FCC内置式四旋分离系统内气固两相流场的数值研究

通过数值模拟的方法,采用RSM湍流模型对FCC内置式四旋分离系统内气固两相流场进行了研究.研究表明,四旋灰斗底部存在错流,不利于排料;储料罐顶部平衡管泄气有利于四旋排料,但同时增加了颗粒逃逸的概率,降低分离系统效率;分离系统内颗粒运动轨迹包括灰斗捕集、排气管逃逸及平衡管逃逸,控制颗粒在平衡管逃逸可通过在储料罐内添加锥形挡板结构实现;四旋环形空间顶部与灰斗底部锥段颗粒浓度较高,易对四旋内壁产生磨损;内置式四旋分离系统优点在于不存在催化剂跑损问题.     

旋风管分离器流场模拟研究

旋风管作为多管式旋风分离器的主要元件,已经成为气固两相分离的重要研究对象,主要用于处理气量较大且对分离效率要求较高的工况。本文采用大涡模拟的方法考察了分离器内切向与轴向速度分布形态的影响。模拟结果表明：在一定程度上加长排气管的插入深度对分离效率的提升是有益的;旋风管筒体太长对分离效率的提高作用不大;增大排气管直径有助于降低降压。     

基于Fluent软件模拟分析旋风筒的工作性能

采用Fluent软件模拟分析旋风筒内气相流场及颗粒运动轨迹。模拟过程中采用RNG k-ε模型模拟湍流流动,采用随机轨道模型模拟颗粒运动,并对不同颗粒粒径的分离效率进行分析。结果表明,旋风筒下料口部位速度最小,内筒插入点中心位置压力最小,内筒插入点附近湍流动能最大;旋风筒的分离性能与颗粒粒径有关。     

改进气液旋流器排气管结构的实验及CFD模拟研究

采用RSM模型和DPM模型对轴流式气液旋流分离器内的气相流场和液滴运动轨迹进行了数值计算,发现在排气管下方有比较强的短路流,而液滴随短路流逃逸是降低旋流器分离性能的重要原因.设计了四种新型的排气管结构,并对他们进行了数值计算,计算结果发现短路流和压力降受排气管结构的影响很大,其中结构4的排气管结构产生的短路流强度最弱,...     

排气结构对导叶式旋风管内颗粒运动的影响

采用fluent软件对导叶式旋风管在不同排气芯管结构参数下的颗粒逃逸规律以及分离性能进行了数值模拟.结果表明,小颗粒在旋风管内逃逸位置主要集中在芯管侧缝、分离区和灰斗区;当芯管开缝面积比为1.936,下口直径、开缝高度分别为130、200mm时该旋风管的粒级效率最高.     

300 MW CFB锅炉分离器中心筒优化模拟及对锅炉效果影响

为解决旋风分离器分离效率下降导致的细颗粒逃逸,锅炉床压下降,出口烟气温度低,出力不足等问题,对某300 MW级CFB锅炉中心筒进行优化改造,利用CFD方法验证中心筒优化后的分离器分离效率及其对锅炉运行效果的影响。通过增加中心筒插入深度减少颗粒逃逸,缩小中心筒直径并将缩口偏心布置,减少进入排气管的颗粒等对中心筒进行改造。CFD理论计算和现场飞灰粒径分布试验表明,中心筒结构优化后,分离器压降增加约370 Pa;分离器总分离效率提高了0. 54%,达到99. 45%,分离效果好,小颗粒比例较高。现场试验表明,中心筒改造后,床温平均降低20℃,炉膛上部差压增加0. 3 kPa。飞灰颗粒中位径由23μm降至12. 6μm,锅炉效率提高,尿素用量降低50%～70%。理论计算和现场试验表明,本次改造设计合理有效。     

旋风分离器分离效率数值模拟研究

求解旋风分离器内部流场分布以及揭示分离性能的影响因素具有重要意义。对旋风分离器内部流场建立数学描述,运用数值计算方法对其进行求解,进一步得到分离效率的影响因素。计算结果表明,固相颗粒的入口浓度愈大、速度愈大,分离效率愈高;固相颗粒粒径愈大,分离效率愈高;分离器排气管直径愈小、筒体直径愈小,分离效率愈高。     

旋风分离器内颗粒质量浓度分布数值模拟

采用颗粒随机轨道模型和单元内颗粒源法,对旋风分离器内不同粒径颗粒质量浓度分布进行了数值模拟。结果表明,粒径较小的颗粒(dp≤4μm)大部分在旋风分离器分离空间锥段进行分离,而较大颗粒(dp>4μm)大部分在环形空间与分离空间筒段即被分离。随着颗粒粒径增加,分离器外壁的颗粒质量浓度逐渐呈螺旋灰带分布,内旋流夹带减小,环形空间顶板下方出现顶灰环。升气管入口0.25D(筒体直径)附近的短路流对小颗粒的影响较大。在分离空间下部排尘口附近0.5D有明显的颗粒返混,返混量随着颗粒粒径增大而减少。     

多管水力除砂器内液-固两相流的数值模拟

通过数值模拟的方法,采用RSM湍流模型对多管式水力除砂器内液-固两相流场进行了研究。研究表明:进液室的流场分布、压力分布影响各单管入口流量及速度分布;除砂器内颗粒运动的轨迹包括储料室捕集和集液室逃逸;将1000个颗粒同时射入除砂器总入口,跟踪每个颗粒得到颗粒的入管比例和分离效率,单管的颗粒入管比例与流量呈正相关,单管分离效率受速度分布影响出现差异;随着颗粒粒径增大,从单管分离出的颗粒在储料罐内的沉降速度也增大;综合各单管的颗粒入管比例和分离效率对除砂器分离系统的结构提出改进方向。     

二次分离型旋风筒性能的研究与优化

通过冷模实验分析了二次分离装置对旋风筒性能的影响,并探讨了不同内筒直径下二次分离型旋风筒的压降和分离效率变化规律.结果表明:气流在进入内筒时的切向速度仍接近最大值,说明内筒中的气流仍保持着较大的旋流强度,在内筒上进行二次分离改装是合理的;二次分离改装后的旋风筒分离效率为97.67％,提高了2.3％,且压降降低了400 Pa;二次分离口在Turn0°时的压降最小.     

Cyclone collection efficiencies at very high temperatures

Experimental results for gas-solid separations in a 102 mm diameter conventional cyclone operated with air heated to temperatures between 300 K and 2 000 K, are presented. Overall and fractional collection efficiencies were measured for alumina and silica having particle sizes of 100% less than 44 μm and mass median diameters of 5.0 and 10.0 μm respectively. Inlet velocities ranged from three to 42 m/s and inlet dust loads were between 0.3 and 235 g/m³. The dust load had a strong influence on the collection efficiency and the loading effect was stronger at high temperatures.     

PSC100型旋风单管多相分离性能的实验研究

为研究流动参数对多相分离性能的影响,选用PSC100型旋风单管在常温常压下进行性能实验研究。结果表明:在气固液三相分离实验中,液相和固相分离效率比单独的气液、气固两相实验中液相和固相的分离效率分别增加1%、5%;液相分离效率受固相进料浓度的影响不大,固相分离效率受固相进料浓度的影响较大;在气液分离实验中,分离效率随入口流量的增大出现一个极大值,为99.6%。     

无压给料三产品重介质旋流器在范各庄选煤厂的分选效果及影响因素

介绍了3NWX1000／700无压给料三产品重介质旋流器在范各庄选煤厂的应用,结果表明,三产品旋流器分选效果较好,精煤回收率明显提高,但仍然存在制约生产的因素。因此要不断完善三产品旋流器的各个工艺环节,以促进冼煤生产,提高经济效益。     

五级旋风预热器结构合理性的数值模拟

以某项目用洪堡型高分离效率的预热器结构为例,采用数值仿真技术对整套五级旋风预热器进行数值模拟,研究和分析了模拟结果中C1~C5各级旋风筒的压力场、速度场及颗粒分布场,同时定量计算出各级旋风筒的压损、截面速度及物料停留时间,以验证整套预热器结构设计的合理性。     

Predicting collection efficiency of separation cyclones: A momentum analysis

This paper uses a quantity of moment of momentum to combine various parameters interacting in a separation cyclone. Due to construction features and flow characteristics, the swirl flow in the cyclone is essentially frictionless and, hence, the incoming momentums of both the transporting fluid and suspended particles are conserved. Visualizing a 50%-separation screen installed, and employing a stability-radius theory, the momentums are expressed in terms of distributed masses in the cyclone. Further, in conjunction with the continuity equation, the collection efficiency is determined. The predicted value differs from the experimental one by about 6%.     

旋风分离器进出口结构改进的研究进展

旋风分离器作为一种重要的气固分离设备,广泛应用于化工、环保等重要领域。由于其结构上的可设计性,世界上越来越多的研究者投入到旋风分离器的结构改进研究开发中。文章综述了国内外近几年对旋风分离器进气口、排气口和排尘口等结构改进的研究进展,为新型旋风分离器的研究提供了有价值的信息。此外,应用计算流体动力学技术优化旋风分离器的结构来降低研究成本是值得重视的。     

旋风反应器内压力降及分离效率的计算及测定

利用模型计算了旋风反应器的压力降及分级分离效率，并通过了实验验证。结果表明，模型计算结果与实验数据基本一致，可以作为旋风反应器设计的理论依据。     

胶磷矿重介质分选工艺的研究与实践

分析了宜昌地区胶磷矿石的性质,并理论分析了重介质旋漉器分选磷矿的可选性及理论指标,介绍了分选磷矿用重介质旋流器及配套工艺的研究、应用和改进.此外还分析了生产应用中存在的问题,并系统总结了重介质旋流器分选磷矿的科研成果.     

不同入口形式的固液分离旋流器壁面磨损研究

基于计算流体力学(CFD)软件Fluent中的颗粒随机轨道模型(DPM),对两种入口形式的固液分离旋流器的壁面磨损进行数值模拟的比较,结果表明:单入口式固液分离旋流器顶板的最大磨损位于方位角140°~210°,环形空间壁面最大磨损位于方位角120°和190°,底流口附近壁面最大磨损在周向方向180°的底流口上方1~2mm位置;双入口式旋流器的壁面磨损呈对称分布,最大磨损在底流口位置,顶板壁面最大磨损在两个入口区域,顶板外层最大磨损位于方位角80°~110°和260°~290°,环形空间壁面最大磨损位于方位角120°和300°;相同条件下,双入口式旋流器顶板和环形空间的壁面磨损小于单入口式旋流器顶板和环形空间的壁面磨损;而对于底流口附近的壁面磨损,双入口式固液分离旋流器底流口附近的壁面磨损略大。     

旋风分离器分离效率影响因素分析

采用ANSYS-FLUENT数值模拟,分析了旋风分离器内压力分布和流场速度分布,对比不同气速和不同圆柱直径对旋风分离器分离率的影响。结果表明：旋风分离器的分离效率在一定范围内会随着气速的增大而增加,达到一定值后分离效率会降低;针对一种新型旋风筒结构,将其圆筒直径从5.8 m减小到5.0 m,旋风分离器的分离效率提高。