基于FLUENT的BFG管道閥門粉塵自動清除模型仿真分析.pdf

1、ClassifiedIndex：TP319UDC：621SecrecyRate：Pub1iciz—e—UniversityCode：!壁壁墼HebeiUniversityofScienceandTechnologyDissertationfortheMasterDegreeFLUENTsimulationanalysisofautomaticdustremovalmodelforthevalveintheBFGpipelineCandi

2、date：一●Supervisor：BusinesEnterpriseSupervisor：AcademicDegreeApppliedfor：Speciality：Employer：DateofOralExamination：WangBinDrWangLixinSeniorEngineerLiJimingMasterofEngineeringMechanicalEngineeringSchoolofMechanicalEngineer

3、ingMay2016摘要摘要高爐生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的高爐煤氣(Blastfurnacegas，BFG)含大量粉塵，易沉積并板結(jié)于BFG管道蝶閥閥座密封面底部(沉積面)，造成閥板嚴(yán)重卡塞或損壞，進(jìn)而影響高爐生產(chǎn)并造成經(jīng)濟(jì)損失。對于蝶閥沉積面上板結(jié)粉塵清除問題，現(xiàn)階段尚未有成熟先進(jìn)的方法出現(xiàn)。通過有效手段減少或防止粉塵在蝶閥沉積面上沉積，不僅能夠延緩沉積面上粉塵板結(jié)，延長蝶閥使用壽命，減少蝶閥更換次數(shù)，而且有利于維持高爐正常生產(chǎn)活動。本文基于數(shù)

4、值模擬手段，設(shè)計BFG管道蝶閥區(qū)域粉塵自動清除裝置，并進(jìn)行其除塵功效的模擬分析。本文首先建立了BFG管道蝶閥區(qū)域流場數(shù)值模擬的控制方程組，通過對比分析，選擇了模擬氣相湍流的標(biāo)準(zhǔn)k一占模型與實時追蹤顆粒運動軌跡的離散相模型(DPM)，并確立了粉塵顆粒理化性質(zhì)及粒度組成信息。使用Pro／E建立BFG管道蝶閥區(qū)域流場計算域的三維模型。從閥板開度(150，300，450，600，750，900)、流場計算域氣相／顆粒相入口流速(8m／s，12m

5、／s，16m／s)等方面對BFG管道蝶閥區(qū)域流場中粉塵顆粒運動軌跡進(jìn)行了實時追蹤，獲取了蝶閥沉積面上粉塵沉降規(guī)律。基于粉塵沉降規(guī)律，采用Pro／E構(gòu)建了BFG管道蝶閥區(qū)域粉塵自動清除裝置的三維模型，并建立含粉塵自動清除裝置的BFG管道蝶閥區(qū)域流場計算域三維模型。從閥板開度(150，300，450，600，750，900)、粉塵自動清除裝置工作介質(zhì)入口壓力(025MPa，O30MPa，035MPa)等方面，對不含／含粉塵自動清除裝置的BF

6、G管道蝶閥區(qū)域流場中粉塵顆粒運動軌跡進(jìn)行了實時追蹤，獲得了蝶閥沉積面上粉塵沉降規(guī)律，并對比分析了粉塵自動清除裝置的除塵效能，證實了其設(shè)計方案的有效性。本文首先對BFG管道蝶閥沉積面粉塵顆粒沉降特性進(jìn)行了追蹤分析，獲取粉塵沉降規(guī)律；重點進(jìn)行了BFG管道蝶閥區(qū)域粉塵自動清除裝置的設(shè)計，并以模擬分析的手段，驗證了其功效性，研究結(jié)果可為BFG管道蝶閥區(qū)域粉塵實時清除系統(tǒng)的研制提供重要理論基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞三偏心蝶閥流場；高爐煤氣粉塵；標(biāo)準(zhǔn)k一占模型；