【摘 要】
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随着人们节能意识的增强,炼油厂在保证效率的前提下需要压降更低的旋风分离器。开缝式排气管在降低旋风分离器能耗上有显著作用,但开缝式排气管插入深度对分离器性能影响的规律目前还不很清楚。本文以PV型旋风分离器为基础模型,采用数值模拟与冷态试验相结合的方法对开缝式排气管进行研究与分析。同时,以降阻为目标,开发了结构更为简单的平旋流排气管结构。开缝式排气管插入深度数值模拟结果表明:排气管的插入深度对于分离器
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随着人们节能意识的增强,炼油厂在保证效率的前提下需要压降更低的旋风分离器。开缝式排气管在降低旋风分离器能耗上有显著作用,但开缝式排气管插入深度对分离器性能影响的规律目前还不很清楚。本文以PV型旋风分离器为基础模型,采用数值模拟与冷态试验相结合的方法对开缝式排气管进行研究与分析。同时,以降阻为目标,开发了结构更为简单的平旋流排气管结构。开缝式排气管插入深度数值模拟结果表明:排气管的插入深度对于分离器压降影响与排气管下口直径相关。对于de/D取值0.33与0.41开缝排气管,随排气管插深的增加,压降先增大后减小,性能曲线呈拱形;对于de/D=0.50开缝排气管,随排气管插深的增加,性能曲线呈拱形的特征完全消失,压降一直降低。冷态试验结果表明:压降的变化趋势同数值模拟结果一致,效率随着排气管插深的增加呈现先增大后降低的特性。“拱形”特征随着排气管下口直径的增加逐渐消失,特征转变的值在0.41～0.50之间。开缝排气管de/D=0.33分离效率均高于de/D=0.50约5个百分点,两种结构均在S/a≈1.30具有最高分离效率,在高气速下,S/a≈1.7效率优于普通排气管,因此最佳插入深度S/a约在1.3～1.7之间,在高气速工况可以选择较大的插入深度。同时de159x5mm具有很好的低阻性能。旋风分离器排气管的开缝面积比α在0.6～0.8之间是合理的。对比PV型,平旋流结构有优异的性能。冷态试验表明随着入口气速的增加,平旋流结构减阻更明显,降阻幅度在25%以上。在排气管内切向速度与轴向速度降低更明显,这是平旋流结构阻力更低的重要原因。对比两种结构的径向速度分布,平旋流结构分布更加平缓,有利于气流中颗粒的运动。
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