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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》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。
关于旋风分离器的研究综述摘要：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、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 的固体颗粒（大于10 um 的固体颗粒已经可以得到效率很高的分离效果了） 高旋风分离器的分离效率。
此分离方法属于机械力分离， 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。
=Stk在这些分离过程中，有一个准则关系式：F s，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0.01-0.1 um ）,过滤分离（分离固体粒子粒径0.1 um ）,湿洗分离（分离固体粒子粒径1-0.1 um ）。
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。
旋风分离器排气管再分离结构的试验研究的开题报告一、研究背景和意义旋风分离器作为一种高效的气固分离设备，在化工、石油、污水处理等领域有着广泛应用。
但是，旋风分离器存在气体内部脱除效率不高的问题，即在经过旋风分离器后仍有一定量的颗粒物质存在。
为了提高旋风分离器的脱除效率，目前已研究出旋风分离器排气管再分离结构，该结构可再次将残留的颗粒物质过滤掉，使气体排放更加干净。
然而，目前该结构的研究并不充分，缺乏系统性的试验研究，因此需要进一步深入探究其性能和机理，以指导其优化和工业应用。
二、研究目标和内容本研究旨在就旋风分离器排气管再分离结构进行试验研究，探究其脱除效率和机理，以达到以下目标：1. 研究旋风分离器排气管再分离结构的性能，探究其气固分离效率和流量特性。
2. 分析旋风分离器排气管再分离结构对颗粒物的捕集机理，探究其操作参数对其捕集效果的影响。
3. 针对旋风分离器排气管再分离结构的优化和工业应用进行探讨。
具体内容包括：1. 设计并搭建实验装置，对旋风分离器排气管再分离结构进行性能测试，包括气固分离效率和流量特性。
2. 根据实验数据和统计分析，探究旋风分离器排气管再分离结构的优化方案，并进一步确定其操作参数对颗粒物捕集效果的影响。
3. 结合理论分析，对旋风分离器排气管再分离结构的机理进行深入探究。
4. 评估旋风分离器排气管再分离结构对环境净化和工业应用的实际效果，并提出工业应用建议。
三、研究方法和步骤1. 设计实验方案，制备所需实验材料和设备。
2. 进行实验前的预处理，包括容器干燥消毒、颗粒物筛分等。
3. 进行旋风分离器排气管再分离结构性能测试，测量其气固分离效率和流量特性，并记录相关数据。
4. 分析和处理实验数据，绘制数据曲线和统计图表，进行结果分析。
5. 结合理论分析，深入探究旋风分离器排气管再分离结构的机理。
6. 根据实验结果和理论探究确定旋风分离器排气管再分离结构的优化方案，并进行工业应用的评估。
!!""#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。
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。
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。
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