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随着经济的发展和资源矛盾的日益突出,不断改进现有技术,更加合理有效地利用能源这一问题越来越受到人们的重视。现阶段,蒸汽锅炉仍然广泛的应用于工业生产和国民经济的各个领域,对其运行环节的分析和优化有着重要的现实意义。 由锅筒送出的饱和蒸汽中含有大量的杂质,这些杂质的存在不但会导致过热器壁温的升高,加速钢材蠕变,还会使降低汽轮机的出力和效率,严重时,甚至会破坏转子两端的止推轴承。饱和蒸汽所含杂质除部分直接溶解在蒸汽中外,大量的杂质都是以液体的状态存在,因此,对饱和蒸汽进行汽液分离是保证锅炉正常运行的必要条件之一。 本文在掌握气液分离发展现状和现有分离模型理论依据的基础上,采用欧拉双流体模型分别对无锥体和锥体选分分离器进行了数值模拟,采用离散相模型对二次分离设备—波形板分离器进行了数值模拟,得出了流体在各分离器内部的流动情况;对无锥体旋风式分离器进行了结构上的改装,使其具有更高的分离效率;通过对计算结果的分析,得出锥体旋风式分离器和波形板分离器的分离效率随不同参数的变化特性,为蒸汽锅炉安全有效地运行提供了重要的依据。 研究表明,旋风式分离器的分离效率随着锅筒压强或入口流体速度的增大而升高;随着入口流体含汽率的增大而降低。波形板的分离效率在一定速度范围内随着入口速度的增大而增高,超过临界速度后,效率则会随之降低;随着压强或入口液滴流量的增大而降低;随着液滴直径的增大而升高,当直径超过某一临界值时,分离效率可以达到实际工程的应用。