随着粉尘排放标准的日趋严格,袋式除尘器得到了越来越广泛的应用。袋式除尘器的运行实践表明,选择与净化烟气特性相适宜的滤料和设计优良的清灰系统是确保除尘器运行成功的两项关键因素。滤料直接决定滤袋的使用寿命和过滤性能,清灰系统则关系到除尘器能否长期保持稳定运行。优良的清灰效果取决于清灰系统设计的科学性,而清灰系统设计科学性的前提是对清灰过程内在机理的透彻理解。针对脉冲喷吹袋式除尘器的清灰过程,首先运用绝热流动的全能方程计算出喷口的出口流速和质量流量;继而根据自由射流理论推导出不同射流断面流量的平均动能的计算式;最终根据实现滤袋清灰对喷射气流流量和能量的要求,针对不同的粉尘负荷、喷吹压力、喷口直径,建立了喷射距离、引射口直径、扩张口直径以及反吹风速度等重要参数的计算方法;并讨论各个参数之间的关系;此外,还对滤袋内部气流的压力分布进行了推导。通过改变喷射距离和扩张口直径的途径进行实验,根据滤袋的清灰效果,证明了关于脉冲喷吹清灰过程的理论描述是正确的;通过改变喷吹压力、喷口直径和粉尘负荷,实验测试各种组合情况下,粉尘剥离率与各影响因子之间的相互关系实验结果表明为:在喷吹压力一定的条件下,剥离率随着粉尘负荷的增大而增加,当粉尘负荷大于0.9kg/m²时,剥离率增加趋于平缓;在粉尘负荷一定的条件下,剥离率随着喷吹压力的增大而增加,当喷吹压力大于0.4MPa时,剥离率增加趋于平缓;在喷吹压力和粉尘负荷相同的实验条件下,剥离率随着喷口直径的增大而升高。对比分析理论计算所得的不同条件下,脉冲清灰气流在滤袋内由径向反吹气流作用在粉尘层上所形成的粘性力与实验测得相应粉尘剥离率的数据,发现两者具有较好的相关性。基于这一事实脉冲喷吹清灰的过程可以概括为:高压空气经喷口高速射出,诱导周围空气形成射流气流,在喉管处形成最大的流量;射流气流经扩张管将大部分动能转化为压能,从而在袋内形成径向反吹气流;反吹气流在穿透滤料和粉尘层时,作用在其上的粘性力是吹脱滤袋表面粉尘层和形成反向加速度的直接原因,因而要实现良好的清灰效果,必须以获得袋内最大反吹风速为关键,科学的对清灰系统进行设计。根据理论与实验研究揭示出脉冲喷吹清灰机理,提出清灰系统的设计方法。首先,根据预期的剥离率,运用剥离率和剥离力的关系确定对应粉尘层剥离力;其次,根据剥离力计算式确定反吹风速;再次,根据反吹风速计算式计算出相应的喷口直径、喷射距离、引射口直径和滤袋长径比;最后,对配套空压机供气压力P₂和供气量Q₂进行确定。