赤泥分离沉降槽进料管结构的数值模拟和优化

李茂^1,2，雷波^1,2，周天^1,2，李秋龙^1,2

1. 中南大学能源科学与工程学院2. 中南大学流程工业节能湖南省重点实验室

摘 要：为了进一步提高赤泥沉降槽固液分离效率,以仿真软件FLUENT为平台,应用创新设计的射流管对沉降槽进料管进行数值模拟与优化研究,并进行工业试验,以研究其工业应用并验证数值模拟结果。改进前后的数值计算结果表明:在进料固含为110g/L时,料浆通过射流管进入沉降槽中心筒时固含可稀释到45.09g/L,比普通沉降槽稀释幅度提高了31.92%;料浆进入中心筒的速度较改造之前同比降低10.2%,筒内料浆运行速度分布更为均匀合理,而离开中心筒的速度大致不变。改造后的工业试验表明,连续运行的沉降槽每吨干赤泥絮凝剂的使用量比传统沉降槽降低了17.8%。经对比分析,数值模拟结果与工业试验结果相符。采用具有新型进料管的沉降槽后,合作企业生产现场可停止使用200kW分离沉降槽和75kW共备槽的稀释循环泵各一台,其工业应用节能效果显著,为企业带来了可观的经济效益。

关键词：沉降槽;射流管结构;固液两相流;中心筒固含;数值模拟;工业试验;