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蒸发冷却塔数值计算及结构优化 1 2 3 吴 桐 于玉良 程树森 陶有志 张凌义 （北京科技大学冶金与生态工程学院，北京 100083 ） 摘 要 首钢 300t 转炉干法除尘系统中的蒸发冷却塔经常出现塔壁粘灰的现象，本文采用数值模拟的方法，对蒸 发冷却塔内的烟气流动、传热进行了研究，发现塔内烟气流场温度场的不均匀分布是造成塔壁粘灰的主要原因。针 对计算结果，对现有结构的蒸发塔在空间布置、挡板布置和喷雾方向上进行改进。改进后的计算结果表明，通过调 整烟道的空间布置及塔内喷雾方向，可使塔内烟气的流场温度场分布更加均匀，有效降低塔壁粘灰的可能。 关键词 蒸发冷却塔 数值计算 结构优化 Numerical Simulation and Structure Improvement of Evaporation Cooling Tower Wu Tong Yu Yuliang Cheng Shusen Tao Youzhi Zhang Lingyi （School of Metallursical and Ecological Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing, 100083 ） Abstract Phenomena of dust adhering to the inner wall of EVC in the 300t converter dry dedusting system happened frequently. Numerical simulation method is used in this paper to study the gas flow and heat transfer in EVC. The results shows the main reason of the phenomena is flow field and temperature field in EVC distributes nonuniform. According to the calculation results, improve the existing structure of the EVC, including space improvement, baffle improvement and nozzle angle. The results of improved structure shows through adjusting arrangement of flues and nozzle angle can make flow field and temperature field in EVC more uniform and reduce the possibility of dust adhering to the inner wall. Key words evaporation cooling tower, numerical simulation, structure improvement 1 引言 蒸发冷却塔是转炉烟气除尘系统中的关键设备，主要起到冷却烟气和粗除尘的作用。蒸发冷却塔是重力 除尘器与湿式除尘器的结合，依靠液滴通过尘粒重力、惯性碰撞、截留、布朗扩散等方式[1～9]捕集尘粒，并 在重力作用下，当尘粒的沉降速度大于气流速度，并有足够的沉降距离时，尘粒就会从气流中沉降分离出 来[10～11]。由于潮湿的灰尘经常性的碰撞塔壁，塔壁粘灰的现象时有发生。国内外许多学者认为这是由于喷 嘴雾化效果不佳，使塔内存在大量未蒸发的液滴造成的。因此针对喷嘴本身的结构和液滴的运动行为还进行 了相应的研究，以求达到最佳雾化效果[12～16]，但粘灰的现象并没有得到根本改善。本文采用数值模拟的