旋风分离器内颗粒运动阻力的特征

分析了旋风分离器内颗粒运动阻力的特性，计算了某些工况下的颗粒雷诺数，进而分析说明了在旋风分离器内固体颗粒运动的的阻力不仅有粘性力的作用，而且有体形力的作用。     

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.     

旋风分离器两相流研究综述

综述了旋风分离器内部流场、颗粒运动和数值计算模型的理论研究发展历程。     

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。     

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。     

旋风分离器内气固分离模型的研究进展

综述旋风器内气固两相分离模型相关理论研究进展的基础上,从固相颗粒物浓度的影响、固相颗粒物间的相互作用、实际分离过程中各因素的综合作用以及旋风分离器内部的气固两相流动等方面,分析和比较了各模型的建模思想和分析方法,并展望今后分离模型的发展趋势。     

旋风分离器内三维强旋湍流流动数值模拟的修正压力应变项模型

针对旋风分离器内强旋流动的数值模拟,改进了雷诺应力方程压力应变项的IPCM+wall模型,加入到FLUENT6.0软件平台上。分别用修正的和标准的IPCM+wall模型、IPCM模型以及SSG模型,对蜗壳式旋风分离器内三维湍流流动进行了数值模拟,给出了分离空间和灰斗内的时平均速度和雷诺应力分量的分布,并用LDV测量结果加以检验。研究结果表明,修正的IPCM+wall模型对切向和轴向速度、切向和轴向正应力以及轴-切剪应力的预报值与实测值的吻合比其他压力应变项模型的好得多。     

结构参数对小型旋风分离器分离性能的影响

采用雷诺应力模型(RSM)和离散相模型(DPM),计算不同结构尺寸下小型旋风分离器对微米级颗粒的分离性能。计算结果表明,小型旋风分离器排气管直径、排尘锥锥顶直径对除尘效率和压力降的影响显著,分离效率为50%时的临界粒径约为0.9μm。结果显示,此类小旋风分离器有望用于减少雾霾。     

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。     

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.     

基于熵产法的旋风分离器排气管半径优化

为提高旋风分离器对细颗粒的捕集效率,对其排气管半径进行优化,利用RSM模型和DPM模型对缩口型排气管的旋风分离器进行模拟,确定其内部流场的能量分布状况,利用熵产理论对其湍动能、湍流熵产及壁面熵产进行分析。结果表明:随着缩口半径的减小,湍流熵产及壁面熵产更加集中在排气管及捕集口处,当缩口半径与排气管半径比值为0.6时,分离器有较高的分离效率,且熵产只有小幅度增加,分离器能耗变化较小。     

气化残炭细粉的流化和分离特性

以气化残炭细粉为原料,利用搭建的冷态实验装置对气化残炭细粉在提升管中的流化特性和在旋风分离器中的分离特性进行研究。结果表明:提升管表观风速大于0.5 m/s时,气化残炭细粉开始被大量夹带,提升管表观风速大于0.9 m/s时,气化残炭细粉能全部从提升管中输运;旋风分离器的压降随着入口颗粒浓度的增大先减小后趋于定值;实验测量和模型计算得到的旋风分离器分离效率吻合较好,并且旋风分离器的分离效率均大于97.5%,分离效率较大与气化残炭细粉的颗粒团聚和颗粒沉降有关。     

EM型磨煤机分离器性能的数值模拟

结合新型静态分离器的结构特点,利用Fluent软件中湍流模型、离散相模型、随机轨道模型,对EM型磨煤机分离器内部空气流场、固体颗粒的运行轨迹和分级效果进行数值模拟。结果表明:分离器入口处压力分布均匀,气流经过分离叶片时速度增大,压力减小;煤粉的分离主要由重力分级和离心分级组成;分离器对粒径为50~150μm细粉具有很好的分级效果,分离器综合分离比率高达58.3%。     

高压磨料水射流过程流场压力场数值模拟

利用计算流体力学方法对高压磨料水射流过程进行了数值模拟。应用拉格朗日随机轨道模型对固体颗粒的运动轨迹进行数值模拟,采用标准湍流模型对连续相流动进行数值模拟,得到连续相速度场和压力场分布。结果表明,颗粒直径是射流过程主要影响因素,改变系统压力和喷射靶距,可以为高压磨料水射流过程的研究提供有意义的途径。     

基于CFD-DPM的旋风分离器结构设计优化

采用计算流体力学离散颗粒模型(CFD-DPM),结合响应曲面法,通过系列正交实验,对旋风分离器结构进行优化设计;考察旋风分离器的7个结构参数以及参数间的交互作用对其性能的影响。结果表明:对压降和分离效率影响最显著的结构参数为排气管直径,然后分别是入口高度、入口宽度、旋风分离器长度、排气管插入深度;入口尺寸与排气管直径对压降的影响存在很强的交互作用;旋风分离器长度与排气管插入深度、入口宽度与排气管直径、入口宽度与旋风分离器长度及排气管直径与旋风分离器长度对分离效率的影响存在较强的交互作用,其余因素影响不显著;通过对各结构参数的响应面进行优化,获得该旋风分离器在最小压降和最大分离效率时对应的几何结构参数。     

循环流化床锅炉用旋风分离器性能的实验研究

结合水煤浆流化-悬浮燃烧的特点,通过全面测定循环流化床锅炉用旋风分离器在不同操作参数下的分离效率,研究了入口气速、入口颗粒浓度、入口颗粒物性等对旋风分离器的压降和分离性能的影响规律。实验结果表明,影响旋风分离器分离性能的主要物性参数是颗粒的中位粒径、密度,在入口颗粒的中位粒径相差较大时分离性能主要受粒径的影响,而当入口颗粒粒径相差较小时密度对分离器分离性能的影响则更为显著。     

新型复合除尘器的设计及数值模拟

设计一种新型旋风-布袋复合除尘器,采用两级复合除尘技术,弥补旋风除尘对于细颗粒去除效率低的不足.通过FLUENT软件提供的RNG K-ε湍流模型对其内部流场进行了数值模拟,并和未加布袋的普通旋风除尘器内部流场进行对比,探明复合除尘器内压力场和速度场基本特征.数值模拟结果表明,新型除尘器内局部湍流数目减少但切向入口处存在较强局部湍流现象;压力场变化较大,压差主要集中在布袋内外两侧.通过对复合除尘器内流场分析,为以后结构进一步优化设计提供依据.此外,复合除尘器采用嵌入式结构,占用空间小,造价低,具有广泛的应用前景.     

雾化焙烧制备超细颗粒用旋风分离器优化模拟

旋风分离器是雾化焙烧制备稀土氧化物工艺中的常用分离设备之一。为了提高焙烧产物中超细颗粒的分离效率，采用Fluent数值模拟和实验验证相结合的方法，得到旋风分离器的优化构型，利用颗粒分离效率和流体压降2项指标进行评价，以探讨扩张结构旋风分离器的优化效果。结果表明：在锥筒高度为距旋风分离器顶板370 mm处，进行角度为10°的扩张改进后，分离器对粒径为1、 3、 5μm的颗粒分离效率分别提高13.25%、 42.33%、 44.02%,阻力系数减小3.6%;新改进结构旋风分离器在降低能耗的同时提高分离效率。     

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。     

基于计算流体力学模型的旋流分离器的优化设计

气液旋流分离器已应用于多个行业,但在制冷领域中的研究则相对较少。通过数值模拟及实验的方法,考察了气液旋流分离器在制冷系统中的分离效果并且提出减小分离器体积的优化方法。建立制冷剂两相流气液旋流分离器模型,利用CFD软件FLUENT对其进行数值模拟,其中离散相采用DPM模型,湍流模型采用RNG k-ε模型,得到了分离器内部速度场、液体相浓度分布以及不同颗粒直径下的进出口干度。采用计算焓值的方法对旋流分离器进行了实验研究,通过实验方法得出旋流分离器拥有良好的分离效果,在进口干度为0.3时,出口干度达0.97以上并且对比数值模拟及实验推导得到液相颗粒直径约为1×10-6米量级。在此基础上对分离器结构进行优化,通过改变折流板圈数,在使分离器出口干度没有明显变化的前提下,体积缩小了约31%。