某鋼廠二棒線及二高線加熱爐長路徑管道系統阻力計算


本次模擬對象為某鋼廠二棒線及二高線加熱爐管道及除塵器,共2套系統:1)煤煙脫硫除塵系統;2)空煙脫硫除塵系統;煤煙系統中二棒加熱爐煤煙及2臺高線加熱爐煤煙共3路煙氣混合后進入SDS脫硫除塵裝置,經脫硫除塵后通過引風機排放;空煙系統中二棒加熱爐空煙及2臺高線加熱爐空煙共3路煙氣混合后進入SDS脫硫除塵裝置,經脫硫除塵后通過引風機排放。現采用CFD技術對上述兩套系統100%負荷及50%負荷時,各支管阻力、母管及脫硫除塵系統總阻力計算。

長路徑管路建模分析時,管路幾何建模簡化原則:保留關鍵特征(彎頭、閥門、變徑管),簡化次要結構(法蘭、小支管)。長直管段可用等效粗糙度代替詳細幾何(節約計算資源)。

網格要求:近壁區網格y+≈30~300(壁面函數法)或y+≤1(低Re數模型)。彎頭、閥門處加密網格(邊界層至少3層),直管段可適當粗化。

2、 計算模型及邊界條件

2.1 模型建立

根據圖紙進行三維建模,含3路進口管道及除塵器,模型如下:

某鋼廠二棒線及二高線加熱爐長路徑管道系統阻力計算的圖1

圖1(a)煤煙系統三維模型

某鋼廠二棒線及二高線加熱爐長路徑管道系統阻力計算的圖2

圖1(b)煤煙系統各監測面位置

某鋼廠二棒線及二高線加熱爐長路徑管道系統阻力計算的圖3

圖2(a)空煙系統三維模型

某鋼廠二棒線及二高線加熱爐長路徑管道系統阻力計算的圖4

圖2(b)空煙系統各監測面位置

2.2 邊界條件

計算參數如下,進口邊界條件為速度進口,各進口速度見下表。出口邊界條件為壓力出口,壓力值為0Pa。湍流模型采用標準k-ε模型,壁面函數為標準壁面函數,固壁面設置為無滑移壁面,濾袋設定為多孔介質邊界。

煤煙系統

煙氣全負荷


二高A/B線

二棒線

96767m3/h

105343m3/h

煙氣半負荷

二高A/B線

二棒線

48384m3/h

52672m3/h

空煙系統

煙氣全負荷


二高A/B線

二棒線

75493m3/h

78925m3/h

煙氣半負荷

二高A/B線

二棒線

37747m3/h

39463m3/h

表1 計算參數



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根據兩種系統的長路徑非標管道,模擬分析了滿負荷阻力和半負荷阻力值大小,找出阻力最大點

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