高炉煤气减压阀数值模拟

《高炉煤气减压阀数值模拟》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、2013年第41卷第1期流体机械41文章编号：1005—0329(2013)01—0041—04高炉煤气减压阀数值模拟杨金梅，幸福堂(武汉科技大学，湖北武汉430081)摘要：以某新型实用高炉煤气减压阀为研究对象，建立了三维稳态湍流模型。通过ANSYSCFX对实用新型高炉煤气减压阀的内部流场进行了数值分析，得到了速度场与压力场的分布图，为减压阀的结构优化提供了理论依据。关键词：高炉煤气；减压阀；干法除尘；数值模拟中图分类号：TH138；TK037文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1005—0329．2013．O1．009N

2、umericalSimulationofPressureReducingValveUsedforBlastFurnaceGasYANGlin—mei，XINGFu—tang(WuhanUniversityofScienceandTechnology，Wuhan430081，China)Abstract：Anewpracticalblastfurnacegasvalveisstudied，three—dimensionalsteady—stateturbulencemodelisestablished．NumericalanalysisbyA

3、NSYSCFXutilitymodelofblastfurnacegasvalveinternalflowfield，velocityfieldandpressurefieldarecreated，providesatheoreticalbasisforstructuraloptimizationofthevalve．Keywords：blastfurnacegas；pressurereducingvalve；drydusting；numericalsimulation1高炉煤气减压阀结构的噪声(加隔声罩和消声器以及管道外消声材料包扎)和管

4、道振动，投入的资金较大，而降噪的效高炉煤气干法除尘是近几年国内外普遍采用果不佳。的一种高炉煤气净化工艺，干法除尘与湿法除尘某种实用新型高炉煤气减压阀目前用于钢铁相比，具有节水、省电，TRT出力大等优点。但经过冶金联合企业中高炉煤气的干法(湿法)除尘系干法除尘后的减压阀组产生的噪声将大于经过湿统，其结构如图1所示。法除尘后的噪声，根据一些工程的实测数据，同级管道别的高炉，噪声将达10～30dB。同时由于干法除尘是干煤气，给噪声的消除带来很大的难度¨叫。现高炉煤气无论采用干法除尘或湿法除尘工艺，在TRT不工作时，都通过TRT的静叶转为减压阀组来

5、调节和控制炉顶压力。由于此系统安全、可靠，所以一直沿用至今。但是目前的减压阀组还存在很多的缺点，比如减压阀组的调节元件为阀板，其气流不均匀，在将高压的气体降为低压图1实用新型减压阀的结构示意气体时，所产生的噪声很大；或者由于气流的扰动从图可见，新型减压阀结构主要包括阀体和大，引起的管道的振动大；当采用半静煤气放散阀芯，阀芯位于阀体的空腔内，阀体的进口端、出时，减压阀组的磨损大，其泄漏率增大，因而减少口端分别设置有用于管道连接的法兰；其特征在了TRT的发电量。当前，企业为了解决减压阀组于：阀体上靠近阀体的进口端的部位为环形内凹收稿日期：201

6、2—06—15修稿日期：2012—08—0442FLUIDMACHINERYVo1．41，No．1，2013部，阀芯为双锥体；阀芯的一端与第一连杆的一端2．2计算机模型的网格划分固定连接，第一连杆的另一端部与曲柄机构的曲模型采用非结构化的四面体单元来分块划分柄的一端部铰接，曲柄机构的旋转轴的一端穿过网格，划分为两个区域，阀芯为实体域，剩下的为阀体上的旋转轴孔位于阀体外；阀芯的另一端与流体域。左侧的进口截面为计算区域的进口，右滑动轴的一端固定连接，滑动轴的另一端穿过轴侧的出口截面为计算区域的出口。套，轴套位于阀体的进口端部内，轴套由支撑架与2

7、．3分析类型与计算域阀体固定连接。当高炉煤气超过一定压力强度此模拟采用稳态模型，计算域类型为流体域，时，气流推动阀芯向出口方向移动，气体从减压阀参考压力为1atm。进口进入到阀体内，压力得到释放；当压力减小时，2．4物理模型曲柄又推动阀芯向减压阀进口方向移动直到减压传热模型为恒温模型，温度设定为135~C；湍阀进口成为封闭状态，以此来达到减压的目的。流模型选为ShearStressTransport，并用标准的壁此实用新型的减压阀用于目前钢铁冶金联合面函数修正。企业中高炉煤气的干法(湿法)除尘系统中，其主k—e模型不能很准确的预测湍流的开始

8、，要任务是在调节(在TRT不工作时)高炉顶压的而基于SST模型的k—CO模型却可以很好的解前提下，达到降噪、减少管道振动，使管网运行更决这些问题，SST模型特别适用于要求高精度边