热风分配系统数值模拟与研究

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热风分配系统是煤矿乏风热逆流氧化装置加热启动系统的主要部分之一,在氧化装置加热启动过程中,燃烧器产生的热风通过热风分配系统的合理分配之后,起到对氧化床均匀加热的目的。而氧化床能否快速均匀加热升温直接决定了乏风氧化装置加热启动过程的用时和能耗,以及工作效率。所以针对热风分配系统分配特性的研究,对于优化热风分配系统和改善加热启动过程有着重要的现实意义。  本文采用 FLUENT软件数值模拟了氧化装置非稳态加热启动过程中热风分配系统的分配特性和氧化床温度分布情况。分析了该过程中热风分配系统质量流量分配和热量流量分配的规律以及操作参数和结构参数对于质量流量和热量流量分配均匀性的影响。并对非稳态加热过程中的热风分配系统热量传递,氧化床温度分布和热风分配系统优化等问题进行研究分析。  结果表明:操作参数和分配管支管个数、开孔个数、管径比等结构参数对于热风分配系统的质量流量和热流量分配规律有很大的影响,合理的调整相应的结构参数可以有效地实现小孔质量流量和热流量分配的均匀性。在整个加热启动过程中,通过分配系统小孔的热流量在整个加热启动过程中起到了对氧化床加热的主要作用,但分配管壁面和氧化床之间的辐射传热也不可忽略。通过改进热风分配系统的结构特征,可以获得较为理想的氧化床加热效果。  文中所得结果对于热风分配系统的分配特性研究和结构优化具有一定的指导意义,同时对于氧化床加热升温过程的传热分析具有重要的参考价值。
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