旋风分离器减阻技术与工业应用

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学 科： 06力学、10机械、11电机电力、12化工轻纺
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由于旋风分离器（又称旋风除尘器、包括多管除尘器）结构简单、造价低廉、尺寸紧凑、占地面积少、操作简便、运行可靠、维修工作量极小、适于各类材料制造、能用于高温高压等特殊环境等等特点，在机械、建材、轻工、冶金、化工、石油、环保等行业中大量使用作为工艺设备或环保设备来实现物料浓缩、物料分级、物料输送、气固分离（除尘）等等。
旋风分离器内是复杂的三维强湍流场，其压力损失有相对部分无益于粉尘分离。旋风分离器减阻技术便是通过对其结构的调整来改变流动状态实现旋风分离器边壁摩擦、内摩擦、动能、拟墒、湍能耗散等损失的降低，以最大限度地恢复其压力能。
旋风分离器减阻杆技术是在旋风分离器内适当位置固定一根（或多根）刚性杆件，靠杆件及其形成的尾涡与原流场中的涡旋相互作用，以改变湍流结构来降低流动压差损失。针对不同运行工况及分离效率和压差损失的综合要求，减阻幅度为20~70％。
该技术从最初用于与工业锅炉配套的旋风除尘器到广泛应用于与热能、化工、冶金等行业作为工艺设备或环保设备的旋风分离器，充分证实了该技术的广泛适应性；在应用五孔球形探针对旋风分离器内时均流场测试分析的基础上，又利用PIV技术和LDV技术这些目前最先进的流体力学测试手段对旋风分离器内的湍流场进行测试分析，得到了大量对比数据。旋风分离器减阻杆技术引导了湍流流动“加涡减阻”假设的提出，在经典的流体力学理论中，添加了新的内容。
减阻杆技术实施简便、立竿见影，既可在原旋风分离器基础上，实施简单改造以提高分离效率、降低流动阻力，也可生产制造换代产品。减阻杆技术还可直接或间接应用于流化反应器、流化床锅炉炉内炉外分离器等具有三维旋转流场的工业设备。