噴油壓縮機用旋風式油氣分離器筒體尺寸設計方法

馮健美，韓濟泉，王旭忠2，DANG Tiendat

（1.西安交通大學能源與動力工程學院，陜西西安 710049；2.山東濱化濱陽燃化有限公司，山東濱州 251800）

1 引言

旋風式油氣分離器具有體積小、結構簡單、分離效率高等優點，在噴油空氣壓縮機系統中廣泛應用。壓縮機排氣攜帶油滴切向進入分離器，大部分油滴顆粒在離心力作用下被甩到筒體壁面實現一次分離，未分離的微小油滴通過濾芯進行二次過濾分離。

旋風分離器廣泛用于各行各業，具有多種結構形式，但其分離原理基本相同。筒錐形旋風分離器研究最為深入，已發展了大量理論、半經驗和經驗的模型[1，2]，推動了旋風分離器的應用發展。目前數值模擬已成為研究旋風分離器性能的重要手段，使用數值模擬研究旋風分離器內流場分布及性能，用以指導旋風分離器的設計及優化被廣泛采用，例如Brar[3]和袁怡等[4]分別使用數值模擬研究了旋風分離器的筒體高度和直徑對分離性能的影響，筒體直徑和高度是影響分離性能最重要的參數。常用油氣分離器是直筒形旋風分離器，與傳統的筒錐形分離器之間存在差異[5，6]，馮健美等[7]對不同結構尺寸的旋風式油氣分離器進行數值模擬及實驗研究，討論了結構參數對分離性能的影響；高助威等[8]對大長徑比的直筒型分離器的內部流動特性進行了數值模擬研究；Gao等[9]研究了油氣分離器的內筒尺寸對流場的影響，結果表明內筒尺寸對分離性能影響不大。

以上研究都是關于旋風分離器的理論研究與優化，對于旋風分離器的設計，筒錐形分離器的設計已有許多標準模型，比如最著名的是Stairmand高效旋風分離器[2]。……