直通导叶式旋流管的研究现状及发展趋势

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1、车辆与动力技术2012年第1期总第125期Vehicle＆PowerTechnology文章编号:1009－4687(2012)01－0061－04直通导叶式旋流管的研究现状及发展趋势李文超，杨占华，李明华(中国北方车辆研究所，北京100072)摘要:在查阅、梳理和分析国内外资料的基础上，对直通导叶式旋流管的研究情况和应用现状进行了综述，并结合作者自己的观点提出了今后旋流管的研究重点和发展趋势.关键词:直通导叶式旋流管;分离效率;压力损失;流场+中图分类号:TK423.46文献标识码:AResearchStatusandDevelopmentTrendofAxial

2、FlowCycloneLIWen-chao，YANGZhan-hua，LIMing-hua(ChinaNorthVehicleResearchInstitute，Beijing100072，China)Abstract:Onthebasisoflookingup，cardingandanalyzingtheinformationdomesticallyandabroad，theauthormakesasummaryofthecurrentresearchandapplicationaboutaxialflowcyclone.Besides，thefuturedeve

3、lopmenttrendandtheresearchfocusofcyclonearealsoproposedbytheauthorinthispaper.Keywords:Axialflowcyclone;separationefficiency;pressuredrop;flowfield直通导叶式旋流管是一种重要的气固分离设备，在石油化工、冶金、环保等许多行业得到了1工作原理及性能特点广泛应用.直通导叶式旋流管作为一种具有结构简单、无运动部件、分离效率高等特点的旋风分图1是一个典型的直通导叶式旋流管.直通导离器，特别适合于高温、高压、含尘浓度高的情叶式旋流管由

4、导流管、导流叶片和排气管组成.其况下使用.随着能源紧缺和对技术要求的提工作原理是:含有灰尘的颗粒首先进入导流管，在［1］高，对直通导叶式旋流管的设计和应用提出了导流叶片的作用下产生离心力，气流中密度比空气更加严格的要求.目前，比较著名的分离机械公大的粒子依靠惯性力向外运动至旋风分离器的器司有瑞典的阿法拉伐(Alfa-laval)公司，美国的壁，大的颗粒从排尘口分离出来，分离后的净化气颇尔(PALL)公司，德国的克劳斯-马非［2］(Krauss-Maffei)公司，俄罗斯的进步机械厂等，其生产技术比较成熟，已经形成了适合于各种机械设备的旋风分离器系列产品.我国研发的旋

5、风分离设备性能明显落后于国外，技术成熟的产品相对较少.图1直通式旋风分离器结构原理图收稿日期:2011－12－01.修回稿日期:2012－01－05．作者简介:李文超(1986－)，男，硕士研究生，主要研究方向为过滤技术.·62·车辆与动力技术2012年体从排气管排出.这种独特的结构能够并列地布置三旋分离器的分离效率稍低，所以在我国石化行业成多管式直通式旋流管分离器，并且不会出现气流中没有大范围的应用.［7］不均匀的问题，但是由于出气口和排尘口在同一个美国伊利诺斯州大学的YuanhuiZhang发明方向，不利于及时地将颗粒排出旋流管，一般设计了一种导叶式直流旋风分离

6、器，该旋风管主要用于［3］有抽尘装置辅助排尘.净化空气.该装置对于粒径大于10μm的颗粒，［4］直通导叶式旋流管在1948年首次由Umeny分离效率可以达到90%，粒径大于7μm的颗粒，提出，与其他形式的旋流管相比，直通导叶式旋流分离效率达到77%.［5］管的性能上具有以下特点:1)进气阻力低、气美国PALL(颇尔)公司在旋风管等的设计体处理量大、压力损失较小;2)体积小、无活动中，拥有旋风分离元件等核心技术和产品.英国挑部件、工艺布局合理、便于安装;3)制造成本战者2坦克改进型采用的就是PALL公司双级旋风低，而且在大多数场合维护费用也低;4)既可以管过滤技术，如

7、图3所示.该旋流管组件的分离效分离固体颗粒也可以分离液滴，有时通过合适的设率为90%，阻力1.3kPa左右，两级串联的旋流计可以实现二者同时分离;5)依据使用条件，可管粗滤器，效率98%，阻力2.5kPa左右.使用钢板、金属铸造、合金、铝和陶瓷等多种材料制造.2国内外研究现状2.1国外研究现状在国外，直通导叶式旋流管主要应用于催化裂化三旋装置和净化空气、排液等方面，另外在军工图3PALL公司的旋风分离元件示意图方面，直通导叶式旋流管还应用在装甲车辆、航空航天、船舶潜艇上的的第一级空气的净化.［8］FredericPierrr设计了一种带有开缝结构改［6］美国UO