王晓静 马东云 刘雅茜 孙启蒙 陆晓咏 徐义明 秦凤祥

(1.天津大学化工学院；2.中建安装工程有限公司)

新型连续式多晶硅渣浆干燥机的开发及流场模拟

王晓静1马东云1刘雅茜1孙启蒙1陆晓咏2徐义明2秦凤祥2

(1.天津大学化工学院；2.中建安装工程有限公司)

根据多晶硅生产中固渣浆料的处理特点和难点，设计开发了一套连续密闭的干燥机，通过一定简化后，建立了干燥机的三维模型，并应用CFD软件Fluent14.5初步模拟了干燥机内的流体流动，计算中采用RNGκ-ε湍流模型。结果表明：在辐杆与螺带和旋转锥筒连接处有大量的漩涡产生，边界层分离；在旋转锥筒和内、外螺带的搅拌作用下，流体连续流动，形成轴向、径向与切向流，湍流程度加剧；锥筒外的湍流程度比锥筒内的显著。构建了连续式双螺旋干燥机小试装置实验系统，在全满流状态下，以浓盐水代替固渣浆料进行冷模实验，研究了轴向、径向和切向三维分速度的分布特征。实验结果表明：锥筒转速和循环量对流体轴向速度作用不明显，在螺带和锥筒作用下形成的涡流具有二次导流作用，带动流体切向和径向周期运动。实验结果与流体仿真结果表现出良好的一致性，均证明了连续式密闭嵌套的双螺带干燥机设计的合理性和有效性。

干燥机 多晶硅 设计开发 CFD数值模拟 冷模实验

符号说明

b——螺带宽度，mm；

c——锥筒与螺带间隙，mm；

cp——定压比热容，J/(kg·K)；

D1——锥筒大端直径，mm；

D2——锥筒小端直径，mm；

d——进料管直径，mm；

g——重力加速度，m/s2；

H——锥筒长度，mm；……