两种旋流板分离器压降和分离性能的对比

对φ300 mm的单程和双程旋流板分离器的压降和分离效率进行了测量分析.相对于单程旋流板分离器,双程旋流板分离器的减阻幅度为12.8%.双程旋流板分离器适应的气速范围大幅度提高,穿孔气速、喷淋密度对其分离效率和带出量影响均不大,在实验气速范围内,分离效率在99.9%以上.与单程旋流板分离器相比,当穿孔气速约从10 m/s增大到17 m/s时,双程分离器的带出量下降了72.7%到96.3%.分析认为,双程旋流板分离器压降的减小和分离性能的提高是其切向速度的增大、立面上大部分区域涡环的消除及分离距离缩短综合作用的结果.     

旋流板分离器分离性能实验研究

在实验室冷模实验装置上考察了空速和液气比对旋流板分离器总压降和分离效率的影响,为旋流板分离器的工业应用提供了依据。     

双程旋流板分离器三维流场研究

以五孔探针测量了双程旋流板分离器的三维流场,对测定结果进行了分析计算,给出了分离器内、外程的流线图,结果表明,双程旋流板分离器气流速度分布和静压分布轴对称性较好.与单程旋流板分离器相比,双程旋流板分离器有效地提高了切向速度,尤其是分离器轴心附近的切向速度,减小了最大轴向速度和向心径向速度,缩短了两相分离距离,故分离性能大大提高.对Ogawa的切向速度公式进行了修正,回归了方程的参数.为进行对比,将分离器用作喷淋塔的除雾器,当分离器断面平均气速由3.0 m(s(1提高至5.2 m(s(1时,双程旋流板分离器的带出量比单程旋流板分离器的带出量下降了72.7%到96.3%,分离效率在99.9%以上.     

气液分离器的结构设计与流场分析

设计了一种新结构气液旋流分离装置,并介绍了该装置的结构特点、尺寸参数和工作原理。基于计算流体动力学软件Fluent,采用雷诺应力模型,模拟仿真了新型气液旋流分离器的内部流场分布。同时分析了不同分流比变化对分离器内气相浓度分布、压力和速度的影响规律。气-液分离器分离效率达到80%,说明新型气-液旋流分离器的除气处理效果优越。     

旋流板技术在我厂造气车间汽水分离器中的应用

结合太化集团公司化肥厂造气车间汽水分离器的设计实例，介绍了旋流板技术在汽水分离器中应用。     

热碱液循环回收炉气中碱粉装置的改进

本文介绍了通过增设除雾分离器提高炉气中碱粉回收效果的方法及旋流板除雾分离器设计和安装中应注意的问题。     

气-液旋流分离技术应用的研究进展

从技术应用、流场测定、流动机理模型理论和计算流体动力学(CFD)模拟等方面综述了国内外气-液旋流分离器的研究进展状况,介绍了国内外最新研制应用的气-液旋流分离器的结构形式、流动特性和理论依据。对气-液旋流分离技术研究发展中遇到的问题进行了分析,指出研究方向并展望了其应用前景。     

旋流分离器流动机理及流动影响因素简介

旋流分离器是一种利用相间的密度差产生不同的离心力,进而完成气-液、液-液、气-固等分离的设备,具有结构紧凑、分离效率高、环境适应性强等优点,在石油、化工、矿山、煤炭等行业应用广泛。旋流分离器的流动机理研究在整个旋流分离器的研究过程中占据重要地位,其内部流场属于三维强旋湍流,流动复杂,对分离器流场进行充分的研究是指导分离器设计、提高分离性能的前提。本文将对旋流分离器的流场结构进行详细介绍,并就国内外学者关于分离器结构变化对流场分布的影响关系进行总结概括。这对加深对旋流分离器的认识,指导其优化设计具有重要的辅助作用。     

旋流除雾板技术在顺酐气吸收塔中的应用

介绍了旋流除雾板在顺酐生产装置中的工程应用。实践证明 :在顺酐气吸收塔上设置合适的旋流除雾板以代替原塔后的旋风分离器 ,不仅除雾效果十分显著 ,而且可降低产品单耗、净化生产环境。     

钻井液循环气液分离器作用效能研究

文中设计制作了一种气液旋流分离器,并将之组合应用于自主设计和建立的钻井液循环流动模拟实验装置。该气液旋流分离器采用筒体与内置锥体结合并具有侧斜向下进液管的构型,利用旋流分离原理实现气液分离。通过模拟实验详细研究了使用气液旋流分离器实现钻井液中气体分离的过程,考察了气液旋流分离器的分离效能以及流体流量、气流量、外接压力、流体黏度等因素对分离效能的影响。实验结果表明:在模拟实验运行条件下,气液旋流分离器的分离效能可达到90%。     

旋流塔板上的两相流场

在直径300mm塔内,用激光多普勒测速仪对旋流塔板上的流场进行了实验研究,探明其主要特征,进一步证实了过去对不同用途板型的设计思想.采用两方程k-ε湍流模型,应用有限差分法,对塔板上的气流场进行了数值模拟,计算结果与实验值符合良好.     

环流式旋风除尘器内流场的数值模拟

采用 CFD 模拟软件 Fluent 6.2 提供的雷诺应力模型(RSM)对环流式旋风除尘器内的流场进行了数值模拟研究.并与热线热膜风速仪实验测试结果进行了比较.模拟结果与实验结果基本吻合.结果表明:环流式旋风除尘器特殊的流路设计,避免了内外旋涡的相互干扰,增强了旋转速度,规整了流形,减小了强湍流对性能的影响,消除了旋风除尘器易产生的短路流和二次返混,提高了除尘效率,降低了设备的压降.通过对影响除尘器性能的局部涡进行分析,为进一步优化结构提供了参考依据.     

Test of flow field on the annular meridian plane in a tubular membrane separator with rotary tangential flow

Enhancement of membrane microfiltration by rotary tangential flow is a new technique, which is based on the hydrocyclone mechanism. It improved the structure of the general membrane separator and the form of the liquid suspension flowing into the separator, so as to increase membrane fluxes and decrease membrane fouling. In our research, a tubular membrane separator with rotary tangential flow was designed for the first time. The flow field characteristics of polypropylene tubular membrane microfiltration in this tubular separator were studied systematically by means of the Particle Image Velocimetry (PIV) test. Streamlines and velocity distributions of the meridian plane of the separator under different operating parameters were obtained. The velocity distribution characteristics of rotary circular tangential flow were analyzed quantitatively with the following conclusions being obtained:

• (1) In the non‐vortex area, no matter how the operating parameters (flux, entry pressure) change, the velocity near the rotary tangential flow entrance is higher than the velocity far from the entrance at the same radial coordinates. In the vortex area, generally the flow velocity of the inner vortex is lower than that of the outer vortex. At the vortex center, the velocity is the lowest, the radial velocity being generally equal to zero. In the vortex zone, the radial velocity is less than the axial velocity.
• (2) Under test conditions, the radial velocity and the axial velocity of the vortexes' borders are 1–2 times the average axial velocity in the annular gap of the membrane module. The maximum radial velocity and axial velocity of Taylor vortexes are 2–5 times the average axial velocity in the annular gap of the membrane module.
• (3) In the vortexes that formed on the meridian plane, it was found that mass transfer occurred between the inner and outer parts of the fluid. Much fluid moved from the outer vortexes into the inner ones, which was able to prevent particles blocking the membrane tube.

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旋风分离器入口结构改进及其对“短路流量”的影响

常规切向进口旋风分离器的气流进入旋风分离器后必定要经过排气芯管外壁和筒体内壁之间,因此不可避免会使得相当一部分气流没有经过分离空间而直接从排气芯管底部排出(短路流量),这也是影响旋风分离器分离效率的重要因素之一。在前人工作的基础上,对旋风分离器的进口结构进行了改进:使得旋风分离器的入口具有一定截面角,并借助数值计算技术,分别对传统的和具有一定入口截面角旋风分离器内的三维流场进行了数值模拟,计算了芯管底部的"短路流量",结果表明:进口具有一定截面角可以明显减小芯管底部的"短路流量",这对改善旋风分离器的分离效率具有重要的实际意义。     

旋风分离器进口涡旋感生速度场的减阻增效作用

旋风分离器进口段管路的结构关系着进口气速的分配,直接影响到下游分离空间三维速度场的形式,合理设计进口管的样式是挖掘分离器分离潜力的可能入手之处。采用实验及数值模拟手段,对环管和直管2种进口管路下轴对称双进口分离器的性能与流场作了对比研究。结果表明,环管进口的分离器分离总效率比两侧进口的平均高1.5个百分点,而压降损失降低25%以上。前者阻力小的原因在于进口环管内气流为局部的涡旋,与分离器内旋涡流动的形式接近,两股气流交汇时碰撞程度轻,附加的额外能耗较小;而总效率提高的原因为,环管进口的分离器切向速度比两侧进口的分离器约高0.15倍进口气速,能增强颗粒受到的离心作用、减小切割粒径,从而提升分离器总效率。根据涡旋理论,局部区域的涡旋会对整个流动空间产生感生的速度场,由于环管进口的分离器进口管内局部涡旋的存在,整个分离空间的切向速度场被增强。这种由涡旋感生速度场提升分离器切向速度的方式,加深了分离器运行过程中压头向速度转换的程度,不会消耗额外的能量。因此,采用旋涡流的进气方式,并合理提高进口涡旋的强度,是分离器分离性能进一步提升的新途径。     

旋流数为1.0的强旋湍流两相流动的PDPA实验

采用相位多普勒颗粒测速仪 (PDPA)对旋流数为 1 0的轴向和切向进风的圆柱形旋风筒内强旋湍流气粒两相流动进行了测量研究 ,并与旋流数为 0 47、 1 5和 2 0 8的实验结果进行了对比分析 ,指出了旋流数变化对两相流场及两相湍流特性的影响 .     

水平圆管内油水两相旋流分隔性能分析与评价

油水分离后的测量技术广泛应用于石油开发、污水处理及化学工程等领域.如何实现快速高效的油水分隔,是精密测量领域的关键技术之一.目前,油水分隔器的结构形式较为多样,有必要开展不同分隔器的性能对比和评价研究.采用粒子成像测速技术、分隔性能实验及数值模拟等方法,对三种不同结构水力旋流器的分隔性能进行对比分析,形成了一种用于水平...     

Experimental and Numerical Investigations of a Dual‐Stage Cyclone Separator

Cyclone separators can be utilized in parallel to increase particle collection efficiency. However, this leads to a maldistribution problem that causes separation performance deterioration. To improve the flow distribution, a dual‐stage multicyclone separator (DSCS) was designed, containing a tangential‐inlet circle pathway cyclone array, an axial‐inlet radiation pathway cyclone array, and a cylindrical outer chamber. Experimental and computational fluid dynamics results revealed the gas‐particle flow distribution through multicyclone arrays. Effects of flow distribution on particle deposition were investigated experimentally. Particle trajectories inside the cyclone separators were also observed. The multicyclone array proved to generate a uniform inlet velocity distribution. The proposed cyclone separator can be considered as an option to accomplish dilute gas‐particle separation.     

循环旋风分离器内气液两相流动数值模拟

采用雷诺应力模型RSM对循环旋风分离器内气液两相流动的情况进行了数值模拟研究,讨论了循环旋风分离器内切向速度、轴向速度、径向速度、压力场、雷诺应力的分布特点以及相同入口速度下分离器内液滴运动轨迹与分离器的分离效率。数值模拟结果表明,循环旋风分离器切向速度呈现明显的驼峰状,轴向速度上行流和下行流明显,径向速度相对较小,压力由轴心向外逐渐升高,雷诺应力分布复杂且无明显规律,分离器对小直径液滴分离效率较低,入口速度对分离效率的影响比较明显。     

旋风除尘器减阻节能技术的研究与应用

通过安装在旋风除尘器内适当位置处的减阻杆,可以在保证分离效率的前提下降低流动阻力,实现设备的节能增产。分别采用五孔球形探针、激光多普勒测速仪和粒子图像测速仪对旋风除尘器内安装减阻杆前后的时均流场与湍流场进行了测量,发现减阻杆降低了流场中于粉尘分离无益的内旋流切向速度,削弱了中心区域的湍流强度,使湍流耗散减弱,从而实现减阻。工业应用实例表明旋风除尘器减阻杆技术是可行的,而且取得了显著的经济效益。