卧式旋风分离器CFD模拟分析

卧式旋风分离器主体结构特点

筒体形状

• 水平圆柱形主体：与传统立式旋风分离器不同，卧式采用水平布置的圆柱形筒体，适合空间受限或需水平气流入口的工况。
• 长径比优化：筒体长度与直径比（L/D）通常较小（1.5~3），避免颗粒因过长停留时间导致破碎或粘壁。
• 进料口设计
• 切向或螺旋进气：尿素颗粒气流以切向或渐开线形式进入，产生旋转流场；入口风速需平衡分离效率与颗粒破碎风险（通常12~20 m/s）。
• 矩形或蜗壳入口：蜗壳式入口可降低局部湍流，减少颗粒碰撞破碎。
• 内部分离结构
• 导流板/稳涡器：筒体内可能增设导流板，稳定旋流，防止颗粒向心运动不足导致的逃逸。
• 二次分离区：部分设计在主分离区后增设挡板或扩容段，捕捉细小颗粒。

通过CFD模拟优化结构，避免局部高速涡流导致尿素颗粒破碎（粒径通常需保留在0.5~3 mm范围内）

1、 模型及边界

三种卧式旋风分离器结构如下图所示：

2、 计算参数及边界

输送介质：尿素颗粒，颗粒大小：0.8-4mm。

每小时输送量：12t/h。

输送风量在2500m3/h左右。

进口为速度进口；

出口为压力出口；

壳体设置为wall，颗粒碰撞壳体设置相应恢复系数；

3、 结果及分析