簡述旋風(fēng)分離器性能的優(yōu)化

1、.簡述旋風(fēng)分離器性能的優(yōu)化 摘要：綜合了國內(nèi)眾多優(yōu)秀論文的觀點，從旋風(fēng)分離器的結(jié)構(gòu)設(shè)計、故障排除等角度講述了提高旋風(fēng)分離器工作效率，減少壓降、阻力（延長使用壽命）的優(yōu)化措施。闡述了工藝優(yōu)化后旋風(fēng)分離器性能上的改善，為進一步擴展其應(yīng)用領(lǐng)域提供了必要的依據(jù)。 關(guān)鍵詞：旋風(fēng)分離器 ： 分離效率 ； 壓降 ； 使用壽命 ；性能優(yōu)化0 引言 旋風(fēng)分離器作為一種重要的除塵設(shè)備，在石油化工、燃煤發(fā)電等許多行業(yè)都得到廣泛應(yīng)用。但是，由于其除塵效率一般多在90%左右，同時對粉塵粒徑較小的粉塵除去效果一般，故對于除塵要求較高的生產(chǎn)場合，它一般只作為多級除塵中的一級除塵使用。這就使得旋風(fēng)除塵器的使用條件受到了很大的

2、限制。本文綜合了國內(nèi)眾多優(yōu)秀論文的觀點，從旋風(fēng)分離器的結(jié)構(gòu)設(shè)計、故障排除等角度論述其性能優(yōu)化的方法措施，使旋風(fēng)分離器能適用于更廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。1 旋風(fēng)分離器結(jié)構(gòu)設(shè)計對其性能優(yōu)化的影響1.1 旋風(fēng)分離器與多孔材料的組合人們?yōu)樘岣咝L(fēng)分離器的效率，做了許多努力：將金屬多孔材料安置于旋風(fēng)分離器中，組合成的旋風(fēng)過濾復(fù)合式除塵器就是其中之一。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計在錐筒底部加了一段直管，機器到了增加分離的目的，又起到減緩旋流的目的，以避免二次揚塵的產(chǎn)生。為此，實驗人員做了相關(guān)的測定實驗，選取了鐵合金冶煉粉塵等4種直徑大小從0.05m10m的不等的顆粒（基本上涵蓋了所有常見粉塵的粒徑范圍），讓實驗更具有廣泛的實用性

3、，分離效率可大幅提高至近100%。實驗結(jié)束后，用氮氣反吹濾管后，得到的結(jié)果非常理想，可進行再次實驗，即實驗的再生效果好。1.2 改變?nèi)肟谇腥虢羌巴馔仓睆綄πL(fēng)分離器性能的影響影響旋風(fēng)分離器性能的因素有很多，可以從改變其入口切入角和外筒直徑這兩個方面考慮工藝的優(yōu)化。根據(jù)模擬結(jié)果顯示，r=6000mm、=7.5構(gòu)造的旋風(fēng)分離器效率接近95%，分離效果較好?，F(xiàn)實驗人員研究的就是在此基礎(chǔ)上的設(shè)計優(yōu)化。首先，把入口切入角改為=9及=6兩組，發(fā)現(xiàn)=9比=6入口速度高，但速度衰減慢，速度場分布均勻，速度偏差小，減少了對顆粒的二次卷吸，在外筒壁面處速度高，分離效率提高了。其次，實驗人員將外筒直徑由6000mm

4、變更為5600mm、5800mm、6200mm、6400mm，發(fā)現(xiàn)當(dāng)直徑增大，離心力作用小，分離效率降低；直徑減少后，分離效果好，但由于在下部形成內(nèi)旋渦卷吸了一些下沉顆粒，分離效果下降。故可利用此外筒直徑與分離效率的變化關(guān)系，尋找最合適的外筒直徑大小，以達到最佳的分離效率。1.3 加裝循環(huán)管和防液罩對旋風(fēng)分離器性能的影響對旋風(fēng)分離器加裝循環(huán)管前后進行實驗對比分析可知，加裝循環(huán)管的旋風(fēng)分離器壓降小于不帶循環(huán)管的分離器，這就是說，帶循環(huán)管的旋風(fēng)分離器在入口摩擦損失、器內(nèi)氣流旋轉(zhuǎn)的動能損失等方面均要小于不帶循環(huán)管的分離器。防液罩的存在對分離器壓降影響不大，但帶防液罩的分離器在不同高度剖面上的切向速度

5、明顯大于不帶防液罩的分離器，那么他的分離效率就會相應(yīng)提高。因此，防液罩可以在不增加壓降損失的同時，進一步提高切向速度，從而提高氣、液相的分離效率。1.4 新設(shè)計樣式的旋風(fēng)分離器與旋風(fēng)分離器性能的影響已有許多研究人員著手于新型旋風(fēng)分離器的設(shè)計與研究，新型雙蝸殼旋風(fēng)分離器就是新設(shè)計出的一種新型旋風(fēng)分離器。他的上行流區(qū)的靜壓變化為順壓梯度，有利于氣體的順利排出，減少旋風(fēng)分離器的壓力損失。另外，循環(huán)式旋風(fēng)分離器也有著提高分離效率，降低系統(tǒng)能耗的作用。2 排除故障以優(yōu)化旋風(fēng)分離器的效率2.1 消除三旋單管堵塞筆者以比較常見的三級旋風(fēng)分離器為例，簡述通過工藝手段，消除由于催化劑粉塵在膽管底部累積而造成的膽

6、管堵塞現(xiàn)象。專家對三旋單管的開孔排塵結(jié)構(gòu)構(gòu)造進行改造，目的是加強排塵錐體內(nèi)的粉塵旋轉(zhuǎn)。改造后大部分粉塵通過擴大的側(cè)面排塵口及時通暢地排出單管，不會懸浮在排塵口上形成形成灰環(huán)，提高分離效率。2.2 改進加劑位置旋風(fēng)分離器一再旋分，工況苛刻，且新鮮催化劑存在高溫水熱失活。針對這一工藝缺點，專家建議可采用加新鮮催化劑到二再燒焦罐下部的加劑線路，減少新鮮劑的細(xì)粉跑損。這樣做可減少催化劑的損失，使其得到更合理的利用，既提高效率，又節(jié)約了原料。3 利用旋風(fēng)分離器尾氣中的水分提高分離效率 實際生產(chǎn)中，在使用旋風(fēng)分離器進行除塵時，運用“半干法”可高效地除去普通方法難以除去的超細(xì)顆粒。Rushton A. 等學(xué)

7、者在實驗中發(fā)現(xiàn)：當(dāng)氣體相對濕度在38%以上時，細(xì)小的粉塵又團聚作用，使小顆粒的排放比率大大減少，效率提高。利用旋風(fēng)分離器的后面向尾氣中直接噴入霧化程度很高的水或水蒸氣，使氣體相對濕度38%，可以讓分離效率大大提高，且同時降低了分離過程中的阻力。4 結(jié)語以上就是近幾年國內(nèi)專家學(xué)者們對旋風(fēng)分離器性能優(yōu)化所作出的嘗試、探討與實踐，在這些事件的過程中，仍然有許多問題需作進一步討論。減少壓降與提高分離效率成了旋風(fēng)分離器性能優(yōu)化的兩大主調(diào)，急需處理的技術(shù)核心。相信在不久的將來，專家和學(xué)者們會在結(jié)構(gòu)設(shè)計、分離方法上，有所突破、有所創(chuàng)新，以實現(xiàn)延長旋風(fēng)分離器壽命，提高其工作效率的最終目的。參考文獻:1王新華，王建軍，金有海.新型雙蝸殼式旋風(fēng)分離器內(nèi)流場分布的試驗研究.化工機械，第36卷第5期：403407.2孫蘭義，崔銘偉等.不同結(jié)構(gòu)循環(huán)旋風(fēng)分離器流場的數(shù)值分析.石油化工設(shè)備，2009年9月：3236.3高廣德，張澤虎等.螺旋式旋風(fēng)分離器分離性能影響因素的數(shù)值分析.煤礦機械，2009年7月：7174.4高士虎，王璐瑤等.新型旋風(fēng)分離器的設(shè)計與應(yīng)用.長春工業(yè)大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2009年8月：442446.5 王宗濂，陳學(xué)志等.旋風(fēng)分離器研究及其在半干法旋風(fēng)除塵方面的應(yīng)用.干燥技術(shù)與設(shè)備，2009年第7卷第3期：1311