旋振筛设备有很多模型可以选用

旋振筛旋风分离器设计需要考虑的因素有:进料颗粒密度;颗粒进料速率;进料流体中不均匀的颗粒浓度梯度;所要求的分离效率;颗粒撞击速度、表面特征或者颗粒群流动性对颗粒及设备的磨损、侵蚀的限度;允许流体带出的至大颗粒粒径;颗粒预计流失率;设备大小限制;压力损失等。这里介绍两个主要参数,一是分离过程的压降损失一一AP,二是分离过程所要求旋振筛的分离效率的判断依据一一分割粒径X50。

(1)压降AP

旋振筛旋风分离器的压降AP的存在是因为流体在运动的过程中会受到阻力的作用而产生的能量损失。对于旋风分离器来说,主要分为进口压力损失、旋振筛旋风分离器本体内的压力损失和升气管内的压力损失这三大方面。压降大小与分离过程中的能量损失存在一定联系,压降值越大,说明分离过程能耗较大;反之,说明分离过程能耗较小。针对旋振筛设备的压降的计算,现行有很多研究及模型来进行描述,如Stairmand模型、Barth模型、Shepherd-Lapple模型、Casal-Martinez模型等,这里简述下Stairmand模型。Stairmand模型是以动力矩平衡为依据,计算旋风分离器内速度分布,并结合进、出口和旋流中的静压损失来估算了整体压降损失。旋振筛的模型考虑了分离器及升气管中的摩擦损失,适用于切流式旋风分离器。

(2)分割粒径X5

关于旋振筛旋风分离器分离效率模型的描述,主要有"平衡轨道"理论和"停留时间"理论两大类,这里仅介绍"平衡轨道"理论。"平衡轨道"理论认为,颗粒在旋风分离器内一方面受到离心力的作用向壁面运动,另一方面受上升气流影响随着流体向上运动。当旋振筛设备处在两者的平衡位置时,则代表着这个颗粒有50%的概率被捕集,并将临界粒径定义为分割粒径X5。所以,采用分割粒径XSQ来表述了旋风分离器的分离效果,并作为分离效率的一种量度。针对旋振筛设备的分割粒径的计算,也有很多模型可以选用,这么只介绍下基于"平衡轨道"理论引申发展而来Muschelknautz模型。

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