1、 模擬說明及三維模型

本次模擬對象為某廠1#脫硫塔頂部二級除霧器（二級除霧器可捕集更小的液滴（如直徑＜20μm的微滴），降低煙氣攜帶的游離水分，避免下游設(shè)備腐蝕或煙囪“石膏雨”現(xiàn)象），經(jīng)現(xiàn)場反應(yīng)，本除霧器使用效果良好，各項污染物排放指標均能滿足合同要求，但監(jiān)測驗收時，由于環(huán)保局監(jiān)測設(shè)備未能及時更新?lián)Q代，在除霧器上方測樣時，測孔處有水滴飛濺而出，且有部分水流由測孔流出，導(dǎo)致難以獲得準確的監(jiān)測數(shù)據(jù)；現(xiàn)提出如下解決方案：在監(jiān)測點上下加導(dǎo)流槽，將部分水流收集，以避免或減少監(jiān)測時檢測孔的大量出水，并通過CFD-DPM模型計算導(dǎo)水槽收集的水量，判斷其方案是否可行。

監(jiān)測點附近的水量主要分為3部分：（1）旋流煙氣中自帶的液滴；（2）監(jiān)測位置下方筒壁上凝結(jié)的部分水膜，被高速氣流吹起并再次隨旋流煙氣上升的一部分水；（3）監(jiān)測位置上方筒壁上凝結(jié)的部分水膜，在重力作用下，沿筒壁向下流動的一部分水。采用DPM模型計算時，只考慮（1）中所述液滴，其在離心力的作用下，被甩至導(dǎo)水口及導(dǎo)水槽進而被收集。

排水槽位置與數(shù)量

• 位置：必須位于旋流器下游煙氣旋流液滴被甩向壁面后、液膜匯集路徑的下方。通常通過流場模擬確定液膜最集中、最穩(wěn)定的區(qū)域。
• 數(shù)量：不宜過多或過少。通常根據(jù)煙囪周長，設(shè)置4-8個均勻分布的排水槽，確保能從整個圓周有效收集液體。

結(jié)構(gòu)設(shè)計

• 槽口形狀：通常為長方形槽口，其軸向長度應(yīng)能覆蓋預(yù)期的液膜匯集區(qū)。
• 導(dǎo)流結(jié)構(gòu)：槽口內(nèi)部應(yīng)設(shè)計平滑的導(dǎo)流板，引導(dǎo)液膜順利流入排水槽，而不是繞過它繼續(xù)向下流動。

圖1 三維模型

圖中c1,c2和c3為每層導(dǎo)水槽中間監(jiān)測面；其中1導(dǎo)水槽在監(jiān)測孔上方，2層導(dǎo)水槽在監(jiān)測孔下方，每層導(dǎo)水槽內(nèi)筒壁面上開6個導(dǎo)水口，每個導(dǎo)水口尺寸為600*100，每層之間的導(dǎo)水口相互交錯。

本次模擬采用DPM模型，筒壁采用wall-film邊界，導(dǎo)水槽采用trap邊界，液滴粒徑取50μm。

2、 模擬結(jié)果

經(jīng)模擬，本煙囪內(nèi)的煙氣流動狀態(tài)如下所示：