旋風(fēng)分離器對(duì)稱蝸管進(jìn)口的實(shí)驗(yàn)室研發(fā)#中英文翻譯#外文翻譯匹配

外文翻譯 專 業(yè) 過程裝備與控制工程 學(xué)生姓名 于 亮 亮 班 級(jí) B 裝備 032 班 學(xué) 號(hào) 0310140146 指導(dǎo)教師 咸 斌 . 1 旋風(fēng)分離器 對(duì)稱蝸管進(jìn)口 的 實(shí)驗(yàn)室研 發(fā) Bingtao Zhao, Henggen Shen, Yanming Kang 翻譯：于亮亮 摘要 ： 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 (CTSI),一種是對(duì)稱的直蝸管進(jìn)口 (DSSI),還有一種是對(duì)稱的收斂蝸管進(jìn)口 (CSSI)。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 (SSI),尤其是 CSSI 形狀進(jìn)口 ,隨著新增的可忽略壓降的條件下越來越多的對(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 ,因此無論是應(yīng)用在工程上還是 操作過程 上 旋風(fēng)分離器成為最主要的除塵裝置之一。然而 ,越來越多的提倡環(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 ,通過分離后的清潔空氣來比較一個(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 (CTSI),對(duì)稱的直蝸管進(jìn)口 (DSSI),和對(duì)稱的收斂蝸管進(jìn)口 (CSSI),已經(jīng)研 制 出了。它們的幾何形狀和尺寸見 Fig1和 Table為了測(cè)試不同的進(jìn)口類型所帶來的效果 ,其它的尺寸設(shè)計(jì)完全 相同 ,僅進(jìn)口的幾何形狀不同。 2 Fig.1 旋風(fēng)分離器形狀示意圖： (a) Model A 傳統(tǒng)的單一切向進(jìn)口 (b) Model B 對(duì)稱的收斂蝸管進(jìn)口 (c) Model C 對(duì)稱的收斂蝸管進(jìn)口。 . Table 1：旋風(fēng)分離器尺寸統(tǒng)計(jì)：（單位 mm） Fig.2：試驗(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 。 通過一數(shù)字微壓計(jì) (SINAP ,壓差 1000-IIIC )讀得。收集效率是通過微顆粒大小分析器 (SPSI,LKY -2)所得粒度分布計(jì)算的。由于 Model B,C具有一樣對(duì)稱的進(jìn)口 ,所以組合式旋風(fēng)分離器各進(jìn)口的流速是相等的。并且流速可由閥來控制 ;運(yùn)行條件也相同 ,將 濃度為 5.0g/m3的粒子 用雙噴管螺旋給料機(jī)喂到進(jìn)口管中。固體顆粒為滑石粉核心密度的 2700kg/m3,按原標(biāo)準(zhǔn)尺寸分配 ,平均直徑的 5.97Am,幾何偏差為 2.08。 在這次測(cè) 試過程中平均大氣壓 ,環(huán)境溫度 ,和相對(duì)濕度分別是 99.93kPa,293K,75%。 結(jié)果和討論 3.1 收集效率 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 ,Model B Model C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 (Model A)， 特別是有 CSSI的旋風(fēng)分離器 (Model C)的總效率最高 。 在測(cè)試給定的相同速度條件下 ,通過改善進(jìn)口幾何形狀所帶來的旋風(fēng)分離器總效率的 增加率分別為 0.15 1.15%和 0.40 2.40%。 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 11.99,16.04,20.18,和 23.85m/s時(shí)的流速分別為 388.34,519.80,653.67,和 772.62 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 S形 。 DSSI(Model b)和 CSSI(Model c)旋風(fēng)分離器的摩擦效率分別比 CTSI旋風(fēng)分離器 (Model a)大 2 10%,5 20%。 這表 明進(jìn)口的幾何形狀對(duì)旋風(fēng)分離 3 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 (Model B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 CSSI(Model C)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 .圖 5根據(jù)傳統(tǒng)的理論 7 11比較了流速為 653.67m3/h(進(jìn)口速度為 20.18m/s)時(shí)的試驗(yàn)數(shù)據(jù) 。 很明顯 ,以 Mothes /Loffler模型 Iozia/ Leith 理論得出的效率曲線比其它的學(xué)說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 Dirgo、 Leith 和 Xiang 等人的研究結(jié)果相吻合 。 Fig.3 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 model c和 model b的 50%切截尺寸比 model a要低 。 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 20.18m/s時(shí) ,50%切截尺寸的減少率由 model b的 9.88%和 model c的 24.62%決定。這表明新型進(jìn)口可以促進(jìn)旋風(fēng)分離器的收集效率 。 3.2.壓降 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、 B和 C模式的壓力降系數(shù)有所不 同，在 5.21和 5.76之間變化，其平均值為 5.63。例如模式 B在 5.22 5.76之間變化，平均值為 5.67；模式 C在 5.16 5.70之間變化平均值為 5.55；模式 A根據(jù)回歸分析計(jì)算。這是一個(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 Alexander和 Barth模式與試驗(yàn)數(shù)據(jù)最符合 ,盡管 Shepherd ， Lapple 和 Dirgo 氣旋模式推算 也很 出色。 4 Fig.4 不同進(jìn)口速度時(shí)的選粉效率等級(jí)： (a)進(jìn)口速度 為 11.99 m/s (b)進(jìn)口速度為16.04 m/s (c) 進(jìn)口速度為 20.18 m/s (d) 進(jìn)口速度為 23.85 m/s. Fig.5 試驗(yàn)所得效率等級(jí)與理論的比較 Fig.6 旋風(fēng)分離器 的 50%切截尺寸 Table 2 ：旋風(fēng)分離器的壓力損失系數(shù)： 5 Table 3 ：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 (SSI)， DSSI和 CSSI的新型旋風(fēng)分離器 ,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 DSSI旋風(fēng)分離器和 CSSI旋風(fēng)分離器的總效率分別比 CTSI旋風(fēng)分離器高出 0.15 1.15%和 0.40 2.40%。此外 ,DSSI旋風(fēng)分離器、 CSSI旋風(fēng)分離器和 CTSI旋風(fēng)分離器的壓力損失系數(shù)分別是5.63、 5.67和 5.55。盡管這些并聯(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 SSI尤其是 CSSI的旋風(fēng)分離器具有更好的收集效率 ,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 Y.F. Zhu, K.W. Lee, Experimental study on small cyclones operating at high flow rates, Aerosol Sci. Technol. 30 (10) (1999) 1303 1315. 2 J.B. Wedding, M.A.Weigand, T.A. Carney, A 10 Am cut point inlet for the dichotomous sampl Environ.Sci.Technol. 16 (1982) 602 606. 3 R.E. 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