旋风分离器设计,验算模板
旋风分离器计算结果
旋风除尘器性能的模拟计算一、下图为旋风除尘器几何形状及尺寸，如图1所示，图中D、L及入口截面的长宽比在数值模拟中将进行变化与调整，其余参数保持不变。
图1 旋风分离器几何形状及尺寸（正视图）旋风分离器的空间视图如图2所示。
图2 旋风分离器空间视图二、旋风分离器数值仿真中的网格划分仿真计算时，首先对旋风除尘器进行网格划分处理，计算网格采用非结构化正交网格，如图3所示。
图3 数值仿真时旋风分离器的网格划分（空间）图4为从空间不同角度所观测到的旋风分离器空间网格。
图4 旋风分离器空间网格空间视图本数值仿真生成的非结构化空间网格数大约为125万，当几何尺寸（如D、L及长宽比）改变时，网格数会略有变化。
三、对旋风分离器的数值模拟仿真采用混合模型，应用Eulerian（欧拉）模型，欧拉方法，对每种工况条件下进行旋风分离器流场与浓度场的计算，计算残差<10-5，每种工况迭代约50000步，采用惠普工作站计算，CPU耗时约12h。
以下是计算结果的后处理显示结果。
由于计算算例较多，此处仅列出了两种工况条件下的计算后处理结果。
图5是L=1.3m，D=1.05m 入口长宽比1:3，入口速度10m/s时，在y=0截面（旋风分离器中心截面）上粒径为88微米烟尘的体积百分数含量分布图。
可以明显看出由于旋风除尘器的离心作用，灰尘被甩到外壁附近，而在靠近中心排烟筒下方筒壁四周，烟尘的体积浓度最大。
粒径88微米烟尘的空间浓度分布(空间)粒径88微米烟尘的浓度分布(旋风分离器中心截面)粒径200微米烟尘的空间浓度分布(空间)图5 L=1.3m、D=1.05m、长宽比1:3，入口速度10m/s时烟尘空间分布粒径88微米烟尘的空间浓度分布(空间)粒径88微米烟尘的浓度分布(旋风分离器中心截面)粒径200微米烟尘的空间浓度分布(空间)图6 L=2.3m、D=1.5m、长宽比1:1，入口速度15m/s时烟尘空间分布四、计算结果计算中，首先确定几何尺寸L，按照给定的两种烟尘颗粒，分别对L=2.3m、L=1.8m、L=1.3m、L=0.8m四种情况进行对比计算，对比计算结果为L=2.3m、L=1.3m时除尘效率较高。
旋风分离器设计方案
旋风分离器设计方案用户：特瑞斯信力（常州）燃气设备有限公司型号： XC24A-31 任务书编号： SR11014 工作令： SWA11298 图号： SW03-020-00编制：日期：本设计中旋风分离器属于中压容器，应以安全为前提，综合考虑质量保证的各个环节，尽可能做到经济合理，可靠的密封性，足够的安全寿命。
设计标准如下：a. TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》b. GB150-1998《钢制压力容器》c. HG20584-1998《钢制化工容器制造技术要求》d. JB4712.2-2007《容器支座》2、旋风分离器结构与原理旋风分离器结构简单、造价低廉，无运动部件，操作范围广，不受温度、压力限制，分离效率高。
一般主要应用于需要高效除去固、液颗粒的场合，不论颗粒尺寸大小都可以应用，适用于各种燃气及其他非腐蚀性气体。
说明：旋风分离器的总体结构主要由：进料布气室、旋风分离组件、排气室、集污室和进出口接管及人孔等部分组成。
旋风分离器的核心部件是旋风分离组件，它由多根旋风分离管呈叠加布置组装而成。
旋风管是一个利用离心原理的2英寸管状物。
待过滤的燃气从进气口进入，在管内形成旋流，由于固、液颗粒和燃气的密度差异，在离心力的作用下分离、清洁燃气从上导管溜走，固体颗粒从下导管落入分离器底部，从排污口排走。
由于旋风除尘过滤器的工作原理，决定了它的结构型式是立式的。
常用在有大量杂物或有大量液滴出现的场合。
其设计的主要步骤如下：①根据介质特性，选择合适的壳体材料、接管、法兰等部件材料；②设计参数的确定；③根据用户提供的设计条件及参数，根据GB150公式，预设壳体壁厚；④从连接的密封性、强度等出发，按标准选用法兰、垫片及紧固件；⑤使用化工设备中心站开发的正版软件，SW6校核设备强度，确定壳体厚度及接管壁厚；⑥焊接接头型式的选择；⑦根据以上的容器设计计算，画出设计总设备图及零件图。
4、材料的选择①筒体与封头的材料选择：天然气最主要的成分是甲烷，经过处理的天然气具有无腐蚀性，因此可选用一般的钢材。
旋风分离器计算程序--Muschelknautz模型方法
0.00543 kg/kg 0.00543 kg/kg 0.00523 kg/kg
迭代计算程序 ReR初值 相对粗糙度 查表得桶体摩擦系统 预计总效率 升气管弗劳德数 总摩擦系数 内旋涡旋转速度计算值
ReR0 Ks/R
fair eff Frx f
V0cs
压降计算 分离器中损失 旋转涡核与升气管损失 加速压力损失 总压力损失
Vin Theta
Co alpha Rm Vzw
Ar Vow Vocs Vom ReR Vx
Din50 D50 CC0>0=L0. C0<10.1
24.482 m/s 0.3 -
0.160 0.741 0.150 m 3.105 m/s 2.506 m^2 14.000 m/s 18.000 m/s 15.875 m/s 3570.324 17.038 m/s
Rho_p
1800 kg/m^3
90 100%
0.37%
0.004
堆积密度度
Rho_b
900 kg/m^3
100 100%
0.09%
0.001
>100
0
-
1.00
0.92
Muschelknautz Modeld Rin
入口速度 T因子 颗粒/气体 (m/m) 入口收缩系数 几何平均半径 器壁表面轴向速度 摩擦阻力总面积 器壁表面切向速度 内旋涡旋转速度 气体平均旋转速度 旋风分离器ReR 升气管中气流速度 分离效率 进口中位径 切割粒径 极限浓度
40 100%
14.65%
0.147
操作参数
50 100%
8.24%
0.082
旋风分离器模板
4.筒体长度Lm
旋风的类型
旋风分离器的类型
鼓风机
鼓风机功率：kW设计流速：Nm3/h
通风方式：
预处理设备
后处理设备
C工艺信息
工艺流程简述
工况
颗粒大小分布数据
微米范围
粒径分布（Wt%）
生产厂家保证去除效率（%）
0.5-1.0
1.0-5.0
5-10
10-20
﹥20
流量数据
气体流温度：℃
压降范围：高Pa低Pa
入口流量：m3/h
灰尘收集设备
旋风分离器
A服务装置信息
服务装置名称：服务装置编号：
B烟气参数
入口：
流量：Nm3/h温度：℃
烟尘浓度：mg/Nm3
出口：
流量：Nm3/h温度：℃
烟尘浓度：mg/Nm3
除尘效率：
B设备信息
设备
生产ห้องสมุดไป่ตู้家：型号：
外形尺寸
给出旋风分离器的尺寸（参照上述简图）
1.入口宽度Bm 5.椎体长度Zm
2.入口高度Hm 6.筒体直径Dm
旋风分离器计算结果
旋风分离器计算结果标准化工作室编码[XX968T-XX89628-XJ668-XT689N]旋风除尘器性能的模拟计算一、下图为旋风除尘器几何形状及尺寸，如图1所示，图中D、L及入口截面的长宽比在数值模拟中将进行变化与调整，其余参数保持不变。
图1 旋风分离器几何形状及尺寸（正视图）旋风分离器的空间视图如图2所示。
图2 旋风分离器空间视图二、旋风分离器数值仿真中的网格划分仿真计算时，首先对旋风除尘器进行网格划分处理，计算网格采用非结构化正交网格，如图3所示。
图3 数值仿真时旋风分离器的网格划分（空间）图4为从空间不同角度所观测到的旋风分离器空间网格。
图4 旋风分离器空间网格空间视图本数值仿真生成的非结构化空间网格数大约为125万，当几何尺寸（如D、L及长宽比）改变时，网格数会略有变化。
三、对旋风分离器的数值模拟仿真采用混合模型，应用Eulerian（欧拉）模型，欧拉方法，对每种工况条件下进行旋风分离器流场与浓度场的计算，计算残差<10-5，每种工况迭代约50000步，采用惠普工作站计算，CPU耗时约12h。
以下是计算结果的后处理显示结果。
由于计算算例较多，此处仅列出了两种工况条件下的计算后处理结果。
图5是L=1.3m，D=1.05m 入口长宽比1:3，入口速度10m/s时，在y=0截面（旋风分离器中心截面）上粒径为88微米烟尘的体积百分数含量分布图。
可以明显看出由于旋风除尘器的离心作用，灰尘被甩到外壁附近，而在靠近中心排烟筒下方筒壁四周，烟尘的体积浓度最大。
粒径88微米烟尘的空间浓度分布(空间)粒径88微米烟尘的浓度分布(旋风分离器中心截面)粒径200微米烟尘的空间浓度分布(空间)粒径200微米烟尘的浓度分布(旋风分离器中心截面)图5 L=1.3m、D=1.05m、长宽比1:3，入口速度10m/s时烟尘空间分布粒径88微米烟尘的空间浓度分布(空间)粒径88微米烟尘的浓度分布(旋风分离器中心截面)粒径200微米烟尘的空间浓度分布(空间)粒径200微米烟尘的浓度分布(旋风分离器中心截面)图6 L=2.3m、D=1.5m、长宽比1:1，入口速度15m/s时烟尘空间分布四、计算结果计算中，首先确定几何尺寸L，按照给定的两种烟尘颗粒，分别对L=2.3m、L=1.8m、L=1.3m、L=0.8m四种情况进行对比计算，对比计算结果为L=2.3m、L=1.3m时除尘效率较高。
常规旋风除尘器结构参数设计计算表
器设计相关计算
内芯长 选取值
L
入口宽 比值
入口宽 计算值 1(b)
入口宽 计算值 2(b)
入口宽 选取值
(b)
入口高 比值
入口高 计算值 1(l)
Байду номын сангаас
入口高 计算值 2(l)
入口高 选取值
(l)
出灰口 比值
出灰口 计算值
Φ
出灰口 选取值
Φ
进风口 风速Vt
总高度
备注
m
0.20.25
m
m
m
0.40.5
m
m
m
0.10.3
m
m 15-25
0.42 0.25 0.1625 0.1625 0.165 0.5 0.33 0.32 0.4 0.3 0.195 0.3 16.84 2.35
1.95 0.25 0.75 0.75 0.75 0.5 1.5 1.85 1.9 0.15 0.45 0.45 17.06 11.10
A=BC
13°-15°
2-4
L1=2D0 De=0.5D0 L=0.33D0 C=0.5D0 B=0.25D0 Dd=0.25D0
A=BC
m
0.30.5
m
m
0.30.75
m
4000 3.5 0.64 0.65 1.5 0.975 0.95 2.2 1.43 1.4 0.5 0.325 0.325 0.65 0.42
87500 3.5 2.97 3
1.5 4.5 4.5 2.2 6.6 6.6 0.5 1.5 1.5 0.65 1.95
旋风除尘器设计相关计算
处理气 量Q
净空风 速
vo(25)
旋风分离器的设计
旋风分离器的设计公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-旋风分离器的设计姓名：顾一苇班级：食工0801指导老师：刘茹设计成绩：华中农业大学食品科学与技术学院食品科学与工程专业2011年1月14日目录第一章、设计任务要求与设计条件 (3)第二章、旋风分离器的结构和操作 (4)第三章、旋风分离器的性能参数 (6)第四章、影响旋风分离器性能的因素 (8)第五章、最优类型的计算 (11)第六章、旋风分离器尺寸说明 (19)附录1、参考文献 (20)任务要求1.除尘器外筒体直径、进口风速及阻力的计算2.旋风分离器的选型3.旋风分离器设计说明书的编写4.旋风分离器三视图的绘制5.时间安排：2周6.提交材料含纸质版和电子版设计条件风量：900m3/h ；允许压强降：1460Pa旋风分离器类型：标准型（XLT型、XLP型、扩散式）含尘气体的参数：气体密度： kg/m3粘度：×10-5Pa·s颗粒密度：1200 kg/m3颗粒直径：6μm旋风分离器的结构和操作原理：含尘气体从圆筒上部长方形切线进口进入,沿圆筒内壁作旋转流动。
颗粒的离心力较大，被甩向外层，气流在内层。
气固得以分离。
在圆锥部分，旋转半径缩小而切向速度增大，气流与颗粒作下螺旋运动。
在圆锥的底部附近，气流转为上升旋转运动，最后由上部出口管排出；固相沿内壁落入灰斗。
旋风分离器不适用于处理粘度较大，湿含量较高及腐蚀性较大的粉尘，气量的波动对除尘效果及设备阻力影响较大。
旋风分离器结构简单，造价低廉，无运动部件，操作范围广，不受温度、压力限制，分离效率高。
一般用于除去直径5um以上的尘粒，也可分离雾沫。
对于直径在5um 以下的烟尘，一般旋风分离器效率已不高，需用袋滤器或湿法捕集。
其最大缺点是阻力大、易磨损。
旋风分离器的性能参数在满足气体处理量的前提下，评价旋风分离器性能的主要指标是尘粒的分离性能和气体经过旋风分离器的压强降。
旋风分离器
旋风分离器的设计班级：制剂121学号：2~10设计条件风量：60万 m3/h入口温度：150摄氏度分离效率：70%含固量：10克每立方米含尘气体的参数：密度：1.1 kg/m3粘度:1.6x10-5Pa·s 求旋风分离器的结构和操作含尘体从圆筒上部长方形切线进口进入，沿筒内壁做旋转流动，颗粒心力较大被甩到外层，气流在内层气固得以分离，圆锥部分，旋转半径缩小而切线速度增大，气流与颗粒做下螺旋运动，在圆锥底部，气流转为上升旋转运动，最后由上部出口管排出。
固相沿内壁落入灰斗。
旋风分离器设备的主要功能是尽可能除去输送介质气体中携带的固体颗粒杂质和液滴，达到气固液分离，以保证管道及设备的正常运行。
旋风分离器采用立式圆筒结构，内部沿轴向分为集液区、旋风分离区、净化室区等。
内装旋风子构件，按圆周方向均匀排布亦通过上下管板固定；设备采用裙座支撑，封头采用耐高压椭圆型封头。
设备管口提供配对的法兰、螺栓、垫片等。
通常，气体入口设计分三种形式：a) 上部进气b) 中部进气c) 下部进气对于湿气来说，我们常采用下部进气方案，因为下部进气可以利用设备下部空间，对直径大于300μm或500μm的液滴进行预分离以减轻旋风部分的负荷。
而对于干气常采用中部进气或上部进气。
上部进气配气均匀，但设备直径和设备高度都将增大，投资较高；而中部进气可以降低设备高度和降低造价。
编辑本段应用范围及特点。
旋风除尘器适用于净化大于1-3微米的非粘性、非纤维的干燥粉尘。
它是一种结构简单、操作方便、耐高温、设备费用和阻力较高（80～160毫米水柱）的净化设备，旋风除尘器在净化设备中应用得最为广泛。
改进型的旋风分离器在部分装置中可以取代尾气过滤设备。
60万 m³/h风量下标准型旋风分离器的分离效果标准型中压强降计算式为△P=ζρu/2。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
进口中位径
8
Dd
Ks/R fair eff Frx f
0.00046 #NAME? 95% 10.566 #NAME?
-
手工迭代!
内旋涡旋转速度计算值 #NAME? #NAME? 压降计算 分离器中损失 旋转涡核与升气管损失 加速压力损失 总压力损失 V0cs Target dP_body dP_x dP_acc Total #NAME? #NAME? #NAME? 688.036 0.000 #NAME? m/s <0.1 pa pa pa pa
Muschelknautz Model Calculation 入口速度 T因子 颗粒/气体 (m/m) 入口收缩系数 几何平均半径 器壁表面轴向速度 摩擦阻力总面积 器壁表面切向速度 内旋涡旋转速度 气体平均旋转速度 旋风分离器ReR 升气管中气流速度 分离效率 进口中位径 切割粒径 极限浓度 Vin Theta Co alpha Rm Vzw Ar Vow Vocs Vom ReR Vx Din50 D50 C0L C0>=0.1 C0<0.1 10.000 0.4 0.004 0.623 0.061 1.834 0.456 12.85 18.53 15.43 738.4 9.06 8.000 1.68 0.00121 0.00321 0.00121 m/s m m/s m^2 m/s m/s m/s m/s MU mu kg/kg kg/kg kg/kg 迭代计算程序 相对粗糙度 插值得桶体摩擦系数 预计总效率 升气管弗劳德数 总摩擦系数
旋风分离器计算程序--Muschelknautz模型方法
尺寸参数 D 外径 内径 放料口直径 进料口宽度 进料口高度 总高 锥体高度 空间高度 升气管底与进料口高差 进气平均半径 空气密度 空气粘度 器壁粗糙度 Ht 操作参数 V0cone Dcone Hc 空气体积流量 颗粒浓度 粉尘真密度 堆积密度度 Q C Rho_p Rho_b 144 0.005 2730 1365 D Dx Dd b a Ht Hc Hi Hg Rin (m) 0.200 0.075 0.075 0.040 0.100
微米 进口组成 % 13.50% 16.50% 14.00% 9.00% 10.00% 6.00% 6.00% 3.00% 3.00% 2.00% 2.00% 5.00% 4.00% 3.50% 2.60% 出口 0.009 0.116 0.133 0.089 0.100 0.060 0.060 0.030 0.030 0.020 0.020 0.050 0.040 0.035 0.026 0.82 微米
备注
6A.1示例中的计算值,HOFFMAN等2001年的实验数据,使用时将此 SHEET整体COPY成一个副本,进行计算 计算结果 50切割粒径 总效率 粒径 微米 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20 30 40 50 60 70 80 90 100 >100 1.00
b
a
DX
Dx V800 0.500 0.700 0.000 0.080 1.2 kg/m^3 1.80E-05 Pa.S 0.046 mm
Hi
m^3/hr kg/m^3 kg/m^3 kg/m^3
1.68 82% 效率 eff 7% 70% 95% 99% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100%