉冲喷吹管，继续操作步骤S1。

[0056] 此外，在本实施例中，脉冲喷吹管的所有喷嘴的参数是一致的，即在本实施例中只对喷吹口孔径进行修正，而喷吹管的喷嘴是采用同一参数的。其好处在于喷嘴设计一致，只需一套磨具，节约生产工序以及成本。值得一提的是，在锥型喷嘴或者异型喷嘴，同一设计的喷嘴可以大大减少制造成本。

[0057] 如表1所示，经过修正获得修正后的喷吹口直径，图3为修正前后的各喷嘴的动量流量值描点图。

[0058]序号 喷吹口直径
1 15.30
2 15.23
3 15.18
4 15.11
5 15.07
6 15.03
7 14.98
8 14.96
9 14.92
10 14.91
11 14.89
12 14.87
13 14.86
14 14.87
15 14.89
16 14.96

[0059] 表1修正后的喷吹口直径表

[0060] 本发明第二实施例与第一实施例基本相同，不同之处在于，本实施例不是采用模拟仿真，而是实际实验；具体而言，在本实施例中需要对动量流量值进行测量。在本实施例中，对现有超声波质量流量计进行改造，现有超声波流量计是先测定流体速度进一步换算质量流量，其本身包含有速度信息，可以很方便得转换为动量流量。

[0061] 以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。