旋风分离器的工业应用一般有四大类。理解这些种类的工业应用间的区别,认识如何对一个既定的工业应用选择最为适合的旋风分离器,在对其进行合理正确选择时是非常重要的。四个主要的工业应用种类为:控制空气污染、工艺设备、作为预分离器装置、以及去除气体中的液体携带物。
1空气污染控制方面的应用
尽管环境法规在这段时间变得越来越严格,可是,旋风分离器的设计及性能预测能力方面的持续改进和发展保证了旋风分离器作为主要的污染物控制设备这一条上在许多工业应用过程被大量使用。就操作的方便及可靠性而言,在许多的情况下,高集尘效率的旋风分离器大大地优于那些高效率类型的集尘器(如湿式除尘器、布袋集尘器、或静电集尘器)。
不仅从操作角度上考虑,旋风分离器是一种很具有吸引力的选择,而且从环境角度上考虑,其也有着相当大的优越性。从环境角度看,如果袋式集尘器每六个月会发生一次爆炸、破袋等故障,导致向大气中释放7257公斤的微粒物质及其它污染物;这样一个以1.8公斤每小时的速度释放PM10(直径小于10微米)微粒的旋风分离器,比起以0.23公斤每小时的速度释放PM10微粒的袋式集尘器就还要优越,而且这还没有考虑到另外一个可能是最重要的事项,那就是安全。
旋风分离器作为主要的污染物排放控制设备,可用于许多工业领域。在木工领域及木材处理业中,旋风分离器常用作主要的空气污染控制设备。在金属磨屑及切割领域、及塑料制品生产领域,也有大量的旋风分离器来用于同样目的。作为主要的微粒控制设备,旋风分离器也大量的应用于催化裂化(FCC)炼油工业过程中。
采用旋风分离器进行微粒排放控制,在操作方面,无论什么时候都是很有吸引力的方法。
采用旋风分离器作为污染物控制设备时的困难主要有以下几个方面的原因:
1、难以对旋风分离器的性能进行预测,不知到何种程度,其才可满足和符合许多环境法规要求。
2、要准确预测由旋风分离器排放的污染物,需按设定的旋风分离器的相关性能,包括含尘负荷和/或尘粒的空气动力学粒径分布,对入口条件进行非常准确地描述。
3、也有可能收集到了高质量的设计数据,旋风分离器设计也达到了性能要求,但在经济方面并不可行。
对是否适合使用旋风分离器作为一个工业应用过程中的污染物控制设备进行考查评估是非常必要的,如果采用旋风分离器所带来的效益大于各项成本开支,那才有必要使用旋风分离器,否则,就没有必要使用旋风分离器。此外,还必须要考虑到这种可能情况,即就是,尽管收集到的数据适当且正确,但采用旋风分离器仍然并不划算。
2工艺过程中的旋风分离器应用
旋风分离器在整个工业应用过程领域中,使用非常广泛,在这些领域中,旋风分离器已经成为整个行业领域中的一个完整组成部分,并且已经延伸到了物质的生产领域。尽管此应用与空气污染控制领域的应用并不完全相同,但对旋风分离器所采用设计来说,其总体特点也有许多共同之处。对工艺过程领域的旋风分离器应用,其设计的特点包括:
1、专门设计的旋风分离器可在此类工艺系统的那个点位上使用,而其它的技术方法则均不合理,也不可用。
2、性能也是对旋风分离器的选择来说非常关键的一个标准,同样,也有许多其它的重要标准:如成本、尺寸大小、制造的质量要求、以及使用寿命。工程师必须在所有重要设计标准间找到一个最佳的平衡点。
3、由于工艺过程尚未建立和/或这种工艺方法的操作条件太过苛刻,从而不能对旋风分离器入口的操作条件进行合理测量时,有些旋风分离器入口的操作条件也可采用估计数值。
从这些标准中所得到的总结是:旋风分离器的性能经常并不能代表和反映该装置进行成功操作时所能获得到的绝对性能值。换言之,对旋风分离器的不同层次的性能,均会有一个与之对应的相对数值。经过改良性能的旋风分离器的经济效益必须与获得此种效益需花费的成本比较后才能对其进行评价。要作此类评估,有必要对旋风分离器的性能进行准确合理的预测。与空气污染控制方面的应用相比,在此过程中若出现一些小错误,通常也不至于产生灾难性后果。若一个旋风分离器所应用工业过程为:旋风分离器的预计污染物排放水平为23公斤每天时,若实际的排放量达到了25公斤每天(也可能20公斤每天)时,则不会导致太过严重的后果。可是,若此为一套空气污染控制应用系统时,此种水平的差异可能会导致整个装置关闭或停车。
对旋风分离器来说,最常用应用过程为与流化床配合使用。流化床广泛地使用于许多的燃烧工艺过程、化学反应器、石油炼制、及产品的冷却及干燥等过程中。在此类工业过程中,液化床的床层物质采用空气或其它气体进行流化处理。床层物质,按照其具体的工业处理过程,可能是任一种颗粒状固体。燃烧过程中通常采用石灰石、沙子、和/或燃料本身(如煤炭)作为床层物质,而化学及炼油反应中也可采用颗粒状的催化剂作为床层物质。随着流化床气体离开床层,固体颗粒被带入此气流中。旋风分离器则用于将所夾带的固体颗粒回收并返回到床层上去。由于床层已经流态化,其行为模式与液体相同,因此,旋风分离器通过一种浸没式排放管或一个伸到床层平面下部的料腿,可将微粒物质直接排放到床层上。从流化床所携带微粒物质的能力水平,根据流化床、床层物质、操作条件等的类型不同,有着很大差异,携带能力水平为3.2 千克(固体)/立方米(气体)也不是罕见的情况。
将绝大部分的此类物质保持于床层上非常重要,其原因有多方面,其中包括:
1、更换床层物质的成本;
2、防止因床层物质损失而携带热量所造成的能量损失;
3、保持细粉状态,使得流化性能最佳。
4、对下游设备提供保护;
工业过程中旋风分离器的应用实例有许多。旋风分离器作为工艺设备,也常与其它的干燥、冷却、及磨粉系统配合使用。旋风分离器的另一个常用的工业处理应用过程:是用作气力输送系统中的物质产品接收器。
在许多的工业工艺系统中,旋风分离器的选择组合在产品回收方面的应用比在所有其它方面的应用都更为重要。请您想象一下,如果所生产药品的价格为15,000元每千克,那您会作何想呢!由于工业工艺过程原因,在其它类型的装置中,则就会回收不到产品。采用旋风分离器获得尽可能高的收集效率,这时就被赋予了更新的含义。由于此种开支是一种合理性开支,则对此种服务类型的旋风分离器常常代表着最新的设计,其性能水平如果面对污染物控制方面的应用时,它的成本就不会非常地经济了。换句话说,要获得此种气体污染物控制的性能水平,只有改变相关的技术才较为经济。与应用于空气污染控制方面的情况相同,应用于物质产品回收领域时,通常需要对每个方面的性能(收集效率和压降)进行准确预测。