下段扩容式旋风分离器分离性能的数值模拟

发布时间：2024-04-01 00:17

　　为了提高传统旋风分离器的分离效率,提出了一种下段扩容式旋风分离器。采用数值模拟方法分析了扩容段最大直径对该旋风分离器分离性能的影响,并与传统旋风分离器进行对比。结果表明:分离器设置下部扩容段能够有效增大外旋流区的面积,减少分离器底部的颗粒返混现象;在扩容段高度相同的条件下,随着扩容段最大直径的增大,分离器进出口压降逐渐减小,粒径20μm及以下煤粉的分离效率先提高后降低,粒径20μm以上煤粉的分离效率逐渐降低;当扩容段最大直径为1.30D(D为筒体直径)时总分离效率达到最高值90.03%,比传统旋风分离器的总分离效率高4.4%。

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

图1下段扩容式旋风分离器结构及原理示意图

与传统旋风分离器相比,下段扩容式旋风分离器的扩容段能够增大外旋流的空间,且气流运动到分离器底部时的动能较小,使得此处的涡流及湍动能减少,从而降低上升气流下部摆动造成二次返混的可能性,提高颗粒的分离效率。2数值模拟

图7不同分离器的进出口压降

从图7可以看出,传统旋风分离器的进出口压降为1378Pa,而下段扩容式旋风分离器的最大压降出现在D2=1.15D时,为1287Pa。随着扩容段直径的增大,压降呈线性减小,当D2=1.75D时,压降的减小幅度变缓,仅比D2=1.60D时的压降小5Pa左右。这是由于排气管处....

图8扩容段最大直径对颗粒分离效率的影响

对于20μm及以下粒径的煤粉颗粒,在扩容段直径增加到某一临界值前,分离器内气流的切向速度变化不大,且外旋流区面积明显增大,内旋流抗返混能力明显提升,因此其分离效率逐渐提升;但当扩容段直径超过这一临界值后,直径继续增加,气流的切向速度将大幅减小,且外旋流区面积和内旋流抗返混能力的....

图10颗粒与分离器下锥体内壁面间的碰撞反弹示意图

由图11可知,传统旋风分离器的总分离效率为85.63%,而下段扩容式旋风分离器的总分离效率随着D2的增大呈先提高后降低的趋势,在D2=1.30D时,总分离效率达到最高值90.03%。总分离效率除了受分离器结构尺寸的影响外,还与进入分离器的煤粉粒径的组成有关。笔者在计算总分离效率时....

本文编号：3944717