卧螺离心机分离PVC的FCPS分析

采用计算流体动力学(CFD)方法和计算软件FLUENT对分离聚氯乙烯(PVC)的卧式螺旋卸料沉降离心机转鼓内部流场进行数值模拟。通过对转鼓溢流口区域的涡流进行分析,确定溢流口轴向宽度、转鼓内液池深度、分离因数以及悬浮液流量与溢流口最大负径向速度和上浮临界粒度(FCPS)的关系。模拟结果表明:增大溢流口轴向宽度可以有效减小溢流口最大负径向速度,从而颗粒上浮临界粒度减小,可以提高离心机的分离效率;改变转鼓内液池深度对最大负径向速度影响很小,上浮临界粒度变化不大;当增大悬浮液流量和减小分离因数时,最大负径向速度增大,上浮临界粒度增大。模拟方法和结果可以为不同用途和结构的卧螺离心机设计提供更多参考。     

基于分离效率的卧螺离心机CFD分析

从分离效率的角度对卧式螺旋卸料离心机转鼓内的流场进行数值分析.通过剖析推料螺旋与转鼓溢流堰的结构特点可知,转鼓内流体在轴向为薄层流动,在径向由于涡流产生向内流动导致颗粒上浮,这两者对离心机分离效率有决定性的影响.结合CFD数值分析和颗粒的Stokes沉降运动关系,提出将薄层流动与上浮临界粒度应用于离心机分离能力计算的理论和方法.文章通过定义沉降粒度和上浮临界粒度,进一步把分离能力计算与分离效率相关联,使该方法更接近离心机分离工艺的实际情况.通过对工业中典型离心机进行实例计算,证明了该方法的可行性和准确性.     

沉降离心机的性能分析

沉降离心机的生产能力取决于流体的运动形式与运动速率,因此对沉降离心机内部流场的研究有助于分析沉降离心机的性能。采用流体计算力学技术对两种沉降离心机在稳定工作状态下的内部流场进行数值仿真,解释在实际生产过程中出现的一些现象。并通过对两种沉降离心机转鼓内停留时间以及料液运动形式对比,得出从这些方面分析正杯离心机的性能要优于倒杯离心机的结论。     

HDPE装置离心机生产能力的工艺分析

从挖掘设备增产潜力和节能出发,对HDPE悬浮液螺旋沉降离心机的生产能力进行了工艺计算和分析评价。在聚合悬浮液(m3)与原料气(t)的相比为3.5的条件下,确定出了离心机的最大生产能力,现有螺旋沉降离心机能够满足增产要求。     

离心机转鼓强度计算规范中开孔系数的讨论

运用有限元分析软件ANSYS,对开孔后的离心机转鼓进行应力模拟计算,并与JB/T 8051-1996《离心机转鼓强度计算规范》得到的结果进行了对比分析。结果表明,规范中开孔系数的选取对转鼓应力的计算会带来一定的偏差,需要进一步的修正。     

离心机转鼓结构优化设计方法的研究

提出了一种基于有限元分析的离心机转鼓结构优化设计的新方法。通过ANSYS中的参数化建模模块建立了GKH1250虹吸离心机转鼓的计算模型,并在此基础上使用优化设计功能对其进行第一次优化计算,然后根据其优化结果对转鼓进行了刚度和强度分析,并对优化变量的限制条件作相应的调整,最后再通过有限元分析进行了第二次优化设计,实现了总质量最小的优化目标。为应用ANSYS优化设计功能进行离心机转鼓的优化设计提供了一种新的方法。     

卧螺离心机内压力场的数值模拟

卧螺离心机在高浓度固液混合物分离领域中应用广泛,其内部结构复杂,且封闭高速运转,对其内部流场实时监测难度大,缺乏对其内部流场特性的了解,进而影响对其分离性能的研究。本文应用计算流体力学软件Fluent,采用RNG k-ε湍流模型多重参考系(MRF)方法,模拟分析了卧螺离心机的内部流场,得到了压力场分布情况。结果表明:模拟液压值与理论液压值之间存在着一个差值,该差值是由于液体转动的滞后造成,且随着转鼓转速的增大而增大。同时还发现,静压、动压均随着径向位置的增大而增大,且静压梯度比动压大;沿转鼓轴向即往排液口方向,静压有递减的趋势,而动压逐渐增大。这可为进一步深入研究卧螺离心机提供参考。     

螺旋沉降离心机在石油化工中的应用及其进展

螺旋沉降离心机具有生产能力大,能耗低,结构紧凑,对物料的适应性强等特点,因而广泛用于石油、化工、冶金、医药、食品、轻工等部门。在近二十多年的发展中,螺旋沉降离心机在结构,性能及技术参数方面变化很大,分离能力已大大提高,应用范围亦更加扩大。特别是近年来由于石油化学工业的迅速发展以及三废处理的需要,使螺旋沉降离心机得到了进一步的发展。本文分四个方面未加以论述首先对螺旋沉降离心机的概况及世界主要生产情况进行简单介绍,其次论述了螺旋沉降离心机的特点及应用范围,再则对螺旋沉降离心机的主要技术参数的选用和生产能力的计算作了分析,文章结尾则叙述了螺旋沉降离心机的国内外进展动向。     

虹吸式离心机转鼓结构的三维有限元安全分析

针对二维有限元分析对虹吸式离心机转鼓开孔对结构强度影响分析的不足,利用ANSYS有限元软件,采用参数建模的方法建立了三维GKH1250虹吸式离心机转鼓的实体模型,并将其离散化建立计算模型,进行了应力分析和刚度分析,同时,重点考察了过滤转鼓到虹吸室的滤液孔对转鼓结构强度的影响,得到其应力和变形云图,验证了该虹吸式离心机的设计符合刚度和强度的要求,也满足运转安全的要求。通过提供的建模和计算方法可对离心机转鼓设计提供参考。     

聚乙烯悬浮液离心沉降分离能力的计算与评价

结合聚乙烯装置增产改造，对聚乙烯悬浮液螺沉降离心能力进行了计算和评价。确定出离心机的最大生产能力。计算结果与生产实际相符，现有螺旋沉降离心机能够满足增产的要求。     

传统法和有限元法复杂转鼓强度分析及比较

虹吸式离心机转鼓是结构最复杂的离心机转鼓之一,随着离心机越来越大型化,大型复杂转鼓的强度设计要求越来越高.对某大型虹吸式离心机复杂转鼓组件进行强度分析.首先采用传统方法进行应力和变形分析,并利用MATLAB编程进行电算;然后通过有限元法三维实体建模,模拟出转鼓的复杂局部结构和边界条件,采用ANASYS软件对其应力和变形分布进行分析计算.结合两种方法的计算结果,对转鼓强度设计的合理性进行了较全面和深入地评估.同时,两种方法的计算结果的对比,也能在某种程度上保证分析方法的可靠性.这也为其它离心机转鼓强度设计提供了参考.     

三级活塞推料离心机数值模拟与操作参数优化

针对新型三级活塞推料离心机的研发,在转鼓尺寸和物料增大情况下,操作参数对分离过程中转鼓内侵蚀现象和分离效率有重要影响。采用样机实验结合CFD数值模拟,对三级活塞推料离心机进行三维建模和仿真,并利用密集离散粒子模型(DDPM)模拟侵蚀过程。基于粒度分析可知,氯化钠颗粒粒径dm为0.070~0.200 mm时,随颗粒粒径增加,固相对离心机转鼓内部的侵蚀越大。结合响应面分析法可知,响应模型各因素的交互影响明显,以更高分离率与更低侵蚀率作为评价指标,得出最优值为推料频率40次/min、转鼓转速1431 r/min、进料浓度60%。与实验数据进行对比,模拟结果的误差在可接受范围内。     

自卸式铁屑甩油离心机转鼓应力分析

依据离心机转鼓强度计算规范JB/T 8051-1996标准中提出的计算方法,计算得出自卸式铁屑甩油离心机转鼓内壁所受的应力,再与ANSYS软件分析得到的转鼓应力作对比,分析得出JB/T 8051-1996标准同样适用于上下开口的转鼓的应力核算。同时,转鼓在满载铁屑的情况下,其承受的最大应力远远小于许用应力,满足强度要求,为转鼓的设计提供了理论依据。     

卧螺离心机内盐析流场的CFD-PBM耦合计算

目前对卧螺离心机内部流场的数值模拟大多采用传统欧拉模型,考虑其内部伴有盐析等固相粒子微观行为过程的研究少有报道。本文应用计算流体力学软件Fluent,基于群体平衡模型与多相流Eulerian模型、RNG k-ε模型耦合方法,对卧螺离心机内部盐析两相流场进行三维数值模拟,通过仿真与实验相结合的方式,得到卧螺离心机内盐析流场的晶体颗粒粒径分布、组分数分布和浓度分布及其变化规律,初步揭示了卧螺离心机内伴有盐析的流场晶体颗粒分布特性。研究结果表明：卧螺离心机内盐析晶体粒径的分布随液环半径的增大而增大,螺旋叶片正壁面粒径明显较背面大,从排液端至排渣端的晶体粒径分布有整体逐渐变大的轴向粒径梯度;流道内晶体粒径随转鼓转速的增大而减小,随进口固相体积分数的增大而增大;大粒径晶体的组分数在液环外侧及螺旋叶片正面附近相对较大,而中、小粒径晶体组分数的分布规律则与之相反;盐析颗粒浓度在液环外侧较高且分布均匀,且随转鼓转速的提高而提高,PBM模型与Euler模型计算结果有一定的相似与差异。     

基于Euler多相流模型的卧螺离心机速度场数值模拟与分析

应用计算流体力学软件Fluent,基于Euler多相流模型,在多重参考系坐标下,选用RNG k-ε湍流模型,对卧螺离心机内部的三维速度场进行了数值模拟和分析。结果表明：当液体进入转鼓后,对沉降分离起主要作用的周向速度迅速增大,经过较短的距离即可获得稳定的流动状态,且沿转鼓轴向变化较小;轴向速度沿径向的梯度在转鼓柱段较小,而在锥段较大,且在靠近转鼓的区域,锥段的轴向速度比柱段的大;径向速度复杂多变,无明显规律,流动受几何结构的影响很大。     

卧螺离心机用于盐泥固液分离时转鼓转速对流场特性的影响

对矿井采卤制盐工艺产生的盐泥使用卧螺离心机进行固液分离,应用计算流体力学软件Fluent,基于多相流Eulerian模型、RNG k-ε湍流模型及多重参考系（MRF）方法,对卧螺离心机流体域进行三维数值模拟,采用仿真与实验相结合的方式,研究了转鼓转速与分离特性的关系,结果表明：卧螺离心机在考虑螺旋叶片情况下比忽略螺旋叶片时切向速度滞后系数有明显提升;提出修正离心液压的概念,通过该理论数值证明分离液静压值与理论值的误差源于切向速度的滞后;当转鼓转速达3000r/min以上继续提高时,沉渣固相质量分数不会随之继续增大;分离液中固相微粒的沉降速度随转速增大会小幅均匀增大;实验表明卧螺离心机用于高浓度卤水高速离心时,将在径向产生一定程度的NaCl浓度梯度,溶质浓度在分离液外层较高,内层较低。     

计算颗粒粒度分布的递推算法

针对光透过离心沉降法的数据处理,综合应用Stokes公式和Lambert–Beer定律,考虑了颗粒消光系数的影响和离心沉降中的径向稀释效应, 提出计算颗粒粒度分布的递推算法. 实验结果表明, 该算法计算过程简单,结果准确, 也可用于重力沉降.     

卧式进动离心机设计理论的探讨——结构性能与振动及稳定性的考虑

进动分离原理的卧式进动离心机是一种新型自动连续过滤式离心机。本文讨论了两个问题。 1.根据卧式进动离心机的结构特点,采用“刚体绕定点运动的稳定条件”的力学模型可以确定转鼓运动平稳运转的工作参数。从进动离心机结构性能的理论分析证明进动离心机与绕单一定轴运转的离心机的动力特性很相近。本文证明了:1）进动离心机以较小的分离因数完成其它高分离因数 离心机的生产能力;2）实心轴与空心轴的动能消耗比约为T_空/T_实≈sin~2θ。式中θ为方位角（实心轴与空心轴轴线的夹角）。 2.依据“刚体统定点运动的稳定条件”的力学模型,导出了该机在操作条件下的稳定工作条件与参数,其式为=(ω_1+ω_2cosθ)/ω_2=ω_1/ω_2=2J_z/(J_x+Jz)cosθ,且要避开J_x相似文献   

三相卧螺离心机设计分析及结构参数对分离效果的影响

首先提出了用于油水砂分离的三相螺旋沉降式离心机两种结构模型。通过CFD数值计算发现,带有轴向管法兰的三相卧螺离心机结构模型存在一定的缺陷,即管法兰上有堵砂的情况出现且分离效率较低。通过改进设计,可调溢流挡板的三相卧螺离心机结构模型是可取的。该模型有较高的油相回收率,且固相也相对较干燥,适用于油水固三相分离。该模型还具有水与油砂分离、油水与砂分离或油与水砂分离等几种不同的排液方式。对此三相卧螺离心机加工制造,搭建实验平台,通过实验研究发现,此种结构的三相卧螺离心机对油相的分离效率较高,挡板圆弧中心到转鼓中心轴的距离对分离效率有着不同的影响。