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

1、我國(guó)能源結(jié)構(gòu)以火電為主，據(jù)統(tǒng)計(jì)全國(guó)在役火電廠平均每年產(chǎn)生1500萬(wàn)噸煙塵以上，因此發(fā)展性能優(yōu)異、運(yùn)行穩(wěn)定的除塵設(shè)備勢(shì)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(guò)濾器替代袋式除塵器已成為一種趨勢(shì)。
　　本文以咸陽(yáng)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(duì)象，針對(duì)過(guò)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(cè)過(guò)濾器內(nèi)部流場(chǎng)的問(wèn)題，利用ANSYS FLUENT15.0流體仿真軟件模擬過(guò)濾器流場(chǎng)，找到過(guò)濾器出現(xiàn)上述不利因素的原因，并針對(duì)原型過(guò)濾器存在的氣流組織問(wèn)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(shí)踐。
　　通過(guò)對(duì)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(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比驗(yàn)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(shí)可靠。過(guò)濾器內(nèi)部流場(chǎng)的不均勻性

3、導(dǎo)致過(guò)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(guò)濾器過(guò)濾壓力的同時(shí)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(yùn)行。
　　針對(duì)原型過(guò)濾器氣流組織問(wèn)題，對(duì)改變?yōu)V棒長(zhǎng)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(jì)算，結(jié)果表明：四種優(yōu)化方案的“最佳結(jié)構(gòu)