(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111562338.2 (22)申请日 2021.12.20 (71)申请人 华侨大学 地址 362000 福建省泉州市丰泽区城东城 华北路269号 (72)发明人 郝艳华　田家伟　 (74)专利代理 机构 厦门市首创君 合专利事务所 有限公司 3 5204 专利代理师 张迪 (51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01) G06F 30/28(2020.01) G06F 30/17(2020.01) G06T 17/20(2006.01) B01D 46/00(2022.01)B01D 46/02(2006.01) G06F 113/08(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 袋式除尘器进气结构的设计方法和袋式除 尘器进气结构 (57)摘要 本发明公开了袋式除尘器进气结构优化设 计方法， 包括以下步骤： 基于实际大袋式除尘设 备， 使用CAD软件建立几何模型； 对袋式除尘器的 进气口进行变梯度的结构设计； 运用HyperMesh 软件建立有限元分析模型。 在商 业CFD软件Ansys   Fluent进行装置内部流动状态的数值模拟计算， 分析袋式除尘器装置内部的气体流动的均匀性 等问题； 经过对比分析仿真结果， 获得气体流动 均匀较好的袋式除尘器方孔进气梯度结构。 本发 明还提供了 袋式除尘器进气结构。 权利要求书1页 说明书3页 附图5页 CN 114580229 A 2022.06.03 CN 114580229 A 1.袋式除尘器进气结构的优化设计方法， 其特 征在于包括如下步骤： 1)使用建模UG软件构建袋式除尘器三维片体模型， 所述三维片体模型包括进气口， 进 气栅板， 灰斗， 滤袋， 花板， 催化层和出风口； 2)对袋式除尘器的进气栅板进行变梯度结构设计： 21)将进气结构设计为方孔通道和圆孔通道两种进气结构， 进气结构的进气口直径为 700mm的通孔； 22)然后分别建立方孔进气口以10*10矩阵均匀分布的进气结构的袋式除尘器几何模 型、 方孔进气口从下往上数量递减的梯度分布的进气结构的袋式除尘器几何模型、 圆孔进 气口以10*10矩阵均匀分布的进气结构的袋式除尘器几何模型， 以及圆孔进气口从下往上 数量递减的梯度分布的进气结构的袋式除尘器几何模型； 3)将建立好的四种袋式除尘器几何模型导入有限元前处理软件HyperMesh， 在 HyperMesh中进 行迹线处理、 三角形二 维网格划分和四面体流体网格划分， 得到四种袋式除 尘的有限元分析模型； 4)用Ansys  Fluent软件分别对四种袋式除尘的有限元分析模型进行赋予材料参数和 施加边界条件； 运用k ‑εrealizable湍流模 型描述气流在除尘器内部的湍流流动,滤袋 设置 为多孔跳跃边界， 入口为速度入口， 出口为压力出口， 壁 面为无滑移壁面边界条件； 5)用压力—速度耦合的SIMPLE算法求解耦合的连续方程和动量方程， 方程各项的离散 方式保持软件的默认 缺省设置； 并对四种袋式除尘的有限元分析模型进 行内部流场分析计 算， 获得颗粒流动迹线图， 速度分布云图和压力分布云图； 6)通过袋 式除尘的有限元分析模型内部区域的迹线图进行气流迹线分析， 观察流体在 区域内各部位的流动状态和轨迹， 对比不同结构 袋式除尘的有限元分析模 型的数值模拟结 果， 选出气流分布均匀性较好的袋式除尘器进气结构。 2.袋式除尘器进气结构， 其特征在于： 所述进气结构为方孔梯度分布的袋式除尘器进 气结构。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114580229 A 2袋式除尘器进气结构的设计方 法和袋式除尘器进气结构 技术领域 [0001]本发明涉及除尘器， 尤其涉及袋式除尘器。 背景技术 [0002]布袋式除尘器是常用的除尘设备， 包括一个密闭式壳体、 设置在壳体内的滤袋、 与 壳体连通的灰斗等部件， 其工作原理是含尘气体从壳体上 的烟气进口进入壳体后， 首先进 入灰斗， 一部分较粗尘粒和凝聚的尘团， 由于惯性作用直接落下， 起到预收尘的作用。 进入 灰斗的气流再折转向上涌入壳体内部， 当通过滤袋时， 粉尘被阻留在滤袋的外表面。 净化后 的气体进入滤袋上部的 由壳体内壁组成的清洁室， 然后汇集到壳体的烟气出口排出。 [0003]因此， 袋式除尘器的进气口是一个非常重要的部件， 如何能够提高进气口的效率 是设计进气口结构中的重要问题。 发明内容 [0004]本发明所要解决的主要技术问题是提供袋式除尘器进气结构的优化设计方法， 通 过软件模拟的方式进行优化设计。 [0005]为了解决上述的技术问题， 本发明提供了袋式除尘器进气结构的优化设计方法， 包括如下步骤： [0006]1)使用建模UG软件构建袋式除尘器三维片体模型， 所述三维片体模型包括进气 口， 进气栅板， 灰斗， 滤袋， 花板， 催化层和出风口； [0007]2)对袋式除尘器的进气栅板进行变梯度结构设计： [0008]21)将进气结构设计为方孔通道和圆孔通道两种进气结构， 进气结构的进气口直 径为700mm的通孔； [0009]22)然后分别建立方孔进气口以10*10矩阵均匀分布的进气结构的袋式除尘器几 何模型、 方孔进气口从下往上数量递减的梯度分布的进气结构的袋式除尘器几何模型、 圆 孔进气口以10*10矩阵均匀分布的进气结构的袋式除尘器几何模型， 以及圆孔进气口从下 往上数量递减的梯度分布的进气结构的袋式除尘器几何模型； [0010]3)将建立好的四种袋式除尘器几何模型导入有限元前处理软件  HyperMesh， 在 HyperMesh中进 行迹线处理、 三角形二 维网格划分和四面体流体网格划分， 得到四种袋式除 尘的有限元分析模型； [0011]4)用Ansys  Fluent软件分别对四种袋式除尘的有限元分析模型进行赋予材料参 数和施加边界条件； 运用k ‑εrealizable湍流模 型描述气流在除尘器内部的湍流流动,滤袋 设置为多孔跳跃边界， 入口为速度入口， 出口为压力出口， 壁 面为无滑移壁面边界条件； [0012]5)用压力—速度 耦合的SIMPLE算法求解耦合的连续方程和动量方程， 方程各项的 离散方式保持软件的默认缺省设置； 并对四种袋式除尘的有限元分析模型进 行内部流场分 析计算， 获得颗粒流动迹线图， 速度分布云图和压力分布云图； [0013]6)通过袋式除尘的有限元分析模型内部区域的迹线图进行气 流迹线分析， 观察流说　明　书 1/3 页 3 CN 114580229 A 3