金屬多孔介質(zhì)氣固分離器流場數(shù)值模擬及結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、我國能源結(jié)構(gòu)以火電為主，據(jù)統(tǒng)計全國在役火電廠平均每年產(chǎn)生1500萬噸煙塵以上，因此發(fā)展性能優(yōu)異、運行穩(wěn)定的除塵設(shè)備勢在必行。早期的火電廠煙氣凈化裝置很大一部分是袋式除塵器，隨著環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的提高及金屬多孔濾棒制作技術(shù)的成熟，利用金屬多孔介質(zhì)過濾器替代袋式除塵器已成為一種趨勢。
　　本文以咸陽市某一現(xiàn)役燃煤電廠金屬多孔介質(zhì)除塵器原型為研究對象，針對過濾器內(nèi)部氣流組織不均勻、需要頻繁更換濾棒以致設(shè)備穩(wěn)定性大幅降低，而目前工業(yè)技術(shù)手段很難直

2、接監(jiān)測過濾器內(nèi)部流場的問題，利用ANSYS FLUENT15.0流體仿真軟件模擬過濾器流場，找到過濾器出現(xiàn)上述不利因素的原因，并針對原型過濾器存在的氣流組織問題，提出結(jié)構(gòu)優(yōu)化指標(biāo)和四種優(yōu)化方案，參考優(yōu)化方案模擬結(jié)果指導(dǎo)工程實踐。
　　通過對金屬多孔介質(zhì)氣固分離器原型內(nèi)部氣流組織模擬分析，在與實測數(shù)據(jù)對比驗證模擬結(jié)果可靠性的基礎(chǔ)上，得到以下結(jié)果：采用Porous J u m p模型處理多孔介質(zhì)棒結(jié)果真實可靠。過濾器內(nèi)部流場的不均勻性

3、導(dǎo)致過濾器濾棒流量分配系數(shù)變化較大，濾棒最大流量不均幅值△ k高達(dá)1.47，綜合流量不均幅值△k=0.131，其中邊緣兩列濾棒流量分配系數(shù)較大。流量分配系數(shù)的較大不均勻性在增大過濾器過濾壓力的同時也增大了濾棒更換或清灰的頻率，十分不利于設(shè)備的穩(wěn)定運行。
　　針對原型過濾器氣流組織問題，對改變?yōu)V棒長度及進(jìn)氣口高度、濾棒數(shù)量及布局、進(jìn)氣口角度與數(shù)量以及設(shè)置不同濾棒滲透系數(shù)四種結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案進(jìn)行模擬計算，結(jié)果表明：四種優(yōu)化方案的“最佳結(jié)構(gòu)