旋轉(zhuǎn)式氣固分離器分離性能的試驗研究.pdf

1、旋轉(zhuǎn)式氣固分離器是一種利用離心力和碰撞作用對粉體物料按顆粒粒徑大小進(jìn)行分選的設(shè)備，目前已廣泛應(yīng)用于煤粉、水泥、食品及制藥等行業(yè)。旋轉(zhuǎn)式煤粉分離器是燃煤電廠制粉系統(tǒng)的重要輔機，旋轉(zhuǎn)式分離器的分離性能直接影響到制粉系統(tǒng)的出力及運行經(jīng)濟性。因此，有必要對旋轉(zhuǎn)式氣固分離器分離性能進(jìn)行深入研究。
　　本文設(shè)計了兩種不同結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)式氣固分離器，即葉輪式旋轉(zhuǎn)分離器和組合式旋轉(zhuǎn)分離器，并建立了與之配套的試驗系統(tǒng)。通過流場特性試驗和分離特性試驗，研

2、究了兩種分離器的分離性能。在此基礎(chǔ)上，獲得了結(jié)構(gòu)設(shè)計和運行參數(shù)對旋轉(zhuǎn)分離器分離性能的影響規(guī)律，分析了分離器內(nèi)部氣固分離機理。
　　在流場特性試驗中，自主設(shè)計了一部與顆粒圖像測速(PIV)技術(shù)相結(jié)合的同步裝置，測量了分離器內(nèi)部葉輪分離區(qū)及相鄰旋轉(zhuǎn)葉片通道中的氣相流場。試驗結(jié)果表明，葉輪式旋轉(zhuǎn)分離器相鄰兩葉片之間或近外環(huán)通道處以及組合式旋轉(zhuǎn)分離器相鄰兩個靜葉片之間均存在漩渦流。漩渦中心位置和旋流強度與葉輪轉(zhuǎn)速、氣流速率及測量面軸向位置

3、有關(guān)。葉輪轉(zhuǎn)速變化時，旋轉(zhuǎn)葉片通道中氣流漩渦中心位置作規(guī)律性移動，導(dǎo)致通過通道的氣流量隨葉輪轉(zhuǎn)速增大呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢。組合式旋轉(zhuǎn)分離器動葉片通道中不存在漩渦流，但葉輪轉(zhuǎn)速變化會影響通道中氣流運動方向，使得通過動葉片通道的氣流量隨葉輪轉(zhuǎn)速增大而單調(diào)下降。
　　分離性能以給定葉輪轉(zhuǎn)速和給料濃度的分離效率和切割粒徑表征。結(jié)果表明，葉輪式旋轉(zhuǎn)分離器總分離效率隨葉輪轉(zhuǎn)速的增大先減小后增大，最低值約為35.5％。組合式旋轉(zhuǎn)分離器總分離效

4、率隨葉輪轉(zhuǎn)速的增大單調(diào)下降，最低值為43.8％。兩種分離器總分離效率的變化規(guī)律均與通過葉片通道的氣流量的變化規(guī)律一致，同時與各自切割粒徑的變化規(guī)律一致。旋轉(zhuǎn)分離器總分離效率降低時，切割粒徑減小?？偡蛛x效率和切割粒徑隨給料濃度的增加而降低，當(dāng)給料濃度達(dá)到某一值后，總分離效率和切割粒徑隨給料濃度的繼續(xù)增加略微增大或幾乎不變。切割粒徑的最小值分別為30.6μm和53.7μm。兩種旋轉(zhuǎn)分離器的分級分離效率隨葉輪轉(zhuǎn)速增大都呈現(xiàn)非單調(diào)變化趨勢，而隨