旋風(fēng)分離器 對(duì)稱蝸管進(jìn)口 的 實(shí)驗(yàn)室研 發(fā) 要 ： 設(shè)計(jì)三種具有不同幾何形狀進(jìn)口的旋風(fēng)分離器 ,一種是傳統(tǒng)的單一切向進(jìn)口 (一種是對(duì)稱的直蝸管進(jìn)口 (還有一種是對(duì)稱的收斂蝸管進(jìn)口 (進(jìn)口類型對(duì)旋風(fēng)分離器工作特性的效果 ,包括收集效率和壓降 ,本文研究并比較其與粒子大小和流速的關(guān)系 。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明對(duì)稱的蝸管進(jìn)口 (尤其是 狀進(jìn)口 ,隨著新增的可忽略壓降的條件下越來(lái)越多的對(duì)收集效率有重要的影響 。 另外 ,收集效率和壓降的研究結(jié)果也包括試驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論模型之間的比較 。 關(guān)鍵字 :旋風(fēng)分離器 ;對(duì)稱的蝸管進(jìn)口 ;收集效率 ;壓降 。 介紹： 旋風(fēng)分離器廣泛應(yīng)用于空氣污染控制領(lǐng)域 ， 為含懸浮微粒氣體進(jìn)行氣 固分離等工業(yè)應(yīng)用 1。由于其制造簡(jiǎn)單 ,操作成本低 ,和對(duì)極端的苛刻條件的適應(yīng)性好 ,因此無(wú)論是應(yīng)用在工程上還是 操作過(guò)程 上 旋風(fēng)分離器成為最主要的除塵裝置之一。然而 ,越來(lái)越多的提倡環(huán)境保護(hù) ， 氣 固分離都強(qiáng)調(diào)應(yīng)該分離出最大量的微塵粒子。為達(dá)到這個(gè)要求 ,旋風(fēng)分離器幾何學(xué)和性能的改善要比替換可更換件來(lái)得重要。許多專家認(rèn)為擴(kuò)大旋風(fēng) 室是提高旋風(fēng)分離器性能的主要因素 ,通過(guò)引進(jìn)新設(shè)計(jì)的進(jìn)口與操作變量 。 這包括對(duì)一臺(tái)分離試樣的旋風(fēng)分離器的裝有多個(gè)進(jìn)口葉片的分餾器的測(cè)試并結(jié)合其他的研究 2 ,德奧特建立一個(gè)數(shù)學(xué)模型來(lái)預(yù)算小型圓柱多諧振蕩器旋風(fēng)分離器的收集效率 3 ,穆爾和麥克法倫以萊普勒的典型幾何學(xué)為基準(zhǔn)測(cè)試一個(gè)有多個(gè)進(jìn)口的旋風(fēng)分離器 4 ,高塔姆和斯蒂納斯設(shè)計(jì)和測(cè)試一個(gè)可換氣的多進(jìn)口旋風(fēng)分離器取樣器的最小方向偏差 5 ,通過(guò)分離后的清潔空氣來(lái)比較一個(gè)雙進(jìn)口旋風(fēng)分離器的性能6 。 在本文中 ,介紹了一些形狀研究員設(shè)計(jì)的不同形狀進(jìn)口的新式進(jìn)口 ,和它 們對(duì)旋風(fēng)分離器的性能效果的實(shí)驗(yàn)性研究 。 試驗(yàn)性的研究 三種具有不同幾何形狀進(jìn)口的旋風(fēng)分離器 ,包括傳統(tǒng)的單一切向進(jìn)口 (對(duì)稱的直蝸管進(jìn)口 (和對(duì)稱的收斂蝸管進(jìn)口 (已經(jīng)研 制 出了。它們的幾何形狀和尺寸見 了測(cè)試不同的進(jìn)口類型所帶來(lái)的效果 ,其它的尺寸設(shè)計(jì)完全 相同 ,僅進(jìn)口的幾何形狀不同。 1 風(fēng)分離器形狀示意圖： (a) 傳統(tǒng)的單一切向進(jìn)口 (b) 對(duì)稱的收斂蝸管進(jìn)口 (c) 對(duì)稱的收斂蝸管進(jìn)口。 . ：旋風(fēng)分離器尺寸統(tǒng)計(jì)：（單位 驗(yàn)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)示意圖 圖所示為實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)機(jī)構(gòu) 。 壓降是由接在旋風(fēng)分離器進(jìn)口和出口管的兩壓力計(jì)測(cè)量的 。 通過(guò)一數(shù)字微壓計(jì) (壓差 1000讀得。收集效率是通過(guò)微顆粒大小分析器 (2)所得粒度分布計(jì)算的。由于 ,所以組合式旋風(fēng)分離器各進(jìn)口的流速是相等的。并且流速可由閥來(lái)控制 ;運(yùn)行條件也相同 ,將 濃度為 雙噴管螺旋給料機(jī)喂到進(jìn)口管中。固體顆粒為 滑石粉核心密度的 2700kg/原標(biāo)準(zhǔn)尺寸分配 ,平均直徑的 何偏差為 在這次測(cè)試過(guò)程中平均大氣壓 ,環(huán)境溫度 ,和相對(duì)濕度分別是 93K,75%。 結(jié)果和討論 2 集效率 圖 3顯示所測(cè)量的旋風(fēng)分離器總效率與流速或者進(jìn)口速度的關(guān)系 。 正如預(yù)料的那樣收集效率隨進(jìn)口速度的增加而增加 。 然而 , 兩旋風(fēng)分離器有著對(duì)稱的蝸管進(jìn)口 ,在同一進(jìn)口速度下 ,兩者的總效率永遠(yuǎn)要高于傳統(tǒng)的單一切向進(jìn)口旋風(fēng)分離器 ()， 特別是有 )的總效率最高 。 在測(cè)試給定的相同速度條件下 ,通過(guò)改善進(jìn)口幾何形狀所帶來(lái)的旋風(fēng)分離器總效率的增加率分別為 圖 4(a) (d) 比較不同進(jìn)口類型的旋風(fēng)分離器的分級(jí)收集效率。在進(jìn)口速度分別為 m3/h?？梢?,旋風(fēng)分離器的摩擦效率隨粒子大小的增加而增加 。 所有旋風(fēng)分離器的分級(jí)收集效率曲線都呈 b)和 c)旋風(fēng)分離器的摩擦效率分別比 a)大 2 10%,5 20%。 這表明進(jìn)口的幾何形狀對(duì)旋風(fēng)分離器的收集效率有著重要的影響 。 進(jìn)入有對(duì)稱的蝸管進(jìn)口的旋風(fēng)分離器 (和 C)的粒子容易聚集在旋風(fēng)分離器壁上 ,因?yàn)榱Ｗ又荒芤苿?dòng)很短的位移 ,尤其 )改變了粒子分布濃度并使粒子在進(jìn)入旋風(fēng)分離器的筒體前就從氣體中分離了出來(lái) 根據(jù)傳統(tǒng)的理論 7 11比較了流速為 h(進(jìn)口速度為 s)時(shí)的試驗(yàn)數(shù)據(jù) 。 很明顯 ,以 論得出的效率曲線比其它的學(xué)說(shuō)所得的曲線更符合試驗(yàn)結(jié)果 。 這些結(jié)果與研究進(jìn)行經(jīng)過(guò) 人的研究結(jié)果相吻合 。 不同進(jìn)口速度下旋風(fēng)分離器的總效率 比較表明有些模型可以推斷一個(gè)還沒有公開的理論結(jié)果。但是現(xiàn)有的試驗(yàn)數(shù)據(jù)理論還不足以推斷出流態(tài)和粒子濃度分布的變化 是 對(duì)稱的蝸管進(jìn)口對(duì)旋風(fēng)分離器性能產(chǎn)生的效果。為了更清楚地驗(yàn)證對(duì)稱的蝸管進(jìn)口對(duì)旋風(fēng)分離器性能的作用效果 ,再看圖 6,表示隨著流速或進(jìn)口速度的變化引起的各個(gè)模型的 50%切截尺寸 。在相同進(jìn)口速度下 c和 0%切截尺寸比 與進(jìn)口速度的減少一樣 ,50%切截尺寸也是近似呈線性減少的 。 例如，當(dāng)進(jìn)口速度為 50%切截尺寸的減少率由 定。這表明新型進(jìn)口可以促進(jìn)旋風(fēng)分離器的收集效率 。 旋風(fēng)分離器得壓差數(shù)值通常表示為一定數(shù)量的氣體入口速度壓頭高度差，用壓差 3 數(shù)值系數(shù)表示，壓差數(shù)值系數(shù)是進(jìn)口動(dòng)壓壓差數(shù)值的分度。表 2列出了在不同的入口速度時(shí)這三個(gè)旋風(fēng)分離器的壓差數(shù)值系數(shù)值。 顯然 ,旋風(fēng)分離器的壓降高低與流速高低有關(guān)。然而 ,一定流速或者入口速度下 ,A、 模式的壓力降系數(shù)有所不同，在 平均值為 如模式 均值為 式 式 是一個(gè)重點(diǎn)，因?yàn)橛纱擞锌赡茉跊]有有效的壓差值增加的情況下提高氣旋收集效率。 表 3列出了壓降的試驗(yàn)數(shù)據(jù)與電流理論的比較結(jié)果。結(jié)果顯示 盡管 旋模式推算 也很 出色。 同進(jìn)口速度時(shí)的選粉效率等級(jí)： (a)進(jìn)口速度為 m/s (b)m/s (c) 進(jìn)口速度為 m/s (d) 進(jìn)口速度為 m/s. 4 試驗(yàn)所得效率等級(jí)與理論的比較 風(fēng)分離器 的 50%切截尺寸 ：旋風(fēng)分離器的壓力損失系數(shù)： ：與理論壓力損失系數(shù)比較： 4、結(jié)論 人們發(fā)明了一種具有對(duì)稱的蝸管進(jìn)口 ( 并且測(cè)試和比較了這種進(jìn)口類型的旋風(fēng)分離器的性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示這種 此外 ,管這些并聯(lián)進(jìn)口增加了旋風(fēng)分離器的復(fù)雜程度并加大了其成本 ,然而具有 而且顯著的減少了壓力損失。這篇文章介紹了借助于改進(jìn)進(jìn)氣道幾何形狀設(shè)計(jì)而改善 旋風(fēng)分離器性能的可能性。 參考資料： 1 on at 30 (10) (1999) 1303 1315. 2 A 10 Am 16 (1982) 602 606. 3 A of of a 12 (1990) 1055 1066. 5 4 30 (1996) 271 276. 5 M. A. of a J. 28 (7) (1997) 1265 1281. 6 of a J. 34 (2003) 1085 1095. 7 D. W. of a 68 (126) (1972) 196 206. 8 of . 27(6) (1981) 888 892. 9 H. F. of in 28 (2) (1988) 231 240. 10 D. 12 (1990) 598 606. 11 R. M. A of . 37 (1991) 285 289. 12 J. D. of 4 (1985) 401 415. 13 of on J. 32 (2001) 549 561. 14 in 32 (1940) 1246 1256.