原文传递
沥青热再生路面养护车除尘系统设计与分析优化
| 论文题名： | 沥青热再生路面养护车除尘系统设计与分析优化 |
| 关键词： | 沥青热再生路面养护车;除尘系统;多级串联;旋风除尘器;喷淋装置;CFD;除尘效率 |
| 摘要： | 沥青热再生路面养护车是沥青路面养护和维修、加热回收利用废旧沥青、实现混合料搅拌和旧沥青再生的有效设备。废旧沥青混合料在加热融化的过程中会形成大量有机烟气，加之搅拌引起的灰尘，使得沥青热再生路面养护车产生的废气成分复杂，单一手段难以净化去除。未经净化的废气中含有大量温室气体和致癌物质，对大气环境破坏极大，与国家“双碳”战略背道而驰。因此，设计一套安全有效、简单可靠的车载除尘系统对提高装备性能、减缓大气污染、保障居民生命健康等具有重要意义和实用价值。 本文提出一种多级联合处理的沥青热再生路面养护车除尘系统结构设计方法，建立旋风-喷淋-吸附的多级串联废气净化系统，分析不同结构段的除尘特性和实施效果，主要研究内容概述如下： ?明晰含尘气体主要组成物，废气烟雾化学成分，确定高效除尘系统技术路线，并提出旋风-喷淋-吸附的多级串联废气净化结构方案，根据工作工况和实际生产要求，设计装置的主要性能参数和结构尺寸；进一步，建立除尘系统有限元分析模型，基于有限元方法评估该系统结构在各阶模态下的频率、应变和模态振型，分析找出多出薄弱结构环节，并通过仿真结果指导除尘系统结构的优化，改善各阶模态下的固有频率和应变。 ?针对具备尘气分离功能的旋风除尘器部分，利用CFD数值模拟的方法对除尘系统旋风段的内部流场进行分析，其内部的静压和切向速度基本呈对称分布，随着旋风除尘器排气管深度的增加，中心气旋的静压分布和切向速度越发对称、稳定，同时排气管底部的湍流强度增加，增大了湍流耗散，使得压力损失略有增加。为尽量增大除尘效率，同时削弱压力损失，设计一种带扰流立柱的反文氏管旋风除尘器，能够有效减缓装置内部的局部紊流和中心气旋上升的轴向速度，提高装置的性能。 ?建立除尘系统喷淋装置的流固热耦合模型，研究多物理场作用下气流与隔板的热交换问题，提出运用带孔洞的隔板来增强喷淋装置的匀气性，分析比对不同结构的隔板对气流流量的再分配能力，发现带变径孔洞的隔板在气流分流、优化流量分布、避免局部热量集中等方面的作用显著。 ?根据除尘系统工作环境，初步筛选了两种适用的法兰，分别为梯形密封面法兰和凸面密封面法兰。建立管道连接处法兰的热力耦合模型，确定了法兰材料的对流换热系数，通过比较两种不同法兰在温度场载荷和螺栓预紧力下的最大形变，指导除尘系统法兰件选型和应用。 |
| 作者： | 张嘉俊 |
| 专业： | 机械 |
| 导师： | 梁栋 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2023 |
检索历史
应用推荐
