新型低阻高效顶级旋风预热器的开发研究

在系统研究现有各类旋风预热器的基础上,通过系统的理论分析和试验探索,开发了ＬＨ型高效低阻顶级旋风预热器。测试结果表明,该预热旋风筒内气体三维流场分布合理,冷模分离效率近９７％,旋风筒压降低,且旋风筒性能比较稳定,分离效果基本不随风速的提高而变化,利于稳定生产。     

哈尔滨气化厂粗煤气除尘系统的改造

原粗煤气除尘系统分离效果不好,给后续的CO变换系统的正常运行带来了许多困难。为解决此问题,在原除尘系统增设2级E-Ⅱ型旋风分离器和高效过滤器进行分离。经生产实际考核,E-Ⅱ型旋风分离器适合用于以煤为原料生产的粗煤气除尘系统。     

分离层数对多层分离结构旋风分离器性能的影响

为提高旋风式油气分离器在变工况下的分离效率,提出了多层分离结构的旋风分离器,对该结构的分离性能进行了数值模拟和实验研究。在入口气速较大时(12～13 m?s?1),三种不同分离结构的旋风分离器分离效率基本相同,但对于出口处直径为2～5μm的小油滴数量,具有三层分离结构的旋风分离器的比单层分离结构的旋风分离器减少了77.2%～51.0%;在入口气速较小时(7～8m?s?1),具有三层分离结构的旋风分离器分离效率比单层分离结构的旋风分离器提高约24.1%。在所有测试工况下,三层分离结构的旋风分离器的压力损失比单层分离结构的旋风分离器降低了35%～45%。上述研究结果表明,三层分离结构的旋风分离器压力损失小,低负荷时分离效率高,高负荷时对较小油滴分离效果好,即三层分离结构的旋风分离器在变工况时均保持较高的分离性能。     

内置并联式旋风分离器在多晶硅氯氢化反应器中的应用

在氯氢化流化床装置中,旋风分离器系统的分离性能不仅与旋风分离器个性有关,还与旋风分离器串并联组合、内外置选择、料腿底阀排料区域等因素相关。在项目设计和生产过程优化时,要从危险化学品生产装置的特性出发,追求整体运行的平稳可靠。对内外置、串并联旋风分离器组合的优缺点及其在多晶硅氯氢化系统中的应用作了评析。     

利用电石渣生产水泥应注意的若干问题

利用电石渣生产水泥经历了立窑、湿法、湿磨干烧、干磨干烧等阶段,在现阶段干磨干烧技术已经比较成熟。由于电石渣与石灰石所配制的生料在物理、化学性质上的差异,设计人员在水泥厂设计时,应注意到以下若干问题。1生料磨旋风筒与预热器旋风筒采用立磨制备生料,用旋风筒分离产品,要求旋风筒有较高的分离效率。在预热器系统中,最高一级旋风筒的分离效率决定着飞灰逸出量,提高其分离效率是降低外部循环量的有效措施;最低一级旋风筒的分离效率则是决定系统内部物料循环量的主要因素[1]。因此,在设计中,要求最高一级与最低一级旋风筒具有较高的分…     

旋风分离器的螺旋导流和防返混

由于普通旋风分离器不能满足工业中大直径、大流量的分离工艺要求,本文研究表明了气固两相流有效的螺旋运动是旋风分离的关键,加设螺旋导流装置,强制流体进行螺旋运动,可以大幅度提高旋风分离效率;同时顺应气流翻转流动之势,设立防返混结构,能够确保最终分离效果。采用双分离器并联,上接分气罐、下接集尘罐,并使用专利下灰阀,形成完整的分离系统,工业应用效果良好。     

卧式旋风预热器的性能研究

作者用反求工程的方法对1000t/dNKSV预分解系统中五级旋风预热器的卧底旋风筒部分进行了分析研究。通过对气体三维流场、物料停留时间分布、预热器阻力损失及分离效率等的测定、研究,认为卧式旋风筒的阻力损失小,但流场不合理,分离效率低。在进行预分解窑设计时最好采用立式旋风筒,而不宜采用卧式旋风筒。     

高效耐磨内旋风分离系统设计研究

旋风分离器是组成内旋风分离系统的主要设备,在消化引进装置的基础上,对旋风分离器作了深入的研究,研制了 D.B.ET 型高效旋风分离器,并在工业生产中得到推广应用,建立了 CS1内旋风分离系统的模拟计算顺序,为     

环流循环除尘系统分离柱内旋风流场的基本分析

环流循环除尘系统是旋风分离技术上的一个重要突破,它成功地解决了用旋风分离器高效捕集亚微米粉尘(≤2μ)的问题,同时还具有压降低、操作弹性大等优点。而分离柱作为环流循环除尘系统的主要组成部分,对分离效果起着重要的作用。因此,对分离柱内部流场进行系统的研究十分必要。文章从柱坐标下理想流体的N-S方程和连续性方程出发,对环流循环除尘系统分离柱内旋风流场进行了系统的理论分析,推导出分离柱内理想流体的径向速度、切向速度和轴向速度的基本表达式,并将计算值和试验值进行了比较。研究结果表明,所采用的数学模型和计算公式是可行的。     

天然气脱蜡旋风分离器分离效率的模拟

旋风分离器分离效率高,不易堵塞,用于天然气脱蜡效果显著。通过CFD软件Fluent模拟CYG-S型天然气脱蜡旋风分离器的两相流场,得到了旋风分离器内的压力、切向速度、轴向速度分布。对比了不同入口速度下的模拟与理论计算的分割粒径x50,发现具有很好的吻合度,两相模拟有一定的可靠性。结果表明：在旋风分离器锥段底部靠近壁面处的石蜡液滴质量浓度较高;随着进口流量的增加,旋风分离器分离效率提高,当进口流量为1000 m3/h时,x50可以达到5.3 μm;大粒径液滴的分离效果明显,但在所研究的进口流量范围内,进口流量的变化不能明显地影响粒径小于5 μm液滴的分离效率;柱段和锥段长度的增加使得旋风分离器的整体长度增加,延长了液滴在旋风分离器内的停留时间,提高了旋风分离器的分离效率。     

Stereoscopic PIV studies on the swirling flow structure in a gas cyclone

Understanding the swirling flow in a gas cyclone is of great importance in improving the cyclone design. Once the three-dimensional strong swirling flow is fully understood, cyclone performance such as pressure drop and separation efficiency can be improved by optimizing the cyclone design. The swirling flow was investigated by the stereoscopic particle image velocimetry (Stereo-PIV) in this work. The instantaneous whole-field tangential, axial, and radial velocities were measured simultaneously in the cylindrical and conical separation zone, and in the dust hopper area of the cyclone with gas inlet velocity of .The time-averaged flow pattern in the cylindrical and conical sections of the cyclone showed: a typical Rankine vortex with inner quasi-forced vortex and outer quasi-free vortex which is generated by tangential gas velocity; inner upward flow and outer downward flow of axial gas velocity; and centripetal flow in the region close to the wall due to the presence of radial gas velocity. In the dust hopper, a secondary longitudinal circular flow is formed in the annulus area between the conical body and the cylindrical wall. Experimental results indicate that the separated particles may be re-entrained into the cyclone from the bin to degrade the separation efficiency of the cyclone.     

颗粒负荷对小型旋风器性能影响的模拟分析

为探究颗粒负荷对小型旋风器内气固两相流动的影响，基于雷诺应力模型（RSM）和欧拉-欧拉方法的混合流模型（Mixture）进行气体-颗粒、颗粒-颗粒的相间耦合计算。采用粒径为0.5～5μm的颗粒组在40L/min、60L/min和80L/min的入口流量下模拟0~3kg/m³的5种不同颗粒浓度工况，通过对比旋风器内纯气相流场和颗粒负荷流场的不同，研究了颗粒的存在对流场的影响；探究了入口流量和浓度变化对旋风器内分离效率和压降特性的影响。基于模型有效性验证的数值模拟结果表明：较高颗粒浓度负荷使旋风器内的气相流场发生显著变化。随着入口流量的增大，旋风器的分离效率先增大后减小，压降呈非线性增大。随着颗粒浓度的增大，旋风器的分离效率逐渐增大，压降先减小后增大。     

旋风分离器入口结构改进及其对“短路流量”的影响

常规切向进口旋风分离器的气流进入旋风分离器后必定要经过排气芯管外壁和筒体内壁之间,因此不可避免会使得相当一部分气流没有经过分离空间而直接从排气芯管底部排出(短路流量),这也是影响旋风分离器分离效率的重要因素之一。在前人工作的基础上,对旋风分离器的进口结构进行了改进:使得旋风分离器的入口具有一定截面角,并借助数值计算技术,分别对传统的和具有一定入口截面角旋风分离器内的三维流场进行了数值模拟,计算了芯管底部的"短路流量",结果表明:进口具有一定截面角可以明显减小芯管底部的"短路流量",这对改善旋风分离器的分离效率具有重要的实际意义。     

Effects of Surface Roughness on the Performance of Tangential Inlet Cyclone Separators

This study is carried out to investigate the effects of surface roughness on the flow field and cyclone performance. The flow inside the cyclone separator is modeled as a three-dimensional turbulent continuous gas flow with solid particles as a discrete phase. The continuous gas flow is predicted by solving the governing equations by using the Reynolds Stress turbulence model, and the modeling of the particle motions is based on a Lagrangian approach. The results of the numerical simulations are compared with experimental data as well as with the results of mathematical models. Analysis of computed results shows that increase of relative roughness due to corrosion, wear, or accumulation of particles on the inner walls considerably influences the tangential velocity, cyclone separation efficiency, and cyclone pressure drop especially for high inlet velocities. Decreases in cyclone collection efficiency and pressure drop with the increase in surface roughness are found to be more pronounced for high values of relative roughness.     

轴对称进口回转通道对旋风分离器分离特性影响的研究

针对单进口旋风分离器内气流轴不对称问题,将单进口旋风分离器入口方式改造为轴对称型回转通道形式（即采用双进口与单进口等长通道长度的新型切向进气方式）,从旋风分离器的进风量、入口含尘量及阻力损失等方面,分析了轴对称型进口回转通道对旋风分离器分离特性的影响。分级分离效率的试验与计算结果表明,新型旋风分离器的分离性能不仅优于单进口,而且稍优于Ｓｔａｉｒｍａｎｄ高效旋风分离器     

Study of the gas circulation patterns in a uniflow cyclone

A uniflow cyclone is being studied to achieve the separation of hot solids from the gaseous products of ultra-rapid fluidized (URF) processes. An experimental method with hot wire probes was developed to study the gas flow around the gas outlet, where the solids exit. The vortex penetration in the solids exit could be determined. The presence of solids greatly reduced the vortex penetration in the uniflow cyclone. Restricting gas circulation around the gas outlet dramatically impaired the cyclone collection efficiency. Therefore, good cyclone performance requires a proper design below the gas outlet.     

直流降膜式旋风除雾器的性能与工业应用

研究开发设计出了一种新型高效的除雾设备———直流降膜式旋风除雾器,实验测定了其压降、除雾效果及液膜在器壁上的成膜情况,并在实验基础上进行了工业放大,工厂应用表明该除雾器具有压降低、除雾效率高、防器壁结壳的特点。     

三聚氰胺洗涤塔液体的除雾

本研究针对三聚氰胺洗涤塔的液体 ,开发设计了一种新型高效的除雾设备——直流降膜式旋风除雾器。通过实验测定了其压降、除雾效果及液膜在器壁上的成膜情况 ,结果表明该除雾器具有压降低、除雾效率高、防结壳的特点