مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بررسی عددی عملکرد سیستم های جذب دوده و غبار در کاهش آلاینده های زیست محیطی صنایع تولید فولاد

نویسندگان
1 دانشکده فنی، دانشگاه تهران
2 دانشگاه آزاد اسلامی، واحد اسلامشهر
3 دانشگاه صنعتی شریف
چکیده
در این تحقیق، سیستم های جذب دوده و غبار در کوره های قوس الکتریکی پلنت های تولید فولاد، با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی مورد تحلیل قرار گرفته و تاثیر تغییر پارامترهای این سیستم روی حذف آلاینده ها، کاهش دمای گازها و همچنین غلظت ذرات معلق مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور مدلسازی سیستم که در آن حذف گازهای آلاینده از طریق واکنشهای احتراقی صورت پذیرفته و نیز ذرات معلق به همراه جریان گازهای داغ وجود دارد، ابتدا هندسه سیستم با تمامی جزئیات و به صورت سه بعدی تولیدشده و در ادامه، معادلات حاکم بر جریان سیالِ احتراقی آشفتهِ دوفاز، به صورت عددی حل شده است. نتایج نشان میدهد، اگرچه اگرچه افزایش میزان بازشدگی دریچه ورودی هوا، کاهش مقدار مونواکسیدکربن در اثر افزایش نرخ واکنشهای احتراقی را در پی دارد، لیکن درعین حال منجر به افزایش دمای گازهای خروجی نیز میگردد. همچنین مشخص شد، اگرچه در محفظه ته نشینی این سیستمها حذف درصد بالایی از ذرات با قطر بالاتر از 45 میکرون امکانپذیر است، لیکن برای ذرات با قطر کوچکتر از مقدار یاد شده، راندمان ته نشینی دچار افت جدی شده و سیستم عملاً در حذف اینگونه ذرات فاقد کارایی می باشد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Numerical Investigation of fume extraction systems of electric arc furnaces

چکیده English

In the current study fume extraction systems are studied numerically and the effect of various parameters as fresh air inlet gap size, fume temperature and composition as well as the dust size is investigated. To aim this goal a precise 3D model of the entire system and proper grid is generated and system of governing equations for the reactive turbulent two-phase flow is solved using a Finite-Volume based code. The results confirm that although increasing the gap size may lead to a reduction in CO volume fraction, but an increase in products temperature is inevitable. Besides, it is shown that, despite the high efficiency of settling chamber in removing the large size particles (greater than 45 micron), it has a poor efficiency in eliminating the smaller size dust particles.

کلیدواژه‌ها English

Electric Arc Furnace
Fume Extraction Systems
Numerical Modelling