旋风分离器计算结果

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旋风分离器计算程序

旋风分离器计算程序
旋风 分离
备注
6A.1示例中的计算值,HOFFMAN等2001年的实验数据,使用时将此 SHEET整体COPY成一个副本,进行计算
尺寸参数
(m)
计算结果
50切割粒径
8.07
微米
D
外径
D
0.075
总效率
26%
内径
Dx
0.030
粒径
效率 进口组成
出口
放料口直径
Dd
0.060
微米
eff
%
1
0%
13.50%
Vin Theta
Co alpha Rm Vzw
Ar Vow Vocs Vom ReR Vx
53.333 m/s 0.533333333 -
0.004 0.576 0.024 m 13.588 m/s 0.029 m^2 67.86 m/s 18.53 m/s 35.46 m/s 5695.8 56.62 m/s
Din50 D50 CC0>0=L0. C0<10.1
8.000 MU 8.07 mu
0.00578 kg/kg 0.01541 kg/kg 0.00578 kg/kg
迭代计算程序 相对粗糙度 插值得桶体摩擦系数 预计总效率 升气管弗劳德数 总摩擦系数
Ks/R fair eff Frx f
内旋涡旋转速度计算值 #NAME? #NAME?
0.000
b
进料口宽度
b
0.020
2
0%
16.50%
0.000
进料口高度
a
0.038
3
1%
14.00%
0.001
4
3%
9.00%

旋风分离器计算结果

旋风分离器计算结果

旋风除尘器性能的模拟计算一、下图为旋风除尘器几何形状及尺寸,如图1所示,图中D、L及入口截面的长宽比在数值模拟中将进行变化与调整,其余参数保持不变。

图1 旋风分离器几何形状及尺寸(正视图)旋风分离器的空间视图如图2所示。

图2 旋风分离器空间视图二、旋风分离器数值仿真中的网格划分仿真计算时,首先对旋风除尘器进行网格划分处理,计算网格采用非结构化正交网格,如图3所示。

图3 数值仿真时旋风分离器的网格划分(空间)图4为从空间不同角度所观测到的旋风分离器空间网格。

图4 旋风分离器空间网格空间视图本数值仿真生成的非结构化空间网格数大约为125万,当几何尺寸(如D、L及长宽比)改变时,网格数会略有变化。

三、对旋风分离器的数值模拟仿真采用混合模型,应用Eulerian(欧拉)模型,欧拉方法,对每种工况条件下进行旋风分离器流场与浓度场的计算,计算残差<10-5,每种工况迭代约50000步,采用惠普工作站计算,CPU耗时约12h。

以下是计算结果的后处理显示结果。

由于计算算例较多,此处仅列出了两种工况条件下的计算后处理结果。

图5是L=1.3m,D=1.05m 入口长宽比1:3,入口速度10m/s时,在y=0截面(旋风分离器中心截面)上粒径为88微米烟尘的体积百分数含量分布图。

可以明显看出由于旋风除尘器的离心作用,灰尘被甩到外壁附近,而在靠近中心排烟筒下方筒壁四周,烟尘的体积浓度最大。

粒径88微米烟尘的空间浓度分布(空间)粒径88微米烟尘的浓度分布(旋风分离器中心截面)粒径200微米烟尘的空间浓度分布(空间)图5 L=1.3m、D=1.05m、长宽比1:3,入口速度10m/s时烟尘空间分布粒径88微米烟尘的空间浓度分布(空间)粒径88微米烟尘的浓度分布(旋风分离器中心截面)粒径200微米烟尘的空间浓度分布(空间)图6 L=2.3m、D=1.5m、长宽比1:1,入口速度15m/s时烟尘空间分布四、计算结果计算中,首先确定几何尺寸L,按照给定的两种烟尘颗粒,分别对L=2.3m、L=1.8m、L=1.3m、L=0.8m四种情况进行对比计算,对比计算结果为L=2.3m、L=1.3m时除尘效率较高。

35t/h锅炉旋风分离器锥斗计算

35t/h锅炉旋风分离器锥斗计算

已知条件:若厚度为8mm,则:底面内圆直径 D1 = 1620 mm底面外圆直径 D2 = 1636 mm顶面内圆直径 d1 = 400 mm顶面外圆直径 d2 = 416 mm平截空心圆锥体高度 h = 1910 mm计算结果:平截空心圆锥体的上底面积 Sd1 = 10254.16 mm^2平截空心圆锥体的下底面积 Sd2 = 40916.1 mm^2平截空心圆锥体的侧面积 Sc = 12824825.84 mm^2平截空心圆锥体的表面积 Sn = 12875996.1 mm^2平截空心圆锥体的体积 V = 48867599.39 mm^3 ( 0.048867599 m^3 ) 平截空心圆锥体的重心位置 Zs = 764.25 mm若按密度(7850Kg/m^3)计算重量 = 383.6 Kg已知条件:若厚度为10mm,则:底面内圆直径 D1 = 1620 mm底面外圆直径 D2 = 1640 mm顶面内圆直径 d1 = 400 mm顶面外圆直径 d2 = 420 mm平截空心圆锥体高度 h = 1910 mm计算结果:平截空心圆锥体的上底面积 Sd1 = 12880.53 mm^2平截空心圆锥体的下底面积 Sd2 = 51207.96 mm^2平截空心圆锥体的侧面积 Sc = 12850021.96 mm^2平截空心圆锥体的表面积 Sn = 12914110.45 mm^2平截空心圆锥体的体积 V = 61204508.08 mm^3 ( 0.061204508 m^3 ) 平截空心圆锥体的重心位置 Zs = 764.62 mm若按密度(7850Kg/m^3)计算重量 = 480 Kg。

旋风分离器计算结果

旋风分离器计算结果

旋风分离器计算结果标准化工作室编码[XX968T-XX89628-XJ668-XT689N]旋风除尘器性能的模拟计算一、下图为旋风除尘器几何形状及尺寸,如图1所示,图中D、L及入口截面的长宽比在数值模拟中将进行变化与调整,其余参数保持不变。

图1 旋风分离器几何形状及尺寸(正视图)旋风分离器的空间视图如图2所示。

图2 旋风分离器空间视图二、旋风分离器数值仿真中的网格划分仿真计算时,首先对旋风除尘器进行网格划分处理,计算网格采用非结构化正交网格,如图3所示。

图3 数值仿真时旋风分离器的网格划分(空间)图4为从空间不同角度所观测到的旋风分离器空间网格。

图4 旋风分离器空间网格空间视图本数值仿真生成的非结构化空间网格数大约为125万,当几何尺寸(如D、L及长宽比)改变时,网格数会略有变化。

三、对旋风分离器的数值模拟仿真采用混合模型,应用Eulerian(欧拉)模型,欧拉方法,对每种工况条件下进行旋风分离器流场与浓度场的计算,计算残差<10-5,每种工况迭代约50000步,采用惠普工作站计算,CPU耗时约12h。

以下是计算结果的后处理显示结果。

由于计算算例较多,此处仅列出了两种工况条件下的计算后处理结果。

图5是L=1.3m,D=1.05m 入口长宽比1:3,入口速度10m/s时,在y=0截面(旋风分离器中心截面)上粒径为88微米烟尘的体积百分数含量分布图。

可以明显看出由于旋风除尘器的离心作用,灰尘被甩到外壁附近,而在靠近中心排烟筒下方筒壁四周,烟尘的体积浓度最大。

粒径88微米烟尘的空间浓度分布(空间)粒径88微米烟尘的浓度分布(旋风分离器中心截面)粒径200微米烟尘的空间浓度分布(空间)粒径200微米烟尘的浓度分布(旋风分离器中心截面)图5 L=1.3m、D=1.05m、长宽比1:3,入口速度10m/s时烟尘空间分布粒径88微米烟尘的空间浓度分布(空间)粒径88微米烟尘的浓度分布(旋风分离器中心截面)粒径200微米烟尘的空间浓度分布(空间)粒径200微米烟尘的浓度分布(旋风分离器中心截面)图6 L=2.3m、D=1.5m、长宽比1:1,入口速度15m/s时烟尘空间分布四、计算结果计算中,首先确定几何尺寸L,按照给定的两种烟尘颗粒,分别对L=2.3m、L=1.8m、L=1.3m、L=0.8m四种情况进行对比计算,对比计算结果为L=2.3m、L=1.3m时除尘效率较高。

旋风分离器的工艺计算

旋风分离器的工艺计算

旋风分离器的工艺计算目录一.前言 (3)1.1应用范围及特点 (3)1.2分离原理 (3)1.3分离方法 (4)1.4性能指标 (4)二.旋风分离器的工艺计算 (4)2.1旋风分离器直径的计算 (5)2.2由已知求出的直径做验算 (5)2.2.1计算气体流速 (5)2.2.2计算旋风分离器的压力损失 (5)2.2.3旋风分离器的工作范围 (6)2.3进出气管径计算 (6)三.旋风分离器的性能参数 (6)3.1分离性能 (6)3.1.1临界粒径d pc (7)3.1.2分离效率 (8)3.2旋风分离器的压强降 (8)四.旋风分离器的形状设计 (9)五.入口管道设计 (10)六.尘粒排出设计 (10)七.算例(以天然气作为需要分离气体) (11)7.1工作原理 (11)7.2基本计算公式 (12)7.3算例 (13)八.影响旋风分离器效率的因素 (15)8.1气体进口速度 (15)8.2气液密度差 (15)8.3旋转半径 (15)参考文献 (15)旋风分离器的工艺计算摘要:分离器已经使用十分广泛无论在家庭生活中还是工业生产,而且种类繁多每种都有各自的优缺点。

现阶段旋风分离器运用比较广泛,它的性能的好坏主要决定于旋风分离器性能的强弱。

这篇文章主要是讨论旋风分离器工艺计算。

旋风分离器是利用离心力作用净制气体,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,以达到气固液分离,以保证管道及设备的正常运行。

在本篇文章中,主要是对旋风分离器进行工艺计算。

关键字:旋风分离器、工艺计算一.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。

它是利用旋转气流产生的离心力将尘粒从气流中分离出来。

旋风分离器结构简单,没有转动部分制造方便、分离效率高,并可用于高温含尘气体的分离,而得到广泛运用。

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。

旋风分离器计算

旋风分离器计算

进口中位径
Dd
迭代计算程序 ReR初值 相对粗糙度 查表得桶体摩擦系统 预计总效率 升气管弗劳德数 总摩擦系数 内旋涡旋转速度计算值
ReR0 Ks/R fair eff Frx f V0cs
936.111 0.00046 0.0058 0.950 10.566 0.007 18.6005
m/s
Rin
旋风分离器计算程序--Muschelknautz模型方法
Refer to 6A.1 Hoffmann etc, 2001 experiment data 尺寸参数 D 外径 内径 放料口直径 进料口宽度 进料口高度 总高 锥体高度 空间高度 升气管底与进料口高差 进气平均半径 空气密度 空气粘度 器壁粗糙度 Ht 操作参数 V0cone Dcone Hc 空气体积流量 颗粒浓度 粉尘真密度 堆积密度度 Q C Rho_p Rho_b 144 4.50E-03 2730 1365 D Dx Dd b a Ht Hc Hi Hg Rin (m) 0.200 0.075 0.075 0.040 0.100
压降计算 分离器中损失 旋转涡核与升气管损失 加速压力损失 总压力损失
dP_body dP_x dP_acc Total
197.601 691.529 0.000 889.130
pa pa pa pa
Hi
m^3/hr kg/m^3 kg/m^3 kg/m^3
1.676 99% 效率 eff 7% 71% 95% 99% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100%
微米 进口组成 % 1.00% 1.00% 1.00% 1.00% 1.00% 1.00% 1.00% 1.00% 2.00% 3.00% 10.00% 15.00% 20.00% 15.00% 10.00% 9.00% 4.00% 2.00% 1.00% 1.00% 1.00 25 微米 出口 0.001 0.007 0.009 0.010 0.010 0.010 0.010 0.010 0.020 0.030 0.100 0.150 0.200 0.150 0.100 0.090 0.040 0.020 0.010 0.010 0.99

旋风分离器数值计算及性能实验分析

旋风分离器数值计算及性能实验分析

部流场进行数值计算. 研 究 不 同粒 径 固相 颗 粒 的 运 动 轨 迹 , 揭 示颗 粒在 分 离器 中的 运 动 机 理 , 得 到 旋 风 分 离 器 内部
气流切向速度 、 轴 向速 度 及 切 面 旋 转 矢 量 速 度 的 分 布 规 律 , 并 与 实 验 测 试值 进 行 比对 . 结果表 明 : 在 相 同条 件 下 , 数
R N G模型模拟 了分离器 内部 三维流场流 动情况 , 该模
型虽 能得 到较精确的计算结果 , 但 网格精度要求 高 , 计
算 费时费力. 而R S M 非稳态湍 流模 型被证明能很好 地 模拟旋风分离器 的内部流场 l _ 7 ] .
l 一 引风机 ; 2 一 比托 管 测 试 点 ; 3 一 固定 架; 4 — 控 制板
值 计 算 与 实验 测 试 结 果 非 常 接 近 , 能很 好 地 预 测 切 向 速 度 的 “ 驼 峰” 结 构 及 轴 向 速 度 分 布 的 上 行 流 和 下行 流 ; 随 着 颗粒粒径的增加 , 分 离器 外壁 呈 螺 旋 流 分 布 , 内部 流 夹 带 随粒 径 的 增加 而逐 渐 减 小.
颗粒在 其 内部 的流动极 其复杂 , 近 年来 随着 计算流 体
力学 C F D技术 的发展 , 越来越 多的研究者借 助数值 模 拟方法研究旋风分离器 内的流场[ 】 ] . 魏志军等[ 5 采 用 了三维贴体坐标 , 应用 P HO E N I C S程序对 旋风分离 器
内部气 相 流 场 进 行 了分 析 与 数 值 计 算. Ma等c 6 用
诺 应力模 型 对旋风 分 离器 内部气 流流 场进 行数值 模
拟, 并搭 建实 验 台 , 将数 值计 算结 果与 实验 测试结 果

旋风分离器的工艺计算

旋风分离器的工艺计算

旋风分离器的工艺计算》:*目录一.前言 ............................................................................................................. 错误!未定义书签。

应用范围及特点....................................................................................... 错误!未定义书签。

分离原理................................................................................................... 错误!未定义书签。

分离方法................................................................................................... 错误!未定义书签。

)性能指标 ................................................................................................. 错误!未定义书签。

二.旋风分离器的工艺计算.............................................................................. 错误!未定义书签。

旋风分离器直径的计算........................................................................... 错误!未定义书签。

由已知求出的直径做验算....................................................................... 错误!未定义书签。

旋风分离器计算

旋风分离器计算

作成作成::时间时间::2009.5.14一、問題提出PHLIPS FC9262/01這款吸塵器不是旋風除塵式的,現在要用這款吸塵器測參數選擇旋風分離裝置。

二、計算過程1.選擇工作狀況選擇工作狀況::根據空氣曲線選擇吸入效率最高點的真空度和流量作為旋風分離器的工作狀態。

吸塵器旋風分離器選擇Bryan_Wang已知最大真空度h和最大流量Q,則H-Q曲線的兩個軸截距已知,可確H-Q直線的方程。

再在這個直線上求得吸入功率H*Q最高點(求導數得)。

求解過程不再詳述。

求得最大吸入功率時真空度H=16.5kPa;流量Q=18.5L/s;吸入功率P2=305.25w發現計算得到的吸入功率最大值與產品標稱值375W相差一些,可能是由于測量誤差存在以及壓力損失的原因。

現將真空度及流量按照吸入功率計算值與實際值的比例放大,得真空度H=18.3kPa;流量Q=20.5L/s;2.選擇旋風分離器為使旋風分離裝置體積最小,選擇允許的最小旋風分離器尺寸。

一般旋風分離器筒體直徑不小于50mm,故選擇筒體直徑為50mm。

按照標準旋風分離器的尺寸比例,確定旋風除塵器的結構尺寸。

D0=50mmb=12.5mma=25mmde=25mmh0=20mmh=75mmH-h=100mmD2=12.5mm計算α約為11度一般要求旋風分離器進氣速度不超過25m/s,這里取旋風分離器進氣速度為22m/s.計算入口面積為S=3.125e-4平方米。

則單個旋風除塵器流量為Q=6.9e-3平方米/秒則所需旋風除塵器個數為3個計算分級效率根據GB/T 20291-2006吸塵器標準,這里使用標準礦物灰塵,為大理石沙。

进气粒径分布1030581001903757501500201010102016113顆粒密度ρp=2700kg/m3進口含塵濃度取為10g/Nm3,大致選取空氣粘度μ=1.8e-6Pa*s按照以下公式計算顆粒分級效率:平均粒徑(μm)比重(%)計算結果為d(m)1E-053E-056E-051E-042E-044E-048E-040.0023E-071E-075E-08ηi 111111110.91140.6750.5校核分割粒徑校核分割粒徑x x 5050::按照以下公式計算:計算得知在所有平均粒徑計算得到的分級效率都為100%,而分級效率為50%的粒徑為0.05微米。

旋风分离器旋风长度的分析计算

旋风分离器旋风长度的分析计算

旋风分离器旋风长度的分析计算高翠芝;孙国刚;董瑞倩【摘要】认为当分离器外旋流中损耗的能量(即外旋流向内旋流传递的总能量)与内旋流旋转能量达到平衡,即内外旋流之间能量的传递达到稳定状态时,旋转气流到达旋涡尾端位置.由此,采用分离器内压降定量表征能量的损耗,推导得到旋风长度的计算公式.考察了排气管直径、入口尺寸、排气管插入深度、入口浓度、分离器长度、排尘口直径等因素对旋风长度的影响.将该公式计算结果与实验测量值进行对比,结果表明,该公式能较好地反映各因素对旋风长度的影响趋势,且数值差别较小.该公式通过旋风分离器能量传递的特性推导,具有明确的物理意义,适用性较强.%It was suggested that when the energy lost in the outer vortex (the overall energy transferred from outer vortex to inner vortex) and the rotation energy of the inner vortex reached equilibrium, the energy transfer between the inner and outer vortex reached a stable, and the vortex end could be obtained. Then, a calculation equation of the vortex length was obtained based on the analysis of the energy lost in the cyclone. The effects of the inlet dimension, vortex finder diameter, vortex finder length, cylinder length, dust outlet diameter, inlet concentration on the vortex length were investigated. In addition, the calculated and the measured vortex lengths were also compared. The results indicated that the equation could predict the effect tendency of the factors to vortex length, and the accuracy was generally satisfactory. The equation obtained through the investigation of the energy transfer possessed certain physics principlewith strong adaptability.【期刊名称】《石油学报(石油加工)》【年(卷),期】2012(028)001【总页数】5页(P94-98)【关键词】旋风分离器;旋风长度;压降【作者】高翠芝;孙国刚;董瑞倩【作者单位】中国石油大学重质油国家重点实验室,北京 102249;中国石油大学重质油国家重点实验室,北京 102249;中国石油大学重质油国家重点实验室,北京102249【正文语种】中文【中图分类】TQ051.8旋风分离器内流场为双涡旋转流动,内旋涡通常会在分离器本体的某一位置结束,称为旋涡“端点”或“尾端”,而排气管下口到旋涡尾端的距离定义为自然旋风长[1]。

旋风分离器的工艺计算

旋风分离器的工艺计算

旋风分离器的工艺计算目录一.前言 (3)1.1应用范围及特点 (3)1.2分离原理 (3)1.3分离方法 (4)1.4性能指标 (4)二.旋风分离器的工艺计算 (4)2.1旋风分离器直径的计算 (5)2.2由已知求出的直径做验算 (5)2.2.1计算气体流速 (5)2.2.2计算旋风分离器的压力损失 (5)2.2.3旋风分离器的工作范围 (6)2.3进出气管径计算 (6)三.旋风分离器的性能参数 (6)3.1分离性能 (6)3.1.1临界粒径d pc (7)3.1.2分离效率 (8)3.2旋风分离器的压强降 (8)四.旋风分离器的形状设计 (9)五.入口管道设计 (10)六.尘粒排出设计 (10)七.算例(以天然气作为需要分离气体) (11)7.1工作原理 (11)7.2基本计算公式 (12)7.3算例 (13)八.影响旋风分离器效率的因素 (15)8.1气体进口速度 (15)8.2气液密度差 (15)8.3旋转半径 (15)参考文献 (15)旋风分离器的工艺计算摘要:分离器已经使用十分广泛无论在家庭生活中还是工业生产,而且种类繁多每种都有各自的优缺点。

现阶段旋风分离器运用比较广泛,它的性能的好坏主要决定于旋风分离器性能的强弱。

这篇文章主要是讨论旋风分离器工艺计算。

旋风分离器是利用离心力作用净制气体,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,以达到气固液分离,以保证管道及设备的正常运行。

在本篇文章中,主要是对旋风分离器进行工艺计算。

关键字:旋风分离器、工艺计算一.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。

它是利用旋转气流产生的离心力将尘粒从气流中分离出来。

旋风分离器结构简单,没有转动部分制造方便、分离效率高,并可用于高温含尘气体的分离,而得到广泛运用。

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。

旋风分离器计算

旋风分离器计算

作成作成::时间时间::2009.5.14一、問題提出PHLIPS FC9262/01這款吸塵器不是旋風除塵式的,現在要用這款吸塵器測參數選擇旋風分離裝置。

二、計算過程1.選擇工作狀況選擇工作狀況::根據空氣曲線選擇吸入效率最高點的真空度和流量作為旋風分離器的工作狀態。

吸塵器旋風分離器選擇Bryan_Wang已知最大真空度h和最大流量Q,則H-Q曲線的兩個軸截距已知,可確H-Q直線的方程。

再在這個直線上求得吸入功率H*Q最高點(求導數得)。

求解過程不再詳述。

求得最大吸入功率時真空度H=16.5kPa;流量Q=18.5L/s;吸入功率P2=305.25w現將真空度及流量按照吸入功率計算值與實際值的比例放大,得真空度H=18.3kPa;流量Q=20.5L/s;2.選擇旋風分離器為使旋風分離裝置體積最小,選擇允許的最小旋風分離器尺寸。

一般旋風分離器筒體直徑不小于50mm,故選擇筒體直徑為50mm。

按照標準旋風分離器的尺寸比例,確定旋風除塵器的結構尺寸。

D0=50mm b=12.5mm a=25mm de=25mm h0=20mm h=75mm H-h=100mm D2=12.5mm計算α約為11度發現計算得到的吸入功率最大值與產品標稱值375W相差一些,可能是由于測量誤差存在以及壓力損失的原因。

一般要求旋風分離器進氣速度不超過25m/s,這里取旋風分離器進氣速度為22m/s.計算入口面積為S=3.125e-4平方米。

則單個旋風除塵器流量為Q=6.9e-3平方米/秒則所需旋風除塵器個數為3個計算分級效率根據GB/T 20291-2006吸塵器標準,這里使用標準礦物灰塵,為大理石沙。

进气粒径分布1030581001903757501500201010102016113顆粒密度ρp=2700kg/m3進口含塵濃度取為10g/Nm3,大致選取空氣粘度μ=1.8e-6Pa*s按照以下公式計算顆粒分級效率:平均粒徑(μm)比重(%)計算結果為d(m)1E-053E-056E-051E-042E-044E-048E-040.0023E-071E-075E-08ηi 111111110.91140.6750.5校核分割粒徑校核分割粒徑x x 5050::按照以下公式計算:計算得知在所有平均粒徑計算得到的分級效率都為100%,而分級效率為50%的粒徑為0.05微米。

旋风分离器计算计算

旋风分离器计算计算

数量:6
3×160m^3补糖罐、1×120m^3补料罐 旋风分离器工艺设计
大罐排气空气流量 旋风进口设计流速
高度系数 宽度系数
D H b L1 L2 L0 D1 D2
2.5 m^3/S 18 m/s
0.5 圆整 0.22 1.26263 1.2 m
0.6 600mm 0.264 2600m
1.92 1900mm 3 3000mm
120m^3发酵大罐阻沫器参数
大罐排气空气流量 1.4 旋风进口设计流/S m/s
圆整
进口管道直径 0.273 0.273
L1
1.2 1200mm
L2
0.8 800mm
L0
0.6 600mm
D1
0.25 DN250
D2
0.125 DN125
0.66 600mm 0.6 DN600 0.3 DN300
数量:2
3×20m^3补油罐、3×20m^3补醇罐、1 ×20m^3补小料罐旋风分离器工艺设计
大罐排气空气流量 旋风进口设计流速
高度系数 宽度系数
D H b L1 L2 L0 D1 D2
0.83333 20 0.5 0.22 0.37879 0.31 0.1364 0.992 1.55 0.341 0.31 0.155
m^3/S m/s
圆整
0.62 m 310mm 140mm 1000mm 1600mm 340mm DN300 DN150
数量:2
二、阻 沫器工 艺计算
500m^3发酵大罐阻沫器工艺设计
L0
D1
L1
D
L
大罐排气空气流量 旋风进口设计流速
高度系数 宽度系数
D
进口管道直径

旋风分离器计算模型

旋风分离器计算模型
Rm = D Dx ⋅ = 2 2 5 2 .2 × = 1.658 2 2 m
⎤ )⎥ ⎥ ⎥ ⎦
器壁表面轴向速度 0.9 ∙ 245000 = 5.57 m/s 5 3600 ∙ π ∙ 4 − 1.658 出风管(内筒)弗劳德数: 245000 F = = 3.86 π ∙ 2.2 2.2 3600 ∙ 4 ∙ 2 ∙ 9.8 ∙ 2 V = 雷诺准数初始值: Re 5 0.60 ∙ 5.57 ∙ 2 1.658 = ∙ = 30797 2.865 ∙ 10 15.7
效率% 0.1 0.5 2.5 4.3 6.9 14.9 18.0 20.0 15.0 6.0 4.0 2.0 94.2
讨论: 1)效率与内筒直经和深度的关系
为什么内筒高度增加后,效率反而下降呢?
2)压损与内筒直经和深度的关系
为什么内筒高度增加后,压损反而下降呢?
2. Leith 和 Licht 旋风筒模型
1.8、 内旋涡旋转速度 Vocs
V 其中: = V D ∙D m/s
1+
f∙A ∙V
Vow —— 器壁表面切向速度,m/s f —— 总摩擦系数 Ar —— 摩擦阻力总面积,m2
Q 2 ∙ 3600
D ∙ D
1.9、 50%切割粒径 d50
d = 10 ∙ 18 ∙ μ ∙ 0.9 ∙ 1 Q ∙ 3600 2 ∙ π ∙ (ρ − ρ ) ∙ V ∙H μm
1.11、 气体平均旋转速度 Vom
V = V ∙V m/s
Vow —— 器壁表面切向速度,m/s Vocs —— 内旋涡旋转速度,m/s
1.12、 旋风分离器雷诺数 ReR
Re = V H ∙μ ∙ 1+ V R ∙R ∙V ∙ρ

旋风分离器校核

旋风分离器校核

220mm b
Ht 3.6m V0cone 3.04 Dcone Hc 2.25m
操作参数 空气体积流量 Q 6800 m^3/hr
Hi
Muschelknautz Model Calculation 入口速度(~18~20m/s) 排气速率(~15m/s) Dd Φ219 进气速率(~25m/s) Vin Vin Vin
旋风分离器计算程序-旋风分离器计算程序-尺寸参数 Φ900 D D 设备内径 Dx 排气口直径(D/2) Dd 放料口直径(D/4) 排气筒与进风间隙(D-dx-2*b)/2 b 进料口宽度(a/2) 进料口高度(D/2) 筒体高度(1.5D) 450mm a DX 400mm Dx 1.35m Hg V0cs V0w 总高(4D) 锥体高度(2.5D) 排气管高度(D/8+a) 空间高度(H-D/8-a) 升气管底与进料口高差 进气平均半径 入口管径 a H1 Ht Hc Hi Hg Rin A (m) 结果值 0.90 0.40 0.22 0.03 0.22 0.45 1.35 3.60 2.25 0.60 3.04 0.11 0.34 0.318 计算值 0.900 0.450 0.225 0.060 0.225 0.450 1.350 3.600 2.250 0.563 3.038 0.113 0.340
900结果值计算值0900900dx0400450dd0220225220mm003006002202250450450h11351350450mm400mmht3603600dxdxhc22522500600563135mhi3043038升气管底与进料口高差hg0110113hg进气平均半径rin0340340入口管径0318ht36m操作参数空气体积流量6800m3hrhi304dconehc225mmuschelknautzmodelcalculationvin19080vin15031dd219vin23783旋风分离器计算程序排气口直径d2排气筒与进风间隙ddx2b2进料口宽度a2进料口高度d2筒体高度15d总高4d锥体高度25d排气管高度d8a空间高度hd8a入口速度1820ms排气速率15ms进气速率25msv0wv0csv0cone

分离器设计计算

分离器设计计算

分离器设计题:气量110万方/日,压力为8MPa (表),温度270C ,相对密度为0.6,要求尽可能分离掉大量的固体颗粒(300um )和少量液滴,经查图确定颗粒的沉降速度为0.38m/s 。

试分别设计立式、卧式及旋风分离器。

解:已知:Q g =110万m 3/d P=8MPa T=27℃ S=0.6 ω=0.38m /s 由s=0.6<0.7可得,P pc =4.778-0.248s=4.778-0.248×0.6=4.629MPaT pc =106.1+152.21×0.6=197.4KP pr =P/ P pc =8/4.629=1.7T pr =T/ T pc =300/197.4=1.5根据P pr 和T pr 的值查表2-1可得Z=0.83取η =0.77则ν=ηω=0.77×0.38=0.29m/s实用流量:Q 1=86400g Q ×P 101325.0×293TZ =864001100000×8101325.0×293300×0.83=0.137m 3/s1、立式分离器筒体直径:D=(νπ14Q )1/2=0.78m高度:H=3.3D=3.3×0.78=2.57m进口直径:D 1=(15785.0137.0⨯)1/2=0.11m出口直径:D 2=(10785.0137.0⨯)1/2=0.13m 2、卧式分离器取A=3.3,77.0=η筒体直径:D=(AQ πηω14)1/2=0.43m 长度L=3.3×0.43=1.42m进口直径:D 1=(15785.0137.0⨯)1/2=0.11m 出口直径:D 2=(10785.0137.0⨯)1/2=0.13m 3、旋风分离器取k=1,筒体直径:D=3.39×10-5×(P TZQ g )1/2×K=3.39×10-5×(8110000083.0300⨯⨯)1/2 ×1=0.20m 进口直径:D 1=0.47D=0.47×0.20=0.09m 出口直径:D 2=0.67D=0.67×0.20=0.13m 进口流速:V 1=5.096×10-9×21g PD TZQ =5.096×10-9×2)09.0(8110000083.0300⨯⨯⨯=21.5m/s 出口流速:V 2=5.096×10-9×22g PD TZQ =5.096×10-9×2)13.0(8110000083.0300⨯⨯⨯=10.3m/s筒体流速:V=5.096×10-9×2g PD TZQ =5.096×10-9×2)20.0(8110000083.0300⨯⨯⨯=4.36m/s 因为15m/s<V 1<25m/s,5m/s<V 2<15m/s,2.45m/s<V<4.43m/s,所以K 的取值符合要求,就按照上面计算出来的D ,D 1,D 2设计旋风分离器。

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旋风除尘器性能的模拟计算
一、下图为旋风除尘器几何形状及尺寸,如图1所示,图中D、L及入口截面
的长宽比在数值模拟中将进行变化与调整,其余参数保持不变。

图1 旋风分离器几何形状及尺寸(正视图)
旋风分离器的空间视图如图2所示。

图2 旋风分离器空间视图
二、旋风分离器数值仿真中的网格划分
仿真计算时,首先对旋风除尘器进行网格划分处理,计算网格采用非结构化正交网格,如图3所示。

图3 数值仿真时旋风分离器的网格划分(空间)
图4为从空间不同角度所观测到的旋风分离器空间网格。

图4 旋风分离器空间网格空间视图
本数值仿真生成的非结构化空间网格数大约为125万,当几何尺寸(如D、L及长宽比)改变时,网格数会略有变化。

三、对旋风分离器的数值模拟仿真
采用混合模型,应用Eulerian(欧拉)模型,欧拉方法,对每种工况条件下进行旋风分离器流场与浓度场的计算,计算残差<10-5,每种工况迭代约50000步,采用惠普工作站计算,CPU耗时约12h。

以下是计算结果的后处理显示结果。

由于计算算例较多,此处仅列出了两种工况条件下的计算后处理结果。

图5是L=1.3m,D=1.05m 入口长宽比1:3,入口速度10m/s时,在y=0截面(旋风分离器中心截面)上粒径为88微米烟尘的体积百分数含量分布图。

可以明显看出由于旋风除尘器的离心作用,灰尘被甩到外壁附近,而在靠近中心排烟筒下方筒壁四周,烟尘的体积浓度最大。

粒径88微米烟尘的空间浓度分布(空间)
粒径88微米烟尘的浓度分布(旋风分离器中心截面)
粒径200微米烟尘的空间浓度分布(空间)
粒径200微米烟尘的浓度分布(旋风分离器中心截面)
图5 L=、D=、长宽比1:3,入口速度10m/s时烟尘空间分布
粒径88微米烟尘的空间浓度分布(空间)
粒径88微米烟尘的浓度分布(旋风分离器中心截面)
粒径200微米烟尘的空间浓度分布(空间)
粒径200微米烟尘的浓度分布(旋风分离器中心截面)
图6 L=、D=、长宽比1:1,入口速度15m/s时烟尘空间分布
四、计算结果
计算中,首先确定几何尺寸L,按照给定的两种烟尘颗粒,分别对L=、
L=、L=、L=四种情况进行对比计算,对比计算结果为L=、L=时除尘效率较高。

随后的计算将采用此两种尺寸继续进行。

a)采用L=,分别计算入口速度V=15m/s、V=14m/s、V=13m/s、V=12m/s、
V=11m/s五种情况,经比较V=15m/s除尘效率最高。

b)当旋风分离器进口速度为V=15m/s,改变旋风分离除尘器的出口直径D,
进行对比计算。

旋风分离器直径分别为D=、D=、D=、D=1. 5m,经比较计算D=时,旋风分离器分离效果最佳。

c)当旋风分离器进口速度V=15m/s、D=时,改变旋风除尘器入口宽高比例
进行对比计算,所选用的三个比例为1:3,3:1和1:1 。

选择宽高比
例时,满足入口截面积不变。

经对比计算,当宽高比为1:3时旋风分离器分离效果最佳。

这表明竖高型旋风分离器入口有利于旋风分离器的除
尘。

通过旋风除尘器的分离效率对比计算,可以清楚的看到,对于L=、、出口直径D=、入口宽:高为1:3、入口速度为V=15m/s,更有利于烟气除尘,详细计算结果如附表所示。

旋风除尘器性能对照表
尺寸速度d_200入口d_200出口d_200效率d_88入口d_88出口d_88效率附加说明
选速度
经过对比、、、的计算结果,和效果较好,故以下就此两种尺寸展开计算
% %
% %
% %
% %
% % 优根据上面模拟仿真结果速度为15m/s效率最高,故下面计算采用此速度进行对比计算
选直径
% % 优
% %
% %
% %
% % 优
% %
% %
% %
根据上面模拟仿真结果出口直径D为1.05m除尘效率最高,故下面计算采用此直径进行对比计算
选入口比例% % 优% %
% %
% % 优% %
% %
五、旋风分离器内部空气流动迹线图如下图所示。

尺寸速度d_200入口d_200出口d_200效率d_88入口d_88出口d_88效率附加说明
选速度
经过对比、、、的计算结果,和效果较好,故以下就此两种尺寸展开计算
% %
% %
% %
% %
% % 优根据上面模拟仿真结果速度为15m/s效率最高,故下面计算采用此速度进行对比计算
选直径
% % 优
% %
% %
% %
% % 优
% %
% %
% %
根据上面模拟仿真结果出口直径D为1.05m除尘效率最高,故下面计算采用此直径进行对比计算
选入口比例% % 优% %
% %
% % 优% %
% %。

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