钟星立++张波++张斌

摘要： 针对蒸发冷却技术相关理论模型并未完全成熟的问题，通过计算流体力学方法模拟转炉煤气干法除尘系统中蒸发冷却器的工作过程.仿真采用离散相模型（Discrete Phase Model，DPM），并在分散相液滴上应用蒸发换热模型.通过该数值方法优化该干法除尘系统中蒸发冷却器的喷淋布置方案，减少壁面的高温区域，提高温度的均匀性，使出口最高温度偏差由18.6%降低至3.4%.

关键词： 转炉； 蒸发冷却器； 离散相模型； 蒸发换热模型； 喷淋布置方案； 优化

中图分类号： TF341.1 文献标志码： B

0 引 言

蒸发冷却器是一种将水冷与空冷、传热与传质过程融为一体且兼有两者之长的高效节能冷却设备，具有结构紧凑、传热效率高、投资省、操作费用低，以及安装和维护方便等优点，被广泛应用于化工、冶金、建筑等领域.该设备的工作原理是向不饱和气体喷洒液态水，通过水与气体的接触换热以及水的蒸发吸热迅速降低气体温度.

蒸发冷却理论的形成可上溯到18世纪道尔顿提出的蒸发理论.1952年，CHUKLIN提出一种关于蒸发式冷却器管内制冷剂冷凝设计的普遍化方法，并将蒸发冷却技术应用于工业制冷，蒸发冷却器从此正式走向工艺化应用阶段.此后，众多专家学者通过多种组合实验总结出一系列传热膜系数的经验公式，初步完善蒸发冷却器的工程应用参考.[1-2]20世纪80年代以来，对蒸发冷却器的强烈需求和计算机应用技术的飞速发展，使得蒸发冷却理论和模拟研……