烧结矿竖罐式冷却过程数值模拟

目前我国烧结矿大多是通过环冷机进行冷却,然而环冷机存在着许多问题:冷却系统漏风、台车表面散热、余热回收不完全等。针对这些问题,有专家学者结合干熄焦冷却技术提出了竖罐式冷却方法。文章通过仿真模拟软件COMSOL Multiphysics模拟了气体同烧结矿的换热过程,分析了竖罐式冷却过程中气料比和孔隙率对冷却效果和余热回收过程的影响。结果表明,在该模型中气料比在1 280~1 760 m3/t,孔隙率在0.45时该模型处于最佳工况。      

中心锥结构对水力旋流器内流场及分离效率影响的研究

使用计算流体力学软件FLUENT15.0对中心锥上锥段底角为40°、45°、50°、55°水力旋流器进行了数值模拟,通过数值分析研究中心锥结构对水力旋流器内流场及分离效率影响,并考虑中心锥结构的磨损情况。模拟结果表明:适当的减小上锥段底角能提高分离效率,并改善上锥段的磨损情况,而过小的上锥段底角反而会降低分离效率,加重上锥段的磨损情况,说明中心锥上锥段底角在40°~50°之间存在着一个最佳角度,该角度能够得到较高的分离效率以及较小的磨损。模拟结果也为进一步优化中心锥结构提供了参考。      

基于响应曲面法的旋风分离器结构优化

为了优化旋风分离器的分离效率和能量损耗,确定影响旋风分离器性能的主要结构参数,采用响应曲面模型和CFD数值模拟,以排尘口直径（D_d）、排气口直径（D_e）、入口速度（V）为设计变量,以压降和总分离效率为目标函数,进行三因素的优化设计分析。研究结果表明,排尘口直径对压降和分离效率影响不大,排气口直径与速度对压降和分离效率影响显著,且排气口直径与速度的交互作用明显。针对本次0.5～10 μm的颗粒群,推荐最优参数组合是D_e/D=0.35、D_d/D=0.37、V=12 m/s。与实验的结构相比,在相近的分离效率情况下,压降降低了一半,有效地减少了能耗。表明所建立的响应曲面模型能够较精确地表示设计变量与目标函数之间的关系,基于响应曲面模型的优化设计方法可以有效用于旋风分离器的结构优化。同时不同的粒径要求可以采用不同的结构进行除尘,在达到分离要求的前提下,采用最小压降的结构,本次研究为分离0.5～10 μm粒径的结构提供有利的依据。     

基于响应曲面法的旋风分离器结构优化

为了优化旋风分离器的分离效率和能量损耗,确定影响旋风分离器性能的主要结构参数,采用响应曲面模型和CFD数值模拟,以排尘口直径(Dd)、排气口直径(De)、入口速度(V)为设计变量,以压降和总分离效率为目标函数,进行三因素的优化设计分析。研究结果表明,排尘口直径对压降和分离效率影响不大,排气口直径与速度对压降和分离效率影响显著,且排气口直径与速度的交互作用明显。针对本次0.5～10μm的颗粒群,推荐最优参数组合是De/D=0.35、Dd/D=0.37、V=12 m/s。与实验的结构相比,在相近的分离效率情况下,压降降低了一半,有效地减少了能耗。表明所建立的响应曲面模型能够较精确地表示设计变量与目标函数之间的关系,基于响应曲面模型的优化设计方法可以有效用于旋风分离器的结构优化。同时不同的粒径要求可以采用不同的结构进行除尘,在达到分离要求的前提下,采用最小压降的结构,本次研究为分离0.5～10μm粒径的结构提供有利的依据。