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先锋干燥系列讲座之十四:什么是旋风分离器?

旋风分离器


产品简介

旋风分离器,是用于气固体系或者液固体系的分离的一种设备。其主要功能是尽可能除去输送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。旋风分离器的主要特点是结构简单、操作弹性大、管理维修方便,价格低廉,对捕集、分离5~10μm以上的粉尘效率较高,故被广泛地应用于化工,石油,冶金,轻工等工业部门。



旋风分离器

工作原理

旋风分离器是利用气固混合物在作高速旋转时所产生的离心力,将粉尘从气流中分离出来的干式气固分离设备。常用的(切流)切向导入式旋风分离器的分离原理及结构如图所示。

含尘气流一般以12—30m/s的速度由进气管进入旋风分离器时,气流由直线运动变为圆周运动。旋转气流的绝大部分,沿器壁自圆筒体呈螺旋形向下朝锥体流动。此外,颗粒在离心力的作用下,被甩向器壁,尘粒一旦与器壁接触,便失去惯性力,而靠器壁附近的向下轴向速度的动量沿壁面下落,进入排灰管。旋转下降的外旋气流,在下降过程中不断向分离器的中心部分流入,形成向心的径向气流,这部分气流就构成了旋转向上的内旋流。内、外旋流的旋转方向是相同的。最后净化气经排气管排出器外,一部分未被分离下来的较细尘粒也随之逃逸。自进气管流入的另一小部分气体,则通过旋风分离器顶盖,沿排气管外侧向下流动,当到达排气管下端时,与上升的内旋气流汇合,进入排气管,于是分散在这部分上旋气流中的细颗粒也随之被带走。


性能指标

分离精度
在设计压力和气量条件下,可除去≥5μm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。
     使用寿命
旋风分离器的设计使用寿命不少于20年。


结构设计

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。

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