氣流均勻性分析的案例
陶瓷濾筒袋除塵氣流均勻性及濾筒表面風速CFD模擬 ￥20
<p class="ql-align-center"><br></p><p class="ql-align-justify"><span style="background-color: rgba(18, 18, 18, 0); text-align: left;">1、 項目簡介</span></p><p class="ql-align-justify">陶瓷濾筒除塵器為單室設計，有獨立的進氣管道，整體進風形式為下側進氣上出氣，由于陶瓷濾筒本身的結構屬性，在保證其清灰特性及阻力要求時，濾筒表面的覆灰均勻性更為關鍵，此時對濾筒底部的氣流均勻性要求就很嚴格，為保證濾筒的收塵效率，通過選擇合適的下側進氣方式，需要做到進入濾筒區域時氣流速度均勻，濾筒表面速度分布均勻，做CFD模擬，對原結構均流形式進行分析，并優化設置合適的均流板以達到上述目標。</p><p>2、 模型及邊界</p><p class="ql-align-justify">建立水平和斜向兩種進氣形式收塵模型如下：</p><p class="ql-align-center"><img src="https://img.jishulink.com/msimage/202503/94d97afcacad4965cb75acf3863ea69b.png"></p><p class="ql-align-center">三維模型</p><p class="ql-align-justify">濾筒底部切面距離濾筒底部的距離為400mm，更能反映煙氣在進入濾筒區域時的運動及分布狀態。</p><p class="ql-align-justify">選擇進口對側中部的濾筒作為特征濾筒，一般此處為高風速區域，更具有代表性。
展開 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 煙道內活性炭及消石灰粉末噴射均勻性模擬分析
煙道內活性炭及消石灰粉末噴射均勻性模擬分析
目前，在國內處置垃圾焚燒項目中需要在煙道里噴射活性炭進行煙氣的凈化處理，活性炭可以有效吸附重金屬等污染物，達到排放的標準。而煙道內噴射消石灰一方面是對脫硫塔脫硫效果的增強，另一方面脫硫塔若出現問題，可利用噴石灰干法進行脫硫。但如何提高活性炭及消石灰粉末在煙道內的覆蓋率、活性炭及消石灰粉末與氣流分布的均勻性、延長活性炭及消石灰粉末的停留時間，是提高吸附及反應效率、節省物料損耗的關鍵。
某圾焚燒項目，其脫硫除塵設備為：半干法脫硫+布袋除塵器，由于場地的限制，脫硫與除塵之間的煙道無法保證有足夠長的直段來使活性炭及消石灰粉末充分擴散并分布均勻。根據資料顯示，隨著噴管內氣體射流速度的增大,噴出的粉末顆粒的均勻性先提高后降低,在20-22m/s速度區間內出現最優值，本文通過對該工程實例的CFD分析，研究煙道內粉末顆粒的氣固兩相分布情況，分析單一噴點，通過不同噴射點位置的設置，在煙道內來流一定的情況下，結合兩種不同粉末顆粒在煙道內噴射后擴散均勻所需要的最短距離，并考慮兩種粉末在同時噴射時的相互影響問題，最終制定出在同一煙道布置情況下，最佳的粉末噴射點和達到高覆蓋率和均勻性所需的最短煙道長度。
1 工程實例說明
某垃圾焚燒項目，脫硫塔底部灰斗接出口煙道，該煙道水平布置并與布袋除塵器連接。活性炭及消石灰粉末在煙道上的噴射位置如圖1所示。
圖1 布置結構圖
實際工程中，通過停機檢修發現，在進入布袋除塵器前，無論是活性炭粉末或是消石灰粉末只出現在煙道的一側管壁上，說明粉末并沒有在煙道內充分擴散。從布置圖上可看出，煙道的入口接脫硫的灰斗，由于該處無法增加合適的導流措施來控制氣流走向，煙道的來流形式必然會不均勻，不均勻的氣流會抑制射入的粉末自擴散能力，造成粉末顆粒難以在有效的煙道長度內均勻分布。
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某鋼鐵公司SDS脫硫反應器，進行熱風爐補熱溫度場分析及小蘇打顆粒的氣固兩相流分析，研究其溫度場和顆粒混合的均勻性 ￥20
本案例為某鋼鐵有限公司2×600t/d石灰雙膛窯SDS脫硫反應器，脫硫工藝采用鈉基干法脫硫+布袋除塵器方案；本次模擬主要有兩個目的：（1）由于冬季SDS反應器內煙氣溫度較低（約70℃），需通過熱風爐將煙氣加熱至約150℃，因此，需對熱風爐后的溫度場進行模擬，并添加合適導流形式，以保證在短距離內可實現溫度的均勻分布；（2）小蘇打噴槍沿煙道徑向垂直深入，為保證均勻噴射，對噴射點及后續流場進行模擬，分析SDS反應器內小蘇打顆粒的分布狀態，并添加相應的擾流措施來確保小蘇打又好又快地與煙氣混合均勻。
模型建立
按照反應器所提供圖紙大小以1：1建立三維模型，模型如下：
圖1 SDS反應器模型
圖中in1為溫度場監測面，i1~i3為小蘇打顆粒分布監測面。
邊界條件
計算參數如下，q1煙氣量為113077m3/h，煙氣溫度為70℃。進口邊界條件為速度進口，進口速度為26.88m/s；q2煙氣量為26385m3/h，煙氣溫度為70℃。進口邊界條件為速度進口，進口速度為14.59m/s；熱風爐進口熱煙氣量可等同于約22317m3/h，進口速度為42.71m/s；小蘇打粉量63kg/h；出口邊界條件為壓力出口，壓力值為0Pa。湍流模型采用LES模型，壁面函數為標準壁面函數，固壁面設置為無滑移壁面。
展開 一種負壓反吸風袋除塵器的阻力及流場模擬 ￥15
負壓反吸風袋除塵器是一種采用負壓操作、并利用“反吸風”方式進行清灰的袋式除塵器，它的清灰機理是：外部空氣 → 反吸風閥 → 該倉室的凈氣室 → 從內部反向穿過濾袋 → 粉塵層被剝離 → 攜帶著粉塵的氣流向下落入灰斗。
氣流分布均勻性評估：分析含塵氣體進入除塵器箱體后，在各個過濾倉室及每條濾袋之間的氣流分配是否均勻。不均勻會導致部分濾袋負荷過重，縮短壽命。
清灰機制分析：
反吸風過程模擬：精確模擬反吸風閥動作時，清潔氣流如何反向穿過濾袋，剝離粉塵層。
清灰效果評估：分析清灰氣流的強度、均勻性和作用范圍，確保粉塵層能被有效清除，避免“糊袋”或過度清灰。
系統阻力計算：預測除塵器在額定風量下的總壓力損失（包括進風口、箱體、花板、濾袋、出風口等），為風機選型提供依據。
事例的負壓反吸風袋除塵器分別計算了2種風量，6000m3/h和8000m3/h（以3室通風計算，第4室作反吹風清灰）；清灰也計算了2種狀態，反吸風量為3000m3/h，反吹風清灰管徑Φ219和Φ273；通過模擬分析在正常通風時，濾袋間的速度大小流線變化情況，特別是進出口的阻力大小；在返吸清灰時，單室的速度大小流線變化情況，包括反吸風進出口的阻力大小。從而指導濾袋選型及通風風機和反吸風風機的選型。
邊界條件：通風進口風量6000m3/h，進口風速17.33m/s，氣體溫度150℃，氣體密度0.808kg/m3，氣體粘度為2.38E-05Pa`s，水力直徑為0.35m，湍流強度為3.38%。
通風進口風量8000m3/h，進口風速23.11m/s，氣體溫度150℃，氣體密度0.808kg/m3，氣體粘度為2.38E-05Pa`s，水力直徑為0.35m，湍流強度為3.26%。
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