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旋流器流场内二次涡流
来源: 鑫流环保   发布时间: 15-05-08   点击次数:
气液旋流分离器是依靠旋转流场产生的离心力,使密度比空气大的颗粒向外运动至器壁,然后再沿器壁螺旋向下运动到排液口完成收集的高效分离装置。因此,气液旋流分离器内部是一个气液两相流的流场,液滴颗粒的运动主要取决于气流的运动。

旋流器流场内,除了主旋流外还存在有局部的二次涡流。这些二次涡流主要有:
①溢流管环隙空间内的二次涡流。受锅壳结构的作用,气流切向进入分离器后,会由直线转变成旋转运动,使流体产生离心力,外侧压力变大,内侧压力减小。顶板下沿气流受摩擦阻力的影响,切向速度减小,使压力低于下部。这样,气体从外侧壁的高压区域流向上部的低压区域,即造成外侧的轴向速度向上,内侧的轴向速度向下,形成环形空间内的二次涡流。这种二次涡流会把一部分已浓集在器壁处的颗粒向上带到顶板处而形成“顶灰环”,并且细小颗粒在二次涡流的作用下沿溢流管外沿下行,从其下口处进入溢流管内逃逸,影响分离效率。

②溢流管下口附近的短路流。气体旋流分离器凹壁附近本身是不稳定的旋流运动,引起的压力梯度会在外壁形成“二次流”。静态压力沿旋流的外部区域是不断增加的,从顶板到下部锥体整个壁面的边界层内都存在压力梯度,并且该边界层内的切向速度较低,于是沿旋流分离器顶板到锥体壁面出现向内流动的二次流。二次流现象导致了溢流管下口以下的径向速度由外向内,且沿高度方向的分布不均。即在溢流管下口附近,存在很大的向心径向速度,形成了短路流。这种短路流会将部分颗粒带入溢流管,对分离效率产生不利影响。

③底流口附近的返混与夹带。在旋流分离器的底流口处,外旋流气体与内旋流交汇,滴动性极强,旋流尾涡易出现旋转摆动现象,极容易夹带壁面处己分离的液滴颗粒重新进入内旋流中,造成液滴的返混与夹带,降低分离效率。

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