Vol. 45 No. 2 Apr.2018
矿业安全与环保
MINING SAFETY & ENVIRONMENTAL PROTECTION
第45卷第2期 2018年4月
熊攀，影曙光，陈希阳，等.旋风除尘器的冲链裂缝对除尘效率影响的研究[J].矿业安全与环保,2018,45(2)；36-39. 文章编号：10084495(2018)02003604
旋风除尘器的冲蚀裂缝对除尘效率影响的研究
熊攀，鄂曙光，陈希阳，吴浪，孔璨，宁江峰（武汉科技大学资源与环境工程学院，湖北武汉430081）
摘要：旋风除尘器在进行气固两相流分高时，固体颗粒会对除尘器产生强烈的冲蚀作用，使用时间过长会产生裂缝。以计算流体力学Fluent15.0软件为工具，通过数值仿真发现施风除尘器风流流速和压力的分布规律，研究固体颗粒对旋风除尘器的冲蚀作用，以及冲蚀产生的裂缝对除尘效率的影响。计算结果表明，固体颗粒会对除尘器圆柱桶顶部和圆锥简底部产生冲蚀作用；当顶部产生裂缝时，除尘效率从最初的92.86%降到71.43%；当底部产生裂缝时，除尘效率会降到63.10%。该模拟结果可为除尘器内部结构的优化提供依据。
关键词：旋风除尘器；数值模拟；冲蚀裂缝；除尘效率；两相流
中图分类号：TD714
文献标志码：A
The Erosion Crack's Influence on the Efficiency of Separation of Cyclone Separator
XIONG Pan, YAN Shuguang, CHEN Xiyang, WU Lang, KONG Can, NING Jiangfeng
( College of Resotrce and Enrironmental Engineering , Wahan Unirersity of Science and Technology, Wuhan 43008J , China) jo an aassaara pue ogedas possef uaoedas auopra ai oaa uorra uas arey saaed pg aei
time creates cracks. With the aid of computational fluid dynamics Fluent 15. O software, the distribution law of velocity and pressure of cyclone separator was found by numerical simulation. The erosion effect of solid particles on eyclone separator, as well as the effect of erosion crack on the efficiency of separation was analyzed. The results showed that the solid particles will corrode the top of the cylinder and the bottom of the cone; when cracks occur at the top, separation efficiency decreased fron 92. 86% to 71.43% ; when cracks occur at the bottom, the separation efficiency dropped to 63. 10% . The simulation results provided a basis for the optimization of the interior structure of the cyclone separator
Keywords : cyclone separator; numerical simulation;erosion crack ;efficiency of separation;twophase fluid
旋风除尘器是利用离心力将粉尘从旋转气流中分离出来并进行捕集的一种干式气一固分离装置，由于该装置结构简单、价格低廉、操作方便、能耗低、耐高温高压，对于捕收5~10μm以上的粉尘颗粒效率较高，因此被广泛应用在化工、石油、矿山、冶金等行业的除尘中1。在矿物加工行业使用旋风除尘器主要是去除一些硬度较大的矿石颗粒，但矿石颗粒会对旋风除尘器产生冲蚀作用，使其产生裂缝导致装置的分离效率大大降低，同时也污染环境，长期处
收稿日期：201706-09;20180227修订
作者简介：熊攀（1993一）)，男，湖北崇阳人，硕士研究生，主要从事分离器的数值模报研究工作。E-mail: whxpan1993@163.com。
通讯作者：鄂曙光（1968一），男，潮北天门人，博士，教投，主要从事矿业工程方面的数值模报研究工作。E-mail： yanshg68@ 163. com.
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于这种工作环境中会对操作员的呼吸系统有较大的危害，所以有必要对旋风除尘器产生冲蚀的部位及除尘效率进行研究。
国内外学者大多是针对旋风除尘器内的流场不同人口宽径比、锥角等进行数值模拟和设备优化方面的研究(2-」。笔者利用计算流体力学软件模拟研究颗粒对旋风除尘器的冲蚀影响，以及当旋风除尘器产生裂缝时对除尘效率的影响，以便对旋风除
尘器的易蚀部位进行改进和优化。 1
瑞流模型
旋风除尘器内是高速旋转的瑞流流场，各向异性效应和旋转效应显著，适合采用雷诺应力（RSM）瑞流模型。本次模拟先使用一标准模型进行瞬态送代 500步，再使用雷诺应力（RSM)模型进行瞬态计算，这样能使雷诺应力（RSM)模型在计算时得到一个较好