出口結構對方形旋風分離器性能影響的數值模擬研究

借助計算流體力學軟件fluent,采用rsm模型,對螺旋式旋風分離器內的三維強旋流場進行了數值模擬.通過數值模擬,分析分離器內的速度特性、壓力特性和湍流特性.結果表明,該型旋風分離器內流場較為穩(wěn)定,但在螺旋通道的中心區(qū)域流動較為復雜,且局部區(qū)域存在回流和二次流.分析還發(fā)現(xiàn),回流增大了中心區(qū)域的流動阻力,且該型分離器的能量損失主要發(fā)生在中心區(qū)域及壁面處.

借助fluent軟件包,采用rsm模型,對螺旋式旋風分離器內氣-固兩相流場進行模擬分析.結果表明:內部流場較穩(wěn)定;切向、軸向速度具有類對稱性,在分離區(qū)呈螺線結構特性;壓力損失較小,對粒徑小于5μm的顆粒具有一定的分離能力.

旋風分離器的設計 姓名：顧一葦 班級：食工0801 學號：2008309203499 指導老師：劉茹 設計成績： 華中農業(yè)大學食品科學與技術學院 食品科學與工程專業(yè) 2011年1月14日 目錄 第一章、設計任務要求與設計條件,,,,,,,,,,,,,（3） 第二章、旋風分離器的結構和操作,,,,,,,,,,,（4） 第三章、旋風分離器的性能參數,,,,,,,,,,,,,（6） 第四章、影響旋風分離器性能的因素,,,,,,,,,,,,（8） 第五章、最優(yōu)類型的計算,,,,,,,,,,,,,,,,,（11） 第六章、旋風分離器尺寸說明,,,,,,,,,,,,,,,（19） 附錄 1、參考文獻,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,（20） 任務要求 1.除塵器外筒體直徑、進口風速及阻力的計算 2.旋風分離器的選型 3.旋風分離器設計說

中國石油天然氣股份有限公司慶陽石化分公司1.6mt/a重油催化裂化裝置建成投產后,第一個生產周期整體運行良好,在2012年5月裝置大檢修中,發(fā)現(xiàn)沉降器結焦嚴重,制約了裝置長周期運行。分析認為根本原因是二段提升管旋風分離器出口直接進入沉降器頂部空間,結構型式不合理,造成油氣在沉降器中停留時間過長(22～26s),在催化劑的作用下二次反應增多,勢必造成結焦。為了有效解決該問題,利用大檢修之際將沉降器中ⅰ,ⅱ級旋風分離器連接型式改造為直聯(lián)結。裝置于2012年6月10日一次性開車成功,經過一個月的連續(xù)運行,運行良好,產品質量達標,綜合商品率提高1.81%,油漿固含量全面達標,為裝置長周期安全運行奠定了基礎。

在rngκ-ε模型的基礎上,對模型常數和近壁面處理方法加以改進,并將其應用于旋風分離器內強旋湍流流動的數值模擬。將計算結果與rngκ-ε模型、reynolds應力輸運模型(rsm)的計算結果及實驗數據進行比較。隨后采用歐拉-拉格朗日模型(湍流模型為rsm)和歐拉-歐拉模型(湍流模型為改進的rngκ-ε模型)分別對旋風分離器內的氣、固兩相流動進行計算,考察了旋風分離器內顆粒濃度的分布特點。結果表明,改進的rngκ-ε模型和rsm對旋風分離器內流場分布的預測結果與實驗結果比較吻合,且前者所需計算時間大大縮短,更適合工業(yè)應用。使用改進的rngκ-ε湍流模型的歐拉-歐拉多相流模型可以重現(xiàn)旋風分離器內的氣、固兩相流動特點,并應用于旋風分離器的優(yōu)化設計。

作業(yè)指導書 編號：sq01-b-06 工程名稱：宿遷凱迪生物質能熱電廠2×12mw機組工程 作業(yè)項目名稱：分離器組合安裝 編制單位：安徽電建一公司宿遷凱迪項目部安裝工程處 批準： 安全： 質量： 技術： 審核： 編制： 時間： 時間： 時間： 時間： 時間： 時間： 出版日期年月日版次第一版 目錄 1作業(yè)任務..................................................................................................................................1 2編寫依據...............................................................................

畢業(yè)設計(論文) ` 院系動力工程系 專業(yè)班級熱能與動力工程專業(yè)043班 學生姓名楊文虎 指導教師陳海平 二○○八年六月 題目cfb鍋爐旋風分離器運行(zhòng)n特性分析 華北電力大學本科畢業(yè)設計（論文） i cfb鍋爐旋風分離器運行特性分析 摘要 近年來，循環(huán)流化床（cfb）燃燒以其特有的清潔、高效的優(yōu)點飛速發(fā)展，得到了越 來越廣泛的應用。旋風分離器作為氣固分離設備用于工業(yè)生產已有百余年歷史。由于其對 大于5μm的非微細顆粒的較高分離效率、相對簡單的整體結構及相對低廉的運行維護費用 等突出優(yōu)勢而被各行業(yè)廣泛應用。循環(huán)流化床（cfb）燃燒技術的飛速發(fā)展又為旋風分離 器開辟了更加廣闊的應用空間。 分離器是循環(huán)流化床鍋爐的關鍵設備之一。良好的灰循環(huán)保證了爐膛溫度均勻。分離 器效率的高低，對進入固體顆粒中微粒子的捕獲率有很大的影響，繼而會影響爐膛傳熱、 石灰石的利用

某煤礦自備電廠一臺型號為ug-35/3.82-m35的循環(huán)流化床煤泥鍋爐,其使用的下排氣旋風分離器實際運行時分離效率偏低,飛灰可燃物較多,造成較大的鍋爐熱效率損失,為解決這一問題對鍋爐的下排氣旋風分離器設計了改造方案,對方案的可行性進行了數值模擬,并對鍋爐的下排氣旋風分離器進行了工程改造。改造后的下排氣旋風分離器實際運行中分離效率大幅度提高,捕集的固體微粒粒度變細,提高了循環(huán)流化床的物料循環(huán)倍率,降低了飛灰含炭量,也提高了鍋爐運行效率。

為了準確預測和計算天然氣輸氣管線用旋風分離器的壓降,在歸納常壓下單管和多管旋風分離器的壓降計算公式,以及現(xiàn)場測量高壓下多管旋風分離器的壓降基礎上,建立了高壓下多管旋風分離器的壓降計算模型。利用實驗驗證壓降模型的可靠性,實驗結果表明,常壓下單管、多管旋風分離器和高壓下多管旋風分離器的壓降計算模型都能準確地計算出對應旋風分離器的壓降值,計算值與測量值之間的誤差較小。因此,利用建立的高壓下多管旋風分離器壓降計算模型能夠準確地計算出不同壓力和溫度下多管旋風分離器的壓降值,從而為天然氣用旋風分離器的選型提供技術支持。

運用七孔球探針對直切型旋風分離器及入口加擋板結構進行了流場的測量,并對其內部流場進行了研究,指出了隨擋板角度變化,流場的變化規(guī)律,結果表明隨擋板角度變大,切向速度提高,切向速度峰值位置沿徑向外移,下行流的軸向速度提高,上行流的軸向速度降低。

文章采用有限元法對旋風分離器的切向矩形接管段進行了應力計算,并進行了強度評定。由于筒體開矩形孔并接切向接管導致接管與筒體連接區(qū)域應力分布復雜,矩形接管與筒體相切部位變形最大且沿徑向被拉伸;該筒段應力最大處在筒體與切向接管連接處的內壁面;依據jb4732對危險截面進行了應力強度評定,結果表明該旋風分離器切向矩形管強度滿足安全要求。圖5表2參9

設計了一種帶內錐的切向進口擴散式方形分離器,利用了考慮各向異性的雷諾應力湍流模型對分離器內的氣相流動情況進行了數值模擬研究,分析了其內部氣相流場的軸向、切向和徑向速度分布以及壓力分布情況,并計算了其壓降.數值模擬結果顯示分離器內呈典型的雙層流動結構,方形截面在其拐角處對氣流存在擾動,主要影響其切向速度,壓力分布在反射錐開口處存在分界,分離器的壓降隨進口速度增大而增大.

　采用計算流體力學數值模擬方法研究了管柱式氣水旋流分離器的分離效率及其影響因素。采用標準kε湍流模型對傾斜入口管柱式氣水旋流分離器內的連續(xù)相流動進行數值模擬,得到了分離器內連續(xù)相的速度場分布。采用拉格朗日隨機軌道模型對分離器內氣泡的運移軌跡進行了模擬,同時計算得到了管柱式氣水分離器的氣泡分離率。模擬結果的分析表明氣泡直徑、分離器長徑比以及入口流速等參數對管柱式氣水旋流分離器的氣泡分離率均有顯著影響,這一結果為管柱式氣水旋流分離器的工藝設計以及工作參數的選擇提供了參考依據。

中煤陜西榆林能源化工有限公司dmto裝置反應器三級旋風分離器運行期間出現(xiàn)局部表面超溫等問題.結合設備運行原理、結構等方面進行分析,采取了一系列改造措施:(1)增設環(huán)形折流擋板,改變超溫部分內部漩渦流態(tài).(2)升級襯里牌號,提升襯里耐磨能力;采用新型錨固釘,提高其抓靠襯里能力.(3)加強施工管控,嚴把質量關.通過采取上述措施,消除了設備表面超溫等問題,保障了dmto裝置長周期安全運行.

三級旋風分離器(簡稱:三旋)為催化熱裂解裝置的核心設備之一,由于設備直徑較大、受公路運輸條件的限制,一般在施工現(xiàn)場進行制作、安裝。本文以榆林能化150萬t/a催化熱裂解裝置三旋(φ9500×7000g=240t)為例,探討了大型催化熱裂解裝置三級旋風分離器的施工技術及施工過程中應注意的問題,介紹了此類工程的施工經驗,對其它大型裝置類似設備的施工具有一定的參考價值。

采用計算流體動力學(cfd)方法,對氣液固三相旋流分離器的初始模型進行數值模擬,分析其內部流場分布,得出倒錐結構具有促進分離效果的作用。通過固定分離器的主直徑與高度、入口尺寸、底流口直徑、側向出口尺寸、排液孔數量、排液孔尺寸、排液孔中心高度、溢流管直徑、溢流管長度以及旋流腔長度,改變倒錐結構中的內錐直徑與內錐高度,對模型進行優(yōu)化,得到內錐直徑為38mm、內錐高度為110mm時,三相旋流分離器的分離效果較好。

循環(huán)流化床鍋爐旋風分離器耐磨損改造及效果 吳劍恒莊松田 （福建省石獅熱電有限責任公司福建石獅362700） [內容摘要]介紹兩臺35t/h循環(huán)流化床鍋爐存在的旋風分離器磨損情況，對其 磨損原因進行了分析，并采取了改造，取得了良好的效果。 [關鍵詞]循環(huán)流化床鍋爐；旋風分離器；磨損；技術改造 一前言 某公司的2臺35t/h循環(huán)流化床鍋爐自1998年12月投運以來，已累計運行32909h和 32312h，各項指標均達到設計要求。但旋風分離器磨損嚴重，先后更換3次中心筒和出口 轉向室，并對筒體耐磨可塑料進行2次修補，費時費力又耗財，給正常的生產經營帶來較 大的不良影響。 本文分析了這2臺35t/h循環(huán)流化床鍋爐旋風分離器（含筒體、中心筒、出口轉向室） 的磨損原因，先后采取了更換分離器材質以及“龜甲網＋純剛玉耐磨耐火可塑料”，取得了 良好的效果

伴隨著油田的進一步開采,井內的氣液有效分離變得越來越重要.柱式氣液旋流分離器由于結構簡單和制作成本低而在油田很受歡迎.一個典型氣液旋流分離器被用于數值模擬計算.基于混合物模型下的三維湍流模型被用來描述分離器內混合物流動情況.通過數值模擬,分析了不同參數下(分離器長度、出口直徑等)的氣液分離效率.隨著分離器長度增加,氣液分離效率降低;隨著出口直徑的增大,氣液分離效率先提高后降低.矩形入口形狀比圓形入口形狀更適合旋流分離器,氣液分離效率從66.45%提高到79.04%.最后,最佳幾何結構被提出,在最佳結構下氣液分離效率為86.15%.

旋風分離器安裝檢驗批施工質量驗收表 機組工程編號：性質：表4.15.7 分項工程名稱 工序檢驗項目性質單位質量標準質量檢驗結果結論 設備 檢查 零件材質 無錯用，合金部件作光譜 分析并在明顯處標識 外觀無嚴重銹蝕、損傷、變形 表面平整度偏差mm≤3 長度偏差mm≤10 設備圓周周長偏差mm≤10 直徑偏差mm≤10 筒體 安裝 橢圓度偏差mm≤15 組合對口mm 對口間隙均勻，端頭氣割 表面修理平整，對口錯位 ≤1，且端面應加工坡口 標高偏差mm≤10 筒體縱橫中心偏差mm≤10 旋風分離器中心垂直度偏差主控mm≤10 煙氣進入口角度偏差主控度≤0.5 內筒 安裝 相對外筒中心偏差mm≤3 安裝角度偏差主控度≤0.5 標高偏差mm≤3 掛鉤安裝位置符合圖紙要求 掛鉤與內筒接觸主控1

旋風分離器是天然氣輸送管道除塵凈化系統(tǒng)中的關鍵設備之一,對輸送管道中的高壓閥門、壓縮機的安全長周期運行起著重要作用。針對西氣東輸管道工程的特點,中國石油大學開發(fā)出了分離效率高、壓降較低、結構簡單緊湊、操作簡便、造價適中的psc-ⅲ旋風子及由其組成的大氣量高效低阻的pim-ⅱ型旋風分離器,已成功應用在西氣東輸管道工程各個站場。該文就西氣東輸管道工程所用pim-ⅱ型旋風分離器的特點、結構設計、主體材料的選擇、制造技術等問題進行了論述。

運用數值模擬方法對帶內錐的方形擴散式旋風分離器壁面關鍵部位的磨損情況進行了數值模擬。氣固相研究分別采用雷諾應力模型和隨機軌道模型。計算結果顯示,分離器內磨損比較嚴重的部位主要有:分離器頂蓋、圓筒段、方形擴散段下部、反射錐外壁面、反射錐內壁面下部、灰斗及灰斗上部方形段。最嚴重的是反射錐外壁面、灰斗及灰斗上部方形段等幾個部位。

分宜100MW循環(huán)流化床鍋爐旋風分離器分離效率的計算