多层同心圈式旋转床离心密封和流体力学性能研究

• 作 者: 唐迪
• 机 构: 浙江工业大学
• 出 处: 浙江工业大学
• 发表日期: 2017年期
• 关键词: 旋转床 离心密封 气相压降 功耗变化

旋转床又称超重力床，是一种新型高效气液接触设备，该设备以离心力场取代重力场，极大强化了气液传质过程。旋转床转子和气相出口管之间需要动密封，动密封效果直接影响设备传质性能。本文在自行设计的试验装置中，以空气-水为介质，通过漏气流量和压差测定研究离心密封性能，并用CFD模拟对比。设计了一种新型的多层同心圈式旋转床，将离心密封用于其中，测试了该旋转床的气相压降和功耗的变化情况和影响因素。　　实验结果表明:　　(1)自行设计的离心密封实验装置不带叶片的结构能够抵抗25kPa的压差，漏气流量低于0.2L/h，临界压差实验值与模拟值吻合较好。增加叶片后，临界压差大幅增加，但是漏气流量也有增大;密封区间隙减小能够使漏气流量减小。　　(2)密封液密度的增加能够使临界压差增大，黏度的变化不影响临界压差，黏度越小漏气流量越小。　　(3)相同的转速下，漏气流量随运行的时间增大而减少;相同压差下，漏气流量随转速的增大而增大;相同转速下，漏气流量随压差的增大先增大后减小。　　(4)多层同心圈式旋转床压降随气相动能因子增加而增加，随转速增加而增加。在液泛点以下，液体喷淋密度对湿床压降影响不大。对实验数据进行了回归分析得出了气相总压降的关联式，所计算的压降值和实测值的相对误差在15％以内。　　(5)多层同心圈式旋转床功耗随转速增加而增加，随气体流量增加而减小，随液体流量增加而增加。对实验数据进行了回归分析得出了功耗的关联式，所计算的压降值和实测值的相对误差在20％以内。