旋风分离器设计方案
多管旋风分离器的设计计算公式
多管旋风分离器的设计计算公式多管旋风分离器的设计计算公式是根据气体和固体颗粒的流动特性和分离原理进行推导的。该分离器通过产生旋流在固体颗粒与气体之间产生离心力,使得固体颗粒被扔到分离器的外墙,而纯净的气体则从分离器的上部排出。以下是多管旋风分离器的设计计算公式:
1.设计分离器尺寸:
-内径(D):根据气体流量和分离效果要求来确定,通常选择在100mm到2000mm之间。
-高度(H):根据气体流速和旋流的惯性力要求来确定,通常选择在2到4倍D之间。
2.分离器的旋流衰减公式:
- Vc = K * (Q / A) ^ (2/3)
其中,Vc是旋流速度(m/s),K是校正系数(通常在0.35到0.55之间),Q是气体流量(m^3/s),A是旋流器断面积(m^2)。
3.分离器的分离效率公式:
- η = 1 - exp(-0.35 * B * (Vc / U) ^ (0.35 - 0.159 * log10(Vc / U)))
其中,η是分离效率,B是分离器高度与内径的比值(H/D),U是分离器的总进气速度(m/s)。
需要注意的是,以上公式是基于经验公式和试验结果得出的,并具有一定的应用范围和适用条件。在实际设计中,还需要考虑分离器的材质、结构和运行参数等因素,以确保设计的有效性和可靠性。
另外,关于多管旋风分离器的设计拓展,可以考虑以下方面:
-分离器的材质选择:根据分离介质的性质和工况条件,选择合适的耐磨、耐腐蚀材料,如不锈钢、钛合金等。
-分离器的结构改进:优化旋流器的结构和尺寸,增加分离效率和处理能力,如采用多级分离器、多出口设计等。
旋风集尘器分离器的原理及设计参数
旋风集尘器分离器的原理及设计参数
本帖最后由 bombcat 于 2010-11-4 12:22 编辑
看了很多木有们DIY的旋风分离器,真是八仙过海各显神通,做出来的尺寸、比例也是五花八门。在翻阅了论坛上关于旋风集尘器的帖子之后,感觉多数木有的DIY主要还是以模仿为主,似乎缺少那么点理论依据,于是我查阅了一些技术资料。看过之后感觉在工业上要比较准确地分析和设计一个旋风分离器还是很复杂的,需要考虑风压、流速、粉料粒径、密度、粘度、桶壁光滑程度等诸多因素,这些对于我们收集木屑的用途来说过于复杂了,很多数据也是不可能掌握的,所以我本着避繁就简、简单实用的原则摘录一些资料,希望能对以后DIY旋风分离器的木友有所帮助。
工业上最常用的旋风式分离装置有两种形式:
①旋风分离器:切向入口,本体为筒体+锥体型
这种形式的旋风分离装置最常见,当然其入口、出口及灰斗处都
有若干种变形可供选用,后面细说。木有们DIY的旋风集尘器大多也是这个原理的,起码都是入风口在本体的切向,但DIY的集尘器本体就只是一个锥体,没有做成筒体+锥体形式的,可能是受国外那个成品旋风分离器DUST DEPUTY的影响吧。
绝大多数DIY这种造型分离器的木有都是采用花瓶作为锥体本体,比如=saga=f117whw做的这个:
②旋风管:具有轴向导流叶片入口,本体为直筒型
在木有DIY的集尘器中有类似这样旋风管结构的,比如xuelichina做的“大型旋风集尘器”
以及岳阳楼用饮水机水桶改造的集尘器:
这两位木有的集尘器虽然本体是直筒结构,但进风口还是采用与筒体切向,而不是标准旋风管那样从筒体顶盖处轴向进风。从筒体顶盖轴向进风的好处是气流轴向对称,且因采用导流板,给进气流一定的向下的速度,使夹杂着灰尘的空气更快地向下运动,而不仅仅是靠重力。
蜗壳式旋风分离器的原理及设计
蜗壳式旋风分离器的原理及设计
一、引言
蜗壳式旋风分离器是一种常用的气固分离设备,广泛应用于化工、环保、冶金等行业。本文将详细介绍蜗壳式旋风分离器的原理及设计要点。
二、原理
蜗壳式旋风分离器的工作原理基于离心力和重力分离的原理。当气体和固体颗粒混合物通过进气口进入旋风分离器时,由于旋风分离器内部构造的特殊设计,气体和固体颗粒会在旋风分离器内部形成旋涡流动。在旋涡流动的作用下,气体和固体颗粒会分离开来。
三、设计要点
1. 蜗壳式旋风分离器的外形设计应符合流体力学原理,以确保气体和固体颗粒能够充分混合并形成旋涡流动。通常,蜗壳式旋风分离器的外形呈圆锥形,底部设有进气口,顶部设有出气口和固体颗粒排出口。
2. 蜗壳式旋风分离器的尺寸设计应根据处理气体流量和固体颗粒粒径来确定。一般来说,较大的分离器尺寸能够处理更大流量的气体和更大粒径的固体颗粒。
3. 蜗壳式旋风分离器的进气口和出气口的位置应合理布置,以确保气体和固体颗粒能够顺利进出分离器。进气口通常位于分离器的底部,出气口位于分离器的顶部,而固体颗粒排出口则位于分离器的底部。
4. 蜗壳式旋风分离器的材质选择应根据处理介质的性质来确定。常见的材质有不锈钢、碳钢等,具体选择应考虑介质的腐蚀性、温度等因素。
5. 蜗壳式旋风分离器的运行参数包括进气速度、旋风分离器的角速度等。这些参数的选择应根据具体的应用要求和处理介质的性质来确定,以确保分离效果的最佳化。
四、优点与应用
蜗壳式旋风分离器具有以下优点:
1. 结构简单,制造成本低;
2. 分离效率高,能够有效分离气体和固体颗粒;
蜗壳式旋风分离器的原理及设计
蜗壳式旋风分离器的原理及设计
蜗壳式旋风分离器是一种常用的气固分离设备,广泛应用于化工、环保、冶金等行业。它通过利用离心力和重力的作用,将气体中的固体颗粒分离出来,从而实现气固两相的分离。本文将详细介绍蜗壳式旋风分离器的原理和设计。
一、原理
蜗壳式旋风分离器的工作原理基于旋风效应和离心力的作用。当含有固体颗粒的气体通过进气口进入旋风分离器时,由于进气口的设计使气体呈螺旋状进入,形成旋风流动。在旋风流动中,气体的速度逐渐加快,而固体颗粒由于惯性的作用而向外部壁面挪移。当气体流速达到一定程度时,固体颗粒受到离心力的作用,沿着旋风分离器的外壁向下运动,并最终被采集在底部的集料室中,而净化后的气体则从出口排出。
二、设计
1. 蜗壳式旋风分离器的结构
蜗壳式旋风分离器主要由进气口、蜗壳体、旋风管、出口和集料室等组成。进气口通常位于设备的顶部,用于引导气体进入旋风分离器。蜗壳体是旋风分离器的主体部份,其内部呈螺旋状,用于形成旋风流动。旋风管是连接蜗壳体和出口的管道,用于将净化后的气体从分离器中排出。集料室位于分离器的底部,用于采集分离出的固体颗粒。
2. 进气口的设计
进气口的设计对蜗壳式旋风分离器的性能有着重要影响。进气口通常采用切割板或者导流板等结构,用于引导气体进入旋风分离器时形成螺旋状流动。进气口的形状和尺寸应根据具体的工艺要求温和体特性进行设计,以确保气体能够均匀地进入旋风分离器,并形成稳定的旋风流动。
3. 蜗壳体的设计
蜗壳体是蜗壳式旋风分离器的核心部份,其内部呈螺旋状结构。蜗壳体的设计
应考虑气体流动的速度和方向,以及固体颗粒的分离效果。通常情况下,蜗壳体的螺旋角度和螺旋线的间距会影响气体流速和固体颗粒的分离效果。较大的螺旋角度和较小的螺旋线间距可以增加气体的离心力,从而提高固体颗粒的分离效果。
旋风分离器的设计
D:排气管和灰斗尺寸的合理设计都可使除尘效率提高。
鉴于以上考虑,对标准旋风分离器加以改进,设计出一些新的结构形式。 目前我国对各种类型的旋风分离器已制定了系列标准,各种型号旋风分离器 的尺寸和性能均可从有关资料和手册中查到。化工中几种常见的旋风分离器:XLT/A型:具有倾斜螺旋面进口,倾斜方向进气可在一定程度上减小涡流的影 响,并使气流阻力较低,阻力系数E值可取~。
旋风分离器不适用于处理粘度较大,湿含量较高及腐蚀性较大的粉尘, 气量的波动对除尘效果及设备阻力影响较大。
旋风分离器结构简单,造价低廉,无运动部件,操作范围广,不受温度、
压力限制,分离效率高。一般用于除去直径5um以上的尘粒,也可分离雾沫。
对于直径在5um以下的烟尘,一般旋风分离器效率已不高,需用袋滤器或湿 法捕集。其最大缺点是阻力大、易磨损
D=
D=4B B=0。0372m
入口高度h=D/2=处理量=uiBh= s
临界粒径de的颗粒d50= J D/Ui(ps—p)]二am
d/ d50=
查询图可知,n为
XLP/B型
一台
取△p=1460Pa,E二,允许的最大气速:Ui=(2△p/E p
旋风分离器设计标准
旋风分离器设计标准
旋风分离器设计的标准主要包括以下几个方面:
1. 材料选择:旋风分离器通常用于固体颗粒的分离,因此应选择适用于固体颗粒的耐磨、耐腐蚀的材料。常见的材料有不锈钢、碳钢等。
2. 设计要求:旋风分离器应满足预期的分离效率和产量要求。设计时需要根据进料流量、粒径、粒度分布等参数确定分离器的尺寸、结构和几何形状。
3. 几何形状和结构设计:旋风分离器通常采用圆柱形或锥形结构,以便使颗粒沉积和分离。另外,还需考虑分离器的入口和出口形式,以及进出口的位置和尺寸。
4. 气体流动设计:旋风分离器中的气体流动是实现颗粒分离的关键。设计时需要考虑气体流速、流量和压力等参数,以确保良好的分离效果。
5. 清灰系统设计:旋风分离器在使用过程中会产生较多的颗粒沉积,需要设计合适的清灰系统,以定期清理分离器内的积灰。
6. 运行安全:旋风分离器设备需要满足相应的运行安全要求,包括防爆、防震、防尘等方面的设计。
7. 操作和维护:旋风分离器设备应设计方便操作和维护,方便人员对设备进行清理、检修和更换零部件。
总的来说,旋风分离器设计标准需要综合考虑颗粒特性、分离要求、运行条件等因素,以确保分离器具有高效、稳定、安全、可靠的性能。
蜗壳式旋风分离器的原理与设计
蜗壳式旋风分离器的原理与设计
l0余热锅炉2007.4
蜗壳式旋风分离器的原理与设计
杭州锅炉集团股份有限公司王天春徐亦芳 1前言
循环流化床锅炉的分离机构是循环流化床锅炉的关键部件之一,其主要作用是
将大量高温,高浓度固体物料从气流中分离出来,送回燃烧室,以维持燃烧室一定
的颗粒浓度,保持良好的流态化状态,保证燃料和脱硫剂在多次循环,反复燃烧和
反应后使锅炉达到理想的燃烧效率和脱硫效率.因此, 循环流化床锅炉分离机构的性能,将直接影响整个循环流化床锅炉的总体设计,系统布置及锅炉运行性能.根
据旋风分离器的入口结构类型可以分为:圆形或圆管形入口,矩形入口,"蜗壳式"
入口和轴向叶片入口结构.本文重点分析在循环流化床锅炉中常用的"蜗壳式"入
口结构.
2蜗壳式旋风分离器的工作原理
蜗壳式旋风分离器是一种利用离心力把固体颗粒从含尘气体中分离出来的静
止机械设备.入口含尘颗粒气体沿顶部切向进入蜗壳式分离器后,在离心力的作用下,在分离器的边壁沿轴向作贴壁旋转向下运动,这时气体中的大于切割直径的颗粒被分离出来, 从旋风分离器下部的排灰口排出.在分离器
锥体段,迫使净化后的气流缓慢进入分离器内部区域,在锥体中心沿轴向逆流
向上运动,由分离器顶部的排气管排出.通常将分离器的流型分为"双旋蜗",即轴
向向下外旋涡和轴向向上运动的内旋涡.这种分离器具有结构简单,无运动部件,
分离效率高和压降适中等优点,常作为燃煤发电中循环流化床锅炉气固分离部件.
图l蜗壳式旋风分离器示意图
蜗壳式旋风分离器的几何尺寸皆被视为分离器的内部尺寸,指与气流接触面的
旋风分离器设计基本流程图
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旋风分离器的设计
旋风分离器的设计
姓名:顾一苇
班级:食工0801
学号:29
指导老师:刘茹
设计成绩:
华中农业大学食品科学与技术学院
食品科学与工程专业
2011年1月14日
目录
第一章、设计任务要求与设计条件 (3)
第二章、旋风分离器的结构和操作 (4)
第三章、旋风分离器的性能参数 (6)
第四章、影响旋风分离器性能的因素 (8)
第五章、最优类型的计算 (11)
第六章、旋风分离器尺寸说明 (19)
附录
1、参考文献 (20)
任务要求
1.除尘器外筒体直径、进口风速及阻力的计算
2.旋风分离器的选型
3.旋风分离器设计说明书的编写
4.旋风分离器三视图的绘制
5.时间安排:2周
6.提交材料含纸质版和电子版
设计条件
风量:900m3/h ;
允许压强降:1460Pa
旋风分离器类型:标准型
(XLT型、XLP型、扩散式)
含尘气体的参数:
➢气体密度:1.1 kg/m3
➢粘度:1.6×10-5Pa·s
➢颗粒密度:1200 kg/m3
➢颗粒直径:6μm
旋风分离器的结构和操作
原理:
➢含尘气体从圆筒上部长方形切线进口进入,沿圆筒内壁作旋转流动。
➢颗粒的离心力较大,被甩向外层,气流在内层。气固得以分离。
➢在圆锥部分,旋转半径缩小而切向速度增大,气流与颗粒作下螺旋运动。
➢在圆锥的底部附近,气流转为上升旋转运动,最后由上部出口管排出;
➢固相沿内壁落入灰斗。
旋风分离器不适用于处理粘度较大,湿含量较高及腐蚀性较大的粉尘,气量的波动对除尘效果及设备阻力影响较大。
旋风分离器结构简单,造价低廉,无运动部件,操作范围广,不受温度、压力限制,分离效率高。一般用于除去直径5um以上的尘粒,也可分离雾沫。对于直径在5um以下的烟尘,一般旋风分离器效率已不高,需用袋滤器或湿法捕集。其最大缺点是阻力大、易磨损。
第十二讲 旋风分离器的设计和非标设计方法
第十二讲旋风分离器的设计和非标设计方法
旋风分离器是对流干燥系统的重要组成部分。我们对此必须要足够地重视,有一些失败的对流干燥系统,不是干燥器设计不合理,而是旋风分离器设计或选用不合理。
在气流干燥和旋转闪蒸干燥系统中,有80~90%的产品是通过旋风分离器回收的,只有10~20%的产品是通过布袋除尘器回收的。如果旋风分离器‘失灵’,大量的产品就‘拥挤’到布袋除尘器中,增加布袋除尘器的阻力,造成风机风压不够,以致干燥系统‘瘫痪’。
在喷雾干燥系统中,对于喷雾干燥塔底部作为主要回收产品的系统来说,也有将近30%的产品要通过旋风分离器回收;对于喷雾干燥塔底部不收集产品的系统(如中药浸膏喷雾干燥系统),就有全部或85%以上的产品要通过旋风分离器收集。
对于振动流化床干燥系统和转筒干燥系统也有5~10%的细微颗粒要通过旋风分离器回收。
一、旋风分离器的结构和工作原理:
(一)、旋风分离器的结构:
一般来说,旋风分离器由进风管,直筒,锥形筒,排灰管,锁风阀和排风管组成(见图1)。
(二)、工作原理:
当含尘气流以14~22m/s速度由进风管进入旋风分离器时,气流将由直线运动变为圆周运动。旋转气流的绝大部分沿直圆筒的内壁呈螺旋形向下,
朝锥形筒体运动。通常称此气流为‘外旋气流’。含尘气流在旋转过程中产生离心力,将重度大于气体的尘粒甩向筒内壁。尘粒一旦与筒壁接触,便失去惯性力,而靠入口速度的动量和向下的重力沿壁面下落,进入排灰管。旋转下降的外旋气流在到达锥体时,因圆锥形的收缩而向除尘器中心靠拢。根据‘旋转矩’不变原理,其切向速度不断提高。当气流到达锥体下端某一位置时,即以同样的旋转方向从旋风分离器中部,由下反转而上,继续作螺旋运动,即为‘内旋气流’。最后净化气体经排风内管排出器外,一部分未被捕获的尘粒也由此随排风排出旋风分离器。
旋风分离器的设计
旋风分离器的设计
姓名:顾一苇
班级:食工0801
指导老师:刘茹
设计成绩:
华中农业大学食品科学与技术学院
食品科学与工程专业
2011年1月14日
目录
第一章、设计任务要求与设计条件 (3)
第二章、旋风分离器的结构和操作 (4)
第三章、旋风分离器的性能参数 (6)
第四章、影响旋风分离器性能的因素 (8)
第五章、最优类型的计算 (11)
第六章、旋风分离器尺寸说明 (19)
附录
1、参考文献 (20)
任务要求
1.除尘器外筒体直径、进口风速及阻力的计算
2.旋风分离器的选型
3.旋风分离器设计说明书的编写
4.旋风分离器三视图的绘制
5.时间安排:2周
6.提交材料含纸质版和电子版
设计条件
风量:900m3/h ;
允许压强降:1460Pa
旋风分离器类型:标准型
(XLT型、XLP型、扩散式)
含尘气体的参数:
气体密度:1.1 kg/m3
粘度:1.6×10-5Pa·s
颗粒密度:1200 kg/m3
颗粒直径:6μm
旋风分离器的结构和操作
原理:
含尘气体从圆筒上部长方形切线进口进入,沿圆筒内壁作旋转流动。
颗粒的离心力较大,被甩向外层,气流在内层。气固得以分离。
在圆锥部分,旋转半径缩小而切向速度增大,气流与颗粒作下螺旋运动。
在圆锥的底部附近,气流转为上升旋转运动,最后由上部出口管排出;
固相沿内壁落入灰斗。
旋风分离器不适用于处理粘度较大,湿含量较高及腐蚀性较大的粉尘,气量的波动对除尘效果及设备阻力影响较大。
旋风分离器结构简单,造价低廉,无运动部件,操作范围广,不受温度、压力限制,分离效率高。一般用于除去直径5um以上的尘粒,也可分离雾沫。对于直径在5um以下的烟尘,一般旋风分离器效率已不高,需用袋滤器或湿法捕集。其最大缺点是阻力大、易磨损。
旋风分离器设计
《化工设备机械基础》课程设计
旋风分离器设计
系部:
专业:
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学号:
指导教师:
时间:
前言
旋风分离器设备的主要功能是尽可能除去输送介质气体中携带的固体颗粒杂质和液滴,达到气固液分离,以保证管道及设备的正常运行。
旋风分离器采用立式圆筒结构,内部沿轴向分为集液区、旋风分离区、净化室区等。内装旋风子构件,按圆周方向均匀排布亦通过上下管板固定;设备采用裙座支撑,封头采用耐高压椭圆型封头。设备管口提供配对的法兰、螺栓、垫片等。
通常,气体入口设计分三种形式:
a) 上部进气
b) 中部进气
c) 下部进气
对于湿气来说,我们常采用下部进气方案,因为下部进气可以利用设备下部空间,对直径大于300μm或500μm的液滴进行预分离以减轻旋风部分的负荷。而对于干气常采用中部进气或上部进气。上部进气配气均匀,但设备直径和设备高度都将增大,投资较高;而中部进气可以降低设备高度和降低造价。编辑本段应用范围及特点。
旋风除尘器适用于净化大于1-3微米的非粘性、非纤维的干燥粉尘。它是一种结构简单、操作方便、耐高温、设备费用和阻力较高(80~160毫米水柱)的净化设备,旋风除尘器在净化设备中应用得最为广泛。改进型的旋风分离器在部分装置中可以取代尾气过滤设备。
分离原理有两种:
一、利用组分质量(重量)不同对混合物进行分离(如分离方法1、2、3、6)。
二、利用分散系粒子大小不同对混合物进行分离(如分离方法4、5)。
分离方法有:
1、重力沉降:由于气体与液体的密度不同,液体在与气体一起流动时,液体会受到重力的作用,产生一个向下的速度,而气体仍然朝着原来的方向流动,也就是说液体与气体在重力场中有分离的倾向,向下的液体附着在壁面上汇集在一起通过排放管排出。
旋风分离器的施工方案
旋风分离器的施工方案
1. 引言
旋风分离器是一种常用的气体固体分离设备,广泛应用于颗粒物的去除、粉尘收集、废气处理等过程中。本文将介绍旋风分离器的施工方案,包括设备选型、布置设计、安装流程以及验收标准等内容。
2. 设备选型
旋风分离器的选型是设计与施工的首要任务。在选型过程中,需要考虑以下因素: - 处理空气的流量和压力 - 颗粒物的粒径和浓度 - 设备的材质和耐腐蚀性能 - 运行的稳定性和经济性
根据以上因素确定了旋风分离器的主要参数后,可以参考供应商提供的产品目录、技术指标以及经验数据进行选型。
3. 布置设计
旋风分离器的布置设计直接影响其分离效果和运行效率。在布置设计中,需要注意以下几点: - 分离器的进口与出口要有足够的间距,以保证气体在旋风分离器
内完成分离过程。 - 分离器与相关设备之间应保留一定的距离,以便于设备的维护
和保养。 - 对于多台旋风分离器并联使用的情况,应合理设置进出口管道,以保证
气体均匀分配到各个分离器。
4. 安装流程
在安装旋风分离器时,应按照以下流程进行: 1. 确保设备所在区域已满足相关
安全规范,如防爆、通风等要求。 2. 确定设备的安装位置,并根据布置设计进行
放置。3. 安装进出口管道,注意管道的密封性和连接牢固性。4. 安装支架或底座,确保设备的稳定和平衡。 5. 连接电气设备和控制系统,确保设备正常运行。 6. 进
行设备的调试和试运行,记录相关参数和数据。
5. 验收标准
为确保旋风分离器的质量和工艺指标符合设计要求,需要进行验收。验收标准
包括以下几个方面: - 设备外观检查:检查设备是否完好无损,表面是否平整、清洁。 - 设备尺寸检查:检查设备尺寸和布置是否符合设计图纸。 - 设备安装检查:
旋风分离器的结构和设计原理
旋风分离器的结构和设计原理
旋风分离器是一种常见的粉尘分离设备,它主要通过旋转气流来分离固体颗粒与气体的混合物。下面我们将介绍旋风分离器的结构和设计原理。
1. 结构:
旋风分离器主要由以下几个组成部分构成:
- 进料管:用于将固体颗粒与气体混合物引入分离器。
- 锥形管道:连接进料管与分离室,它的作用是改变气流的流
速和流向,使之形成旋转气流。
- 分离室:在锥形管道的下方,形成一个大的圆筒状空间,用
于分离固体颗粒与气体。
- 出料管:位于分离室底部,用于排出已分离的固体颗粒。
- 排气管:位于分离室的顶部,用于排出经过分离后的气体。
2. 设计原理:
旋风分离器的工作原理基于气流中固体颗粒与气体的质量差异以及旋转气流的作用。具体分为以下几个步骤:
- 混合物进入旋风分离器后,沿着进料管进入锥形管道。
- 锥形管道内的气流被迫缩窄,并且因为流体的连续性原理,
流速增大。随着气流径向加速,固体颗粒会受到离心力的作用,向外运动。
- 在锥形管道的底部,气流经过一个小孔进入分离室,形成一
个旋转的气流场。由于离心力的作用,固体颗粒会靠近分离室的壁面,并逐渐下沉。
- 固体颗粒最终沉积在分离室的底部,通过出料管排出。
- 分离后的气体则沿着分离室顶部的排气管被排出旋风分离器。
通过这样的分离过程,旋风分离器可以实现对固体颗粒与气体的分离。设计中,分离室的尺寸和形状以及气流的速度和旋转方式等因素会影响分离效果。同时,不同的应用场景也需要根据具体要求进行设计和优化。
旋风分离器设计
准备旋风分离器的设计规范4.旋风分离器的三个视图的图纸5.时间安排:2周6.提交材料包括纸质和电子版本。设计条件:风量:900 m3 / h;允许压降:1460 Pa。旋风分离器类型:标准型(XLT型,XLP型,扩散型):8.3气体密度:1.1 kg / m3×8.3粘度:1.6×10-5pa·s3颗粒密度:1200 kg / m383粒径:6μM。旋风分离器的结构和工作原理:﹣8 ﹣3烟气从圆筒的上矩形切线入口进入,并沿圆筒的内壁旋转。8.3粒子的离心力更大,被抛到外层,气流进入内层。气体和固体可以分离。8.3在圆锥形部分中,旋转半径减小,而切向速度增加,并且气流和颗粒以向下螺旋运动运动。在锥体的底部附近,气流转向向上旋转,最后从上出口管排出。固相8:3沿着内壁落入灰斗。旋风分离器不适用于处理高粘度,高水分含量和高腐蚀性的粉尘。气体量的波动对除尘效果和设备阻力有很大影响。旋风分离器具有结构简单,成本低,没有活动部件,操作范围广,不受温度和压力的限制以及分离效率高的优点。它通常用于去除直径大于5um 的灰尘颗粒,并且还可以分离雾气。对于直径小于5um的粉尘,旋风分离器的效率不高,因此应使用袋式除尘器或湿法。它的最大缺点是阻力大,不易磨损。在满足气体处理能
力的前提下,外部螺旋内螺旋内旋风分离器的性能参数,以防止空气进入载有粉尘的气体固相净化气体,评估旋风分离器性能的主要指标是粉尘颗粒的分离性能和除尘性能。通过旋风分离器的气体的压降。①分离性能分离性能通常用理论上可以完全分离的最小粒径表示:临界粒径DC和分离效率η。A:临界粒径DC:是指可以通过旋风分离器100%去除的最小粒径。假定颗粒与气流之间的相对运动是层流;分离器中颗粒的切线速度是恒定的,等于进口处的气体速度U I。颗粒沉降的最大距离为入口的宽度b,得出临界粒径DC的估算公式:DC =(9μB /πneρSUI)1/2旋风分离器入口管的宽度b ,标准类型B = D / 4;NE:气流的有效转数,一般为0.5-3,标准型为3-5,通常取为5;U I进气速度(M / s);μ:气体粘度;ρs:固相D C的密度较小,分离效率较高。根据估算公式,DC随D的增加而增加,即效率随D的增加而降低。当气体处理能力大且需要较高的分离效果时,经常并行使用几个小型旋风分离器,这就是所谓的旋风分离器组。粘度的降低和进气速度的增加有利于分离效率的提高。B:分离效率:有两种表达方式*总效率:指气体进入旋风分离器时带入的所有颗粒中已去除颗粒的质量百分比,η0 =
蜗壳式旋风分离器的原理及设计
蜗壳式旋风分离器的原理及设计
蜗壳式旋风分离器是一种常用的气体固体分离设备,广泛应用于工业领域中的
气体净化、粉尘回收、废气处理等方面。它通过利用离心力和惯性分离原理,将气体中的固体颗粒分离出来,从而实现气固两相的分离。
一、原理
蜗壳式旋风分离器的分离原理主要包括离心力分离和惯性分离两个方面。
1. 离心力分离:当气体通过旋风分离器的进气口进入设备时,由于分离器内部
的蜗壳形状,气体会在蜗壳内形成旋涡状流动。由于旋涡的存在,气体中的固体颗粒会受到离心力的作用,向分离器的壁面移动。由于离心力与颗粒的质量成正比,所以质量较大的颗粒会更容易被离心力分离出来。
2. 惯性分离:在旋风分离器内部,气体流动速度较快,当气体中的固体颗粒遇
到气流流动方向的突然变化时,由于惯性的作用,颗粒会继续直线运动,而气流则会继续沿着旋涡的路径流动。这样一来,固体颗粒就会与气流分离,从而达到分离的效果。
二、设计
蜗壳式旋风分离器的设计主要包括以下几个方面:
1. 蜗壳形状:蜗壳形状对旋风分离器的分离效果有着重要影响。一般来说,蜗
壳的形状应该是尽可能光滑且对称的,这样可以减小气体流动时的阻力,提高分离效果。此外,蜗壳的角度也需要合理设计,一般为20°-30°之间。
2. 进气口设计:进气口的设计应该考虑气体流动的均匀性和稳定性。一般来说,进气口应该位于分离器的中心位置,并且具有一定的长度,以保证气体能够充分旋转和分离。
3. 出口设计:出口的设计应该考虑固体颗粒的排出和气体的排放。通常情况下,出口应该位于分离器的顶部,以便于固体颗粒的重力沉降和排出。同时,出口处还需要设置相应的气体排放装置,以保证分离后的气体能够顺利排放。
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旋风分离器设计方案
用户:特瑞斯信力(常州)燃气设备有限公司
型号: XC24A-31 任务书编号: SR11014 工作令: SWA11298 图号: SW03-020-00
编制:日期:
本设计中旋风分离器属于中压容器,应以安全为前提,综合考虑质量保证的各个环节,尽可能做到经济合理,可靠的密封性,足够的安全寿命。设计标准如下:
a. TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》
b. GB150-1998《钢制压力容器》
c. HG20584-1998《钢制化工容器制造技术要求》
d. JB4712.2-2007《容器支座》
2、旋风分离器结构与原理
旋风分离器结构简单、造价低廉,无运动部件,操作范围广,不受温度、压力限制,分离效率高。一般主要应用于需要高效除去固、液颗粒的场合,不论颗粒尺寸大小都可以应用,适用于各种燃气及其他非腐蚀性气体。
说明:
旋风分离器的总体结构主要由:进
料布气室、旋风分离组件、排气室、
集污室和进出口接管及人孔等部分组
成。旋风分离器的核心部件是旋风分
离组件,它由多根旋风分离管呈叠加
布置组装而成。
旋风管是一个利用离心原理的2
英寸管状物。待过滤的燃气从进气口
进入,在管内形成旋流,由于固、液
颗粒和燃气的密度差异,在离心力的
作用下分离、清洁燃气从上导管溜走,
固体颗粒从下导管落入分离器底部,
从排污口排走。由于旋风除尘过滤器
的工作原理,决定了它的结构型式是
立式的。常用在有大量杂物或有大量
液滴出现的场合。
其设计的主要步骤如下:
①根据介质特性,选择合适的壳体材料、接管、法兰等部件材料;
②设计参数的确定;
③根据用户提供的设计条件及参数,根据GB150公式,预设壳体壁厚;
④从连接的密封性、强度等出发,按标准选用法兰、垫片及紧固件;
⑤使用化工设备中心站开发的正版软件,SW6校核设备强度,确定壳体厚度及接管壁厚;
⑥焊接接头型式的选择;
⑦根据以上的容器设计计算,画出设计总设备图及零件图。
4、材料的选择
①筒体与封头的材料选择:
天然气最主要的成分是甲烷,经过处理的天然气具有无腐蚀性,因此可选用一般的钢材。由操作条件可知,该容器属于中压、常温范畴。在常温下材料的组织性和力学性能没有明显的变化。综合了材料的机械性能、焊接性能、腐蚀情况、强度条件、钢板的耗材量与质量以及价格的要求,筒体和封头的材料选择钢号为Q345R的钢板,使用状态为热轧(设计温度为-20~475℃,钢板标准GB 713-2008 锅炉和压力容器用钢板)。
②接管的材料选择:
根据GB150《钢制压力容器》引用标准以及接管要求焊接性能较好且塑性好的要求,故选择16Mn号GB6479《高压化肥设备用无缝钢管》作各型号接管。因设备设计压力较高,涉及到开孔补强问题,在后面的强度计算过程中,选择16MnII锻件作为接管材料。
③法兰的材料选择:
法兰选用ASME B16.5-2009钢制管法兰,材质:16MnII,符合NB/T47008-2009压力容器用碳素钢和低合金钢锻件标准。
④其他附件用材原则:
与受压件相焊的的垫板,选用与壳体一致的材料:Q345R GB713-2008;
其余非受压件,选用Q235-B GB3274 《碳素结构钢和低合金钢热轧厚钢板和
钢带》;
5、设计参数的确定
根据用户提供的容器运行条件,确定该设备的设计参数如下: 工作压力:2.5~5.7MPa ; 工作温度:-19~+50℃; 设计压力:6.3MPa ; 设计温度:-19/+60℃; 最大允许工作压力:6.3MPa ; 腐蚀裕量:2.0mm ; 水压试验压力:9.45MPa ; 气密试验压力:6.3MPa ;
焊接接头系数:1.0;
6、筒体与封头壁厚的选择
①筒体壁厚的计算:
根据GB150公式(5-1),计算筒体壁厚:
[]c
t
c p DN
p -⨯=
ϕσδ2 (5-1) δ—设计厚度(mm ); C 2—腐蚀裕量(mm ); P c —筒体的设计压力(MPa ); DN —筒体的公称直径(mm ); Φ—焊接接头系数;
[σ]t —钢板在设计温度下的许用应力(MPa )。 则[]c t
c p DN
p -⨯=
ϕσδ2=17.103
.60.118926003.6=-⨯⨯⨯mm 将设计厚度加上钢板负偏差后向上圆整到钢板的标准规格厚度,即筒体的名义厚度:
δn =δ+C 1 +C 2
即δn =δ+C 1+C 2=10.17+0.3+2=12.47mm 。圆整后取δn =14mm 厚的Q345R
钢板制作筒体。
②椭圆封头壁厚的计算:
由于椭圆封头厚度的计算公式和筒体厚度的计算公式几乎一样,说明圆筒体采用标准椭圆封头,其封头厚度近似等于筒体厚度,这样筒体和封头可采用同样厚度的钢板来制造。故采用标准椭圆封头。
封头的设计厚度为:
[]c
t
5.02P DN
P c -∙=
φσδ (2-4) 即[]c
t
5.02P DN
P c -∙=
φσδ=3.65.00.118926003.6⨯-⨯⨯⨯=10.08mm 考虑钢板厚度负偏差,需圆整,封头的名义厚度仍利用公式于是: δn =δ+C 1+C 2=10.08+0.3+2=12.38mm , 考虑椭圆封头制造中的12%δn 冲压减薄量: 12.38X1.12=13.87mm
圆整后取δn =16mm 厚的Q345RGB713钢板制作封头。
因此,为方便控制椭圆封头与筒体的对接错变量,选择δn =16mm 的Q345R 钢板作为壳体的厚度。
7、法兰、垫片及紧固件的选择
法兰选用的标准:ASME B16.5-2009(CLASS 系列); 垫片选用的标准:ASME B16.20(CLASS 系列); 紧固件选用的标准:ASME B18.2.1~2(CLASS 系列);