大型填料塔分布器內(nèi)計算流體力學(xué)行為研究及優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、氣液分布器是重要的填料塔內(nèi)構(gòu)件，其性能的優(yōu)劣，直接關(guān)系到填料塔全塔的正常操作及產(chǎn)品質(zhì)量。特別是對于大直徑、淺床層、低壓降的填料塔，分布器的流場均布性能尤為重要。本文借助計算流體力學(xué)(CFD)軟件FLUENT來模擬大型填料塔氣體分布器、液體分布器流場初始分布、從復(fù)雜的流體運動狀態(tài)中考察其影響因素，探索改進(jìn)之方。具體工作主要有對Ф7400mm填料塔雙切向環(huán)流氣體分布器，進(jìn)行了一系列的模擬計算，來考察其結(jié)構(gòu)參數(shù)對分布器流場均布性能和壓降的影響

2、。分別對Ф4.57m和Ф6.09m槽式液體分布器預(yù)分布管的開孔方式對流體均布性能的影響，基于不同的長徑比和進(jìn)料量分別進(jìn)行了實驗研究，并佐以CFD模擬，分析實驗結(jié)果和模擬結(jié)果，提出優(yōu)化設(shè)計方案。 模擬研究了雙切向環(huán)流氣體分布器內(nèi)外套筒間距、導(dǎo)流板數(shù)量、導(dǎo)流板軸向傾角、導(dǎo)流板徑向夾角，導(dǎo)流板的排列方式和分布器綜合性能之間的關(guān)系，并結(jié)合具體工藝參數(shù)對潛在的影響進(jìn)行評估，研究表明： (1)流體經(jīng)過分布器的能量損失主要集中在分布器

3、和進(jìn)料管接口區(qū)域以及前兩塊導(dǎo)流板上。 (2)內(nèi)外套筒間距L=1.2m，分布器綜合性能最優(yōu)。 (3)導(dǎo)流板數(shù)量N=10，徑向夾角為30°，軸向傾角為10°，分布器綜合性能優(yōu)良。 (4)進(jìn)氣速度V=50m/s，適當(dāng)降低靠近分布器進(jìn)口處導(dǎo)流板葉片的高度可以提高分布器流體均布性能，使塔效率更易充分發(fā)揮。 流體在槽式液體分布器進(jìn)料預(yù)分布管中的流動屬于分支流系統(tǒng)，其流型復(fù)雜多變。本文對其流場分布進(jìn)行了實驗研究，并利用