常见问题

布袋除尘器进口烟道气体流动特性的数值分析

布袋除尘器出口烟道气体活动特征的数值阐发
   摘 要:经由过程计较流体软件 FLUENT 对布袋除尘器出口烟道停止研讨,利用 k - ε 湍流模子对烟道在夏季极端卑劣环境下的强迫对流散热的活动特征停止了摹拟,具体会商了分歧截面的速度场、温度场、压力平分布。成果表白: 高温烟道在不保温的环境下,在进入布袋除尘器前仍具有较低温度; 烟道直段的降温速度约为0. 2 ℃ /m,弯头较集中区域,降温速度约为 0. 5 ℃ /m; 在出口区域,烟气温度呈现“反弹”景象; 烟道弯头处的冲洗较严重。
 

Numerical Analysis on the Properties of Flue Gas in Inlet Duck of Bag Filter

BAO Jingyun1

ZHANG Hairu2

YU Xianqun3

 

( 1. Safety & Security Team /Security Part,LG. Display ( Nanjing)  Co. ,Ltd.   Nanjing 210046)

Abstract  In this paper,the software FLUENT is used to conduct studies on the bag filter inlet duck,the k - ε tur-

bulent model is applied to simulate the flowing properties of compulsory convection under extreme weather in winter

and the velocity,temperature and pressure distribution of sections in flue duct is discussed in detail.

The results show

that the temperature is still higher without conservation materials,the rate of temperature is 0. 2 ℃ /m in straight duct

and 0. 5 ℃ /m in bend pipes,the temperature of outlet is increased rapidly with the flue states and the bend pipes are

scoured fiercely.

 

 

 

 

Key Words  duct  flow property  numerical analysis

 

 

 

   0、引言:    钢铁行业的余热收受接管普通有单压、双压系[1] ,不管哪一种零碎,低温烟气均需经由过程余热收受接管统 装备降温,进入后续除尘器停止除尘。对布袋除尘器而言,普通对余热操纵后的烟气温度有严酷要求,布袋除尘器运转温度应在高限和低限之间。因为高限取决于滤袋的滤料,高温局限于烟气露[2] ,是以进口烟气温度的节制对装备的运转相当点 主要,应防止产生布袋穿孔,形成除尘器效力下降,频仍改换布袋,更要避免平安变乱产生。为了到达余热的_操纵、包管布袋除尘器的节能平安运转,除对余热收受接管装备面积停止公道设计外,更需公道斟酌高温烟气在烟道内的活动特征,阐发其温度降落、烟道冲涮等环境。
   经由过程软件停止数值摹拟的方式被普遍用于良多环境,照实际环境难以再现、痕量及微量元素的取样、低温高压情况的构建等移特征和烟气温度散布纪律的把握有益于熟悉到烟气的参数转变,庇护后续布袋除尘器的平安运转。
   本文操纵 FLUENT 软件对某布袋除尘器出口烟道内气体的活动环境、温度散布停止了会商。切磋在夏季极端卑劣环境下,强迫对流对高温烟道中的烟气活动状态和温度散布的影响。 1、研讨工具:
   某余热收受接管项目高温管道如图 1 所示,低温电炉烟气颠末余热汽锅后,温度降至 200 ℃ 落后入高温烟道,烟气从图 1 所示右边进入管道,颠末 4 个弯头和约 100 m 的直段烟道从左边排挤,即进入布袋除尘器。高温管道内烟气活动采取 k - ε 湍流模[4]型 ,针对本地_气温作为_晦气工况停止阐发,对夏季极端_温度前提的逼迫对流换热停止摹拟,情况温度为-30 ℃,换热系数为 60 W/ ( m2 ·K) 。 图 1	几何模型  图 1几何模子  摹拟工况的鸿沟前提为:

 

( 1) 电炉烟气流量为 12 万 Nm3 /h,余热汽锅后的烟气温度为 473 K,湍流强度为 10% ,水力直径为2. 2 m,弯头的曲率半径为 2 250 mm,转角为 90°。

 

( 2) 出口鸿沟前提为自在成长活动,流量比重为 1。

 

( 3) 烟道不停止保温,固体壁面无速度滑移壁面,烟道壁厚 6 mm。

 

 

2、计较成果与阐发:

     图 2、图 3 别离显示了高温烟道各标的目的的中间剖面和壁面的温度散布环境。由图可知,各其中心剖面的温度靠近于进口温度 473 K,外壁温度规模约为 260 ~ 340 K。图 4 为零碎各截面温度的面积加权均匀值随烟道沿程中间线的转变环境,烟气进口四周的弯头集中区,降温速度为 0. 5 ℃ /m,烟气在程度直段的降温幅度约为 9. 3 ℃ ,降温速度为 0. 2 ℃ /m,出口段的弯头区域,烟气温度产生反弹上升景象,降温速度约为 - 0. 3 ℃ /m。   在烟气进口四周的弯头区域,烟气因流向转变,湍流水平增添,加重了烟气与外界的换热结果。当烟气进入直段后,流态逐步恢复为平均流,湍流水平削弱,降温速度减小。在出口四周的弯头区域,因为烟气的高流速、曲率半径较小、转角较大,呈现了较大区域的“空腔”区域,在“空腔”区域_较少烟气流过,温度低于烟气主流温度。是以,该立体的面积加权均匀值温度较低,即与后续烟道比拟,烟气温度呈现了反弹景象。
   从图 2 可知,弯头四周的“空腔”区域对下流直段烟道发生较大影响,这是由于部分阻力部件规模内的能量损掉,只占部分损掉中的一部门,另外一部门是在部分部件下流必然长度的管段上消耗失落的,该部门为部分部件的影响长度。受部分部件搅扰的活动,颠末了影响长度以后,流速散布和紊流脉动才干到达平均活动的正常状况。是以,该弯头及其鄙人游的影响长度规模内的烟道上均不该设置温度测点,且该部门速度测点也会因测速、测温管深切的是非呈现较大升沉。   图 5、图 6 别离显示了高温烟道的速度、压力的散布环境。由图可知,零碎速度巨细为 6. 76 ~ 33. 8m /s,_值呈现在弯头的内侧且大于烟气进口值,_小值呈现在弯头的外侧,直段的速度约在 19. 4 ~21. 2 m /s,压力_值呈现在弯头的外侧,_小值产生在弯头的内侧,且_个弯头外侧压力值较着高于后续几个弯头的压力值。这是由于流体颠末弯头时,固然过流断面沿程稳定,但弯头内流体质点遭到向心力感化,在弯头前半段,外侧压强沿程增大,内侧压强沿程减小,而流速则是外侧减小,内侧增大。是以,弯头前半段沿外壁是加速增压的,呈现漩涡区; 在弯头的后半段,因为惯性感化,在 Re 很大、弯头转角较大、曲率半径较小的环境下,漩涡区再次呈现。弯头内侧的漩涡,不管是巨细仍是强度,普通都[5] ,比外侧的大 。这些身分加重了烟道的部分冲洗影响到烟道的运转年限。

3、结论:
( 1) 在弯头集中区域,温降速度约为 0. 5 ℃ /m,直段烟道的温降速度约为 0. 2 ℃ /m。
( 2) 在出口区域,烟气温度呈现“反弹”景象,是由于烟道的几何外形、烟气的活动状况使外部呈现“空腔”区域。
( 3) 在 Re 很大、弯头转角较大、曲率半径较小的环境下,烟道弯头处的冲洗和运转年限遭到很大影响。

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