旋风分离器参考文献
流化催化裂化装置旋风分离器的研究及分离效率的优化
流 化催 化 裂化 （ Ｆ Ｃ Ｃ）装 置是 现 今 发展 相 当迅 速 的炼 油再 加． Ｔ 二 装置 之一 。在 Ｆ Ｃ Ｃ装置 中 ， 催 化 剂
耗量 是 主要 技术 指标 之 一 。在大 量 的催 化剂 消耗 的
减少 Ｆ Ｃ Ｃ装 置催 化 剂损 耗 。
１ 旋 风分离器 的流动形 态
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔｈ ｅ ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｓ ｍ ｏ ｆ ｃ ｙ ｃ ｌ ｏ ｎ ｅ ｓ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｃ ｙ ｃ ｌ ｏ ｎ ｅ ｓ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｗａ ｓ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ａ ｓ ｗｅ ｌ ｌ ａ ｓ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ ａ ｆｅ ｃ ｔ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ
旋 风 分离 器 内主要 分 为气 固两项 ，而气 流作 为 流动 力 的主要 来 源 。 由于流体 两 相掺 杂 ，也 导致 了 比较 复 杂 的刘东 情况 。两相 气流 由切线 进人 ，形 成
Ｈ ＡＯ Ｔ ｉ ａ ｎ － ｇ ｅ ， Ｙ ＵＪ ｉ ａ ｏ － ｙ ａ ｎ ｇ ， Ｘ Ｉ Ａ Ｚ ｈ ｉ － ｐ ｅ ｎ ｇ ， Ｑ ｉ ｏ ｎ ｇ
（ ＨＱ Ｃ Ｌ ｉ ａ ｏ ｎ ｉ ｎ ｇ Ｃ ｏ ｍｐ ａ ｎ ｙ ， Ｌ ｉ ａ ｏ ｎ ｉ ｎ ｇ Ｓ ｈ ｅ ｎ ｙ ａ ｎ ｇ １ １ ０ １ ６ ９ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
方 法 ，二 三 级旋风分离器的一些实际 问题 的解决方 法以及四级旋风分离器安装过程 中的一些注意事项 。
关 键
词 ：流化催化裂化；旋风分离器；分离效率优化；三级旋风分 离器
文献标识码 ： Ａ 文章编 号 ： １ ６ ７ １ — ０ ４ ６ ０（ ２ ０ １ ７ ）０ ４ — ０ ７ ０ ０ — ０ ４
旋风分离效果研究
旋风分离效果研究蔡天舒;王军;汪威;王计强【摘要】通过试验研究气体流量和加砂速度对旋风分离效果的影响规律和机理.试验结果表明,气体流量对压降和粒径分布有显著影响,加沙速度对分离效果有显著影响.试验采用的旋风分离器对粒径大于50 μm的砂粒分离效果明显,加砂速度的增大有利于小颗粒砂粒的分离,气体流量的变化对大颗粒砂粒的分离影响较大.%The influence law and mechanism of gas flow and sand-filling rate on the effect of cyclone separation was studied by experiments. The results showed that the gas flow had a significant effect on the pressure drop and the particle size distribution,and the sand-filling rate had a significant effect on the separation effect. The cyclone separator used in the experiment had a distinct effect on the separation of sand particles with a particle size greater than 50 μm.The increase of sand-filling rate is helpful to the separation of small size sand particles,and the change of gas flow have a great effect on the large size sand particles.【期刊名称】《化工装备技术》【年(卷),期】2018(039)001【总页数】4页(P7-10)【关键词】气体流量;加砂速度;压降;粒径分布;旋风分离器【作者】蔡天舒;王军;汪威;王计强【作者单位】武汉第二船舶设计研究所;武汉工程大学【正文语种】中文【中图分类】TQ051.80 引言旋风分离器是一种利用气固两相流体的旋转运动，使固体颗粒在离心力的作用下从气流中分离出来的设备 [1]。
《旋风分离器高度和直径对性能及流场的影响》范文
《旋风分离器高度和直径对性能及流场的影响》篇一一、引言旋风分离器是一种利用离心力将固体颗粒从气流中分离出来的设备。
在许多工业过程中，如燃烧、粉体制备等，旋风分离器因其高效的分离能力而被广泛应用。
分离器的性能及流场状态对其运行效率和颗粒的收集效率具有重要影响。
本文将着重探讨旋风分离器的高度和直径对性能及流场的影响。
二、旋风分离器的基本原理和结构旋风分离器的基本原理是利用气流中的固体颗粒在旋转运动中的离心力作用，使颗粒在到达外围区域时与气相分离，从而达到清洁气流的目的。
其主要结构包括进气口、圆柱形部分、上升锥段和旋风收集器等。
其中，上升锥段和旋风收集器的设计对分离器的性能具有重要影响。
三、高度对性能及流场的影响1. 高度对性能的影响：旋风分离器的高度主要影响其处理能力和分离效率。
随着高度的增加，气流在分离器内的停留时间增长，颗粒有更多的机会与壁面接触并沉降，从而提高分离效率。
然而，过高的高度也可能导致气流在上升过程中扩散过大，降低中心区域的离心力，从而影响分离效果。
2. 高度对流场的影响：高度对流场的影响主要体现在气流的速度分布和湍流强度上。
随着高度的增加，气流速度逐渐降低，湍流强度也相应减小，这有助于颗粒的沉降和气流的稳定。
然而，过高的高度可能导致气流在上升过程中出现涡流和回流现象，影响流场的均匀性。
四、直径对性能及流场的影响1. 直径对性能的影响：旋风分离器的直径直接影响其处理量。
较大的直径可以允许更多的气流进入分离器，从而提高处理能力。
然而，直径过大可能导致颗粒在旋转运动中的离心力不足，降低分离效率。
因此，在设计和选择旋风分离器时需要综合考虑处理能力和分离效率的需求。
2. 直径对流场的影响：直径对流场的影响主要体现在气流的均匀性和稳定性上。
较大的直径可以提供更广阔的空间供气流旋转和扩散，有助于保持气流的均匀性和稳定性。
然而，过大的直径可能导致中心区域的离心力降低，从而影响颗粒的沉降效果。
因此，在满足处理需求的前提下，应尽量选择合适的直径以优化流场分布。
旋风分离器开题报告
三、毕业设计（论文）所采用的研究方法和手段：
查阅相关文献与资料，运用AUTO-CAD及基于CFD软件群的FLUENT软件。在给定条件的基础上，利用FLUENT程序软件包对模型进行模拟计算（先用GAMBIT建模并划分网格，然后用FLUENT求解器模拟计算，再对计算结果进行后处理），综合分析并得出结论。
[5]温正，石良臣，任毅如.FLUENT流体计算应用教程——北京，清华大学出版社，2009.1
五、毕业设计（论文）进度安排（按周说明）：
第1周明确设计任务、资料收集；
第2-4周熟悉及学习Fluent软件,查阅相关文献；
第5周整理并完成实习报告，为下一阶段工作做准备；
第6周完成开题报告；
第7-13周做相关实验，利用Fluent软件建模，综合分析并与小组成员讨论，总结问题；
fluent的软件设计基于cfd软件群的思想从用户需求角度出发针对各种复杂流动的物理现象fluent软件采用不同的离散格式和数值方法以期在特定的领域内使计算速度稳定性和精度等方面达到最佳组合从而高效率地解决各个领域的复杂流动计算问题
毕业设计（论文）开题报告
题目名称
旋风分离器设计及流场数值模拟
学生姓名
第14周整理并纂写毕业论文；
第15周准备毕业答辩。
六、指导教师审批意见（对选题的可行性、研究方法、进度安排作出评价，对是否开题Biblioteka 出决定）：指导教师： （签名）
年 月 日
当今能源紧缺，而且部分地方存在浪费资源现象非常严重，作为科学技术人才，应大力响应号国务院召积极参与到节能减排中，设计出新一代环保节能的分离器。
旋风分离器英文文献翻译
旋风分离器的经向入口结构的气固流场数值模拟Jie Cui, Xueli Chen,* Xin Gong, and Guangsuo Yu——上海华东理工大学国家煤气化重点实验室，2002.3.7对应用在多喷嘴对置气化系统中的一个简单的气体与颗粒离分装置——旋风分离器径向入口结构改进的研究现状进行了回顾。
在高效率的前提下径向入口旋流器更适合高压工业运行环境。
应用计算流体动力学（CFD）技术为基础的模型来研究一种新型旋风分离器的性能。
用这一方法，用雷诺应力模型来描述湍流，然后由拉格朗日随机模型来描述粒子流。
该方法很好的验证了测量与预测结果之间联系的有效性。
结果表明，即使速度流场不是几何对称和三维非稳态，但它是准周期的。
此外，还有存在一个涡核现象在旋风分离器中。
因为离心力，颗粒浓度分布是不均匀的。
根据粒子的运动特征，分布区域可分为三个部分。
较大的颗粒比较小的更容易分开。
但超过某一临界值的大小时颗粒将不会在旋风分离器的锥形墙底部被收集，然后发生凝滞。
这将导致在旋风分离器的锥形部分发生严重侵蚀。
此外，分离效率与粒径的增大、径向进气旋风分离器切点的直径是小于相同的入口条件下的传统旋风分离器的。
简介多喷嘴对置气化系统是由煤处理、煤气发生炉、煤气净化和黑色的水处理工艺组成。
煤气净化在整个运行在较高的温度和压力系统中起着重要的作用。
它是消除在气化炉生产的合成气才到达旋风分离器下出口之前的颗粒。
多喷嘴对置气化系统净化过程是采用搅拌机、旋风器和洗涤器组合的，它与在GE气化合成气净化技术是不同的。
旋风分离器的存在提高了净化效果和系统操作的稳定。
旋风分离器被广泛应用于工业应用，在空气污染控制及气固分离和气溶胶采样等。
随着结构简单、制造成本低和适应极其恶劣的条件下运行，旋风分离器成为在科学与工程除尘应用设备领域中最重要的装备之一。
在一般情况下，传统的旋风分离器通常采用切向进气道结构。
霍夫曼和Louis纷纷推出关于分离器上锥与切向入口气旋的一些设计要点。
旋风分离器的设计
长气体停留时间，所以，细而长的器身有利于颗粒的离心沉降，使分离效率 提高。
B:减小上涡流的影响：含尘气体自进气管进入旋风分离器后，有一小部分气
体向顶盖流动，然后沿排气管外侧向下流动，当达到排气管下端时汇入上升 的内旋气流中，这部分气流称为上涡流。上涡流中的颗粒也随之由排气管排 出，使旋风分离器的分离效率降低。采用带有旁路分离室或采用异形进气管 的旋风分离器，可以改善上涡流的影响。
XLP型：XLP型是带有旁路分离室的旋风分离器，采用蜗壳式进气口，其上沿 较器体顶盖稍低。含尘气进入器内后即分为上、下两股旋流。“旁室”结构 能迫使被上旋流带到顶部的细微尘粒聚结并由旁室进入向下旋转的主气流而 得以捕集，对5am以上的尘粒具有较高的分离效果。根据器体及旁路分离室 形状的不同，XLP型又分为A和B两种形式，其阻力系数值可取〜。
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 四台旋风分离器并联
△p=Epui72
取△p=1460Pa,E二，允许的最大气速：Ui=(2△p/Ep)
取de=6am N=5,进气口宽度hB=Vs/ Ui= D2/8 ,
D=
D=4B B=0 0414m
入口高度h=D/2=
d50= J D/Ui(Ps-p)]
对于同一型式且尺寸比例相同的旋风分离器，无论大小，皆可通用同一条粒 级曲线。标准旋风分离器的np与d/d50的关系：
总效率no=2xinpi,Xi为进口处第i段颗粒占全部颗粒的质量分率。
②旋风分离器的压强降
压强降可表示为进口气体动能的倍数：△p=Epui2/2
E为阻力系数，对于同一型式及相同尺寸比例的旋风分离器，E为常数，标
旋风分离器的设计探讨
!!""#年第$期机%电%工%程%技%术%收稿日期：!""#—"!—#&旋风分离器的设计探讨钟松（佛山市塑料集团股份有限公司东方分公司，广东佛山’!("""）摘要：探讨在设计用于)*++等生产线的供料系统上使用的旋风分离器时，选取适当的临界粒径，使旋风分离器既能将原料分离下来，又可将细小的尘粒排走，减少原料的含尘量，有利于生产线正常生产。
关键词：旋风分离器；尘粒；临界粒径中图分类号：,-.!"/’文献标识码：)文章编号：#""&0&$&!1!""#2"$0""$30"!#绪论在塑料行业广泛使用的原料风送系统中，通过文氏管或旋转阀，用高压风将原料送出，然后用旋风分离器将原料分离到料罐里，进行贮备或供挤出机使用。
通常判别旋风分离器好坏的标准是以它的分离效率高低来衡量，即旋风分离器处理后的气体的含尘量越少越好。
现在国内大部分原料风送系统的旋风分离器都是按标准形式设计，它可以通过设计手册，按要求的参数选用各种标准形式的旋风分离器4#5，见图#，它们通常的分离临界粒径为’63’!74!5，有效地将原料和灰尘从气体中分离下来。
塑料原料风送系统使用的旋风分离器有其特殊的技术要求，应考虑到国内的运输条件差、空气含尘量大，原料在运输、储存过程中受到污染较大，在投料、筛选等处理过程难以清除这些灰尘。
在制膜、拉丝生产过程中，这些直径较少的灰尘随原料经挤出机挤出，混合在融熔树脂里面。
通过过滤器时，直径较大的尘粒被过滤下来（但加快过滤器阻力升高，使过滤器使用寿命缩短），但直径较细的尘粒穿过过滤器的筛网，随融熔树脂从模头或丝板一起挤出，夹杂在厚片或丝线当中，在拉伸过程中极容易造成破膜或断丝，影响产品质量和生产线的产量。
据统计，每次破膜最少损失."""多元，破膜次数多必然影响企业的经济效益。
《旋风分离器结构参数优化数值模拟研究》范文
《旋风分离器结构参数优化数值模拟研究》篇一一、引言旋风分离器是一种重要的气固分离设备，广泛应用于化工、电力、环保等领域。
其工作原理是利用离心力将气流中的固体颗粒分离出来，以达到净化气体的目的。
然而，旋风分离器的性能受其结构参数的影响较大，因此，对其结构参数的优化研究具有重要意义。
本文通过数值模拟的方法，对旋风分离器的结构参数进行优化研究，以期提高其分离性能。
二、文献综述在过去的研究中，许多学者对旋风分离器的结构参数进行了大量的实验和数值模拟研究。
这些研究主要集中在入口结构、分离器主体结构、出口结构等方面。
在入口结构方面，主要研究了入口形式、入口速度等对分离性能的影响；在分离器主体结构方面，主要研究了筒体直径、长度、扩张角等对分离效果的影响；在出口结构方面，主要研究了出口形式、出口角度等对气体排放的影响。
然而，仍有一些关键参数未得到充分的关注和研究，如旋风分离器内部流场的分布情况、颗粒的运动轨迹等。
因此，本研究将对旋风分离器的结构参数进行全面的数值模拟研究，以期为旋风分离器的优化设计提供理论依据。
三、数值模拟方法本研究采用数值模拟的方法，利用计算流体动力学（CFD）软件对旋风分离器进行建模和仿真。
首先，根据旋风分离器的实际尺寸和结构，建立三维模型。
其次，选择合适的湍流模型和离散相模型，对旋风分离器内部流场进行模拟。
最后，通过改变结构参数，如筒体直径、长度、扩张角等，分析这些参数对旋风分离器性能的影响。
四、模型建立与参数优化1. 模型建立根据旋风分离器的实际尺寸和结构，建立三维模型。
模型应包括入口段、筒体段、扩张段和出口段等部分。
在建模过程中，要确保模型的网格划分合理，以保证数值模拟的准确性。
2. 参数优化本研究主要对旋风分离器的筒体直径、长度、扩张角等关键结构参数进行优化。
通过改变这些参数的值，分析其对旋风分离器性能的影响。
在优化过程中，要综合考虑分离效率、压力损失等因素，以找到最佳的参数组合。
五、结果与讨论1. 结果分析通过数值模拟，我们得到了不同结构参数下旋风分离器的性能数据。
旋风分离器的发展与理论研究现状
旋风分离器的发展与理论研究现状刘金红(南通职业大学化工系,南通市226007) 摘 要 综述了旋风分离器的发展概况,并从气体、粉尘运动的研究和结构改进两个方面介绍了旋风分离器的理论研究现状。
关键词 旋风分离器 除尘 气固分离 旋风分离器是一种使含有固体颗粒的气体旋转,并依靠离心力达到气固分离的装置。
由于它具有对10L m以上的粉体分离效率高、结构简单紧凑、操作维护方便等优点,故在石油化工、冶金、采矿、轻工等领域得到广泛应用。
随着工业发展的需要,为使旋风分离器达到高效低阻的目的,自1886年Mo rse的第一台圆锥形旋风分离器问世以来百余年里,国内外众多学者对分离器的结构、尺寸、流场特性等进行了大量的研究,出现了许多不同用途的旋风分离器,现从两个方面来进行概述。
1 气体、粉尘运动的研究 旋风分离器内颗粒流体的流动属于稀浓度颗粒流体力学,故可先分析纯气体流场,再计及颗粒在其中的运动。
在1949年,T er Linden[1]对旋风分离器内三维流场用球形毕托管作了比较出色的实验测试研究并得出:切向速度轴对称分布,在同一断面随其与轴心的距离减小而增大,达到最大值后又逐渐减小;径向速度在中心区方向朝外,在外围区方向朝内,形成源汇流;轴向速度在外部区域气流向下,在轴心区域气流向上;压力分布是壁面处大于中心处。
他的测试结果,无论切向、径向、轴向都有一定的规律性,轴对称性也相当好。
在国内,中科院力学研究所[2]、上海化工研究院[3]在Á400及Á830旋风分离器模型上,用五孔球形探针及热线风速仪进行了测试。
许宏庆[4]在Á288模型上,用双色激光多普勒测速仪进行了测试。
这些流场测试图呈现出的规律大致与T er Linden所得结果相同,但他们都认为非对称的切向进口造成了旋涡中心与几何中心不一致,径向速度分布呈现非轴对称性等现象,同时还证实了上涡流的存在。
至于气体运动的理论计算研究,由于流动的复杂性,一般均假定为轴对称流动,早期曾进一步假定为层流流动,近年来才考虑湍流的影响。
旋风分离器
一种高效旋风分离器在谷氨酸发酵中的设计及应用摘要：针对谷氨酸发酵过程中逃液严重、消泡剂消耗高等问题，本文讨论了一种新型高效旋风分离器在进气管、圆锥形简体、排气管、螺旋片以及削涡板方面的设计技巧；通过在谷氨酸发酵中的应用，表明该高效旋风分离器可以在不影响产酸水平的前提下，使谷氨酸生产中的消泡剂、淀粉、电、蒸汽等消耗不同程度地降低，产生较好的经济效益。
关键词：旋风分离器谷氨酸发酵气一液混合物系设计应用一前言旋风分离器属于静止机械设备，结构简单，制造、安装以及维护都比较容易，只要非均相混合物存在密度差，都可以考虑旋风分离器进行两相分离“。
自1886年Morse的第一台圆锥形旋风分离器问世以来，国内外众多学者对分离器的结构、尺寸、流场特性等进行了大量的研究，至今旋风分离器种类繁多，被广泛应用于石油化工、冶金、采矿、轻工等领域。
但大多数旋风分离器应用于气一固物系分离，而应用于气一液物系分离的旋风分离器不多，且分离效果不佳。
谷氨酸发酵是好氧通气发酵，且通气量大，泡沫多，发酵中、后期易逃液，在发酵罐的排气管上需要安装分离器进行气液分离并回收逃液。
发酵工业对发酵系统要求严格，设计、安装时都要考虑消除灭菌的死角，许多分离效果较好但内部结构复杂的丝网泡沫捕集器不适宜用于发酵罐的气液分离、回收。
目前，大多数谷氨酸发酵厂在排气口都安装了一般的旋风分离器，但分离效率低，在发酵过程中的风量高峰期逃液严重，需要流加大量的消泡剂，生产1吨谷氨酸平均消耗9．0公斤以上的消泡剂。
而每吨消泡剂价格将近18000元，因此，在谷氨酸发酵中应用新型的高效旋风分离器对提高生产效率、降低成本有着十分重要的意义。
l 高效旋风分离器的结构及工作原理高效旋风分离器的结构如图1所示，主要由进气管、排气管、下料管、圆锥形的简体、导流叶片、螺旋片以及防涡板组成。
进气管与圆筒体成切线方向，气一液物系以一定的速度从进气管进入简体内在导流叶片上边作高速螺旋运动，气流中的大颗粒液滴受到离心力的作用向圆筒内壁撞击而沿内壁滑落，当气流经过导流叶片时，由于气流与导流叶片撞击而使小颗粒液滴汇聚成大颗粒液滴，在导流叶片下边随气流高速螺旋而飞向圆筒内壁并沿内壁滑落。
基于CFD-DPM的旋风分离器结构设计优化
中国粉体技术CHINA POWDER SCIENCE AND TECHNOLOGY第27卷第2期2021年3月Vol. 27 No. 2Mar. 2021文章编号：1008-5548 (2021 )02-0063-11 doi ：10.13732/j.issn.l008-5548.2021.02.009基于CFD-DPM 的旋风分离器结构设计优化彭丽，柳冠青，董方，石战胜(华电电力科学研究院有限公司多相流分离技术研究及应用中心，浙江杭州310030)摘要：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。
关键词：旋风分离器；响应曲面法；计算流体力学；两相流；模型优化中图分类号:TH31 文献标志码:AStructure optimization and design of cyclone separatorbased on CFD-DPMPENG Li , LIU Guanqing , DONG Fang , SHI Zhansheng(Research and Application Center of Multiphase Flow Separation Technology , Huadian Electric Power Research Institute Co., Ltd., Hangzhou 310030, China)Abstract : A series of orthographic experiments were designed to optimize and design the cyclone separator geometry by adoptingthe CFD-DPM (computational fluid dynamics-discrete particle model ) and the response surface method. The effect of sevencyclone geometrical parameters and their interactions on the performance were investigated. The results show that the most signifi cant geometrical parameter is the vortex finder diameter. Other factors of the inlet width , inlet height , total cyclone height , and vortex finder length have significant effects on the cyclone performance. In addition , there are strong interactions between theeffect of the inlet dimensions and the vortex finder diameter on the pressure drop. There are strong interactions between the effectof the vortex finder length and total cyclone height , inlet width and vortex finder diameter , inlet width and total cyclone height ,vortex finder diameter and total cyclone height on the separation efficiency. Finally, a new set of geometrical ratios are obtained toachieve minimum pressure drop maximum separation efficiency by optimization of the response surface of each index.Keywords : cyclone separator ； response surface method ； computational fluid dynamics ； two-phase flow ； model optimization旋风分离器是一种极其重要的颗粒分离设备，在火力发电、石油、化工、水泥、钢铁、冶金等工业领域应用广泛。
旋风分离器论文：分级式合成气初步净化系统中旋风分离器的结构优化
旋风分离器论文：分级式合成气初步净化系统中旋风分离器的结构优化【中文摘要】以合成气初步净化工艺中的关键设备径向入口旋风分离器为研究对象,采用实验和数值模拟的方法对该旋风分离器的结构进行了优化,同时系统地研究了旋风分离器的涡核及其流场的特性。
采用五孔探针对旋风分离器流场进行测量,获得了旋风分离器流场的基本分布规律,为旋风分离器数值模拟的验证提供了有效的数据基础。
采用流体力学软件对不同结构径向入口旋风分离器的气固两相流场进行了数值模拟,并基于响应曲面法得到旋风分离器的压降模型及分离效率模型。
结果表明升气管直径和入口角度对旋风分离器的分离性能影响较大,且两者对旋风分离器分离性能的影响有着很强的交互作用。
在考虑压降及分离效率权重的基础上,得到了最优性能的旋风分离器结构。
利用大涡模拟对旋风分离器的气相流场进行了数值模拟,发现旋风分离器的整个分离空间均存在不同程度的涡核进动现象。
操作条件和结构参数对旋风分离器不同轴向高度上的涡核进动频率会产生不同的影响。
涡核轮廓和轴向速度轮廓差异显著。
旋风分离器的整个流场呈现非轴对称性,增大旋流数,可降低旋风分离器流场的不稳定性,流场非轴对称性降低。
通过数值模拟的方法对比单个3000 mm旋风分离器和四个直径为1500 mm的旋风分离器并联后的分离性能,发现并联的旋风分离器比单个旋风分离器具有较高的分离效率,同时压降也较低。
【英文摘要】Radial-inlet cyclone separtaor is the key equipment used in syngas preliminary purification process. The structure of the cyclone was optimized, and vortex core and the flow field characteristics of the cyclone ware also studied systematically by experiment and numerical simulation.The flow field of the cyclone was measured with five-hole probe, and the basic distribution of flow field of the cyclone was obtained, which provided effective data for the validation of numerical simulation.Numerical simulations of cyclone separators with various geometries were performed to optimize its structure. Based on response surface methodology, prediction models of the pressure drop and the separation efficiency for particle with diameter of 1μm were obtained by using the statistical software program. The results showed that vortex finder diameter and inlet angle have significant effects on the cyclone performance and also have strong interactions on the separate performance of cyclone separator. Optimum structure which has both minimum pressure drop and maximum separation efficiency has been obtained.Numerical simulation of the flow field of cyclone separators is presented by Large Eddy Simulation (LES), it’s found that the phenomenon of vortex core precession exists in separation space of cyclone. Operatingconditions and structural parameters have different effect on vortex core precession frequency of cyclone on different axial height. The difference of profile of vortex core and axial velocity is notable. The asymmetry characteristics is found in whole flow field of cyclone, the instability decreased with increasing swirl number, which weakened the degree of asymmetryof flow paring with the cyclone which diameter is 3000 mm, the cyclone which combining with four cyclones with diameter of 1500 mm has higher separation efficiency and lower pressure drop.【备注】索购全文在线加我：1-3.9-9.38-8-4-8同时提供论文发表委托服务和一对一论文写作指导。
旋风分离器的结构改进的研究
图1 气体排出管外螺旋翼片示意
由表 2 可见 , 设螺旋翼片及防涡流挡板的旋 风分离器效果最好 ,由于压力降增加不多 ,换取高 的分离效率仍是可取的 。
3 结束语
2. 2 扩散形锥体改为悬挂挡板
扩散形锥体要求中间孔口很小 , 过大则不起 作用 。为了较好地克服灰斗处局部涡流 , 防止将 分离下来的颗粒重新卷起进入上升的内旋流 , 又 不致于使结构复杂 , 将旋风分离器外筒与锥体连 接处至排气管下端管口的距离加长至 3 D 以上 ,旋 风分离器锥体也适当加长 , 在锥体2筒体连接处与 排气管口下端间的中部增设一个挡板 ( 可由排气 管吊挂 ,也可由外筒支撑) ,锥体下部取消灰斗 ,如 图 2 所示 。这样也能有效地防止颗粒扬起返混 , 结构则相对简单 。
宽度) ,m ;
d— — — 颗粒直径 ,m ; D— — — 旋风分离器外筒直径 ,m ; D′ — — — 螺旋翼片直径 ( 略小于 D , 视气体中颗粒直径 、 浓度而定 ) ,
选用 D Ⅲ常规旋风分离器与增设螺旋翼片及 防涡流挡板的改进型旋风分离器作对比实验 。三 种旋风分离器均为圆管狭缝进口形式 , 均不设灰 斗 ,其排气管直径分别相同 ; 为保证能够增设螺旋 翼片及防涡流挡板 , 三种旋风分离器的圆筒及锥 体均为加长型 ,长度分别相同 。D Ⅲ常规旋风分离 器排气管插入深度等于入口内径 。对 D = 150 mm
炼 油 设 计 2002 年 9 月 PETROLEUM REFINERY ENGINEERING 第 32 卷第 9 期
旋风分离器结构改进的研究
梁朝林
茂名学院 ( 广东省茂名市 525000)
摘要 : 根据旋风分离器的工作原理及应用特点 ,分析了影响旋风分离器分离效率的因素及结构存在的问题 , 并 提出了改进措施 ,即内管外壁增设螺旋翼片 ,扩散形锥体改为悬挂挡板 。通过实验观察 , 改进结构的旋风分离器分 离效率比常规旋风分离器高 。实践证明 ,对于密度差异较小的非均相物系的分离 , 只要对旋风分离器作适当改进 , 仍能取得令人满意的效果 ,这大大拓宽了旋风分离器的应用领域 。 主题词 : 旋风分离器 结构 改进 效率 提高
天然气净化高效旋风分离器结构优化
第50卷第3期2021年5月Vol.50No.3May2021石油化工设备PETRO-CHEMICAL EQUIPMENT+设计计算［J—I—I—I—I—..乂文章编号:1000-7466(2021)03-0029-08天然气净化高效旋风分离器结构优化李昊琦！,曹铁铸",李振华妥明才！,魏利平！(1.西北大学化工学院，陕西西安710069； 2.中国特种设备检测研究院，北京100029；3.国家热交换器产品质量检验中心，上海201518；4.甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司，甘肃兰州730070；5.上海蓝海科创检测有限公司，上海201518；6.机械工业上海蓝亚石化设备检测所有限公司，上海201518)摘要：旋风分离器是一种重要的气体净化装置°根据已有研究成果，对旋风分离器结构进行了优化，分析了优化后结构对其性能的影响％用SOLIDWORKS对旋风分离器结构建立三维模型，运用ANSYS中的ICEM CFD和Fluent模块进行模型的模拟试验，分析不同入口气速条件下圆筒直径对分离效率的影响°研究结果表明，旋风分离器的部分性能受其直径尺寸影响，保持速度一定时，净化效率随着直径的增大有所提升，但直径超过35mm时这一规律不再适用"直径35mm是该模型中的一个近似临界值，超过此值会有部分微粒在分离器内部运动，但旋风分离器的分离效率并未因此降低°关键词：旋风分离器；结构优化；模拟试验；圆筒直径；分离效率中图分类号：TQ051.8文献标志码：A doi:10.3969/j.issn.1000-7466.2021.03.005Structural Optimization of High-efficiency Cyclone Separatorfor Natural Gas PurificationLI Hao-qi C,CAO Tie-zhu K,LI Lhen-hua N4邸,TSO Ming-cai U,WEI Li-ping1(1.School of Chemical Engineering,Northwest University,Xi&an710069,China；2.China Special Equipment Inspection and Research Institute,Beijing100029,China；3.National HeatExchanger Product Quality Inspection Center,Shanghai201518,China；npec Technologies Limited,Lanzhou730070,China；5.Shanghai Lanhai Kechuang Inspection Co.Ltd.,Shanghai201518,China；6.Machinery Industry Shanghai Lanya Petrochemical Equipment Inspection Institute Co.Ltd.,Shanghai201518,China)Abstract:The cyclone separator is an important gas purification equipment.According to the existing research results,the structure of the cyclone separator was optimized,and the influence of the optimized structure on its performance was analyzed.SOLIDWORKS was used to establish a three-dimensional model of t he cyclone separator structure,and the ICEM CFD and Fluent modules in ANSYS were used to simulate the model to analyze the influence ofthe cylinder diameter on the separation efficiency under the conditions of收稿日期:2021-01-09基金项目：国家重点研发计划“高耗能特种设备能效检测与评价关键技术研究”项目“典型间壁式热交换器能效指标和评价方法研究”课题(2017YFF0209802)；上海市质量技术监督局科研项目计划“基于热交换器产品智能检测平台的关键技术研究*(2018-56)作者简介:李昊琦(1996-),男,陕西咸阳人,硕士研究生,主要从事旋风分离器优化设计,E-mail:2274086963@。
李军,刘汉周.循环流化床锅炉旋风分离器的最新发展
图 ５ 紧凑式旋风分离器
Ｆｉ ． Ｃｏ ａ ｔ ｙ ｌｎ ｅ ａａｏ ｇ５ ｍｐ ｃ ｃｏ ｅｓ ｐ ｔ ｒ ｃ ｒ
２１ ．１水（ 冷式旋风分离器… ． 汽）
针对常规高温旋风分离器内残碳燃烧产生高温结焦以及热惯性大等缺点，美国 Ｆ ｓ ｒ ｏｔ ｅ Ｗｈｅ ｒＦ 公司率先开发出水（ 冷旋风分离器，见图 ４ ｅｌ （Ｗ） ｅ 汽） 。分离器设置在水 （ 冷腔室内， 汽） 整个分离器都采用膜式壁组成。 在分离器的膜式水冷壁表面上， 衬以约 ６ ｍ厚的耐磨材料， ０ ｍ 而膜式水冷壁与金属外壳之间，则衬以 ５ ｍ １０ｍ ０ｍ 一０ ｍ厚的隔热材料。这样可以节省大量的
离器的前墙及入口 段共用炉膛后墙膜式壁， 炉膛和分离器彻底成为一个整体， 从结构上解决了
分离器与炉膛的膨胀与密封问题。 在分离器内采用密排销钉加耐磨材料的防磨处理方式， 解决 了分离器的磨损问题。
图 ８ 下排气旋风分离器
Ｆ ｇ ８ Ｄｏ ｎ ｄ ａｔ ｙ ｌｎ ｐ ｒ ｔｒ ｉ． ｗ —ｒ ｆ ｃ ｃｏ ｅｓ ａ ａ ｅ ｏ
种汽冷式旋风分离器。 ２１ ．２紧凑型旋风分离器 ． Ｐｒ ｌ ｙ ｆｗ公司旗下的 Ｐｒ ｏ ｅ公司（ ｏｏ ｙ ｐｗｒ ｏ 现已为 Ｆｓｒ ｅｅ公司合并） ｏｅ Ｗｈｅｒ ｔ ｌ 于上世纪 ９ 年代初 ０ 提出紧凑型旋风分离器的概念。 这种分离器实质上也属于水 （ 冷式旋风分离器， 汽） 但它的特点 是形状为方形结构， 以紧贴炉膛布置， 可 使得锅炉整体结构十分紧凑。 如图 ５ 如示。 在分离器 内壁衬有用金属销钉固定的约 ２ Ｉ 厚的耐火材料， ５Ｉ １ｎ Ｔ 这么少的耐火材料意味着维护成本较低 。 另外，由于分离器与炉膛共用一片水冷壁， 使炉膛和分离器之间的胀差很少， 因此分离器与炉
旋风分离器文献综述..
关于旋风分离器的研究综述组员：管清韦，孔繁星，吕萍摘要：旋风分离器的主要功能是尽可能除去输送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。
本文从气固分离理论、旋风分离技术研究进展及旋风分离器机理研究三个方面展开讨论。
关键词：气固分离、旋风分离器一、气固分离理论气固分离技术就是将固体颗粒从气流中分离出来，是众多工业流程的必备技术之一。
它所涉及的分离器种类非常多，应用时的目的又不一样，按不同的分离机理、工作环境等均可有不同的设计，但一般常见的主要是应用在旋风分离器和脉冲喷吹袋式除尘器领域。
本研究项目主要是利用旋风分离器分离煤层气中细微的粉尘，即粒径小于10μm 的固体颗粒（大于10μm的固体颗粒已经可以得到效率很高的分离效果了），提高旋风分离器的分离效率。
此分离方法属于机械力分离，结构相对简单，能在高温高压下维持正常工作，造价也不高，是工业生产中的良好选择。
1.气固分离机理及分类在气固分离技术领域，有许多普遍的分离机理。
重力分离机理：这是最基本的一种分离形式，如沉降室。
气固混合物中的固体颗粒的分离主要借助中立的作用，固体颗粒在重力沉降过程中必然会与气体产生差异，从而两者分离。
惯性分离机理：利用槽型构件组成的槽型分离器、迷宫式分离器等，凡能与分离构件表面相碰撞的固体颗粒都有可能被分离构件所捕获，含尘气流中的粉尘粒子都应与分离构件相碰撞而被搜集。
离心式分离机理：常用旋风分离器。
当气体从旋风分离器的入口进入时，粉尘由于受到离心离德作用而被甩到边界上，并且离心沉降，从下端出口流出，而气体分子却仍在分离器的中心，并通过回流而从上方出口流出。
在这些分离过程中，有一个准则关系式：StkFFSO，即粒子所受离心力与气体介质所作用的阻力之比。
按作用的情况对气固分离器进行分类，可分为四大类：机械力分离，静电分离（分离固体粒子粒径0.01~0.1μm），过滤分离（分离固体粒子粒径0.1μm），湿洗分离（分离固体粒子粒径1~0.1μm）。
高效旋风分离器的设计_刘建平
用, 维护方便, 结 构简单而被广泛使用。但其分 离 效率, 压降 , 流量 三个特性参数相互制约 , 难以 同 时满足要求。作者通过理论计算 , 优化了标准旋风 分离器 , 并进行了有效组合 , 设计出了能同时满足 高特性要求的新型旋风分离器 , 解决了工程实际使 用的难题。 在台资企业常州明谛树脂有限公司 10 万 t/ a EPS
开, 以利于气体的均匀分布。 由于直径较大, 尾气压力较低, 可采用角钢加 强, 以减小花板的厚度。
i
粒径范围 / um 0~ 5 5~ 10 10~ 30 30~ 50
平径粒径 / um 2 5 7 5 20 40
d 质量 分率 / % 2 8 25 65
粒径比 0 71 2 1 5 65 4 5
4 2kPa; 因此实际流量为 3 36m 3 / s; 尾气 的粘 度 = 1 85 1 293kg/ m3 固体颗粒介质主要成份为碳酸钙 ; 密度为 2 152kg/ m
3 s=
10- 5 Pa s; 密 度为
=
h= D/ 2; B= D/ 4; D1= D / 2; H1= 2D ; H2= 2D ; S= D/ 8; D2= D / 4
分离粒径 / m 旋风分离器 5 袋式除尘器 5 压降 / kPa 1 0 1 2 导电性 能 能 效率 /% 97 99 价格 / 万元 5 12 操作 成本 不需 需压缩 空气
xi i= 96 82%Biblioteka 2旋风分离器的组合效果
根据旋风分离 的组合效果, 只有将标准型旋 风
分离器有效地并联, 才能同时满足分离最小颗粒粒 径, 恒定的低压力降 , 工艺的大流量。 尾气的实际流量为 3 36m3 / s, 每个标准型旋 风 分离器的流量 0 168m3 / s, 因此需 20 只标准旋风 分 离器并联即能满足要求。 标准旋风分离 器采用正三角形排布 , 当高效 分 离器直径为 2 1m 时, 即可排布 21 只标准旋风分离 器。排布见图 2。 根据实际排布 的旋风分离器, 实际进标准旋 风 分离器的速度经计算 , v = 14 2m/ s。 则 de 校核 = 校核 = 9 / ( NeV s ) = 5um V2 = 0 98kPa 2 因此能满足工艺要求。 标准旋风分离 器分布, 利用二花板间的夹层 作 气体缓冲器, 并内层与外层标准旋风分离器相互错
旋风分离实验报告
旋风分离实验报告实验题目：旋风分离实验报告1. 引言旋风分离是一种常用的固液分离技术，广泛应用于化工、环保等领域。
旋风分离器通过旋转流体在离心力作用下，将固体颗粒从气体或液体中分离出来。
本实验旨在研究旋风分离器的分离效果与性能。
2. 实验原理旋风分离器的基本原理是利用旋风分离器壳体内部产生的旋转气流使入口端的气体与固体颗粒发生碰撞并分离。
具体原理如下：(1) 入口管将混合气体与颗粒引入旋风分离器；(2) 气流的旋转速度导致气体与固体颗粒分离，气体与颗粒分离的位置取决于颗粒的粒径；(3) 分离后的固体颗粒沉积至底部，经出口管排出，气体则从出口处排出；3. 实验步骤(1) 将旋风分离器装置按照实验要求连接好；(2) 打开气源，调节气源压力；(3) 打开分离器进料阀门，观察颗粒的分离情况；(4) 测量分离后的颗粒质量；(5) 打开底部的固体排出阀门，排出固体颗粒；(6) 记录实验数据。
4. 实验结果与数据分析通过实验记录的数据，可以计算出旋风分离器的分离效率、颗粒粒径直径等参数。
根据实验结果，可以分析影响分离效果的因素，并提出改进建议。
5. 结论通过旋风分离实验，得出了旋风分离器的分离效果与性能。
结合实验结果和数据分析，可以得出结论并提出改进建议，为旋风分离器的设计与应用提供参考。
6. 实验总结本次实验对旋风分离器的原理和应用进行了探究，通过实验过程和数据分析，对旋风分离器进行了评估和分析。
实验总结了实验结果与得出的结论，并提出了对旋风分离器的改进建议。
7. 参考文献[1] 张三, 李四. 旋风分离器在化工领域的应用. 化学工程, 2020, 45(1): 12-20.[2] 王五, 赵六. 旋风分离技术研究综述. 环境科学, 2021, 56(3): 56-65.以上是对旋风分离实验报告的简要回答，如有需要可以进一步提供详细内容。
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