旋风分离器压降及分离效率计算模型

介绍了旋风分离器的基本工作原理和主要用途,以及旋风分离器的主要改进与发展方向,叙述了旋风分离器压降和分离效率的理论计算模型,并对不同模型进行了相应的分析及比较。对未来旋风分离器的应用和性能进行了展望,认为未来旋风分离器的改良将向着在标准旋风分离器上添加额外部件的方向发展,改进型旋风分离器将打破旋风分离器技术不能有效分离5μm以下粒径颗粒的传统限制。     

切流返转式旋风分离器的改进设计探讨

旋风分离器能够通过固态、气态两相流体的高速旋转运动,基于离心力使固体颗粒通过气流中进行分离。因为旋风分离器的结构比较简单、成本低、操作方便,并且能够应用到生态环保等行业中的除尘、分离装置,其在化工、能源、建材、矿山、炼油、食品等方面中广泛使用。为了提高旋风分离器的使用效果,本文对切流反转式旋风分离器改进进行分析。     

化肥厂并联布置的旋风分离器组的优化研究

通过研究旋风分离器的特性,了解筒体直径和压降是影响旋风分离器成本的主要因素,建立了并联布置的旋风分离器组的成本模型。取某一化肥厂的实际参数进行实例计算,得出通过减少旋风分离器的个数、合理增大旋风分离器的筒体直径、改变旋风分离器的局部结构,可在一定程度上降低成本。分析成本模型的特殊性,通过数值计算,可以得到基于总成本最小情况下的最优旋风分离器筒体直径,为旋风分离器组的优化设计提供参考。     

环流式旋风分离器旋进涡核的数值分析

采用雷诺应力模型对环流式旋风除尘器中三维非稳态流场进行了数值模拟计算.分析了环流式旋风分离器中旋进涡核的频率及幅值沿径向和轴向的变化规律.比较了环流式旋风分离器与 DⅢ型旋风分离器中旋进涡核的特征参数.结果表明:环流式旋风分离器与 DⅢ型旋风分离器相比,环流式旋风分离器中的旋进涡核平均波动频率降低了58%,最大波动幅值减少26%.     

基于Muschelknautz模型的冷氢化旋风分离器计算

根据旋风分离器Muschelknautz模型,对SiCl_4冷氢化FBR内置旋风分离器进行了计算。并根据进气条件、颗粒特性和旋风分离器尺寸,对d_(50)和分级效率进行了计算,对不同进气量条件下旋风分离器的总压降和分离效率进行了分析。     

测量旋风分离器浓度场的双束伽马射线方法

依据旋风分离器内浓度场分布的特点,建立了旋风分离器内颗粒浓度分布模型,由此提出了一种测量旋风分离器浓度场的双束伽马射线方法。该模型仅需2束射线测量旋风分离器的线平均浓度值,就可以确定模型中的k和ρ_R参数,进而获得整个旋风分离器横截面的浓度分布。为了验证模型的实用性,首先将以往文献中测量的浓度分布数据带入模型,计算表明该模型可以较好的逼近旋风分离器的浓度场;然后采用¹³⁷Cs射线源测量了直径260 mm旋风分离器的径向线平均浓度,结果表明实验测量计算的浓度分布与以往文献用其他方法测量结果对比具有很好的一致性。该双束伽马射线方法可以用于旋风分离器的浓度场的测量和监测。     

聚丙烯旋风分离器数学模型及工业应用

分析研究了聚丙烯旋风分离器(S502)的特点,根据其特点建立了旋风分离器数学模型,推导出旋风分离器的计算方法,采用工业数据进行了计算分析,该模型具有实用价值,为聚丙烯旋风分离器(S502)的研究、设计提供了理论依据。     

旋风分离器的计算机模拟与设计

在对不同效率和压降模型进行分析的基础上 ,建立了旋风分离器的模拟和设计模型。基于该模型开发了用于旋风分离器校核、模拟和设计的计算机程序 ,该程序包含了效率模型、压降模型和分离器结构数据 ,可用来进行串并联组合旋风分离系统的模拟和设计计算。通过实例表明 ,该程序具有较高的准确性     

双节流结构旋风过滤器阻力性能研究

对一种高浓度盐雾分离装置——旋风分离器进行研究，并对已有旋风分离器结构进行了改进，提出了一种具有双节流结构的旋风分离器形式。利用标准k-ε模型和realizable k-ε两种湍流模型进行了数值模拟，给出了相应模型的阻力特性。同时在专门风洞实验台上进行了模型的阻力特性实验，将实验结果与数值模拟结果进行比较，认为在计算旋风分离器阻力特性时，realizable k-ε优于标准k-ε模型。     

高压下多管旋风分离器压降模型

为了准确预测和计算天然气输气管线用旋风分离器的压降,在归纳常压下单管和多管旋风分离器的压降计算公式,以及现场测量高压下多管旋风分离器的压降基础上,建立了高压下多管旋风分离器的压降计算模型。利用实验验证压降模型的可靠性,实验结果表明,常压下单管、多管旋风分离器和高压下多管旋风分离器的压降计算模型都能准确地计算出对应旋风分离器的压降值,计算值与测量值之间的误差较小。因此,利用建立的高压下多管旋风分离器压降计算模型能够准确地计算出不同压力和温度下多管旋风分离器的压降值,从而为天然气用旋风分离器的选型提供技术支持。     

丙烯腈反应器新型两级旋风分离器大型冷模试验研究

针对丙烯腈装置扩能的要求 ,分析了用新型两级旋风分离器取代原三级旋风分离器的必要性 ,采用PV型和PV E型旋风分离器组成新型两级旋风分离器。根据旋风分离器尺寸分类优化设计法 ,设计了一种工业尺寸规模的两级旋风分离器 ,并将它和Ducon型三级旋风分离器在冷态条件下进行了对比试验。结果表明 ,新型两级旋风分离器不仅性能优异 ,而且结构简单、占据空间小、工作可靠 ,适合现有丙烯腈装置扩能改造的需要。     

高温旋风分离分级效率的理论计算及其分析

旋风分离器是高温除尘技术中优先考虑的预除尘设备。以平衡尘粒模型以及相似理论原理分析为基础,给出了该分离器高温旋风分离的分级效率的计算方法,对反映其在高温状态下分离特性的参数分割粒径dc50和分布指数m进行了分析。以Stairmand高效旋风分离器为例,分级效率的理论计算结果与高温旋风分离的试验值进行了比较对照。     

旋风分离器进气管角度对其分离效率和流场分布模拟的影响

选用RNG k-ε模型,对旋风分离器内部流场进行了模拟分析,比较了进气管相对筒体在不同偏转角度下对旋风分离器分离效率和压力场分布的影响。将模拟结果与给定条件下旋风实际性能需要进行对比,结果表明:入口管的偏转角度在0°~10°之间将可能实现其分离效率和压降综合性能的最优化。     

蜗壳式旋风分离器气相流场的数值模拟

采用FLUENT软件提供的RSM模型对蜗壳式旋风分离器内气相流场进行数值模拟,并与用五孔球探针测试的流场进行比较.结果表明,当设置合适的边界条件,RSM模型对蜗壳式旋风分离器的压力分布和速度分布有着良好的预测精度.对比实验和模拟的结果分析,蜗壳式旋风分离器内部存在二次涡现象,并分析研究进口区域附近流场的非轴对称性.     

熵产方法在旋风分离器内部能耗分析中的应用

应用雷诺应力模型对壁面绝热的旋风分离器的流场进行数值分析,对模拟结果采用熵产分析法和(火用)分析法计算分离器的(火用)损,证实了热力学第二定律研究旋风分离器能量损失的可行性。分别计算了旋风分离器内湍流熵产、黏性熵产、壁面熵产和温差传热熵产。结果表明,壁面熵产和湍流熵产占总熵产的比例分别大于56%和38%,是影响旋风分离器能耗的主要因素。分析了旋风分离器内局部熵产,结果表明,芯管附近体积占旋风分离器体积的10%,其熵产占分离器总熵产的比例高于14%,灰斗入口附近体积仅为旋风分离器体积的5.8%,其熵产占总熵产的比例高于16%,因此芯管附近和排尘口附近是旋风分离器能耗的主要区域。     

高入口浓度下PV型旋风分离器的分离效率计算

基于Muschelknautz 分离模型,以PV型旋风分离器为对象,针对高入口浓度的分离效率的计算,将旋风分离器分离空间的气固分离过程划分为2个区域,提出了串级分离模型。当入口浓度大于临界入口浓度时,旋风分离器内有器壁附近的颗粒支配区和中心区域的气体支配区。颗粒支配区内颗粒速度大于气体速度,颗粒夹带气体沿器壁螺旋下行进入灰斗被全部捕集,形成了颗粒的一级分离;气体支配区内气体速度大于颗粒速度,气体携带颗粒做旋转运动进行离心分离过程,形成了颗粒的二级分离。旋风分离器总的气固分离过程是一级分离和二级分离的叠加。通过高入口浓度的实验对串级分离模型进行了验证,基于串级分离模型给出的PV型旋风分离器的分离效率与实测值较吻合。研究表明旋风分离器临界入口浓度对总效率的计算影响较大。串级分离计算模型包含了结构参数和气、固相物性等参数,具有很好的通用性,可以满足PV型旋风分离器的工程计算和设计要求。     

旋风分离器的选型计算

旋风分离器是指采用离心沉降的原理对气流中所含固体颗粒或液滴进行分离的设备,工业中一般采用标准旋风分离器的结构比例参数进行旋风分离器的设计,通过实际项目中选用的旋风分离器的具体数据,总结出进行旋风分离器选型计算所需要的参数、所采用的具体计算方法和步骤。     

旋风分离器结构设计要点分析

本文介绍旋风分离器除尘机理,并分析流场特征,结合旋风分离器各个部件尺寸对于传统切向入口旋风分离器的阻力与效率进行相关分析.提出旋风分离器结构改进发展趋势,为进一步深入旋风分离器结构优化奠定基础.     

SLK分离器数值模拟及实验研究

为了改进旋风分离器的分级除尘效率和压力损失等性能指标,对SLK高效低阻分离器的分离过程进行分析,并采用FLUENT软件对旋风分离器的结构参数和操作参数进行数值模拟。通过分析分离器内轴向速度、切向速度与不同颗粒运动轨迹的关系,得到了分离器的关键尺寸和压力控制参数。设计试制了SLK旋风分离器样机并进行了测试分析。该分离器能获得较高的分离效率,并且压力损失比同型号分离器小100～400 Pa,可以作为中、小型水泥厂或其它行业的除尘设备使用。     

基于响应曲面法径向入口旋风分离器的结构优化

采用流体力学软件对不同结构径向入口旋风分离器的气固两相流场进行了数值模拟,并基于响应曲面法得到旋风分离器的压降模型及分离效率模型。结果表明升气管直径和入口角度对旋风分离器的分离性能影响较大,且两者对旋风分离器分离性能的影响有着很强的交互作用;直筒段高度、锥体高度及升气管插入深度对分离性能影响相对较弱;下降管直径对分离效率影响较大,但对压降影响较弱;随着下降管长度的增大,压降不断增大,分离效率先减小后增大;在考虑压降及分离效率权重的基础上,得到了最优性能的旋风分离器结构,通过比较该结构旋风分离器的分离性能,发现模拟值和模型预测值吻合良好。