通風蝶閥數(shù)值模擬

2016-2-17 16:54:00

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通風蝶閥數(shù)值模擬

通風蝶閥是用來平衡通風除塵系統(tǒng)的阻力及調(diào)節(jié)風量的，廣泛應用于冶金、建材、化工、電力等行業(yè)。但目前在除塵系統(tǒng)中使用的插板閥及蝶閥均存在耐磨性能差、閥出口處流場不均勻等缺點，特別是當除塵管道中粉塵濃度高，且粉塵具有很強的磨損性時，

若安裝插板閥或蝶閥，不僅會造成閥體本身的磨損，而且會導致閥后的直管、彎管或三通等管件的磨損。一般風量調(diào)節(jié)閥易被磨損的主要原因是因為閥體結構設計不合理，從而導致含塵氣流通過風量調(diào)節(jié)閥時流場急劇變化，產(chǎn)生偏流，粉塵在離心力和慣性力的作用下，

幾乎全部與閥體發(fā)生切削碰撞，由磨損機理及其影響因素可知，這必然會引起粉塵對風量調(diào)節(jié)閥及管件的磨損加劇，造成較大的經(jīng)濟損失。

本研究根據(jù)多孔射流擴散及射流疊加原理，提出一種耐磨風量調(diào)節(jié)閥結構，并對其流場進行數(shù)值模擬，同時與插板閥的流場進行比較，以便為耐磨風量調(diào)節(jié)閥的結構設計提供依據(jù)。

1 通風蝶閥的結構及原理

通風蝶閥的結構如圖1所示。它由閥體、活動多孔板、帶導流板的固定多孔板、調(diào)節(jié)螺桿、固定螺母、開度指示器及調(diào)節(jié)手柄等組成[3]?；顒佣嗫装迮c固定多孔板的開孔情況可完全一樣，開孔形式為條形，條形孔的寬度一般為20mm，孔橋的寬度與條形孔的寬度可相等。

閥的初始狀態(tài)為全開，即活動多孔板與固定多孔板的孔完全重合，開度最大，轉動調(diào)節(jié)手柄即可帶動活動多孔板向右移動，閥的開度逐漸減小，閥的開度由開度指示器顯示。

該閥利用小孔（條形孔）射流擴散及疊加原理，使氣流在較短的距離內(nèi)均勻混合。氣流通過活動多孔板及固定多孔板后，在有限空間內(nèi)，平行射流相互疊加、摻混，當相互疊加的兩股平行射流距離較近時，射流的發(fā)展將互相影響.在匯合之前，每股射流獨立發(fā)展，匯合之后，射流邊界相交，互相干擾重疊，逐漸形成一股總射流，總射流充分發(fā)展后，即可在較短的距離內(nèi)均勻混合，從而使速度沿閥體斷面均勻分布。

另外，通風蝶閥由于采用多孔結構，粉塵濃度沿斷面分布比較均勻，同插板閥及蝶閥相比，與閥體發(fā)生切削碰撞的粒子數(shù)目大大降低，且粉塵與閥體的碰撞角度避開了易磨損的范圍（粉塵的入射角對磨損具有較大的影響，當入射角在20°~30°時，磨損性最大，從而減輕了粉塵對閥體的磨損。