豎直渦旋向?qū)εP輪式分級(jí)機(jī)流場(chǎng)及性能影響

孫占朋，孫國剛，楊曉楠，顏深

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豎直渦旋向?qū)εP輪式分級(jí)機(jī)流場(chǎng)及性能影響

孫占朋1，孫國剛2，楊曉楠1，顏深1

（1中國石油大學(xué)(北京)化學(xué)工程學(xué)院，北京102249；2中國石油大學(xué)(北京)過程流體過濾與分離技術(shù)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京102249）

采用數(shù)值模擬方法對(duì)臥輪式分級(jí)機(jī)內(nèi)氣相流動(dòng)特性進(jìn)行了研究，重點(diǎn)考察了豎直渦旋向?qū)Ψ旨?jí)機(jī)內(nèi)全流場(chǎng)的影響。模擬結(jié)果表明，分級(jí)機(jī)錐體段以旋轉(zhuǎn)上升的豎直渦為主流型，豎直渦旋向?qū)Ψ旨?jí)室內(nèi)流型有重要影響。根據(jù)右手定則，豎直渦旋向與轉(zhuǎn)籠旋向滿足象限Ⅰ和Ⅲ時(shí)，分級(jí)室內(nèi)形成兩股旋向相反的水平渦，局部出現(xiàn)二次渦流，轉(zhuǎn)籠外緣氣流切向速度接近為0；豎直渦旋向與轉(zhuǎn)籠旋向滿足象限Ⅱ或Ⅳ時(shí)，分級(jí)室內(nèi)流場(chǎng)分布一致性較好，轉(zhuǎn)籠外緣及葉片間速度分布比較均勻且波動(dòng)較小。以流化催化裂化（FCC）催化劑為分級(jí)物料，處于象限Ⅳ的分級(jí)機(jī)其分級(jí)粒徑平均減少5.3mm，分級(jí)精度平均提高7.5%；以粉煤灰為物料，分級(jí)粒徑平均減少2.2mm，分級(jí)精度平均提高8.4%，粉料分級(jí)試驗(yàn)結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果吻合。研究結(jié)果對(duì)臥輪式分級(jí)機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有一定指導(dǎo)作用。

粉體技術(shù)；臥輪式分級(jí)機(jī)；數(shù)值模擬；豎直渦旋向；流場(chǎng)特性；粒度分布

渦輪分級(jí)機(jī)作為第三代高效氣流分級(jí)機(jī)，廣泛應(yīng)用于礦物、食品、建材及化工等行業(yè)[1]。圖1是一種典型的臥輪式分級(jí)機(jī)結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)籠水平安裝，空氣從下部進(jìn)氣口切向進(jìn)入并在錐段形成旋轉(zhuǎn)上升的豎直渦，上部分級(jí)室內(nèi)氣流在水平轉(zhuǎn)籠帶動(dòng)下形成水平渦，這兩種渦流構(gòu)成了臥輪分級(jí)機(jī)的總體流場(chǎng)。……