氣流均布性分析的案例
除塵器改造氣流均布性及阻力分析案例介紹 ￥50
某電除塵器兩電場改三電場，進口為下進氣結構，電場氣流均布性模擬分析 ￥20
本次模擬對象為電除塵器改造項目，本除塵器共三電場，進口為下部進氣結構，但不同于以往常規漸擴型下進氣結構，而是豎直向上的進氣煙道直插于水平進氣口的下底板上，該結構相對于以往常規漸擴型下進氣結構對氣流的擴散性更差，如果進氣口內不增加任何導流措施時，該電除塵器電場前斷面的氣流均布性很難達到要求，針對目前電除塵器內部結構，通過三維軟件及CFD流體仿真技術對本電除塵器進行建模并計算除塵器內部的煙氣流場分布狀態，通過添加必要的導流措施對除塵器電場前流場分布進行優化，以達到電場前斷面氣流均布指標滿足要求的目的。
本電除塵器模型如下所示：包括進出口管道、除塵器本體（含極板、殼體內部阻流板等）、灰斗（含灰斗阻流板）、進氣口（含氣流分布板）、出氣口（含槽形板）。
（a）
（b）
圖1 三維模型
圖中d01~d03為各電場前監測面。
為上述模型進行網格劃分，分布板及槽型板處網格尺寸為30 mm，其附近網格尺度為50~80 mm，進出口煙道及電場內網格尺度為100 mm，電場處采用結構性網格，其他均采用非結構性網格；其中面網格總數約為138萬，體網格總數約3400萬；經調整優化，錯誤網格數為0，見圖2。
二、邊界條件
本設備運行時，風量為180000 Nm3/h，氣體溫度約350 ℃，工況下風量約4107969 m3/h，進口邊界條件為速度進口（velocity-inlet）；進口速度約23.26m/s，出口壓力出口（（pressure-outlet）），出口壓力設定為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。分布板采用多孔跳躍面，其開孔率由上到下分別為38.7%，43%和54.5%。極板簡化為無厚度的wall面。
展開 脫硝塔氣流均布及阻力CFD模擬分析
監測面打點圖
3、 計算結果及分析
3.1 原始結構
原脫硝塔模擬運行狀態如下：
監測面的速度云圖
整體速度流線圖
監測面的速度相對標準偏差Sr
監測面的速度入射角度
分析：監測面的速度相對標準偏差Sr=65.82%，不滿足判定標準要求，且速度入射角嚴重偏大，速度角度偏大會造成局部催化劑磨損，應該對該處的速度入射角進行調整，從而滿足判定標準要求。
3.2 添加導流板
調整導流板后脫硝塔模擬運行結果如下：
監測面的速度云圖
速度流線圖
監測面的速度相對標準偏差Sr
監測面的速度入射角度值
分析：通過導流板的均流及對高速氣流的擴散作用，計算結果速度相對標準偏差Sr及速度入射角度都滿足判定標準要求。
3.3阻力控制
脫硝塔進出口煙道，其阻力模擬如下：
進口管道：160Pa（包含進口煙道與原煙道對接處局部阻力）
出口管道：248Pa（包含出口煙道與原煙道對接處局部阻力）
4、 結論
綜上所述，在管道及進氣口處添加導流板后，監測面位置的氣流均布效果已達到要求，速度相對標準偏差Sr=6.63%<15%，最大速度入射角小于10°，可以有效的避免催化劑積灰及氣流對催化劑的磨損。
展開 下側進上出濕式電除塵器均布性指標取點分析 ￥20
一、項目簡介
某鋼廠濕式電除塵項目為蜂窩式濕電結構，進氣方式為下側進氣，殼體內含有分布板及陽極管束、噴淋層等，該種結構對氣流均布性需求較高，對整臺項目做CFD氣流模擬，從而得出最優的氣流均布方案。
二、模型建立
整臺模型按照所提供圖紙1:1建立三維模型，包括陽極管束、分布板、部分進出口管道等，三維模型如下圖：
模型中所設置的氣流均布檢測面分別為m面、x面，分別位于陽極管束下方200mm處、陽極管束上方200mm處，如上圖所示。
三、計算參數
3.1計算模型
湍流模型采用標準k-e模型，湍流流場的計算采用有限體積法離散控制方程，算法采用SIMPLE算法，對流項采用一階迎風格式，近壁面采用壁面函數法處理。假定流體是不可壓縮的，作定常流動，整個模擬過程為等溫過程。
3.2邊界條件及計算參數
入口邊界條件設置為速度入口，出口邊界條件設為壓力出口，壁面采用無滑移邊界條件。
四、計算結果定義與分析
4.1定義
因在濕電除塵過程中，氣流均布很重要，要求截面測得的各點速度大小通過式（1）計算氣流分布均勻性標準偏差Cv，其值Cv≤30%為合格。
………………………………………（1）
式中：——測點風速，單位為m/s；
——平均風速，單位為m/s；
n——截面測點數。
計算各測試截面測得的結果的標準偏差Cv，再按表1查出值（趨進速度偏差），△W≤12%為合格。
展開 
