分离机制

惯性碰撞

液滴惯性冲击 - 气液分离

液滴或固体颗粒的惯性,可通过突然改变流体流动方向而产生。给定气流速度的方向变化越大,液滴或固体颗粒受到的惯性力就越强。于是,基于惯性,液滴或固体被迫与表面结构发生碰撞,从而被收集、捕获或最终排出。

当液滴或固体颗粒的最小质量用[mg]表示时,惯性力的效率更高。流体之间的密度差对惯性的大小也有影响。

 

离心力

从连续气流中分离液滴和固体

离心力是一种惯性力,力的方向与中心旋转轴背离。离心力使液滴/颗粒向外移动,最终与表面相撞,于是被输送/排出。根据分离的难易程度,可产生相当于几百G的离心力,最终达到目标分离率。

 

拦截效应

用纤维拦截最小液滴

截留是一种分离机制,与液滴和固体的流路中的障碍物有关。接近障碍物(通常是聚结器或附聚器的一组纤维)的液滴被收集在纤维表面,并与其他液滴一起被留存在表面。该机制的效率在很大程度上取决于液滴和纤维的直径比和雷诺数。对于小液滴而言拦截的影响更为重要,由于小液滴质量小其惯性力也小。

同样的原理也适用于气体清洗器中接近液滴的固体颗粒。

表面过滤

对于表面过滤,在运行过程中,介质用于支撑被捕获并沉积在介质(称为隔膜、膜、布等)上的固体。

去除固体可通过先前沉积的固体或滤饼来实现。随着滤饼的形成,流动的阻力也随之增大。利用驱动流体通过介质的力量(来自排量泵、离心泵或只是过滤器上方的恒定液面),滤液率会降低和/或过滤器上的压力会增加,直到过滤过程终止。

滤饼阻力是沉积物的孔隙率和厚度的函数,会随着时间的推移而改变。通常在介质上添加助滤剂以提供额外支撑层(称为预涂层),减少滤饼的压缩,并提供高渗透性。