旋转直流内循环式旋风分离器流场测定与分析(Ⅱ)

在流场测定的基础上，着重分析了旋转直流内循环式旋风分离器内三维速度分布和压力分布随入口气速的变化规律，回归了分离段切向速度计算的无因次经验方程，探求了压降性能的放大效应。结果表明该新型旋风分离器的流场规整，放大效应小，阻力系数比常用的反转式旋风分离器降低约30％。     

灰斗抽气对旋风分离器分离性能影响数值模拟研究

 利用计算流体动力学软件FLUENT对旋风分离器内气固两相流动特性进行三维数值模拟,模拟气相流场采用雷诺应力模型,应用随机轨道模型模拟湍流流场中颗粒的运动轨迹,同时给出了不同抽气率下旋风分离器的速度、压力分布,计算出旋风器分级效率,模拟结果与文献实验数据吻合较好.结果表明,灰斗抽气可以提高锥体内旋转气流切向速度,轴向速度减少能够降低气流携带颗粒返混能力,并减小排气芯管下口短路流,提高旋风分离器分离效率.对于给定的旋风分离器,抽气率应有一最优值.     

旋风分离器内颗粒藏量的实验测量

根据旋风分离器的气固分离特点,定义用于描述旋风分离器气固分离过程的颗粒藏量参数为操作中旋风分离器有效分离空间内全部颗粒的质量,选用流化催化裂化平衡催化剂粉料,通过实验测量旋风分离器内颗粒藏量与入口速度和入口浓度的关系。结果表明:颗粒藏量随着入口浓度和入口速度的增大而增大;旋风分离器的颗粒藏量主要来源于旋风分离器环形空间顶灰环,其余部分是旋风分离器的器壁表面颗粒层。     

直切单双进口旋风分离器流场及颗粒分离特性的数值模拟

采用计算流体力学(CFD)方法对Stairmand高效旋风分离器气相流场进行数值模拟,获取旋风分离器不同截面上的切向和轴向速度分布,与试验结果进行比较,两者能够较好吻合;采用此方法对直切单双进口旋风分离器颗粒分离的过程进行数值模拟。结果表明:双进口型改善了单进口型流场的不对称性,在进气量相同的条件下,双进口型的切向速度增大,径向速度明显减小,粒径分离效率提高了6%~30%。     

旋风分离器在冷镦机油雾处理中的应用探讨

借助计算流体力学软件Fluent,探讨旋风分离器分离冷镦机产生的油雾的可行性。运用雷诺应力二次压力应变模型和离散相随机轨道模型对旋风分离器进行数值仿真,分析了流场、颗粒轨迹、油雾内PM2.5分离效率。结果表明:旋风分离器可作为冷镦机油雾处理的初级分离设备。     

高温高压旋风分离器流场模拟及性能试验

提出一种圆形径向进口、筒体段扩径的拱顶旋风分离器新结构;并与PV型分离器进行了流场和分离性能对比。结果表明:在相同处理气量下,新型分离器外旋流区切向速度显著大于PV型,中心涡核区轴向速度小于PV型;用中位粒径为9μm的滑石粉进行冷模试验,新型旋风分离器分离效率比PV型高约1%;新型旋风分离器结构强度和分离性能优良,适合高温、高压的工况下应用。     

旋转直流内循环式旋风分离器流场测定与分析（Ⅱ）

在流场测定的基础上，着重分析了放置直流内徨式旋风分离器内三维速度分布和压力分布随入品气变化规律，回归了分离段切向速度计算的无因次经验方程探讨了压降性能的放大效应。     

旋风分离器内气相数值模拟研究

旋风分离器内部进行的是两相流运动,是气相和固体颗粒相的分离过程,而固体颗粒的运动在很大程度上取决于分离器内湍流的运动.对湍流及其模型的研究具有十分重要的意义.在综述旋风分离器内湍流模型和数值模拟相关理论研究进展的基础上,着重分析了k-ε双方程模型和雷诺应力模型在旋风分离器流场预测方面的进步和不足,并展望今后湍流模型的发展趋势.     

新型旋风分离器的试验研究与流场分析

文章针对高温高压的条件对传统旋风分离器入口结构进行改进,提出了圆柱形径向插入、端面加导流板结构的新型旋风分离器结构。由冷态模型下对超细滑石粉和FCC催化剂颗粒的分离效率-压降对比试验结果表明,新型旋风分离器入口结构强度性能优良,虽然对超细粉料分离性能略有不足,但对大颗粒粉料的分离性能接近传统直切入口旋风分离器,可以满足要求。并且数值流场模拟结果表明,分离器压降与实验结果相一致。     

高效、低阻分离器入口结构改进及测试分析

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,通过对SLK型高效低阻分离器的分级过程和不同入口形式的旋风分离的颗粒切向速度和沉降速度的分析计算,重点研究SLK型分离器入口形式对旋风分离器内气流速度的影响及其对分级除尘效率和压力损失的影响,通过试制SLK样机并利用粉煤灰进行测试分析,定性验证SLK型分离器高效低阻的性能特点。结果表明: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减小100～400Pa。     

芯管半切旋风分离器的实验研究

基于相当成熟的PV型旋风分离器的流场分析,对芯管做简单的斜切处理,并充分考虑芯管切口方向和芯管插入深度对旋风分离器的分离效率和压降的影响,实验结果表明半切式芯管能够提高旋风分离器分离效率并降低其压力损失,可以用于高温条件下的除尘使用.     

旋风分离器减阻杆对流场的影响

在研究发现旋风分离器减阻杆的基础上，研究了减阻杆对流场的影响，发现了减阻杆使切向速度分布趋于平缓、轴向速度上升峰值内移、径向上压力梯度减小、轴向上中心区从逆压梯度变为顺压梯度等重要规律，从而为分析旋风分离器减阻杆的减阻机理提供了依据。同时本文还首次发现旋风分离器入口附近有近２４％的短路流量，提出设法减小这部分短路流量是提高分离效率的一个研究方向。     

下排气旋风分离器的结构改造及效果分析

某煤矿自备电厂一台型号为UG-35/3.82-M35的循环流化床煤泥锅炉,其使用的下排气旋风分离器实际运行时分离效率偏低,飞灰可燃物较多,造成较大的锅炉热效率损失,为解决这一问题对锅炉的下排气旋风分离器设计了改造方案,对方案的可行性进行了数值模拟,并对锅炉的下排气旋风分离器进行了工程改造。改造后的下排气旋风分离器实际运行中分离效率大幅度提高,捕集的固体微粒粒度变细,提高了循环流化床的物料循环倍率,降低了飞灰含炭量,也提高了锅炉运行效率。     

旋风分离器减阻杆对流场的影响

在研究发现旋风分离器减阻杆的基础上，研究了减阻杆对流场的影响，发现了减阻杆使切向速度分布趋于平缓，轴向速度上升峰值内移，径向上压力梯度减小，轴处中心区从逆压梯度变为顺压梯度等重要规律，从而为分析旋风分离器减振阻杆的减阻机理提供了依据。同时本文还首次发现旋风分离器入口附近有近２４％的短路流量，提出设法减小这部位短流流量是提高分离效率的一个研究方向。     

一种新型的旋风分离器

介绍了旋风除尘器的一种新的改进方法,即在旋风除尘器的排气管处加二次流,通过控制二次流的大小及进风方向,可以改变旋风分离器内部流场分布,从而减少上灰环和短路流的产生,提高旋风除尘器的分离效率,尤其是提高其对微细粉尘的分离能力。     

旋转直流内循环式旋风分离器流场测定与分析(Ⅰ)

采用五孔探针测试技术及相应的计算机数据采集与处理系统，测定了旋转直流内循环式旋风分离器的三维流场分布。对所测流场分4个区域进行了分析讨论，并对内循环气量进行了衡算。结果表明该新型旋风分离器设计合理，结构有利于气流中颗粒的分离。     

催化裂化装置旋风分离器工艺故障的原因分析

为研究催化裂化装置工艺参数的异常变化导致的旋风分离器故障或失效,以及由此导致的催化剂的大量跑损问题,对影响旋风分离器分离操作的工艺参数和催化剂跑损进行总结;分析入口速度、入口浓度、系统压力急速波动、料腿结焦堵塞、料腿出口排料不畅、催化剂物性影响工艺故障的参数。通过校核旋风分离器的参数可以有效地判断旋风分离器的故障原因和位置。     

页岩灰与催化裂化催化剂细粉旋风分离性能的对比试验研究

试验测定和对比页岩灰和流化催化裂化三旋灰(FCC三旋灰)的旋风分离器性能,考察入口气速、入口浓度对分离效率和分离器压降的影响.结果表明,在相同操作条件下,同一台旋风分离器上,粒度小于75 μm的页岩灰与FCC三旋灰的分离效率和分离器压降曲线差别显著;页岩灰的分离效率与分离器压降都明显低于FCC三旋灰,且入口浓度增大,页岩灰分离器压降的下降幅度高于FCC三旋灰;页岩灰分离效率最高的入口气流速度也低于FCC三旋灰.颗粒特性对旋风分离器的分离性能有明显影响,页岩灰和三旋灰的颗粒特性与形状差别是导致其旋风分离特性不同的一个基本原因;油页岩旋风分离器的设计应当考虑油页岩颗粒特性的影响.     

多联机旋风式油气分离器内管与进气碰撞的数值模拟

以小型多联机用旋风式油气分离器为研究对象,建立三维稳态数值模型。气流场选用重整化群湍流模型(RNGk-ε),油滴轨迹采用随机轨道(DRW)模型,研究内管长度、筒体高度和进气碰撞程度对油气分离器内部流场分布、分离效率和压降的影响。发现大部分油滴在内管截面以上的筒体空间内完成分离;油气分离器所需内管长度与筒体高度比值随进气速度的增加而减小;进气碰撞程度(油气分离器横截面上内管下边缘与进气管上边壁的垂直距离与进气管径的比值,即h1/di)小于26.57%,进气速度大于23.09 m/s时,更容易获得稳定的旋流流场。     

不同侧向入口旋风分离器流场数值分析

利用雷诺应力模型(RSM)对直切单入口、直切双入口、斜切单入口、斜切双入口、斜切螺旋面单入口、斜切螺旋面双入口6种不同侧向入口旋风分离器内部气相流场进行了计算分析。结果表明:双入口结构旋风分离器内部压力场和速度场具有更好的对称性与稳定性;仅改变入口斜切角度对旋风分离器内部速度场和压力场的分布影响不大;当本文中6种分离器内部具有相近的切向速度径向分布时,斜切螺旋面入口结构分离器压力损失减少约25%,入口所需总压降低17%,处理相同气体量的能耗约下降17%;斜切螺旋面双入口(XS-L型)分离器是一种综合性能比较优的旋风分离器。