排气管插入深度对旋风分离器性能影响的初步的研究.pdf

中国颗粒学会2006年年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会 排气管插入深度对旋风分离器性能影响的初步研究 周雷， 孙国刚 【中国石油大学(北京)装备实验室。北京102249] 摘要：排气管是旋风分离器的一个关键部件，目前虽已进行了广泛的研究实验，但有关排气管插入深度影响的研究 考察仍较欠缺．本文以PV型旋风分离器为基准，用平均粒径8$an的滑石粉进行实验，考察了排气管插入深度对分离 器压降和效率的影响．实验结果表明，分离器压降以排气管下口末端与分离器进气口下沿平齐的插入深度时晟高，排 气管插入深度低于或高于进气口下沿时，压降都有所降低；分离效率则总是随排气管插入深度增加而增加；排气管零 插入(无排气管)时，压降与效枣都最低，其压降约为标准设计插入深度的70％。效率约为750A一80％， 关键词：旋风分离器；效率；压降；排气管插入深度 1前言 为基准模型，进行冷态模型实验，研究测量了无排气管 和排气管不同插入深度下的分离器压降与分离效率，为 排气管是旋风分离器的一个关键部件，它既影响分 研究分析排气管插入深度的影响和排气管插入深度的 离效率又影响分离器的压降．人们对它已进行了相当广 定量优化设计提供实验基础， 泛的研究并且提出了若干的排气管专利【“”．内容涉及 排气管直径、排气管结构型式对分离器性能的影响以及 2实验 排气管减阻等诸方面．但由于排气管对旋风分离器内流 实验的旋风分离器为奶00mm，1800涡壳入口的PV 动影响的复杂性，加之同一排气管在不同设计的旋风分 型旋风分离器，其结构尺寸简图如图1．图2为实验室 离器中的影响也不尽相同，至今人们尚不能定量预测某 冷态模型实验系统简图． 一设计的排气管对其旋风分离器性能的影响，还必须通 过模型实验进行测定．即便对结构最简单、最常用的直 管式排气管，情况也是如此．虽然人们已总结了直管排 气管直径对分离效率和压降影响的计算公式Ⅳ】，但对排 气管在分离器内插入深度的影响只有一些定性的认识： 如一般设计手册都推荐将排气管下口末端取为与分离 器进气口下沿平齐作为排气管插入深度的标准设计；并 且认为排气管的插入深度不易太短，也不易太长．太 短，容易使排气管末端的短路流加剧，不利于分离；若 太长，使分离空间高度变短，对效率也无好处，而且压 降还稍有增加；排气管插入深度愈小，阻力会小，若完 全不插入器内，则阻力最小，但分离效率不能保证等等 [“】．尚未见有关于排气管插入深度选取的定量设计准 则报道． 实际应用中的排气管插入深度，除大量取约等于进 气口高度的标准设计之外，既有小于进气口高度的(常 只有进气口高度的一半)，也有远超过进气口高度的(排 气E1末端可达筒—锥交界面)t7JJ．文献[9】甚至认为排气 ◆ 管根本不插入到分离器内(即零插入，无排气管)也能获 图2实验系统简图 得较好的分离效果．可见人们对排气管插入深度的研究 实验在常温常压下进行，实验粉料为450目滑石 认识还不够深入，还需要开展迸一步的研究进行揭示． 粉，颗粒密度约为2700kg／m3．其粒径大小采用库尔特 本文以石油领域广泛应用的PV型高效旋风分离器 仪分析，中位粒径为8“m．实验系统采用吸风式负压操 周雷等：排气管插入深度对旋风分离器性能影响的初步研究 649 作．气体流量用标准毕托管测量；风量通过阀门调节； 时的65％一70％．当插入深度大于进气口高度，即大于标 压降用u形压差计测定；旋风分离器分离效率采用定量 准插入深度以后，图3实验数据显示，分离器的压降还 加尘，收尘及称重的方法测定，称重电子磅秤的晟小刻 出现了随排气管插入深度增加有所下降的现象． 度为50nag：