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《气态悬浮焙烧炉排烟系统流场数值模拟及结构优化》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、气态悬浮焙烧炉排烟系统流场数值模拟及结构优化2011年10月第5期气态悬浮焙烧炉排烟系统流场数值模拟及结构优化——苏寅彪周萍涂福炳?31?气态悬浮焙烧炉排烟系统流场数值模拟及结构优化苏寅彪周萍涂福炳(中南大学能源科学与工程学院,湖南长沙410083)【摘要]:勾了减少烟气在气态悬浮焙烧炉烟道中的流动阻力,降低风机能耗和工作震动,对原烟道方案进行数值模拟,发现原方案中斜挡板是增大流动阻力的主要因数,换热器后竖直烟道使烟气出口速度分布不合理,使引风机工作时产生震动.通过比较七种改造方案的数值模拟结果,发现采取增设导流板,封闭换热器后竖直烟道等措施能降低流动阻力,使风
2、机前速度分布合理,可达到节能和提高风机寿命的效果.[关键词]气态悬浮焙烧炉;数值模拟;流场分布;结构优化[中图分类号]TK229[文献标识码]A[文章编号]1008—5122(2011)05—0031—05Numer'icalSimulationandStructuralOptimizationforFlowFieldinSmokeExhaustSystemofGaseousSuspensionRoasterSUYin--biaoZHOUPingTUFu—-bingAbstract:Toreducetheflowresistanceofflowgasinthef
3、lueofgaseoussuspensionroaster,decreasetheenergyconsumptionandvibrationoftheinduceddraftfan,thenumericalsimulationoforiginalflueschemewasperformed.anditwasf0undthattheinclinedbaffleintheoriginalschemewasthemainfac—torofincreasingflowresistance,theverticalfluethatbehindtheheatexchanger
4、causedtheunreasonabledistributionofoutletvelocity,resultinginvibrationoftheworkinginduceddraftfan.Bycomparingthenumeriealsimulationresultsofsevenmodificationschemes.itwasfoundthatthemeasuresofreducingtheflowresistancelikeaddingdeflector,sealingverticalfluebehindheatexchangerwouldmake
5、thedistribu—tionofvelocityofinduceddraftfanreasonable,andachievedtheeffectofenergysavingandimprovingservicelifeofinduceddraftfan.Keywords::gaseoussuspensionroaster;numericalsimulation;flowfielddistribution;structuraloptimi—zationU引舌气态悬浮焙烧是当今世界氧化铝工业生产中较为先进,成熟的技术,具有整体结构简单,自动化程度高,热耗低,产品
6、质量稳定且易于控制等优点¨.焙烧氢氧化铝是氧化铝工业生产过程中最后一道工序,其能耗占氧化铝生产总能耗的10%左[收稿日期]2011—03—25[作者简介]苏寅彪(1986一),男,现为中南大学能源科学与工程学院热能工程硕士研究生.右.在这道工序中,气态悬浮焙烧炉所排出的烟气温度高达180cI=,并且由于烟气量大,带走了较多的热量.为了提高氧化铝焙烧系统的能源利用率,在焙烧炉的排烟系统中安装换热器对余热进行回收,获得生产所需热水,取得了良好的经济效益和社会效益.然而,由于现有烟道结构设计不甚合理,导致烟气流动阻力较大,引风机能量消耗较大,甚至在烟气流量较大时,会出
7、现震动现象.因此,采用CFD软件Fluent对不同结构烟道中烟气的流动状况进行?32?有色冶金节能口设备节能数值模拟,研究烟道中流场与压降的分布规律,优化烟道结构,对降低烟气流动阻力和减少风机功率消耗有重要意义.1物理模型及其边界条件图1(a)是加装换热器前烟道结构示意图.受道生产现场场地的限制,换热器不能安装在竖直烟道的前端部,而只能安装在其侧部,如图1(b)所示.安装换热器后,为使烟气流经换热器,在换热器与烟道相连接的进出口位置安装了挡板,使烟气多次改变流动方向,增加了系统阻力.显然,挡板的结构形状对烟道中流场分布与压降有一定影响.热器【a)换热器爱装(h)
8、换热器蛋装后图1换热器安
