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生活垃圾处理旋风分离器设计
垃圾的分类回收,不仅可以减少环境污染,还实现资源的回收利用。随着人们对城市居住环境要求的日益提高,鉴于垃圾的分选工作难度较大,因此,使用合适的分选设备显得非常必要,旋风分离器在垃圾分选领域的应用,可以大大提高垃圾分选的效率[1]。
旋风分离器是一种适用于液固分离、气固分离的分离装置,主要是利用气流的高速旋转运动来产生较大的离心力,以便能够让液滴或者固体颗粒向外壁面抛甩,进而实现分离[2]。旋风分离器作为一种优良的分选设备,具有成本低和耐腐蚀性能,广泛应用于工业生产领域。
1 旋风分离器国内外研究现状
国内外的学者分别从旋风分离器的入口、圆柱段高度、排气管方面对旋风分离器进行设计研究。
Winfield D等[3]研究发现180对称入口能够改善旋风分离器内流场的不对称性,提高其分离率。袁惠新等人[4]分析了矩形入口不同对旋风分离器的影响。在相同的情况下,在入口高宽比为 3.5 处达到最大值,入口高宽比为 4.5 时分离效率最高。入口具有截面角可以减小芯管底部的短路流量,这对改善旋风分离器的分离效率具有重要意义[5]。有学者[6]发现在进气量相同的条件下,双进口型的切向速度增大,径向速度明显减小。Weiwen Wang[7]发现CFC具有更高的收集效率、更低的压降、更强的操作灵活性和更少的操作灵活性随规模的变化。Marek Wasilewski[8]认为旋风分离器的入口面积是影响进口管道内压降数值的关键因素。Eu值差异最大在β=90时增加了5700%。对于α=90,Eu增加了4200%以上。
陈启东等[9]对不同高度圆柱段的4种Stairmand型旋风分离器模型进行了分析。结果表明: 增加圆柱段高度,压降显著降低,收集效率略有提高。满林香[10]分析了升气管直径、分离空间长度、进口截面宽度对油气分离性能的影响。筒体圆柱段长度越长,自然旋风长也会逐渐增加,进而导致摩擦损失增加,但是摩擦损失的增大又会降低气流的旋转强度,进而减少气流在排气管处的损失[11]。Dzmitry Misiulia[12]研究了一种工业高效旋风分离器。雷诺应力模型模拟出口涡旋和径向弯曲对涡流模式和旋流性能的影响已经被揭露了。Zhiquan, Zuo[13]得出结论:只有位于尘斗入口上方的锥体才能避免从尘斗中取出颗粒的向上流动,而是从灰尘中吹出料斗可以避免这种情况,提高分离效率。
目前,许乔奇等[14]改进了检测仪器,使之在高压工况下直接检测颗粒物浓度和粒径分布,并提出测量结果修正方法。刘秀林等[15]认为相同条件下,颗粒的等效沉降速度粒径相同,则其分离效率相等。王卫兵等[16]通过观察不同颗粒粒径的电石渣颗粒的运动轨迹,可知排气管结构的改变并未影响分离腔的原始涡流结构.Seung-Yoon Noh[17]认为,与现有的切向入口旋流器相比,MSEC增加了收集效率,表现出高效的性能,并能显著降低压降。
2 生活垃圾处理旋风分离器设计
2.1 生活垃圾处理工艺系统
