5000 t/d水泥熟料生产线C1～C5旋风筒气相数值模拟

采用Fluent软件模拟某5000 t/d水泥熟料生产线C1～C5级旋风筒气相冷流场的速度和压力.模拟过程中气相冷流场采用RNG k-ε湍流模型.结果表明,该生产线的旋风筒结构合理,旋风筒内气体流动符合流体运动规律;旋风筒内气体速度从上往下逐渐减小;旋风筒内静压值沿径向由外向内逐渐降低;内筒的中心轴线附近静压最低,出现负值.     

斜顶偏心旋风筒的数值模拟研究

使用Fluent软件，通过RSM湍流模型和离散相模型对斜顶偏心旋风筒进行了数值模拟研究，结论是：斜顶偏心旋风简与普通型旋风筒的流场基本相同，但选择合理的顶板倾斜角度和内简的偏心距离更有利于提高旋风筒的分离效率和降低压力损失。     

卧式旋风筒的数值模拟分析

本文针对SINOMA研发的试验用卧式旋风筒装置,借助商用数值模拟Fluent软件平台,采用Eulerian-Lagrangian方法,对其内部各物理场及颗粒运动轨迹等参数进行模拟分析,为进一步改进卧式旋风筒结构,提高分离效率,保持低压损特征提供了理论依据。     

五级旋风预热器结构合理性的数值模拟

以某项目用洪堡型高分离效率的预热器结构为例,采用数值仿真技术对整套五级旋风预热器进行数值模拟,研究和分析了模拟结果中C1~C5各级旋风筒的压力场、速度场及颗粒分布场,同时定量计算出各级旋风筒的压损、截面速度及物料停留时间,以验证整套预热器结构设计的合理性。     

双出口旋风除尘器压损和分离效率的模拟研究

通过对新型双出口旋风除尘器在不同风量、不同粒径大小等条件下进行数值模拟分析,研究结果表明：双出口旋风除尘器进口风量越大,系统的流速越大,旋风除尘器的压差也越大,压力损失主要集中在旋风除尘器的入口至蜗壳处、除尘器上部以及旋切叶片与出风口连接处,当入口风速为13.21m/s时旋风除尘器压损为375Pa,当入口风速增加至26.42m/s时旋风除尘器压损为1 572Pa,即入口的风速增加一倍,旋风筒的压损增加三倍左右;双出口旋风筒入口流速与收尘效率呈正相关,入口流速越大,内部分离效率越高,收尘效率也越高,但阻力也随之增大,因此入口流速的选择应平衡效率和阻力的关系;粉尘颗粒粒径越大,越容易被捕集,当粉尘粒径<5μm时,很难被双出口旋风除尘器完全捕集下来。     

运行状态下预热器旋风筒分离效率的计算

水泥厂生产操作中,因进口风速偏低、内筒设计不合理和系统漏风等主要原因导致预热器分离效率低下.由于预热器是热态封闭操作,生产过程中不能利用直接测定回灰量和喂料量来准确测定分离效率,可以利用已知生料的喂料量、收集到的窑灰量及烧失量和各级旋风筒下料管处的物料的烧失量数据来间接计算旋风筒分离效率.     

旋风筒降阻改造方式优化比选的数值模拟

采用CPFD数值模拟方法对旋风筒降阻的不同方式（扩大进口面积、增大内筒直径）进行了分析,重点考察了其对压力损失和分离效率的影响。结果表明：不同扩大进口面积的方式（外扩、内扩、下扩、上扩）降阻效果差别不大,但内扩和下扩的方法对收尘效率具有一定的负面影响;随着内筒直径的扩大,其阻力和分离效率有着不同程度的减小。     

二次分离型旋风筒性能的研究与优化

通过冷模实验分析了二次分离装置对旋风筒性能的影响,并探讨了不同内筒直径下二次分离型旋风筒的压降和分离效率变化规律.结果表明:气流在进入内筒时的切向速度仍接近最大值,说明内筒中的气流仍保持着较大的旋流强度,在内筒上进行二次分离改装是合理的;二次分离改装后的旋风筒分离效率为97.67％,提高了2.3％,且压降降低了400 Pa;二次分离口在Turn0°时的压降最小.     

气固分离器旋风筒的制作及蜗壳的展开放样

随着CAD技术的发展,特别是计算机辅助设计向三维方向的发展,涌现了许多功能强大的三维绘图软件,例如SolidWorks、UG、Pro/E。这里利用SolidWorks对水泥工程中常用的气固旋风分离器进行制作并提出一种基于SolidWorks的放样下料新方法:利用其放样折弯功能,对蜗壳进行实体造型、旋转和拉伸切除,再进行抽壳,展开放样,快速生成下料图。该法突破了传统作图法、计算法的束缚,省时、计算量小、精确度高,提高了放样下料的效率。     

旋向对预热器旋风筒压损的影响

为了探索研究旋风筒旋向布置对预热器压损的影响,试验采用了两种模型装置,对比了三种进口气流旋转强度不同的旋风筒在不同风速和固气比下压损变化的差异。研究表明,带旋转强度的气流进入会加大旋风筒压损,且旋转强度越大,压损越高;二级旋风预热器的旋风筒同向布置较反向布置更有利于预热器压损的降低;在空载和低固气比工况中,旋向布置对预热器压损有较大的影响,高固气比工况中,旋向对预热器压损的影响会减弱。     

高温级旋风筒的分离效率与预热器系统耗关系的研究

本文对高温级旋风筒的分离效率与阻力损失。以及预热器系统热耗的关系进行了研究和计算。     

高温级旋风筒的分离效率与预热器系统热耗关系的研究

本文对高温级旋风筒的分离效率与阻力损失、以及预热器系统热耗的关系进行了研究和计算.     

下料管处漏风导致旋风筒分离效率降低幅度的影响因素研究

对因下料管处漏风导致旋风筒分离效率降低幅度变化的各种影响因素进行了试验研究。研究结果对于改进膨胀仓调整翻板阀安装位置小下料管处漏我导致旋风筒分离效率降低幅度,从而提高实际生产过程中旋风筒的分离效率具有指导意义。     

Ibese熟料生产线提高预热器旋风筒分离效率 的技术改造

针对非洲Ibese水泥熟料生产线出现的窑系统热耗、料耗、烧成电耗偏高,预热器飞灰量大,分离效率低等问题,以低投入、高产出的改造原则,通过对旋风筒进行局部改造,提高其分离效率,进一步提高熟料产量,降低单位熟料热耗和电耗。     

基于Fluent软件数值分析新型旋风筒气固两相流场

采用Fluent软件模拟一具有倾斜顶板、过渡性蜗壳、偏心内筒和倾斜出口的旋风筒的气相流场及颗粒运行轨迹。模拟过程中气体的湍流流动采用RNG k-ε数学模型,生料的颗粒运动采用颗粒随机轨道模型。结果表明：该旋风筒有强涡旋流动,中心区域明显有一气芯柱,近似为入口处速度的2倍;切向速度分布为不对称的驼峰型;蜗壳部位有径向速度分布;该结构更有利于颗粒的气固分离。     

旋风分离器分离性能的数值模拟与分析

以XLPB-5.0和XCX-5.0两种旋风分离器为原型,采用CFD软件对这两种旋风分离器进行了流场与分离效率的数值模拟,初步探讨了入口蜗壳形式与芯管结构对分离效率的影响。模拟结果显示:旋风分离器内流场呈各向异性分布特点,切向速度是影响分离效率的首要因素,径向速度的存在会造成"流场短路"现象,使轴向速度呈不对称分布,导致分离效率的降低。轴向速度与径向速度的共同作用促使颗粒在旋风分离器内做螺旋运动;XLPB-5.0和XCX-5.0的分离效率分别为92.55%和94.96%,与实验结果基本吻合,且不同芯管参数下XCX型的分离效率比XLPB型高;螺旋式入口蜗壳(XCX-5.0型)对旋风分离器上部流场的影响相比直流式入口蜗壳(XLPB-5.0型)复杂;对于两种旋风分离器,随着芯管直径的增大,分离效率逐渐变小;随着芯管深度的增大,分离效率先增大后减小。     

旋风预热器气固两相流场的数值模拟

新型干法水泥生产工艺使用预分解系统实现生料的充分预热和分解，旋风筒是预分解系统中主要的气-固反应器单元，其结构虽然简单,但内部的旋转流场却很复杂,生料在旋风筒中的分离过程，是一种极其复杂的三维、湍流、两相流动。迄今为止，由于理论和实验研究的进展缓慢,而且数值模拟研究往往局限于气相，因此旋风筒的设计和改造仍然需要根据实践经验进行。     

高温高效低阻旋风筒的热态模型试验

在(850±50)℃的高温下,对高效低阻旋风筒进行热态模型试验,研究了高温下旋风筒分离效率及压力损失等技术性能.根据大量实测数据,回归空载时阻力损失与入口风速和温度的关系式,并建立了分离效率与Stokes准数和Reynolds准数的数学模型.     

双出风型旋风筒下出风口的优化研究

在冷模试验条件下探讨了双出风型旋风筒的下出风口管径和高度对旋风筒阻力损失、分离效率的影响.研究表明,随着下出风口管径的增大,双出风型旋风筒阻力损失降低,下出风口直径d每减小0.2D,阻力系数平均减小10.64％,虽然分离效率会有小幅度降低,但依旧处于较高水平.而下出风口的高度增加,会导致双出风型旋风筒阻力损失升高,下出风口直筒段高度h每升高0.1d,阻力系数平均增加6.62％.     

五孔探针应用于下出风旋风筒流场的研究

下出风旋风筒具有低压损、利于布置的优点,在降低预热器压损方面具有较大应用前景。以五孔探针为测试工具,对下出风旋风筒内部流场进行了研究。结果表明,切向速度Vt由内壁向中心增大,到直径约等于直筒直径0.5倍的圆周上达最大值,再往中心就急剧减小。流动状态由边壁自由涡和中心区域强制涡组成;径向速度Vr在数值上比Vt小,在下出风旋风筒中心轴线附近呈现类汇流,旋风筒边壁区域呈现类源流;轴向速度Vz在旋风筒顶部以及排气管周围存在上升气流,其余位置都是下降气流,利于降低旋风筒阻力。经拟合得到下出风旋风筒的阻力系数ξ =3.90,属于阻力低的一类旋风分离器。采用K-ε湍流模型对下出风旋风筒内部的流场进行了研究,数值模拟得到的三维流场与五孔探针测试结果基本一致。