挡水板对树脂塔集水板周边流场影响的数值分析

针对公司已运行项目上树脂塔偶尔出现树脂再生不彻底与再生后水质不达标等问题,应用CFD有限元方法对树脂塔入口处挡水板的作用进行数值分析,来掌握塔内流场及流动轨迹的情况。通过分析不同冲击间距对树脂塔内部流场在集水板处流动状态的影响,从而直接影响塔内离子置换效率,并依据分析结果提出优化方案。结果表明:挡水板的冲击间距设置过小会使流体在挡水板前没有足够的空间来进行速度和动量衰减,高速流体冲击挡水板后在壁面与挡水板间的夹缝中形成夹缝射流,进而将动量传递给后部流场,易造成流场紊乱,降低流场稳定性,不利于流体穿越集水板;随着挡水板间距的增大,在射流中轴线两侧形成的环形回流区,其涡流尺寸会不断增大,涡心也随之向中轴线移动;冲击间距适当缩短,可使集水板附近的流体速度和湍流强度的效果达到最佳状态;冲击间距不宜小于进液管直径;可在挡水板后设置稳流构件可以将旋转的流体加以引导,使其流向集水板位置,通过水帽进入树脂区进行离子交换,并且可进一步降低流体的速度和湍流强度,使流场更加稳定,提高离子置换效率。