新型双蜗壳式旋风管的性能研究

摘要

为提高现有天然气净化中所使用的双蜗壳式旋风管的分离性能,本文对其进行了结构改进。通过研究不同结构旋风管的气固分离性能和气液分离性能的方法得到性能最优的新型双蜗壳式旋风管,并测量了不同结构旋风管的气流流动特点。结果表明:现有的双蜗壳式旋风管分离效率较低,芯管下口区域附近短路流量高达76％,排尘口附近涡核扭摆剧烈;将直管型芯管改为逆流型开缝芯管能够有效提高旋风管的分离效率;逆流型开缝芯管下口直径的临界值为d=48mm,高于或低于这个临界值,旋风管的分离效率均下降;当分离空间高度h=100mm时,旋风管分离效率达到最高值,为0.92,较基准结构旋风管提高了7％,阻力系数为43,较基准结构旋风管升高了16％,对中位粒径值为59.04μm、38.24μm、30.69μm的液滴群的分离效率分别为0.93、0.88、0.77,为分离性能最佳结构,即新型双蜗壳式旋风管。通过流场测试发现,新型双蜗壳式旋风管的芯管侧缝能够有效减弱92％的短路流量,将短路流量降低到总入口流量的6.14％,且排尘口附近的涡核扭摆现象消失。

目录

文摘

英文文摘

第一章 前言

第二章 国内外关于蜗壳式旋风分离器的研究现状

2.1 关于单进口蜗壳式旋风分离器的研究现状

2.1.1 单进口蜗壳式旋风分离器流动规律的研究

2.1.2 单进口蜗壳式旋风分离器分离性能的研究

2.2 关于双进口蜗壳式旋风分离器的研究现状

2.2.1 双进口蜗壳式旋风分离器流动规律的研究

2.2.2 双进口蜗壳式旋风分离器分离性能研究

2.3 本章小结

第三章 试验装置、测试方法和试验内容

3.1 试验装置

3.2 试验参数测量方法

3.2.1 气固分离试验分离性能测量方法

3.2.2 气液分离试验分离性能测量方法

3.2.3 流场测试方法

3.3 试验方案与内容

3.3.1 分离性能试验

3.3.2 流场测量试验

第四章 气固分离性能试验结果分析

4.1 基准结构旋风管气固分离性能试验

4.2 排气结构对旋风管分离性能的影响

4.2.1 排气芯管侧缝旋向对旋风管分离性能的影响

4.2.2 排气芯管下口直径对旋风管分离性能的影响

4.2.3 分离空间高度对旋风管分离性能的影响

4.2.4 分离空间高度对旋风管粒级效率的影响

4.3 排尘结构对旋风管分离性能的影响

4.3.1 排尘结构型式对旋风管分离性能的影响

4.3.2 排尘锥开缝结构对旋风管分离性能的影响

4.4 本章小结

第五章 气液分离性能试验结果分析

5.1 分离空间高度对旋风管分离性能的影响

5.2 唢雾液滴粒度对旋风管分离性能的影响

5.3 喷雾液滴入口浓度对旋风管分离性能的影响

5.4 本章小结

第六章 新型双蜗壳式旋风管的流动特点分析

6.1 基准结构旋风管内气流流动特点

6.2 结构参数对双蜗壳式旋风管气流流动状况的影响

6.2.1 逆流型芯管下口直径对气流流动的影响

6.2.2 分离空间高度对气流流动的影响

6.3 新型双蜗壳式旋风管的流动特点分析

6.4 本章小结

第七章 结论与展望

7.1 主要结论

7.2 对今后工作的展望

参考文献

附录:主要符号表

攻读硕士学位期间取得的学术成果

致谢