为什么旋风分离器的压降随粉尘负荷的增高而降低?
(2009-09-10 03:54:59)
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旋风分离器惯性除尘器旋风除尘器 |
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在作旋风分离器(Stairmand型)的压降和分离效率的实验时,我们都注意或观察到,在进气量一定的情况下,刚开始给气流中添加粉尘,分离器的压降表会动指示压降降低;但添加粉尘量恒定后,压降才稳定下来。有两个经验公式和模型解释了这个现象。
1. Smolik 经验公式
dp_c = dp_0 * (1 - a * c^b)
c:气流中粉尘负荷
dp_c: 当粉尘负荷为c时的压降
dp_0:当粉尘负荷为0(零)时的压降
a 和b:两个正的常数
这个经验公式清楚地告诉我们,当粉尘负荷增加时,分离器的压降是降低的。
2. Muschelknautz 模型
这个模型在研究分离器的压降和分离效率时把分离器壁面的摩擦系数考虑进去。 摩擦系数是由壁面的有效粗糙度决定的。有效粗糙度又决定于壁面的实际粗糙度和由被搜集的旋转向下的固体颗粒流造成的粗糙度。壁面摩擦会减弱分离器内气流的涡旋强度,涡旋强度的减弱又导致压降的降低。
在实际应用中,人们希望把分离器的内表面弄的越光滑越好,这样可以把摩擦系数降到最低,气流的旋转速度也会更快,进而提高分离器的分离性能。但这样做后,压降也会随之提高。
3. (《除尘技术》胡满银,赵毅,刘忠编著)
随入口粉尘负荷的增高,除尘器的压力降明显下降。这是因为旋转气液与粉尘摩擦导致旋转速度降低,减少了离心力。当进口气体粉尘负荷为1~2 g/m3(标), 压力损失可以降低到近清洁气体的60%。气体粉尘负荷增至2~50 g/m3(标)时,压力损失下降缓慢,但在浓度超过 50 g/m3(标)时,压力损失又迅速下降。
气体粉尘负荷变化对压力损失的影响,近似表示为
∆P_d = ∆P_c/[0.013 × (2.29ci + 1)^ 0.5]
式中, ∆P_d 为含尘气体的压降,Pa; ∆P_c为清洁气体的压降,Pa; ci 为进口气体粉尘负荷, g/m3(标)。
除尘器内部有叶片,突起和支持物时,同样可使气流的旋转速度降低,导致压力降减小。
如果要准确计算分离性能,就必须把气流中的粉尘负荷纳入到计算中。SY旋风分离器技术能够计算出不同的粉尘负荷情况下,分离器的分离效率和压降;(SY系列旋风分离器)在设计的过程中,考虑了分离效率和压降的平衡;保证分离效率满足要求的同时,详细计算可能的最低压降,降低用户的能源消耗。
压降的降低并不一直随粉尘负荷的增高而降低,是有限度的。
(《旋风分离器 – 原理,设计,和工程应用》,化学工业出版社)