مطالعه عددی رفتار جریان و انتقال حرارت ناشی از تغییر زاویه مشعل در یک بویلر نوع پی

این تحقیق بمنظور بهینه سازی مصرف انرژی در دیگهای بخار نوع پی ( П-type ) مجموعه ذوب آهن اصفهان از طریق مدلسازی عددی انتقال گرما در محفظه احتراق در زوایای مختلف مشعل با سوخت گاز طبیعی صورت گرفته است. با استفاده از نرم افزار انسیس- فلوئنت مدلسازی محفظه احتراق ،چهار عدد مشعل گاز طبیعی، ۱۸۷ عدد لوله آتشخوار به همراه دیواره های نسوز آن صورت گرفته است. نتایج نشان می دهد که تغییر زاویه مشعل راهکار مناسبی برای کنترل شعله می باشد بطوریکه که با کاهش زاویه مشعل، شار گرمایی روی لوله های آتشخوار، دما و سرعت سیال داخل اتاق احتراق افزایش و درنتیجه کارایی بویلر بهبود می یابد. با این حال کاهش زاویه مشعل ها منجر به افزایش دمای سطح لوله های آتش خوار شده و حتی می تواند باعث سوراخ شدن و آسیب به این تجهیزات گردد. همچنین با بررسی نتایج مشاهده گردید که با ثابت بودن میزان گاز مصرفی، نسبت انتقال حرارت تشعشعی به کل انتقال حرارت لوله های فایروال در زوایای مختلف بطور میانگین ۹۰ درصد می باشد. همچنین توافق بین نتایج عددی و تجربی شامل وضعیت موجود بویلر که در آن مشعل با زاویه ۳۰˚ صحت مدلسازی را تایید می کند.

Keywords:

انتقال حرارت , احتراق , بویلر , مشعل