旋风分离器的工艺计算.doc

旋风分离器的工艺计算 目录 一.前言 3 1.1应用范围及特点 3 1.2分离原理 3 1.3分离方法 4 1.4性能指标 4 二.旋风分离器的工艺计算 4 2.1旋风分离器直径的计算 5 2.2由已知求出的直径做验算 5 2.2.1计算气体流速 5 2.2.2计算旋风分离器的压力损失 5 2.2.3旋风分离器的工作范围 6 2.3进出气管径计算 6 三.旋风分离器的性能参数 6 3.1分离性能 6 3.1.1临界粒径dpc 7 3.1.2分离效率 8 3.2旋风分离器的压强降 8 四.旋风分离器的形状设计 9 五．入口管道设计 10 六.尘粒排出设计 10 七.算例（以天然气作为需要分离气体） 11 7.1工作原理 11 7.2基本计算公式 12 7.3算例 13 八.影响旋风分离器效率的因素 14 8.1气体进口速度 14 8.2气液密度差 14 8.3旋转半径 14 参考文献 15 旋风分离器的工艺计算 摘要：分离器已经使用十分广泛无论在家庭生活中还是工业生产，而且种类繁多每种都有各自的优缺点。现阶段旋风分离器运用比较广泛，它的性能的好坏主要决定于旋风分离器性能的强弱。这篇文章主要是讨论旋风分离器工艺计算。旋风分离器是利用离心力作用净制气体,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，以达到气固液分离，以保证管道及设备的正常运行。 在本篇文章中，主要是对旋风分离器进行工艺计算。 关键字：旋风分离器、工艺计算 一.前言 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。它是利用旋转气流产生的离心力将尘粒从气流中分离出来。旋风分离器结构简单，没有转动部分制造方便、分离效率高，并可用于高温含尘气体的分离，而得到广泛运用。 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。 1.1应用范围及特点 旋风分离器适用于净化大于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，旋风分离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。 1.2分离原理 旋风分离器的分离原理有两种： 一、利用组分质量（重量）不同对混合物进行分离（如分离方法1、2、3、6）4、5、1.4性能指标分离精度 　　旋风分离器的分离效果：在设计压力和气量条件下，均可除去≥10μm的固体颗粒。在工况点，分离效率为99%，在工况点±15%范围内，分离效率为97%。 　　压力降 正常工作条件下，单台旋风分离器在工况点压降不大于0.05MPa。 设计使用寿命 　　旋风分离器的设计使用寿命不少于20年。 （2-1） 式中 D—旋风分离器筒体直径，m； Q1—工作条件下的气体流量，m3/s； ξ—阻力系数，由实验测定，一般取180； rG—工作条件下的气体重度，kg/m3； △P—水力损失（分离器内的压力降），mmH2O（1mmH2O=9.8Pa）。 由实验得知，当△P/rG值在55~180m范围内时，气体净化度可达到95%以上；若小于55m，则净化度降低；高于180m，净化度提高不明显，但压力损失大增。因此，设计时一般取△P/rG =70m，计算出分离器筒体直径，然后进行圆整。 2.2由已知求出的直径做验算 由已知求出的直径D取整，并选取旋风分离器的直径后，再做如下验算 2.2.1计算气体流速 （m/s） （3-1） 式中 V—气体在分离器内的流速，m/s； D—旋风分离器筒体直径，m； Q1—工作条件下的气体流量，m3/s； 2.2.2计算旋风分离器的压力损失 （kgf/m2）重力加速度，m/s2； △P—水力损失（分离器内的压力降），mmH2O（1mmH2O=9.8Pa）；