1.变径碳化塔,其特征在于,包括,
位于中段的塔体;
中段进气装置,中段进气装置与塔体同轴线设置,中段进气装置包括圆环形管,圆环形管上具有若干个沿其周向均匀分布的出气口,圆环形管由若干段弧形管构成,弧形管两端封闭,弧形管中部径向向外设置有进气口,弧形管径向向内具有两个出气口,两个出气口对称设置在进气口的两侧;
喷流管,喷流管为直角弯管,喷流管固定安装在塔体上,喷流管与进气口之间通过分流管连接,喷流管一端与分流管固定连接,另一端为出口端,出口端向上倾斜设置且均朝向同一时针方向,倾斜角度α为10°;
增压喷嘴,增压喷嘴安装在出口端。
2.如权利要求1所述的变径碳化塔,其特征在于,弧形管有三段。
3.如权利要求1所述的变径碳化塔,其特征在于,分流管与进气口之间通过法兰盘固定连接。
4.如权利要求1所述的变径碳化塔,其特征在于,增压喷嘴包括管体、内管、喷嘴盖、喷嘴芯,内管位于管体内,内管一端固定连接喷嘴盖,另一端固定连接喷嘴芯,喷嘴盖与管体固定连接,管体、内管、喷嘴盖、喷嘴芯合围形成空腔以及将该空腔与喷嘴芯的进气端连通的进气通道,空腔内设置有将其气密分割为两个空间的挡板,喷嘴盖和挡板之间设置有弹簧。
5.如权利要求4所述的变径碳化塔,其特征在于,内管为阶梯管,管体为直管,喷嘴盖为环形板,喷嘴盖的内环边设置有挡边,挡边与内管上端螺纹固定连接,喷嘴盖的外环边与管体通过螺栓固定连接。
6.如权利要求5所述的变径碳化塔,其特征在于,内管包括管A、管B,管A的直径小于管B的直径,管A的下端固定连接管B形成阶梯管,喷嘴芯包括管C、管D,管C的下端设置有环边,管C的外壁与管B的内壁螺纹固定连接,环边固定连接管D的上端,环边与管D的内壁之间形成与内腔连通的进气通道,进气通道的出气端设有若干个间隔分布的U形板。
7.一种变径碳化塔作清洗塔清洗效果优化方法,其特征在于,包括如下步骤:
1、变径碳化塔物理模型的建立:根据研究变径碳化塔的结构和设备尺寸以及内部对流场影响的零件进行简化变径碳化塔物理模型,利用soildworks完成建模;
2、求解域的确定和计算域网格文件的划分,将建立的变径碳化塔物理模型导入ICEM CFD软件并确定模拟计算域,所述模拟求解域确定CO2中段进气口、CO2出口及塔体外表面为边界的封闭流体域;在其封闭流体域上采用结构网格进行划分;对边界部分命名并导出网格文件,进入求解;
3、求解过程:
1)本过程选用fluent软件进行求解,将保存好的网格文件导入fluent软件后,首先对网格文件进行第一步检查确保无负体积出现并修改尺寸比例使网格和计算域中的单位尺度一致;
2)选择数学模型并设置初始条件,标准k-epsilon湍流模型;
3)确定材料属性CO2;
4)进行边界条件的设置,本技术方案采用多孔介质代替气体在筛板出的流动,粘性阻力系数:除了主要方向给定数值,其它方向的阻力系数均是主方向系数的1000倍;惯性阻力系数:除了主要方向给定数值,其它方向的惯性系数均是主方向系数的1000倍;由于多孔介质区域为层流流动特性,因此选择层流模型Laminar Zone;本次采用阻力系数的计算方法为压力降与速度实验数据计算阻力系数。设置进出口边界条件Intensity and Hydraulic Diameter;
5)根据探究的变径碳化塔实际情况设置求解计算控制参数,设置求解格式、离散格式、和收敛条件并激活监视器;
6)初始化流场并完成迭代求解计算,得到所需的变径碳化塔塔内的基本物理量;
7)后处理,主要为把求解结果显示为云图或散点图形式,便于清晰了解脱硫塔内的流场分布情况。