【摘要】作为打叶复烤生产车间关键配套系统之一的除尘系 统，除尘系统不仅可以把车间环境粉尘处理掉，而且也把工艺相 关粉尘处理掉。同时我厂采用的是集中除尘系统，其除尘点和除 尘支管很多，现场调节比较困难，而现在的平衡调节技术在除尘 系统使用过程中使用较少，而采用基于fluent模拟软件计算除尘 管道内部风速和除尘点风速具有很多优势，特别是可以整体模拟 各除尘点的风量情况来指导风门调节。 【关键词】打叶复烤、除尘系统、平衡调节、粉尘、FLUENT doi:10.12159/j.issn.2095-6630.2020.36.4872

1 引言 本公司是一家打叶复烤企业，打叶复烤车间会产生大量的粉 尘，除尘系统的安全高效运行极为重要。除尘系统主要由风机、 除尘器、管道、吸尘罩（集气罩）等设备组成。我厂采用的是集 中除尘系统。其工作原理是在原烟加工和传送过程中会产生大量 的粉尘，通过风机把吸尘罩附近携带大量粉尘气体吸入各分支管 道、集中管道和除尘器箱体，在除尘器内部进行粉尘与空气分离， 尾气再通过风机排出到室外。我厂除尘系统分为环境除尘和工艺 除尘，环境除尘主要是把生产现场产生的粉尘除掉，而工艺除尘 主要是把与工艺生产有关联而产生的粉尘除掉。 2 现状及分析 通过年度职业危害场所粉尘、噪声检测情况统计表，还有现 场感官发现，在生产期间车间的环境有时比较差，这也影响企业 的正常生产和企业形象。而且行业对于职业安全和环境安全越来 越重视，所以除尘问题需要解决。 通过系统分析和研究，发现除尘效果差的原因主要是：除 尘管道风门调节不平衡。因为在多支管的除尘系统中，重要的是 要求各支管与总管的交点上静压都达到平衡（各支管阻力接近相 同），否则实际运行中各除尘点预定的抽风量得不到保证。这是因 为气流经常是按最小阻力的管道流过的，各管路抽风量将自动根 据其阻力大小进行重新分配。除尘管道风门调节都是通过人工凭 经验来操作，极容易造成各除尘点风量不平衡，引起各除尘点风 速超过或低于预计值，出现烟叶被抽走或粉尘抽不走的现象。因 此要研究一种技术方法，来解决除尘管道风门调节不平衡的问题。 由于现阶段对于打叶复烤除尘系统缺乏深入的研究，为此本 项目针对突出问题开展深入的研究和分析，采用基于fluent 的打 叶复烤除尘管道平衡调节技术研究，为除尘控制提供依据，降低 调节难度和提高调控精度，提高除尘系统运行的稳定性、安全性， 保障生产线的正常运行，降低车间的粉尘量，提高了企业员工工 作环境和企业形象。 3 果及分析 除尘管道风量平衡是除尘系统的重要环节，特别是像打叶复 烤车间除尘管网复杂、除尘点多的系统，各除尘管道的风量平衡 性直接关系到整个系统的正常运行。为了提高调节除尘风门的便 捷性和简单性，现进行研究除尘管网的平衡调节技术方法。 3.1 建立几何模型 根据除尘系统管道布置图和尺寸图建立 1:1 的几何模型，针 对车间有工艺除尘和环境除尘除尘系统分类，选取工艺除尘器进 行几何建模。

除尘管网三维图

3.2 网格划分 根据除尘管道实际构建立的几何模型，利用 ICEM 软件对 计算区域进行网格划分，因为几何模型尺寸大、构复杂，所以采用非构化网格对吸风口、弯管、直管、三通等进行划分。

除尘管道网格图 除尘管道网格节点数463367，体网格2515624，面网格 174366。 3.3 数值模拟 为了模拟除尘系统管道内部气流分布，采用数值模拟的方法 可以较为精确得计算出风场、风速等参数。除尘管道内部是三维 湍流流场，含尘气体从吸尘口吸入，为了便于计算，假设气流是 不可压缩的稳定流，同时假设含尘气体从主管往各个除尘口风送， 这样可以简化边界条件，而计算果基本不会影响。 通过 Fluent 软件进行数值模拟研究时，采用以下参数： 求解器：隐式、稳态、压力耦合 湍流模型：k-ε 双方程模型 材料：空气，密度 1.225kg/m3，粘性系数 1.789e-05 pa.s 操作压力：101325Pa 重力加速度：Z 轴 -9.8 m/s2 进行数值模拟研究时，采用以下边界条件： 入口边界类型：速度入口 入口速度大小：18m/s 出口边界类型：压力出口，出口压力为 0Pa 壁面：剪切条件，无滑移 求解参数设定： 压力速度耦合方式：SIMPLEC 方式 压力差值方式：标准格式 离散格式：一阶迎风格式 通过迭代计算，得出了速度矢量图和各个除尘点的风速和风 量等参数。可以看到 14 和 15 风分除尘风量严重不够，而回梗除 尘风量明显偏多，由此可见该除尘系统除尘点风量存在严重的不 平衡。考虑到每个除尘口的风门调节都会相互影响，现在可以通 过风量偏差进行实际风门调节试验，也可以通过模拟改变除尘口 截面大小进行调节风门再指导实际操作。 通过三次模拟测试，考虑到实际分风除尘点有两个风门调 节，而软件模拟采用的一个闸阀来调节风量，测试三最大的相对 风量偏差百分比已经低于 10%，基本满足风量平衡要求，而实际 还需要根据现场的微调进行优化，使除尘器各个除尘点达到风量 平衡的要求。 4 效果检查 通过先采用模拟软件计算的方法，再根据模拟数据进行现场 调节除尘风门。通过近一年的效果检查，发现该方法极大提高调 节风门的准确性和快捷性，同时除尘系统运行正常，除尘管道也 未发现大量的粉尘积累。 该技术比较适用于除尘系统不能较大改变的情况，也适用于 需要新建除尘系统的除尘风量计算等情况。

参考文献：

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