1548 工程科学学报，第43卷，第11期 2.2反吹性能 粒沉积量的分析发现，采用0.1MPa的反吹压力 2.2.1反吹压力 似乎能够将尘粒更快反吹出系统.分析0.1MPa 当陶瓷膜过滤达到稳态（过滤速度1m:min, 反吹压力下尘粒分布和压降分布（图9），尘粒分 压力0.1MPa),采用不同压力对陶瓷膜进行反吹 布在出口，也就是说尘粒依然沿着原路径从洁净 清洗，反吹压力对尘粒沉积浓度和尘粒脱附率的 端逃离陶瓷膜.这可能是因为模拟设置时从出口 关系曲线如图8所示.可以看出，反吹时尘粒沉 和入口离开模拟系统的尘粒都被计算为去除颗 积量迅速减少，之后保持稳定，到0.017s左右沉 粒.因此，反吹压力应高于过滤压力才能将沉积 积尘粒几乎全部被反吹出通道.由反吹时间对尘 尘粒去除 (a) 100(6) 0.3 80 60 Blowback pressures Blowback pressures --0.1 MPa ◆0.1MPa 0.1 -0.3 MPa -0.3 MPa 0.5 MPa ◆-0.5MPa 20 0 0 10 1520 25 30 101520 2530 Time/(103 s) Time/10~3s） 图8反吹时间与沉积尘粒浓度和尘粒脱附率关系.()沉积尘粒浓度：(b)尘粒脱附率 Fig.8 Concentration of deposition dust particles and dust removal rate at different times with the pulse jet blowback pressures of 0.1,0.3,and 0.5 MPa: (a)concentration of deposition dust particles;(b)dust removal rate Diameter of dust Pressures of ceramic particles/(10-7m) membrane/(105 Pa) ☐6.884 ☐1.0133 b) 1.0132 1.0131 5.263 1.0130 1.0129 3.842 1.0128 1.0127 1.0126 2.421 1.0125 1.0124 1.000 1.0123 图9反吹时尘粒分布图(a)和压力分布图(b) Fig.9 Distribution of dust particles (a)and pressure (b)at a pulse jet blowback pressure of 0.1 MPa and blowback time of 0.006 s 反吹压力为0.3MPa和0.5MPa,反吹0.008s 气体高速通过陶瓷膜时，抗热震性能差的陶瓷膜 时，尘粒分布如图10所示.反吹压力越大，经过相 也容易断裂.因此，反吹气体压力应在0.3MPa左右. 同反吹时间，膜内沉积尘粒脱附数量越多.反吹进 2.2.2脉冲反吹时间间隔 行时，热泳力，压力梯度力和曳力与反吹气体方向 模拟过程如下：过滤速度1mmin,过滤压力 一致.但是，结合图8分析，反吹压力采用0.3MPa 为0.1MPa,达到稳态过滤(0.03s)后，采用0.3MPa 和0.5MPa,尘粒完全脱附所需时间均在0.02s左 的反吹压力进行反吹，系统达到稳态(0.05s)后，开 右.延长反吹时间会增加高压气体消耗量，同时增 始第二次过滤，系统再次达到稳态后结束模拟.陶 加了气体排放量.增大反吹压力使气罐的工作压 瓷膜工作时间与沉积尘粒量的关系曲线如图11 力增大，导致运行成本增加.同时，大量低温反吹 所示.图12是沉积尘粒分布图和压力分布图.当2.2    反吹性能 2.2.1    反吹压力 当陶瓷膜过滤达到稳态（过滤速度 1 m·min−1 ， 压力 0.1 MPa），采用不同压力对陶瓷膜进行反吹 清洗，反吹压力对尘粒沉积浓度和尘粒脱附率的 关系曲线如图 8 所示. 可以看出，反吹时尘粒沉 积量迅速减少，之后保持稳定，到 0.017 s 左右沉 积尘粒几乎全部被反吹出通道. 由反吹时间对尘 粒沉积量的分析发现，采用 0.1 MPa 的反吹压力 似乎能够将尘粒更快反吹出系统. 分析 0.1 MPa 反吹压力下尘粒分布和压降分布（图 9），尘粒分 布在出口，也就是说尘粒依然沿着原路径从洁净 端逃离陶瓷膜. 这可能是因为模拟设置时从出口 和入口离开模拟系统的尘粒都被计算为去除颗 粒. 因此，反吹压力应高于过滤压力才能将沉积 尘粒去除. 0.3 (a) 0.2 0.1 0 0 15 5 10 30 20 25 Time/(10−3 s) Blowback pressures 0.1 MPa 0.3 MPa 0.5 MPa Concentration of deposition dust particles/(mg·m−2 ) 80 100 (b) 60 40 0 20 0 15 5 10 30 20 25 Time/(10−3 s) Blowback pressures 0.1 MPa 0.3 MPa 0.5 MPa Dust removal rate/ % 图 8    反吹时间与沉积尘粒浓度和尘粒脱附率关系. （a）沉积尘粒浓度；（b）尘粒脱附率 Fig.8    Concentration of deposition dust particles and dust removal rate at different times with the pulse jet blowback pressures of 0.1, 0.3, and 0.5 MPa: (a) concentration of deposition dust particles; (b) dust removal rate 6.884 5.263 3.842 2.421 1.000 1.0133 1.0132 1.0128 1.0124 1.0130 1.0126 1.0131 1.0127 1.0129 1.0125 1.0123 Diameter of dust particles/(10−7 m) (a) (b) Pressures of ceramic membrane/(105 Pa) 图 9    反吹时尘粒分布图（a）和压力分布图（b） Fig.9    Distribution of dust particles (a) and pressure (b) at a pulse jet blowback pressure of 0.1 MPa and blowback time of 0.006 s 反吹压力为 0.3 MPa 和 0.5 MPa，反吹 0.008 s 时，尘粒分布如图 10 所示. 反吹压力越大，经过相 同反吹时间，膜内沉积尘粒脱附数量越多. 反吹进 行时，热泳力，压力梯度力和曳力与反吹气体方向 一致. 但是，结合图 8 分析，反吹压力采用 0.3 MPa 和 0.5 MPa，尘粒完全脱附所需时间均在 0.02 s 左 右. 延长反吹时间会增加高压气体消耗量，同时增 加了气体排放量. 增大反吹压力使气罐的工作压 力增大，导致运行成本增加. 同时，大量低温反吹 气体高速通过陶瓷膜时，抗热震性能差的陶瓷膜 也容易断裂. 因此，反吹气体压力应在 0.3 MPa 左右. 2.2.2    脉冲反吹时间间隔 模拟过程如下：过滤速度 1 m·min−1，过滤压力 为 0.1 MPa，达到稳态过滤（0.03 s）后，采用 0.3 MPa 的反吹压力进行反吹，系统达到稳态（0.05 s）后，开 始第二次过滤，系统再次达到稳态后结束模拟. 陶 瓷膜工作时间与沉积尘粒量的关系曲线如图 11 所示. 图 12 是沉积尘粒分布图和压力分布图. 当 · 1548 · 工程科学学报，第 43 卷，第 11 期