高爐煤氣流速對蝶閥區域粉塵沉降特性影響

王立新,王　斌,黃風山

(河北科技大學機械工程學院，河北石家莊　050018)

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高爐煤氣流速對蝶閥區域粉塵沉降特性影響

王立新,王斌,黃風山

(河北科技大學機械工程學院，河北石家莊050018)

摘要：高爐煤氣含有大量粉塵，易沉積于管道三偏心蝶閥閥座密封面底部而造成閥板卡塞或損壞，影響高爐生產并造成嚴重經濟損失。為獲取管道內部高爐煤氣流速對蝶閥區域粉塵沉降規律的影響機理，使用Pro/E建立了蝶閥及其區域流場的三維模型，基于ANSYS Workbench軟件的FLUENT模塊，采用標準k-ε湍流模型和DPM模型，對3種高爐煤氣流速條件下的蝶閥區域粉塵運動軌跡進行了模擬分析。結果表明：流速為8 m/s工況下，粉塵沉積質量隨閥板開度增大而呈現先降后升的趨勢，而12 m/s和16 m/s工況下，粉塵沉積質量隨閥板開度增大而降低；閥板開度15°工況下，粉塵沉積率隨高爐煤氣流速增大而升高，而45°和75°工況下，粉塵沉積率隨高爐煤氣流速增大而降低。研究結果可為高爐煤氣管道蝶閥區域粉塵自動清除裝置的研制提供理論參考。

關鍵詞：計算機仿真；流場分析；高爐煤氣流速；閥板開度；沉降特性；三偏心蝶閥

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王立新,王斌, 黃風山.高爐煤氣流速對蝶閥區域粉塵沉降特性影響[J].河北科技大學學報,2016,37(1):58-64.

蝶閥通過調節管道中高爐煤氣(blast furnace gas, BFG)流速與壓力來維持高爐正常生產活動。BFG中含水氣與粉塵[1]。水氣使粉塵易板結于蝶閥閥座密封面底部造成閥板卡塞或損壞，使蝶閥失效并產生安全隱患。蝶閥備件費用較高且拆裝耗時較長。……