众所周知,我国是全球受粉尘污染状况比较严重的国家之一,尽管粉尘的净化技术与生产工艺在不断提高,但大气环境污染状况仍逐年加剧,已经严重威胁到人类的生存环境,减少大气污染和保护环境便具有十分重要的意义。近年来,湿法除尘设备因其能耗低、适用范围广等原因而在工业生产中取得了越来越广泛的应用。本文研究的高效湿式除尘器属于湿法除尘设备,现已获得了国家发明专利和实用新型专利授权,由于在设计时,主要基于冲激式除尘器,依赖于经验设计而成,缺少利用流体力学等理论知识,对除尘器内部的流体形态以及除尘机理未进行详尽的分析研究。在查阅国内外大量文献资料的基础上,采用欧拉多相流模型中的VOF模型和离散相模型,利用FLUENT软件对高效湿式除尘器的内部流场进行深入研究,探究了高效湿式除尘器的流体特性和除尘机理,并模拟了不同进口风速下除尘器内部流场、除尘效率以及阻力的变化情况,并与实验数据进行对比分析,找到了高效湿式除尘器最佳处理风量。同时依据安徽省某矿选矿厂的实际情况对高效湿式除尘器进行了现场应用研究,主要研究内容如下:(1)应用FLUENT软件的多相流数值模拟技术对高效湿式除尘器的流体特性和除尘机理进行数值模拟分析。包括对不同进口风速下的除尘器内部流场情况和除尘器的除尘效率、阻力的变化情况进行分析研究。(2)通过实验方法检验高效湿式除尘器的除尘性能,在不同除尘器进口风速下,探究除尘器的除尘效率和阻力的变化情况,找出高效湿式除尘器的最佳处理风量。(3)采用实验对比研究方法,将高效湿式除尘器在安徽省某矿选矿厂进行现场应用研究,探究高效湿式除尘器在现场的除尘效果。通过对高效湿式除尘器进行实验、数值模拟以及现场应用进行研究与分析,结果表明:含尘气体进入除尘器,由于流动面积突然增大,会在除尘器内造成较大量涡流,尤其是W型通道周围,产生的涡流更多,从而增加了含尘气流在除尘器内的停留时间,有利于粉尘的碰撞、凝并,设置W型通道较好地提高了除尘效率。随着进口风速的增加,在除尘器内和W型通道周围产生的涡流越大,数量越多,增加了粉尘与水的接触,加速了粉尘的凝并和沉降,使得除尘效率不断提高;但当速度增大到一定程度,粉尘会在涡流中旋转,不利于粉尘与水接触,反而会降低高效湿式除尘器的除尘效率。在进口风速的增加的同时,在除尘器内造成的负压也会增大,致使除尘器的压降增大,增加了除尘阻力,除尘器容易损耗。实验验证了随着进口风速的增加,除尘器的除尘效率呈现先增加后减少的趋势,并得到了最佳处理风量为4700.16~5011.20 h/3m。尽管实验过程中,进口风速改变范围较宽,但除尘效率均在99.89%以上,显示高效湿式除尘器在处理风量上能够有比较宽的适用范围。高效湿式除尘器的现场应用,显著减少了各作业岗位的粉尘浓度,减少了粉尘对生产设备的污染和腐蚀,也避免了矿石的流失或二次污染,改善了工人的作业环境,减小了粉尘对工人身心健康的危害,节约了成本,提高了效益。可见,高效湿式除尘器具有广阔的推广和应用前景。