对脉冲除尘器清理显示结果的相关研究表明，生产领域得到了越来越广泛的应用。滤筒除尘器主要采用脉冲清灰。脉冲清灰的喷吹管喷口型式较多，目前主要有简单喷口、锥形喷口和文氏喷口，采用高压气流通过喷口进行清灰，但随着除尘器长度的增加，清灰效果迅速下降。超音速喷嘴具有出口气流速度大、诱导的二次气流量大等特点，在解决滤筒尤其是长滤筒清灰效果不好等问题上与其他喷口相比具有一定的优势，但目前超音速喷嘴在清灰、除尘领域的应用理论研究和实验研究的内容在国内外未见报道，因此开展超音速喷嘴对脉冲喷吹滤筒除尘器清灰效果影响的研究具有重要意义。
对脉冲除尘器清灰效果的相关研究表明，影响清灰效果的主要因素为压力峰值和峰值到达时间，即滤筒侧壁所受压力峰值越大、到达峰值的时间越短清灰效果越好。本实验分别采用超音速喷嘴与常规喷吹管喷口，在相同条件下，对滤筒侧壁压力峰值的变化情况进行实验分析和机理研究。
实验装置及原理1.1实验装置和测试仪器实验装置：敞开式XC147P型聚酯滤筒除尘器，外径147mm，内径128mm，长度1000mm，滤料折数45，过滤面积2.5m2；DCF2LB直角型电磁脉冲阀，气包，脉冲宽度在0.010.12s之间可调的SXC8A1型脉冲控制仪；UDI8A7型螺杆式空气压缩机，压缩空气压力最高可达0.7MPa；DBR4000减压阀，安全阀等。
实验测试仪器：YYD7044型传感器、QSY1型电荷放大器、USB8512E便携式数据采集仪、L型不锈钢标准皮托管等。
其他：橡皮软管、手套、钳工工具箱、清洁用品等。实验原理及系统图为了避免因粉尘物理化学性质的不同和滤袋容尘量的差异对测试的影响，使测试结果有较好的可比性，脉冲喷吹实验在滤筒洁净的条件下进行。
在脉冲阀出口及滤筒上布置测点，在脉冲宽度为0.08s、喷吹距离为150mm、喷吹管径为20mm等各参数不变的情况下，测量普通喷口和超音速喷嘴在不同喷吹压力下工作时的滤筒侧壁压力变化及压力峰值，从而分析超音速喷嘴对脉冲喷吹滤筒除尘器清灰效果的影响。测点布置如所示，测点1是喷吹孔出口的压力测点；测点2，3，4喷吹实验系统是滤筒上由上至下100，500，900mm处的3个测点。实验比较常规喷口与超音速喷嘴的清灰效果，通过改变压力值来研究滤筒侧壁压力分布情况及在不同的喷口直径下气体动压与静压在滤筒内部的变化情况，从而判断超音速喷嘴对脉冲喷吹清灰效果的影响。
实验测试仪器连接系统。将压力传感测试仪器连接系统器分别布置在各个测点，其信号输出端与电荷放大器输入端连接，电荷放大器的输出端与数据采集仪的输入端连接，数据采集仪的信号输出端连接到计算机上，利用与数据采集仪配套使用的dasView2.0软件进行数据采集，并根据各传感器的灵敏度及式（1）将电压转换成所需要的压力值进行分析。
p=VK1K2（1）式中p为测得的压力，MPa；V为测量时的输出电压值，mV；K1为电荷放大器放大倍数，mV/PC；K2为传感器灵敏度，PC/MPa，传感器14的灵敏度依次为5.78，5.77，5.78，5.63PC/MPa.喷管压力入口的相对压力为0.5MPa时，由式（2）计算得超音速喷嘴的出口速度达到491m/s，超过了当地的音速，由于高速气流从喷嘴喷出后在离喷嘴不远处会形成一个收缩断面，使速度进一步增大，因此模拟得到的最大速度为537m/s，稍大于理论计算值，理论分析与模拟结果较为一致。给出了不同入口压力下超音速喷嘴的出口速度，可以看出在喷管入口压力为0.20.6MPa的范围内喷嘴的出口速度均超过了当地的音速。
理论计算不同入口压力下喷嘴的出口速度喷管入口压力/MPa0.10.20.30.40.50.6喷嘴出口速度/（m/s）3294024444714915072.2滤筒表面受力分析分别采用两组喉部直径为4mm和6mm的超音速喷嘴与相同孔口直径的普通喷口作为脉冲清灰的喷吹管喷口进行实验，研究其在0.1，0.2，0.3，0.4，0.5，0.6MPa的喷吹压力下，脉冲气流通过喷口后滤筒侧壁的受力情况。
从可以看出，在孔口直径为6mm的条孔口直径为6mm条件下滤筒表面受力情况件下，普通喷口和超音速喷嘴形成的高速脉冲气流对滤筒侧壁的压力随着滤筒侧壁位置不同而不同，滤筒侧壁所受压力近似呈脉冲变化，正负压峰值交替出现，在滤筒侧壁900mm处，形成一个较大的正压力峰值，这是因为高速气流在滤筒内运行一段距离后，诱导了大量的空气，产生了负压区，形成了二次流，最终形成了较为稳定的气流，因此其压力峰值比较稳定。
滤筒表面压力峰值分析为了进一步分析超音速喷嘴对滤筒清灰效果的影响，分别采用普通6mm喷口与超音速6mm喷嘴分析高速气流对滤筒侧壁产生的压力峰值。从可以看出，在滤筒侧壁100mm处，随着脉冲喷吹压力的增大，超音速6mm喷嘴形成滤筒侧壁100mm处压力峰值的脉冲高速气流对滤筒侧壁产生的压力峰值增加缓慢，普通6mm喷口形成的脉冲气流对滤筒侧壁产生的压力峰值有显著增加，且大于超音速喷嘴，这主要是因为在相同的脉冲喷吹压力条件下，从超音速喷嘴进入滤筒的气流的动压要远大于普通喷口，其静压则小于普通喷口，因此在滤筒侧壁100mm处，普通喷口形成的脉冲气流对滤筒侧壁产生的压力峰值要大于同条件下的超音速喷嘴。
从和可以看出，随着距离的增加，超音速喷嘴形成的高速脉冲气流对滤筒侧壁产生的滤筒侧壁500mm处压力峰值压力峰值明显增大；在滤筒侧壁500mm处，超音速喷嘴和普通喷口产生的压力峰值相差不大，在900mm处，超音速喷嘴产生的压力峰值超过了普滤筒侧壁900mm处压力峰值通喷口，主要原因是超音速喷嘴形成的高速脉冲气流速度远高于普通喷口，随着高速气流在滤筒内部的流动，诱导了大量的空气，气流动压逐渐减小，静压逐渐增大，对滤筒侧壁产生的压力峰值显著增大。这说明对长滤筒进行脉冲清灰时，超音速喷嘴比普通喷口有很大的优势；在应用超音速喷嘴时，对滤筒前端进行辅助清灰，滤筒清灰效果会更好。不同超音速喷嘴条件下滤筒表面受力分析给出了6种喷吹压力下，采用喉部直径为4mm的超音速喷嘴时滤筒侧壁的受力情况。
比较和可以看出，喉部直径为4mm的超音速喷嘴形成的高速脉冲气流对滤筒侧壁产生的压力的变化规律与喉部直径为6mm的超音速喷嘴基本相似，但压力大小分布有所不同。为便于分析，将二者的压力峰值进行比较，如所示。
从和可以看出，气流通过喉部直径为4mm的超音速喷嘴后，所形成的高速气流对滤筒侧壁产生的压力峰值随着滤筒长度的增加而增大，随着喷吹压力的增大而增大。为了研究不同直径的超音速喷嘴所形成的高速气流的全压，在中的测点1处进行测试，全压随时间的变化曲线如所示。从及可以看出，喉部直径为4mm的超音速喷嘴形成的高速气流全压远大于同条件下喉部直径为6mm的超音速喷嘴形成的高速气流全压；但从可以看出在相同条件下喉部直径为6mm的超音速喷嘴形成的气流对滤筒侧壁产生的压力峰值都大于喉部直径为4mm的超音速喷嘴，这主要是因为气流从喉部直径为4mm的超音速喷嘴进入滤筒后，其动压大于同条件下喉部直径为6mm的超音速喷嘴，因此其作用于滤筒侧壁的压力峰值与同条件下喉部直径为6mm的超音速喷嘴相比偏小。
说明了随着超音速喷嘴喉部直径的减小，其在滤筒前端的清灰效果会有所下降，但随着滤筒长度的增加，在滤筒中后部其清灰效果会得到加强。这主要是因为随着喉部直径的减小，喷嘴出口的气流总压及动压增大，高速气流在滤筒中不断诱导周围空气，随着滤筒长度的增加，诱导空气的效果增强，更易形成对滤筒侧壁较大的压力峰值。
结论3.1随着脉冲喷吹压力的增大，在滤筒前端100mm处，普通喷口形成的脉冲气流对滤筒侧壁产生的压力峰值要大于同条件下的超音速喷嘴。随着气流进入滤筒距离的增加，超音速喷嘴所形成的高速脉冲气流对滤筒侧壁产生的压力明显增大，在900mm处超音速喷嘴产生的压力峰值超过了普通喷口。
在对滤筒进行脉冲清灰时，超音速喷嘴对长滤筒或是滤筒的中后部的清灰效果要优于普通喷口。
超音速喷嘴喉部直径减小，其在滤筒前端的清灰效果会有所下降，但随着滤筒长度的增加，在滤筒中后部其清灰效果会得到进一步的增强。下一步可以考虑加长滤筒长度，研究小喉部直径喷嘴对其侧壁产生的压力分布规律以及清灰效果。另外对于不同型式喷嘴压缩空气的耗量和能耗的对比及其经济性和实用性的评价，限于篇幅，另撰文阐述。
（系统除尘设备的选择选用4台同型号的中心喷吹脉冲圆袋式除尘器，每台过滤面积为39.6m2，滤袋数量为35支，滤袋规格为1602250mm，喷吹压力为0.350.5MPa，压缩空气耗量为0.35m3/min，过滤风速为3.43.5m/min，处理风量为800013000m3/h，入口含尘浓度<15g/m3，含尘气体允许温度<130（，除尘效率>99.5%，漏风率<10%.配AL控置仪1台，脉冲阀5个，电磁阀5个，脉冲宽度0.10.15s，脉冲周期60s（排放浓度0.068g/m3）。
采用此种除尘设备周期性地向滤袋内喷吹压缩空气，压缩空气在极短的时间内（0.10.15s，由AL控制仪自动控制）高速喷入滤袋，同时诱导数倍于喷射气量的空气形成空气波，使滤袋袋口至底部产生急剧的膨胀和冲击振动，起到很强的清除积尘的作用。收集到的尿素粉尘由星形下料器自动送到下部的集尘袋中回收利用，减轻工人的劳动强度，同时避免由于人工在集尘斗中清尘所造成的二次污染。除尘后的净化空气由风管高空排放。
结论3.1在我国南方高湿地区，最热月月平均温度、湿度超过尿素吸湿线时，只要条件允许，大型尿素厂房包装楼最好设计空调（除湿）装置。包装楼应尽可能密闭以减小冷负荷，室内夏季设计温度宜采用282（，相对湿度60%）10%，以减少能耗。空气处理过程考虑了再加热，主要是因为空气经表冷器冷却后，机器L1温度为20.2（，相对湿度为90%，若直接送入包装楼内，附着在送风口周围及送风百叶上的尿素粉尘会潮解，日积月累，势必影响送风效果。所以夏季将空气由L1加热至送风状态点S1，送入室内。采用上述方法，缺点是送风量大且浪费能量。在以后的设计中，可采用以下两种方式来解决加热问题。
1）设内部诱导式送风口，使处理过的空气与室内空气混合至送风状态点，送入室内。这样既可减少送风量，又可节省热量。
2）非控制，即利用自动控制手段，将空气直接处理至送风状态点送入室内。也可节省再热量。
在整栋包装楼已设计全空调（除湿）系统的情况下，没有必要在除尘器入口风管上设加热装置。
1）因为整个包装楼（包括除尘器室）都设有空调，室内的空气相对湿度已经控制在70%以下，只要空调系统正常运行，就可避免尿素发生潮解。
2）在北方地区的化肥厂或南方地区的小化肥厂，包装楼没有设计空调（除湿）系统的情况下，应该在除尘器的入口风管上设计热风加热或电加热系统，以防止在连续阴雨天或室内空气相对湿度大于尿素潮解相对湿度时，尿素发生潮解，影响正常的包装生产。除尘器宜选用脉冲布袋除尘器。应尽可能利用化工厂的余热制冷，以节约一次能源。
