6000t/d水泥熟料一级旋风预热器气固两相流场数值模拟

选用日产6000 t泥熟料第一级旋风预热器为研究对象,根据实际几何参数建立了物理模型,采用数值模拟方法详细计算分析了其内的气固两相流场.重点研究了一级旋风预热器内部气体速度、气体压力、固体颗粒的运动轨迹、湍动能及颗粒速度等参数的变化规律.研究表明,数值模拟得出的结论与工程实践吻合度较高,可为一级旋风预热器的选择与优化提...     

影响旋风预热器实际分离效率的因素

列举了旋风预热器分离效率的影响因素。并对这些影响因素——做了分析。     

5500t/d顶级旋风预热器的综合研究与评述

本文通过冷态模型试验,结合实际生产参数的测定,对JY厂洪堡型顶部旋风预热器进行了系统研究。研究表明,在设计产量时,由于其流场的分布特点,该旋风筒具有比较理想的气固分离效果;但阻力相对较高,分离效率受风速影响较大,在提高系统产能时分离效果会明显降低,这些与实际生产情况都是相吻合的。     

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。     

旋风式预热器分离效率的模拟仿真研究

针对新型干法水泥生产中对旋风式预热器高分离效率的要求,以及对旋风式预热器气一固两相中分离出粉体粒子的需求,对某水泥厂设计的旋风式预热器C1筒的数值模拟,研究该设计结构的压力场、速度场、颗粒分离效率级,从而验证该结构设计的合理性.同时根据定量的参数结果,验证适合该结构模拟分析的数值仿真模型,分析气固两相的分离机理,为后期指导高分离效率的旋风式预热器设计工作奠定基础.     

旋风预热器系统静流场阻力的数值模拟

采用κ-ε湍流模型对2000t/d预分解窑系统五级旋风预热器进行了数值模拟，分析出系统的阻力分布及阻力影响因素，并将计算结果与实际设计参数进行比较，证明其应用于生产的可行性。     

影响600 t/d五级旋风预热器窑达产的因素

阐述了达标达产的概念,从火争形状,火焰温度,窑皮质量,配料方案,设备转变和机械故障等方面分析了影响６００ｔ／ｄ五级旋风预热器窑达到的主要因素。     

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.     

影响旋风预热器实际分离效率的因素

探讨了旋风预热器实验模型分离效率往往高于实际工业装置分离效率的原因。认为：在实际生产中,已定型的设备参数不可能发生变化,影响旋风预热器的分离效率的因素应是非结构参数,并对这些非结构参数一一做了分析。     

排气管偏置分离器分离性能的数值模拟

采用雷诺应力模型（Reynolds stress model,RSM）对旋风分离器排气管中置和偏置时的气相流场进行了数值模拟,并用拉格朗日法模拟了分离器内颗粒的运动轨迹。气相流场模拟结果与实验结果吻合得较好。结果表明：排气管偏置后,分离器内沿排气管偏置方向的切向速度有所提高,排气管下部短路流较小,颗粒离心运动更加强烈,提高了分离效率的同时压降变化不大,分离器经济性更好。     

升气管插入深度对旋风分离器内部流场影响的数值模拟

针对旋风分离器内部复杂的三维强湍流,在仿真过程中,采用雷诺应力模型(RSM),利用贴体网格技术,模拟得到不同升气管插入深度时的旋风分离器内的切向速度分布、轴向速度分布和进出口压降。结果表明,当升气管插入深度减小时,会使总压力损失有所降低,但有一部分气流将从入口直接进入升气管形成短路,使旋风分离器的分离性能下降;对于特定的旋风分离器,升气管插入深度存在最优值,可保证较高的分离效率和较低的压降。     

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。     

循环旋风分离器内气液两相流动数值模拟

采用雷诺应力模型RSM对循环旋风分离器内气液两相流动的情况进行了数值模拟研究,讨论了循环旋风分离器内切向速度、轴向速度、径向速度、压力场、雷诺应力的分布特点以及相同入口速度下分离器内液滴运动轨迹与分离器的分离效率。数值模拟结果表明,循环旋风分离器切向速度呈现明显的驼峰状,轴向速度上行流和下行流明显,径向速度相对较小,压力由轴心向外逐渐升高,雷诺应力分布复杂且无明显规律,分离器对小直径液滴分离效率较低,入口速度对分离效率的影响比较明显。     

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。     

一种新型旋风分离器气相流场实验研究和数值模拟

对适用于高温高压下的一种新型旋风分离器的气相流场用粒子动态分析仪(PDA)进行了测试，并且用计算流体力学(CFD)软件中的不同湍流模型对其流场进行了数值模拟，得出了该旋风分离器不同的结构和操作条件对其流场的影响规律，同时也找到了适合模拟该种旋风分离器流场的湍流模型——雷诺应力模型(RSM)．     

旋风预热器导流板的优化研究

在冷模试验条件下探讨了两种导流板安装角度与旋风筒阻力损失、分离效率的相关规律。研究表明,随着安装角度的增大,旋风筒阻力系数ξ是逐渐减小的,当α增大到30°以后,阻力系数几乎不再变化。而分离效率随着安装角度Ⅸ的增大有所降低。     

天然气脱蜡旋风分离器分离效率的模拟

旋风分离器分离效率高,不易堵塞,用于天然气脱蜡效果显著。通过CFD软件Fluent模拟CYG-S型天然气脱蜡旋风分离器的两相流场,得到了旋风分离器内的压力、切向速度、轴向速度分布。对比了不同入口速度下的模拟与理论计算的分割粒径x50,发现具有很好的吻合度,两相模拟有一定的可靠性。结果表明：在旋风分离器锥段底部靠近壁面处的石蜡液滴质量浓度较高;随着进口流量的增加,旋风分离器分离效率提高,当进口流量为1000 m3/h时,x50可以达到5.3 μm;大粒径液滴的分离效果明显,但在所研究的进口流量范围内,进口流量的变化不能明显地影响粒径小于5 μm液滴的分离效率;柱段和锥段长度的增加使得旋风分离器的整体长度增加,延长了液滴在旋风分离器内的停留时间,提高了旋风分离器的分离效率。     

旋风分离器排气管结构优化数值模拟研究

为验证新型分离器(其结构特点为排气管带有扩展角β)的可行性,采用雷诺应力模型对不同扩展角旋风分离器的流场进行三维数值模拟研究。结果表明:新型分离器内各截面上不同扩展角对应的内旋流切向速度分布基本一致,而外旋流的切向速度随着扩展角的增加而逐渐减小,但变化幅度不显著,且随着扩展角的增加,内旋流与外旋流之间的速度差减小,降低了内外旋转流动的摩擦损失;新型旋风分离器在4个截面上,Ⅱ区域和Ⅳ区域内的轴向速度随着扩展角的增加而减小,携带颗粒的气流停留时间增加,有利于颗粒的分离,且其轴向速度峰值之差减小,气流在旋转运动过程中的能量损失减小;在Ⅳ区域内,其回流速度随着扩展角的增加而减小,降低了内旋流的涡团能耗;短路流动和湍动能随着扩展角的增加而增大,只有排气管扩展角β为5.7°时的流场分布较为合理;其静压力损失随着扩展角的增加而降低。