入口挡板对旋风分离器内流动分布影响的试验研究.pdf

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1、第40卷第3期当代化工Vo]．40．NO．32O11年3月COntempOraryChemicalIndustryMarch．2011入口挡板对旋风分离器内流动分布影响的试验研究李永健，王建军，金有海(中国石油大学(华东)，山东东营257061)摘要：运用七孔球探针对直切型旋风分离器及人口加挡板结构进行了流场的测量，并对其内部流场进行了研究，指出了随挡板角度变化，流场的变化规律，结果表明随挡板角度变大，切向速度提高，切向速度峰值位置沿径向外移，下行流的轴向速度提高，上行流的轴向速度降低。关键词：旋风分离器；人口挡板；三维速度分布中图分类号：TE624文献标识码：A文章编号：1

2、671-0460(2011)03—0311-03ExperimentalResearchonInfluenceofInletBafleonFlowFieldsinCycloneSeparatorLIYong-jian，WANGJian-jun，JINYou—hai(ChinaUniversityofPetroleum，ShandongDongying257061，China)Abstract：Flowfieldsintangentialtypecycloneseparatorsweremeasuredbymeansofseven—holepitottube．Theresult

3、sindicatethat，withangleofbafleplateincreases，thetangentialvelocityincreasesandpeakofthetangentialvelocitymovesoutwardalongtheradialdirection，theaxialspeedofthedownwardflowincreasesandtheaxialvelocityoftheupwardflowreduces．Keywords：Cycloneseparator；Inletbafle；Three-dimensionalvelocities旋风分离器

4、是石油化工装置中一种重要的气固试验用直切型旋风分离器如图2所示，直径360分离设备。为进一步优化结构，提高分离器的分离mm，进气口尺寸177mmX89mm，升气管直径144效率，针对直切型旋风分离器的入口结构，添加了mm，直切进口挡板竖直放置，挡板与进口的左边壁不同角度的挡板，并进行了流场的实验研究。形成一定角度。旋风分离器整体用有机玻璃制造，实验中重点考察直切人口处加挡板后与旋转气流的1试验模型和实验装置相互影响。实验采用七孔球探针对旋风分离器内全空间每个结构的流场均控制在700m／h下的流量下测的三维流场进行测定，七孑L球探针经风洞标定，可得，使之流量相同。}A以测定3个

5、时均速度分量与静压。试验采用吸风附压操作，装置简图见图1。图2分离器简图Fig．2Cycloneseparator图1试验装置简图Fig．1Experimentalsetup2旋风分离器流场分布特点1一灰斗；2一分离器本体；3一毕托管；4-温度计；5-U型管压差计6一调速阀；7-风机；8-七孔球探针。旋风分离器空间可分为3个区域：上部环形空收稿日期：201l—O1—18作者简介：李永健(1982一)，男，河北任丘人，中国石油大学(华东)在读5-程硕士。E-mail：liyongjian1982@hotmailCOIla，电话：0546—8391920。3l2当代化工2011年

6、3月间，排气芯管以下的分离空间及灰斗。图3与图4所示为典型的直切型分离器环形空间切向与轴向速度分布，图5与图6所示为分离空间切向与轴向速∽度分布。由图可知，分离器气流的走向为：切向进●目V入分离器的环形空间，沿简体与锥体外侧旋转向下＼形成下行流；同时在简体，特别是在锥体中心区域．尽反转向上形成上行流，进入排气芯管排出，另有少暴量的气流要旋人灰斗后再反转上升与上行流汇合。这是典型的有转折的内外旋流结构，内外旋流的旋转方向是相同的u。任向距离／mm图6基准结构分离空间轴向速度分布Fig．6Benchmarkstructureseparationspaceaxialvelocity

7、f∞在环形区的三维速度分布呈非轴对称性。切向●＼速度由器壁径向向内逐渐变大，在靠近排气管外壁附近时，达最大值，达最大值后径向向内则有减小厦的趋势。轴向速度绝大多数是向下的，但有个别处的轴向速度是向上的，这是一种环形空间的二次涡流，径向速度的方向在不同时刻，可能向心，也可87ll2137i62径向距离／mm能离心，从试验来看，方向随时间摆动。图3基准结构环形空间切向速度分布在排气芯管以下的分离空间内，切向速度的轴Fig．3Benchmarkstructureannularspacetangential对称