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热浸镀锌过程烟尘收集装置研究及其数值模拟

作　者: 荆攀
导　师: 王胜民
学　校: 昆明理工大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 烟尘收集装置热浸镀锌数值模拟 FLUENT
分类号: X701
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

近年来,随着国家对节能减排愈加重视,许多企业都在努力从各方面来节约能源,减少污染。对于从事热浸镀锌行业的企业来说,做好镀锌时烟尘的控制与处理无疑成为工作重点。但国内外目前尚没有完善的技术或设备实现对热浸镀锌产生的烟尘进行有效的控制和收集。本文从热浸镀锌工艺的实践出发,首先针对国内外现有通风方式的优缺点,结合通风和空气调节理论对吹吸式烟尘收集装置进行了结构设计和相关计算,然后结合实际工作条件对吹吸式通风罩吹风口进行了改进,最终设计出更加适应实际工作环境的均匀送风管道和均匀吸风管道。然后结合计算流体动力学有针对性的对该套装置流场进行了理论研究。接着应用FLUENT软件分别对均匀送风管道、均匀吸风管道和吹吸装置中的流场进行了模拟计算与分析。最后,进行模型实验验证该收集装置的可行性,并对模拟结果和实验结果进行了对比和分析。在进行装置的结构设计中,采用假定流速法,结合均匀送风管道的设计原理和实现均匀送风的基本条件,最终分析和确定了采用变截面通风风管来实现均匀吹、吸风,并形成气幕,达到有效控制烟尘流动的目的。应用FULENT软件,分别对不同的送风口位置、吸风口位置、吹吸口高度差和不同直径颗粒时的烟尘流场进行了速度矢量场和流线的模拟分析与讨论。模拟结果表明：送风口位置位于通风管道靠上位置,而吸风口位置位于通风管道中间位置时对均匀送风和形成气幕最为有利；并且对于1.5m宽的锌锅,吹吸口高度差在0.1～0.2m,吹风口吹出速度在1Om/s时该装置收集效果较为理想；而颗粒的大小对整个收集效果影响不大。最后,本文通过模型实验表明模拟结果与实际工作基本相同,可以实现均匀送风和有效收集烟尘的目的。通过以上讨论分析、设计计算、计算机模拟和模型实验,为热浸镀锌浸镀过程烟尘收集装置的设计和后续研究提供了一套比较完善的思路和指导,并为热浸镀锌行业废气烟尘的收集提供了解决措施。本文的研究对通风除尘行业也具有一定的参考价值。

热浸镀锌过程烟尘收集装置研究及其数值模拟

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