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。     

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。     

旋风分离器结构原理分析

旋风分离器在净化设备中得到广泛的应用,它是一种结构简单、操作方便、耐高温的净化设备,本文对旋风分离器的构造原理进行简单的分析。     

放置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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

低温粉碎系统中旋风分离器设计

旋风分离器是一种应用离心力进行粉体分离的设备。低温粉碎系统应用它分离粉体并起集粉作用。它的效率决定了物质回收率。本文从离心加速度与重力加速度的比值，筒体的高低，筒体直径，进口速度叙述对分离器效率的影响。着重叙述筒体直径确定方法，以及我们设计造长筒形旋风分离器的具体结构和令人满意的试验结果。     

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％。     

灰斗对旋风分离器气相流场的影响

本文采用fluent数值模拟的方法研究了中国石油辽河石化分公司聚丙烯装置在用旋风分离器内气相流场,将改造前和改造后两种结构旋风分离器内部流场进行了对比,研究发现,旋风分离器不设计灰斗时分离空间内最大切向速度减小,轴向速度中心上行流速度增大,旋转气流延伸到收料罐,大大降低了分离旋风分离器效率。     

入口顶部二次风对PV型旋风分离器性能的影响

提出一种进气口顶部、分离器顶板之下的新型二次风引入口,通过数值模拟和实验考察该二次风对PV型旋风分离器性能的影响。结果表明:引入该二次风后,分离器内气流切向速度增大,上行轴向速度和径向速度减小;二次风可有效抑制顶灰环产生,减小升气管短路流的粉尘量;引入进气口顶部二次风后,分离器的最大效率增加约2%,压降最大减少16.8%;总处理气量增加、压降减小,显示出明显的高效低阻特征。     

新型高效旋风分离器用于造气炉高温煤气净化

主要介绍新型Ｅ－Ⅱ型高效旋风分离器的结构特点和模拟计算以及系统优化用于氮肥系统的除尘效果。     

基于PV型旋风分离器的结构优化实验

设计了一种新型旋风分离器。相对于PV型旋风分离器,新型旋风分离器采用弧形导流板分隔进气的入口结构、分流型排气的出口结构、加长型的筒体和锥体的结构,有锥顶过渡段的灰斗结构,并匹配了合理的尺寸。为了验证新型分离器的性能,设计并搭建新型结构和基准PV型旋风分离器的冷模对比实验装置,在入口气速为14. 4～26. 1 m/s、入口含尘质量浓度为0. 01 kg/m~3时,同时测量2种分离器的效率和压降。对比实验结果表明:相对于基准PV型分离器,新型旋风分离器能够减小压降约32. 36%,同时保证新型分离器的效率与基准效率相当。     

多效旋风分离器压降的实验研究

为了有效提高新型多效旋风分离器对粒径为0.1~3μm颗粒的分离效率,获取该设备的阻力性能,采用实验方法研究该新型多效旋风分离器压降与进口气速的关系,并与Lapple型旋风分离器进行比较。结果表明:进口风速为5~30m/s时,主体直径为0.25m的多效旋风分离器总阻力系数为7.29,其中,一级和二级预分离螺旋管的阻力系数分别为1.04和1.73;主体的阻力系数为4.52。直径为0.25m的Lapple型旋风分离器的阻力系数为7.21。     

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。     

旋风分离器的模型试验方法

对有关旋风分离器放大规律的研究现状进行了综述和分析 ,提出了模型实验的条件和操作参数的确定方法 ,并给出一个模试试验实例