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逆装直筒导叶式三相旋流器是WX/U型湿法脱硫装置的关键部件,主要用来分离烟气中夹带的脱硫洗涤液,对该部件内部的流场特性进行研究,有助于其结构优化设计,提高气液分离效率,进而改善WX/U型湿法脱硫装置的操作性能。 本文以逆装直筒导叶式三相旋流器与离心风机的组合模型为研究对象,采用软件Pro-e和Gambit建立了逆装直筒导叶式三相旋流器和离心风机的几何组合模型,进行了网格划分及边界条件设置;然后导入Fluent软件中,以三维时均N-S方程、RSM湍流模型和多参考坐标系模型为基础,对该组合模型内部气相流场进行数值模拟,研究了逆装直筒导叶式三相旋流器的结构参数(导向叶片出口角度、主简体长度、导流棒长度)及进气速度对流场特性的影响;最后在已完成的气相流场基础上,采用离散相模型研究组合模型对于不同粒径液滴的分离情况,得出如下结论: ①导向叶片的出口角度越小,主筒体内切向速度越大,轴向速度越小并且在筒体中心的反向速度越小;旋流器进出口压降随着导向叶片出口角度的增大而不断减小;导向叶片出口角度β为26°时的分离效果最好。 ②随着主简体长度的减小,切向速度不断增大,在靠近主筒体中心的轴向速度不断增大,中心处的轴向反向速度不断减小,回流现象越弱;主筒体长度为3200mm时压降最小;而主筒体长度为3600mm时分离效果最好。 ③随着导流棒长度的增加,主简体内轴向速度不断增大,并且中心处轴向反向速度不断减小,即回流现象不断减弱。导流棒长度为900mm、1800mm时的压降都较小,但较长的导流棒相当于减小了主简体内的分离空间,不利于分离;导流棒长度为600mm时分离效果最好。 ④随着进气速度的增大,主简体内切向速度和轴向速度都不断增大。逆装直筒导叶式三相旋流器的进出口压降随着进气速度的增大而增大,并且当进气速度为6m/s时压降急剧增大;进气速度为5m/s时分离效果最好。