邱良燕 戴石良、3 李贝贝 王昂

1 南华大学土木工程学院

2 核能与核安全国家示范型国际科技合作基地

3 湖南核三力技术工程有限公司

现有的气固分离装置按分离原理可分为重力沉降分离，惯性碰撞分离，旋风离心分离，磁分离以及超声波分离[1]。其中旋风分离器因结构简单，无其他运动部件等优点，在工业生产中大受推崇，然而其对小粒径颗粒物分离效率不佳，因此多作为初级分离设备应用于实际工程中[2]。但旋风分离器一般入口为矩形状，不易融于原有管道，且存在能耗大、分离效率低等缺点，为改善上述缺点，国内外许多学者对旋风分离器的结构及分离原理展开了深入的研究[3]。

现阶段工业生产中对分离装置的要求不仅限于满足低能耗、高分离效率，更要贴合实际要求，本文基于旋风分离器与涡旋管分离器结构基础，提出一种全新结构的轴向旋流分离器，在不破坏原有管道的基础上，能达到对含尘气流中的绝大部分颗粒物进行初分离，减少颗粒物对主管道的磨损，延长二级分离设备的寿命。

1 新型旋流分离器

1.1 结构及分离原理

新型轴向旋流分离器主要由进气管、集尘室、排气管、中心轴、螺旋叶片（4 片）组成，具体几何结构和固定尺寸见图1 及表1。其分离原理同样利用固体颗粒物在圆管内受螺旋叶片的导向作用做离心力运动，从而达到气固分离，但与旋风分离器不同的是洁净后的气体与分离出来的固体颗粒物速度方向垂直，即互不影响，极大程度上能改善旋风分离器中固体颗粒物“二次返流”现象。……