徑向流空氣純化器內(nèi)流場模擬與氣流均布影響因素分析.pdf

1、隨著空分裝置的大型化，徑向流空氣體純化器的規(guī)模不斷增大，流速成倍增加，其軸向不均勻性也更加凸顯。本文以某工廠八萬噸徑向空氣純化器為原型，通過CFD數(shù)值模擬的方法，分別采用二維軸對稱模型并用多孔介質(zhì)和多孔跳躍模型對床層和多孔板進(jìn)行簡化，對現(xiàn)有大型純化器中流體在兩床層中的軸向均勻度進(jìn)行了分析，研究了內(nèi)外流道橫截比，床層空隙率，中心管開孔率，脫附氣量，導(dǎo)氣椎等因素在純化器吸附過程和脫附過程中對氣流均勻度的影響。
　　研究發(fā)現(xiàn)純化器在吸附

2、過程中，在原操作條件下運(yùn)行時，由于集流道上部壓降過大，造成兩床層上部流速過快，兩床層內(nèi)氣流均勻度較差。其均勻度隨內(nèi)外流道橫截比增大呈先上升后下降的趨勢，在內(nèi)外流道橫截比為0.887時，分子篩和氧化鋁床層氣流幾乎都達(dá)到最均勻，兩者均勻度分別為0.914和0.934。此外，降低中心管開孔率也可以提高氣流均勻度，其不足之處在于由于流速很快，中心管開孔率降到很小時會導(dǎo)致穿孔壓降很大。再者，分子篩床層的空隙率下降也能夠很好地增加兩床層的氣流均勻性

3、，但氧化鋁空隙率下降對自身流場均勻性影響甚微，對分子篩床層均勻度的有一定增加。
　　在脫附過程中，同樣由于集流道壓降大于分流道，床層內(nèi)氣流出現(xiàn)不均勻性。分子篩和氧化鋁床層氣流均勻性都隨著內(nèi)外流道橫截比的降低先增大后下降，均勻度在內(nèi)外流道橫截比為0.46和0.41左右分別達(dá)到最大值0.99和0.985。脫附過程與吸附過程不同，降低任意床層空隙率，都會同時提高兩床層氣流均勻度。此外，脫附氣量增加，床層氣流均勻度下降很明顯。