SIMULACIÓN CFD DE UN CICLÓN SEPARADOR UTILIZADO PARA LA CALDERA DE LECHO FLUIDIZADO CIRCULANTE

Resumen

El separador de ciclón juega un papel crítico en la separación de partículas sólidas de los líquidos en una caldera de lecho fluidificado circulante. El problema de la deformación del tubo de exhaustación se produce cuando se utiliza un ciclón separador en plantas de energía. Esta deformación tiene una relación directa con la distribución del campo de flujo en separadores de ciclón. En este documento, se estudia el campo de flujo para mejorar el funcionamiento y la eficacia del separador de ciclón, por medio de técnicas de dinámica de fluidos computacional. El modelo de las tensiones de Reynolds proporcionado por el software FLUENT se aplica para el estudio de la dinámica del flujo de un separador de ciclón a tamaño natural utilizado para un lecho fluidizado circulante. Se investiga computacionalmente el efecto de la profundidad de inserción del tubo de exhaustación en el campo de flujo y el rendimiento del separador de ciclón. Los resultados demuestran que la caída de presión del separador de ciclón obtenida a partir de la simulación numérica concuerda bien con la caída de presión medida en un experimento en la planta de energía. La profundidad del tubo de exhaustación tiene un efecto insignificante sobre la caída de presión y la velocidad de distribución. La caída de presión aumenta inicialmente con la profundidad de inserción del tubo de exhaustación y luego disminuye con la profundidad de inserción del tubo de exhaustación. El tubo de exahustación ejerce una gran presión cuando la longitud del tubo de exhaustación es demasiado corta o demasiado grande. El aumento de la profundidad de inserción del tubo de exhaustación puede reducir el número de partículas que escapan del ciclón y mejorar la eficacia de separación. Los resultados de la investigación en un separador de ciclón de tamaño natural son importantes en la comprensión del comportamiento de un separador de ciclón grande para calderas de lecho fluidificado circulante en plantas de energía. Palabras clave: Separador de ciclón, Reynolds Stress Model (RSM), Simulación numérica, Tubo de exhaustación.