滤筒除尘器因具有过滤面积大、压力损失低、体积小、使用寿命长等优点而广泛应用于细颗粒物排放控制严格的领域。目前常用的褶式滤筒除尘器的研究主要集中于滤筒褶形、喷吹等因素,未对褶式滤筒结构进行优化改造。针对常规滤筒除尘器存在的清灰时滤筒下部清灰能量过大而上部清灰能量不足导致的上部清灰不彻底下部易破损等缺点,本文提出一种内部添加锥体结构的新型滤筒除尘器。本文用Solidworks软件分别建立了常规滤筒除尘器和不同结构参数(锥体高度、锥顶半径)的新型滤筒除尘器的过滤模型和清灰模型,基于计算流体动力学(CFD)对其过滤性能和清灰性能进行了研究,并通过实验进行了验证。对含有三个滤筒的常规除尘器和新型滤筒除尘器进行了不同入口风速的过滤性能的数值计算,结果表明常规滤筒和新型滤筒的综合流量不均幅值分别为0.14和0.067,说明新型滤筒除尘器内部风速比常规滤筒分布均匀。对于新型滤筒除尘器而言,随着锥体高度和锥顶半径的增大,滤筒内部的压力分布逐渐变得均匀,压力损失也逐渐减小。对常规滤筒除尘器和新型滤筒除尘器的清灰性能进行了数值计算,结果表明,新型滤筒内部的清灰压力分布较均匀,有利于清灰。对于新型滤筒除尘器而言,随着喷吹脉冲宽度的增加,滤筒侧壁的压力峰值越大;随着喷吹距离的增加,滤筒内的气速分布越来越均匀。此外,随着锥体高度的增加,清灰压力也在增大。对不同锥体高度h、锥顶半径r、脉冲宽度T和喷吹距离X的新型滤筒的侧壁压力峰值进行计算,结果发现上述4个因素对滤筒清灰效果均有影响,影响显著性为r﹥h﹥T﹥X。随锥顶半径r和喷吹距离X的增加,压力峰值标准差均呈现先减小后增大的趋势;随锥体高度h的增加,压力峰值标准差则呈减小的趋势;在h﹤400 mm范围内,压力峰值标准差随T的增加而减小,在400 mm﹤h﹤600mm范围内压力峰值标准差随T的增加而增大。通过响应曲面法优化预测结果可知,在所分析参数范围内,喷吹距离为122 mm、脉冲宽度为60 ms、锥体高度为600 mm、锥顶半径为67 mm时,滤筒侧壁压力峰值的标准差Y最小,即滤筒侧壁压力峰值最均匀。