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1、徑向流分子篩吸附器流場(chǎng)數(shù)值模擬123李劍鋒,周寒秋,林秀娜(1、31杭州杭氧股份有限公司設(shè)計(jì)研究院,浙江省杭州市東新路388號(hào)310004;21杭州杭氧股份有限公司石化工程公司,浙江省杭州市東新路388號(hào)310004)摘要:介紹了徑向流分子篩吸附器的主要結(jié)構(gòu)和工作原理。采用CFD軟件對(duì)徑向流分子篩吸附器流場(chǎng)進(jìn)行了模擬計(jì)算,分析了徑向流分子篩吸附器流場(chǎng)壓力分布和氣體流動(dòng)速度分布,比較分子篩層和氧化鋁層中不同位置處的速度分布曲線,預(yù)測(cè)徑向流分子篩吸附器吸附工作時(shí)吸附飽和臨界突破位置。關(guān)鍵詞:空分設(shè)備;分子
2、篩吸附器;徑向流;流場(chǎng);數(shù)值模擬中圖分類號(hào):TB662文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:AFlowfieldnumericalsimulationofradialflowmolecularsieveadsorber123LiJianfeng,ZhouHanqiu,LinXiuna(1、31DesigningInstitute,HangzhouHangyangCo.,Ltd.,388DongxinRoad,Hangzhou310004,Zhejiang,P.R.China;21Petro2chemicalEngineerin
3、gCompany,HangzhouHangyangCo.,Ltd.,DongxinRoad,Hangzhou310004,Zhejiang,P.R.China)Abstract:Here,themainstructureandworkingprincipleofradialflowmolecularsieveadsorberarebriefed.ThesimulationcalculationismadewithCFDsoftwarefortheflowfieldofradialflowmolecul
4、arsieveadsorber,thepressuredistributionandgasflowvelocitydistributionofthesaidfieldareanalyzed,thevelocitydistributioncurvesatdifferentpositionsbetweenmolecularsievelayerandaluminalayerarecompared,andthecriticalsaturatedadsorptionbreakingthroughposition
5、ofthesaidadsorberduringadsorptionispredicted.Keywords:Airseparationplant;Molecularsieveadsorber;Radialflow;Flowfield;Numericalsimulation分子篩吸附器在空氣分離系統(tǒng)中起到吸附原料使用,具有占地面積小的優(yōu)勢(shì)。杭氧于2008年完空氣中的水分、二氧化碳和碳?xì)浠衔锏入s質(zhì)的作成首套立式同心床分子篩吸附器的制造,并且在用。在20世紀(jì)50年代末,國(guó)外的小型空分設(shè)備已2009年4月成
6、功開車調(diào)試。采用分子篩清除空氣中的水分和二氧化碳。我國(guó)約1主要結(jié)構(gòu)3在20世紀(jì)60年代,也在50～150m/h小型中壓徑向流分子篩吸附器的正常工作流程分成吸附空分設(shè)備上進(jìn)行了空氣凈化工業(yè)性試驗(yàn),并取得了工作和分子篩再生,空分設(shè)備運(yùn)行時(shí)兩只分子篩吸成功。杭氧也于1979年從國(guó)外引進(jìn)了全低壓常溫[1、2]附器中的一只工作時(shí),另一只的分子篩進(jìn)行再生。分子篩流程空分設(shè)備的設(shè)計(jì)及制造技術(shù)。從工作到再生的整個(gè)流程都是在時(shí)間程序控制器的隨著空分設(shè)備的大型化,臥式分子篩吸附器占控制下切換閥門來完成。徑向流分子篩吸附器
7、中分地面積大、運(yùn)輸困難等條件限制了自身的發(fā)展和應(yīng)子篩的再生過程分成4個(gè)階段:降壓、加熱、吹冷用。而立式徑向流分子篩吸附器在大型空分設(shè)備上收稿日期:2009212230作者簡(jiǎn)介:李劍鋒,男,1983年生,2009年畢業(yè)于江蘇工業(yè)學(xué)院化工過程機(jī)械專業(yè),現(xiàn)在杭州杭氧股份有限公司設(shè)計(jì)研究院從事分子篩吸附器等單元設(shè)備的開發(fā)、設(shè)計(jì)工作?！?9·和升壓。外、中、內(nèi)3層孔板筒構(gòu)成的兩個(gè)環(huán)狀空間之間。徑向流分子篩吸附器結(jié)構(gòu)如圖1所示。2Fluent軟件模擬計(jì)算211Fluent軟件簡(jiǎn)介Fluent軟件是目前國(guó)際上比較流
8、行的商用CFD軟件,在美國(guó)的市場(chǎng)占有率為60%。國(guó)內(nèi)的流體、熱傳遞及化學(xué)反應(yīng)等工程問題基本上采用Fluent軟件來進(jìn)行數(shù)值模擬分析。Fluent軟件具有豐富的物理模型、先進(jìn)的數(shù)值計(jì)算方法以及強(qiáng)大的前后處理功能,其提供的非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格生成程序?qū)ο鄬?duì)復(fù)雜的幾何結(jié)構(gòu)網(wǎng)格生成非常有效。Fluent軟件還可根據(jù)計(jì)算結(jié)果調(diào)整網(wǎng)格,這種網(wǎng)格的自適應(yīng)能力對(duì)精確[3、4]求解有較大梯度的流場(chǎng),具有很實(shí)際的作用。212模型建立及網(wǎng)格劃分圖1徑向流分子篩吸附器結(jié)構(gòu)示意圖模型參數(shù)根
