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1、径向流分子筛吸附器流场数值模拟123李剑锋,周寒秋,林秀娜(1、31杭州杭氧股份有限公司设计研究院,浙江省杭州市东新路388号310004;21杭州杭氧股份有限公司石化工程公司,浙江省杭州市东新路388号310004)摘要:介绍了径向流分子筛吸附器的主要结构和工作原理。采用CFD软件对径向流分子筛吸附器流场进行了模拟计算,分析了径向流分子筛吸附器流场压力分布和气体流动速度分布,比较分子筛层和氧化铝层中不同位置处的速度分布曲线,预测径向流分子筛吸附器吸附工作时吸附饱和临界突破位置。关键词:空分设备;分子
2、筛吸附器;径向流;流场;数值模拟中图分类号:TB662文献标识码:AFlowfieldnumericalsimulationofradialflowmolecularsieveadsorber123LiJianfeng,ZhouHanqiu,LinXiuna(1、31DesigningInstitute,HangzhouHangyangCo.,Ltd.,388DongxinRoad,Hangzhou310004,Zhejiang,P.R.China;21Petro2chemicalEngineerin
3、gCompany,HangzhouHangyangCo.,Ltd.,DongxinRoad,Hangzhou310004,Zhejiang,P.R.China)Abstract:Here,themainstructureandworkingprincipleofradialflowmolecularsieveadsorberarebriefed.ThesimulationcalculationismadewithCFDsoftwarefortheflowfieldofradialflowmolecul
4、arsieveadsorber,thepressuredistributionandgasflowvelocitydistributionofthesaidfieldareanalyzed,thevelocitydistributioncurvesatdifferentpositionsbetweenmolecularsievelayerandaluminalayerarecompared,andthecriticalsaturatedadsorptionbreakingthroughposition
5、ofthesaidadsorberduringadsorptionispredicted.Keywords:Airseparationplant;Molecularsieveadsorber;Radialflow;Flowfield;Numericalsimulation分子筛吸附器在空气分离系统中起到吸附原料使用,具有占地面积小的优势。杭氧于2008年完空气中的水分、二氧化碳和碳氢化合物等杂质的作成首套立式同心床分子筛吸附器的制造,并且在用。在20世纪50年代末,国外的小型空分设备已2009年4月成
6、功开车调试。采用分子筛清除空气中的水分和二氧化碳。我国约1主要结构3在20世纪60年代,也在50～150m/h小型中压径向流分子筛吸附器的正常工作流程分成吸附空分设备上进行了空气净化工业性试验,并取得了工作和分子筛再生,空分设备运行时两只分子筛吸成功。杭氧也于1979年从国外引进了全低压常温[1、2]附器中的一只工作时,另一只的分子筛进行再生。分子筛流程空分设备的设计及制造技术。从工作到再生的整个流程都是在时间程序控制器的随着空分设备的大型化,卧式分子筛吸附器占控制下切换阀门来完成。径向流分子筛吸附器
7、中分地面积大、运输困难等条件限制了自身的发展和应子筛的再生过程分成4个阶段:降压、加热、吹冷用。而立式径向流分子筛吸附器在大型空分设备上收稿日期:2009212230作者简介:李剑锋,男,1983年生,2009年毕业于江苏工业学院化工过程机械专业,现在杭州杭氧股份有限公司设计研究院从事分子筛吸附器等单元设备的开发、设计工作。·49·和升压。外、中、内3层孔板筒构成的两个环状空间之间。径向流分子筛吸附器结构如图1所示。2Fluent软件模拟计算211Fluent软件简介Fluent软件是目前国际上比较流
8、行的商用CFD软件,在美国的市场占有率为60%。国内的流体、热传递及化学反应等工程问题基本上采用Fluent软件来进行数值模拟分析。Fluent软件具有丰富的物理模型、先进的数值计算方法以及强大的前后处理功能,其提供的非结构网格生成程序对相对复杂的几何结构网格生成非常有效。Fluent软件还可根据计算结果调整网格,这种网格的自适应能力对精确[3、4]求解有较大梯度的流场,具有很实际的作用。212模型建立及网格划分图1径向流分子筛吸附器结构示意图模型参数根
