ул. А. Кутуя, д.41, 420073, г. Казань
st. A Kutuya,41, 420073, Kazan
ул. Красносельская, д. 51, 420066, г. Казань
420066, Kazan
В газотранспортных системах широко применяются газоперекачивающие агрегаты с газотурбинными установками (ГТУ). В последние десятилетия ГТУ все больше используются и в энергогенерации на тепловых станциях. Эффективность и надежность ГТУ во многом зависят от качества подготовки воздуха. Комплексные воздухоочистительные устройства (КВОУ) в составе воздухозаборного тракта ГТУ имеют ступени грубой и тонкой очистки воздуха и достаточно большие габариты. Рассмотрена возможность применения в конструкции КВОУ батарейного циклона-фильтра с очистными элементами, в котором совмещены обе ступени очистки. Проведены численные исследования движения двухфазного потока в мультициклоне, который представляет модель первых 2-х рядов серийного мультициклона. За исходную геометрическую модель приняты первые два ряда серийного мультициклона ЦБ-16 Бийского котельного завода, состоящего из 16 циклонных элементов диаметром 245 мм с полуулиточным подводом газа. Построение геометрической модели выполнено средствами препроцессора Gambit: построена двумерная 2D модель и конечно-элементная сетка на базе квадратных элементов. Сгенерированная в программе Gambit конечно-элементная сетка численной модели экспортирована в солвер программного комплекса ANSYS Fluent. Методами вычислительной гидродинамики исследован характер движения запыленного потока в батарейном циклоне с коридорным расположением циклонных элементов, определено их наиболее эффективное размещение, обеспечивающее максимум инерционного улавливания взвешенных частиц, в соответствии с которым определена схема локализации полуулиточных входов в очистные элементы. В численных исследованиях получены аэродинамические характеристики дисперсного потока в корпусе мультициклона. В соответствии с результатами численных исследований эффективность инерционного осаждения взвешенных частиц из потока в первом ряду элементов составила 36%, во втором ряду — 99%.
Gas pumping units with gas turbine units (GTU) are widely used in gas transmission systems. In recent decades, GTUs are increasingly used in power generation at thermal power plants. The efficiency and reliability of a gas turbine plant largely depend on the quality of air preparation. Integrated air cleaning devices (KVOU) as part of the air intake duct of the GTU have stages of coarse and fine air purification and rather large dimensions. The possibility of using a battery cyclonefilter with cleaning elements, in which both stages of cleaning are combined, in the design of the KVOU is considered. Numerical studies of the movement of a two-phase flow in a multicyclone, which is a model of the first 2 rows of a serial multicyclone, have been carried out. The first two rows of the serial multicyclone TsB-16 of the Biysk boiler plant, consisting of 16 cyclone elements 245 mm in diameter with a semi-coil gas supply, were taken as the initial geometric model. The geometric model was built using the Gambit preprocessor: a two-dimensional 2D model and a finite element mesh based on square elements were built. The finite element mesh of the numerical model generated in the Gambit program was exported to the solver of the ANSYS Fluent software package. Using the methods of computational hydrodynamics, the nature of the movement of a dusty flow in a battery cyclone with a corridor arrangement of cyclone elements has been investigated, their most effective placement has been determined, which provides the maximum inertial capture of suspended particles, in accordance with which a localization scheme for semi-coil entrances to treatment elements has been determined. In numerical studies, the aerodynamic characteristics of the dispersed flow in the multicyclone body are obtained. In accordance with the results of numerical studies, the efficiency of inertial sedimentation of suspended particles from the flow in the first row of elements was 36%, in the second row — 99%.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.