专利名称：高效旋风式气-固分离器的制作方法
技术领域：
一种高效的旋风式气－固分离器。
旋风式气－固分离器是利用气体－固相粒子混合气流从轴对称柱体上部切向进入，形成的旋转运动，在离心力作用下，把固相粒子甩向壁面，与壁面碰撞下落；气体则借内旋涡的作用，由轴对称柱体内向上排出，达到气－固分离的目的。
目前，用于除尘和固相粒子回收的旋风式气－固分离器种类很多，如CLT型、D型、B型、旁路式、扩散式、长锥体、多管式、龙卷风旋风分离器、双级蜗旋分离器等。但迄今所有的旋风式气－固分离器有着一个共同的特征，就是其内壁面都是空气动力学光滑面。
从流体力学知识我们知道，流过空气动力学光滑面的高速气流。在靠近壁面的区域。存在着一个层流子层。在该层中，湍流强度很弱，粘性起主导作用。被甩到壁面附近的固相粒子与壁面碰撞的机会相对很少。因此，一般地说，空气动力学光滑面内壁的旋风式气－固分离器分离效率相对很低。
旋风式气－固分离器的性能优劣有两个重要的指标一是分离效率；二是压力损失的大小。在不增加压力损失的条件下，提高分离效率，可以通过改变分离器的内壁面的空气动力学特性来达到。
本实用新型的目的在于提供一种高效的旋风式气－固分离器，其内壁做成空气动力学粗糙面，从而改变了分离器内壁面附近的空气动力学特性，使得该分离器在不增加压力损失的条件下，提高了分离效率。
图1为本实用新型的原理及实施例图。
图2为轴对称柱体内壁面示图。
图3为轴对称柱体内壁面示图。
图4为轴对称柱体内壁面示图。
图5为轴对称柱体内壁面示图。
本实用新型由
图1所示的切向入口〔1〕、轴对称柱体〔2〕、空气动力学内壁面〔3〕、固相粒子出口〔4〕和气体出口〔5〕组成。气体－固相粒子混合气流由切向入口〔1〕进入轴对称柱体〔2〕后，产生旋转运动。气－固混合气流经过空气动力学粗糙内壁面〔3〕时，壁面附近湍流剪应力增加，湍流强度增大，加剧了固相粒子之间及固相粒子与壁面的碰撞。从而提高了分离效率。碰撞下落的固相粒子由固相粒子出口〔4〕排出；气体则由轴对称柱体中心向上从气体出口〔5〕排出。
本实用新型中，空气动力学粗糙内壁的粗糙元高度Z0应满足Z0≥C (v)/(u＊) (式中V为运动粘性系数，u＊为摩擦速度，C≈70为常数)，以使得粗糙元高出层流子层厚度。
实施例如
图1所示的旋风式气－固分离器，其内壁面粗糙元可做成如图2、图3、图4、图5所示形状，也可做成其它空气动力学粗糙面形状。气体－固相粒子混合气流由分离器切向入口〔1〕进入轴对称柱体〔2〕后，形成旋转运动。由于内壁是空气动力学粗糙的，当气－固混合气流经过时，壁面附近的湍流剪应力增大，湍流强度增加，固相粒子之间及固相粒子与壁面的碰撞机会增多，固相粒子的沉积增加，分离效率明显提高。固相粒子和气体分别由固相粒子出口〔4〕和气体出口〔5〕排出。
本实用新型适用于任何类型的旋风式气－固分离器。对现有的旋风分离器进行改装也很方便。
权利要求1.一种高效旋风式气-固分离器，由切向入口，轴对称柱体，固相粒子出口，气体出口组成，其特征在于轴对称柱体的内壁面是粗糙的。
2.根据权利要求1所述的分离器，其特征在于轴对称柱体的粗糙内壁面系自然的空气动力学粗糙面。
3.根据权利要求1所述的分离器，其特征在于轴对称柱体的粗糙内壁面系人为加工而成的空气动力学粗糙面。
专利摘要一种高效旋风式气-固分离器，它的内壁面是空气动力学粗糙的。粗糙的内壁面增强了近壁面处的湍流强度，增加了固相粒子之间及固相粒子与壁面的碰撞机会。从而提高了分离器的分离效率。该分离器可用于固相粒子回收和除尘。
文档编号B04C5/08GK2046408SQ8920657
公开日1989年10月25日 申请日期1989年5月6日 优先权日1989年5月6日
发明者徐大鹏, 卫景彬, 黎军 申请人:中国科学院力学研究所