电解铝烟气布袋除尘器内流场数值模拟

　　在铝行业中，电解铝生产过程中会产生大量的废气，其主要组成是氟化物，目前主要采用干法净化对其吸收净化，利用新鲜氧化铝颗粒吸附废气中的氟化物及其他有害杂质，反应后的氧化铝颗粒由布袋除尘器回收。本论文所研究的课题是受贵阳铝镁设计研究院的委托，对其设计的用于电解铝烟气净化的LLCM改进型布袋除尘器进行内部流场模拟分析，找出引起其内部流场分布不均匀的影响因素，并提出改进措施，使其内部的流场均匀化分布，使其有利于布袋上粉尘层均匀形成，提高对氟化物的吸附过滤效率。本论文采用试验法和计算机数值模拟法，参考贵阳铝镁设计研究院的中试试验，利用计算流体力学软件Fluent来对布袋除尘器内部流场进行模拟分析。对该型号布袋除尘器做了一定的假设和简化，按照1：1的比例建立了原始结构模型，采用标准k-e模型模拟其内部气流场，离散相模型模拟氧化铝颗粒轨迹，模拟结果表明：引起该型号布袋除尘器内部流场分布不均匀的主要原因在于气流在除尘器内部流动方向发生大角度的改变，形成大漩涡，造成气流对布袋除尘器箱体、部分布袋的冲击，使得粉尘层破损严重。袋室内流场计算模拟情况与中试结果基本一致。根据流体力学原理，提出三项改进措施：改变进气口结构，侧流道设置导流叶片；袋室下方设置导流叶片；袋室下方设置钝体。模拟结果表明：改变进气口结构和侧流道设置导流叶片有效地改善了侧流道内的流场分布；袋室下方设置导流叶片对于除尘器内部流场改善的作用要大于设置钝体结构。