旋流式干燥塔物理場(chǎng)的數(shù)值模擬及其結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究.pdf

1、旋流式噴霧干燥塔是合成洗滌劑生產(chǎn)的主要設(shè)備之一，其設(shè)計(jì)的合理性對(duì)合成洗滌劑的性能與能源消耗有重要影響。本文應(yīng)用數(shù)值模擬方法對(duì)旋流式噴霧干燥塔進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，這對(duì)干燥領(lǐng)域節(jié)能降耗具有重要意義。
　　 論文建立了旋流式噴霧干燥塔三維物理模型，采用RNGκ-ε模型、物質(zhì)組分輸運(yùn)模型、離散相模型及壓力-旋流噴嘴模型對(duì)旋流式噴霧干燥塔內(nèi)物理場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬，對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化并通過現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試驗(yàn)證了最優(yōu)方案的合理性，得到如下結(jié)論:
　　

2、 (1)對(duì)熱風(fēng)管與熱風(fēng)環(huán)的連接方式提出了三種優(yōu)化方案，即熱風(fēng)管與無擋板熱風(fēng)環(huán)水平面相切連接、熱風(fēng)管與有擋板熱風(fēng)環(huán)水平面相切連接以及熱風(fēng)管與熱風(fēng)環(huán)水平面正交連接。數(shù)值模擬結(jié)果可知三種方案中通道熱風(fēng)體積流量相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為29.81％、15.61％和12.94％，從而可知采用熱風(fēng)管與熱風(fēng)環(huán)水平面正交連接方案干燥塔內(nèi)部熱風(fēng)分布最為均勻。
　　 (2)根據(jù)通道布置方式不同提出了兩種形式的干燥塔，即直流式噴霧干燥塔和旋流式噴霧干燥塔。數(shù)

3、值模擬結(jié)果表明旋流式噴霧干燥塔內(nèi)熱風(fēng)旋流度大，可帶動(dòng)整個(gè)塔內(nèi)空氣流動(dòng)，由于是旋轉(zhuǎn)上升，所以熱風(fēng)在塔內(nèi)停留時(shí)間增長(zhǎng)，從而保證了液滴干燥的充分性。
　　 (3)對(duì)旋流式噴霧干燥塔通道出口橫截面積進(jìn)行了優(yōu)化，對(duì)熱風(fēng)體積流量大的通道做了出口橫截面積減小處理，從而使塔內(nèi)流體更均勻化，使通道熱風(fēng)體積流量標(biāo)準(zhǔn)偏差由11.08％降到2.18％，數(shù)值模擬結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果吻合良好。
　　 (4)對(duì)通道不同布置的兩種干燥塔進(jìn)行物料霧化數(shù)值模擬，