式中? dc——臨界粒徑,m;
B——進(jìn)口管寬度,m;
N——?dú)怏w在旋風(fēng)分離器中的旋轉(zhuǎn)圈數(shù),對(duì)標(biāo)準(zhǔn)型旋風(fēng)分離器,可取N=5;
u——?dú)怏w做螺旋運(yùn)動(dòng)的切向速度,通常可取氣體在進(jìn)口管中的流速,m/s。
從式(8—5)可以看出:
?、倥R界粒徑隨氣速增大而減小,表明氣速增加,分離效率提高,但氣速過(guò)大會(huì)將已沉降顆粒卷起而降低分離效率,同時(shí)使流動(dòng)阻力急劇上升。
?、谂R界粒徑隨設(shè)備尺寸的減小而減小,因旋風(fēng)分離器的各部分尺寸成一定比例。尺寸越小,則月越小,從而臨界粒徑越小,分離效率越高。
氣體通過(guò)旋風(fēng)分離器的壓降可用下式計(jì)算
式中,阻力系數(shù)ξ決定于旋風(fēng)分離器的結(jié)構(gòu)和各部分尺寸的比例,與簡(jiǎn)體直徑大小無(wú)關(guān),一般由經(jīng)驗(yàn)式計(jì)算或?qū)嶒?yàn)測(cè)取。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)型旋風(fēng)分離器,可取ε=8。
壓降大小是評(píng)價(jià)旋風(fēng)分離器性能好壞的一個(gè)重要指標(biāo)。受整個(gè)工藝過(guò)程對(duì)總壓降的限制及節(jié)能降耗的需要,氣體通過(guò)旋風(fēng)分離器的壓降應(yīng)盡可能低。壓降的大小除了與設(shè)備的結(jié)構(gòu)有關(guān)外,主要取決于氣體的速度。氣體速度越小,壓降越低,但氣速過(guò)小,又會(huì)使分離效率降低。因而要選擇適宜的氣速以滿足對(duì)分離效率和壓降的要求。一般進(jìn)口氣速在10~25m/s為宜,最高不超過(guò)35m/s,同時(shí)壓降應(yīng)控制在2kPa以下。
除了前面提到的標(biāo)準(zhǔn)型旋風(fēng)分離器,還有一些其他形式的旋風(fēng)分離器,如CLT、CLT/A、CLP/A、CLP/B以及擴(kuò)散式旋風(fēng)分離器,其結(jié)構(gòu)及主要性能可查閱有關(guān)資料。
選用旋風(fēng)分離器時(shí),一般是先確定其類型,然后根據(jù)氣體的處理量和允許壓降,選定具體型號(hào)。如果氣體處理量較大,可以采用多個(gè)旋風(fēng)分離器并聯(lián)操作。
(二)? 其他離心沉降設(shè)備
旋風(fēng)分離器是分離氣態(tài)非均相物系的典型離心沉降設(shè)備,除此之外,還有分離液態(tài)非均相物系的旋液分離器、離心沉降機(jī)等,其中旋液分離器的結(jié)構(gòu)和作用原理與旋風(fēng)分離器相類似。
用一簡(jiǎn)體直徑為了o.8m的標(biāo)準(zhǔn)型旋風(fēng)分離器處理從氣流干燥器出來(lái)的含塵氣體,含塵氣體流量為2m3/s。氣體的密度為o.65kg/1113,黏度為3X10-sPa?s,塵??梢暈榍蛐?,其密度為2500kg/m3。求:①臨界粒徑;②氣體通過(guò)旋風(fēng)分離器的壓降。