焦爐修補噴射的FLUENT仿真研究.pdf

1、焦爐噴補是延長焦爐壽命的各種技術中最為經(jīng)濟適用的一種技術。目前應用最為廣泛的是半干法噴補技術。但在噴補的過程中，焦爐噴補設備會因為密封面磨損而漏氣，致使噴補粉塵彌漫在空氣中，從而給環(huán)境和操作工人的身體健康都帶了很大的威脅。為了解決這個問題，有必要對目前廣泛使用的噴補機進行必要的改進。 新的構思是加裝一個噴補吸料器在噴補機的出料口，利用噴嘴噴出高壓空氣而產(chǎn)生射流吸附作用，使料斗里的粉料呈負壓狀態(tài)而被吸入噴管并送到噴槍。這樣的做法杜

2、絕了粉塵飛揚的可能，而且因不涉及密封面的磨損問題而較大地提高了噴補機的使用壽命。 本文應用FLUENT對高壓空氣噴嘴噴射的流場進行了數(shù)值模擬和仿真分析。通過模擬和仿真，優(yōu)化了噴嘴內部結構，研究了高壓空氣噴嘴參數(shù)對噴射的影響和噴管內流體的變化規(guī)律。具體研究如下： （1）構思了新型無塵噴補機的結構。針對現(xiàn)役的半干法噴補機污染環(huán)境損害工人的健康的問題，筆者在出料口下方加裝噴吹吸料器，并將高壓空氣從原來的入氣口下移到吸料器的噴嘴

3、上，利用高壓空氣的射流吸附作用使噴補料在負壓的吸引下進入噴吹吸料器，使無塵噴補成為可能。 （2）應用前處理軟件GAMBIT建立了噴嘴內部流場的三維模型，利用FLUENT軟件對高壓空氣在噴嘴內部流場作了模擬分析。分析了噴嘴形狀與尺寸參數(shù)對噴嘴的內部流場的影響。 （3）通過對高壓空氣噴嘴的外部噴射過程的模擬仿真，分析噴射過程的壓力和速度變化，分析噴嘴噴射流場的射流特性。 （4）通過對噴嘴射流流場壓力圖和速度圖的比較分

4、析，研究了噴射的射流流場的壓力特性，同時研究了周圍空氣介質的運動情況，找到不同入口壓力條件下噴射在噴管中形成的最低負壓值。 （5）通過模擬仿真，求出壓力為0.2MPa、0.3MPa、0.4MPa、0.5MPa四種情況下，噴管內壓力值與噴嘴口之間距離的關系曲線。這些關系曲線表明：噴吹的壓力越大，則最低負壓值越小，其位置與噴嘴口的距離越大。 （6）本文測得噴補料的下降阻力折算為0.012MPa，據(jù)仿真分析，噴補吸料器僅有一段