碟式离心机分离性能试验及数值模拟研究

碟式离心机作为高效分离机械广泛应用于食品、化工、制药等行业生产．为探究碟式离心机的内部流场及分离效率，进行了现场试验，并根据Σ理论建立了具有20层碟片的简化三维物理模型，利用FLUENT软件对转鼓内的流场及分离过程进行数值模拟．试验结果表明，转速和进料量对碟式离心机分离效率影响较大，提高转速、降低进料量均能提高离心机的分离效率，通过分析进出口物料的粒径发现，在试验工况下，粒径大于6μm的颗粒均能被有效分离，改变操作参数主要影响粒径为2～5μm的颗粒的分离．模拟结果表明：在碟片间隙内，物料对碟片的跟随性良好，压力与半径呈现出二次型正比关系，周向速度与半径成正比关系，在沉渣区域物料明显滞后于转鼓转动，这导致离心液压和周向速度均小于理论值，同时随着转速的提高，沉渣区域物料的滞后性更加明显；由于上升通道存在，在碟片间隙内局部位置存在明显轴向速度，从而对碟片内的流动产生干扰，导致碟片大端位置的周向速度和离心液压分布不均；在两相分离过程中，颗粒自液相中分离，沉积于上碟片的下表面，并滑落至转鼓沉渣区，固相颗粒在碟片间隙内主要堆积于定距条前侧，在相邻两个定距条之间，固相体积分数沿顺时针方向减少．研究方...