目前,随着我国经济社会的高速发展,各相关行业对袋式除尘器的处理能力提出了更高要求。如何提高除尘器的处理能力是工程上亟待解决的一个难题。虽然增加滤袋长度可以提高烟气的处理能力,但随着滤袋长度的增加,除尘器的箱体高度也会提高,设备整体稳定性可能降低,设备制造的钢耗量也将随之增加;其次,滤袋加长后,滤袋底部附近的气流上升速度增大,滤袋容易破损。各滤袋处理风量不均匀程度加剧,局部积灰严重。因此,研究和应用一种新型套筒式双层结构滤袋是有望解决上述问题的重要技术途径之一。套筒式双层结构滤袋(以下简称为双袋),是在传统的圆筒型布制滤袋内部增设一个较小的、倒置的内部滤袋,从而形成外袋外滤、内袋内滤的过滤形式。双袋独特的向内延伸的结构特点,可有效避免为增加滤袋过滤面积(如增加滤袋数量或增加滤袋长度)导致除尘器本体尺寸增大,带来除尘器强度和刚度削弱或制造钢材用量增加的缺点。这种无需对除尘器整体设计框架进行较大改动,只需经过相关核算后的局部加强再更换这种新型结构滤袋,即可实现处理能力提升的措施,较适合现有袋式除尘器的设计优化和技术改造。同时,双袋的使用可使除尘器有更大的冗余量以满足更宽的操作工况要求。我国若能率先将双袋技术攻克将有利于在国际袋式除尘器市场竞争中占据优势。目前,国内外对双袋的研究并不多见,对双袋的选用规则和双袋除尘器的运行规律没有得出清晰的结论。本文采用CFD技术,对常用普通单筒滤袋(以下简称为普通袋或普通滤袋)和由其改造而成的双袋的工作过程进行了研究。通过构建双袋除尘器过滤与清灰过程的数值模型,对双袋除尘器的内部流场进行了数值模拟,并与普通袋除尘器进行比较,得出了一些规律,可为双袋的选用以及双袋除尘器的结构设计和优化提供参考。具体研究内容及成果如下:(1)以某设计院根据产品原型简化建立的物理模型为参考,建立双袋除尘器过滤过程数值模型。对比普通袋除尘器过滤过程数值模型,研究了双袋较普通滤袋处理能力的增量与其过滤面积增量的关系,双袋除尘器的内部流场分布及双袋除尘器滤袋过滤阻力的变化情况。探究了双袋内部滤袋的利用率与其内滤袋高度和直径的关系,并提出了一些提高内滤袋利用率的方法。(2)同样以某设计院物理模型为参考,建立了双袋除尘器脉冲喷吹清灰过程数值模型。对比普通袋脉冲喷吹清灰过程,分析了双袋与普通袋清灰过程的异同。分别改变双袋内滤袋的高度和直径,研究了内滤袋高度和直径对双袋清灰过程的影响。(3)综合考虑双袋的过滤清灰过程确定双袋的选用规则选用高径比小的内滤袋有利于双袋除尘器的过滤过程,并能提高内滤袋的利用率。选用直径小高度低的内滤袋有利于双袋除尘器的清灰过程。两过程均倾向于低高度的内滤袋,但在对内袋直径的要求上有所冲突。为平衡冲突,建议使用直径为0.08~0.1m且高径比小于50:1的滤袋作为双袋的内滤袋。