18新利最新登入气旋分离是如何工作的

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由于旋风分离的过程,许多现代真空吸得更多。
iStockphoto /思想库

盒子放在我书房的地毯上,旁边是精装书、平装书和《纽约时报》。包裹很高,比我想象的要高得多。然而,它就在那里,在漫长的一天工作后迎接我。房子里很安静。一只猫小跑着走进房间,在板条箱上摩擦着她毛茸茸的脸颊。狗跟在后面嗅着湿漉漉的气味。

我手里小心地拿着剪刀,把包装胶带剪断。一个剪断。两个片段。三,然后四。胶带粘成一团掉在地毯上,这让猫很高兴。我小心翼翼地把里面的东西从盒子里拿出来,用塑料和纸板的袖子包裹着。我扯下塑料布,乱扔袖子。哦,天哪,多美啊!我的新戴森吸尘器很漂亮!我迅速组装好机器,双手抖得像个笨手笨脚的情人。软管在这里,喷嘴在那里。我插上了电源。我点燃了它。

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戴森轰鸣着活了起来。我被迷住了。我以前和其他吸尘器有过婚外情。最终,他们失去了满足的能力。他们在一片尘土中去了车库,去了镇上的垃圾场,去了阁楼。我希望戴森会有所不同。我确信会是这样的。我已经做了作业。气旋分离!这就是入场券。 None of the other vacuums I ever owned had such technology.

气旋分离!听起来像是艾萨克·阿西莫夫说的科幻小说小说。但这是科学事实。戴森会让人失望吗?旋风分离只是一种营销噱头吗?这会有用吗?以伊莱克斯的名义旋风分离到底是什么?

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旋风的威力

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旋风分离工作在戴森真空吸尘器。
图片由Dyson提供

让我们从基础开始。气旋分离可以消除颗粒,如灰尘和灰尘,从气流的空气,气体或液体。工程师有时把这些龙卷风尘暴称为离心分离器。这是因为这些机器的根源是一种叫做离心力的东西[来源:特拉华大学].

回想一下你高中的物理课。离心力是物体沿弯曲路径飞离曲率中心的趋势。还记得球和绳子的实验吗?你当然知道。你用绳子把球甩过头顶。当你松开绳子时发生了什么?球飞出的路径与它释放时的半径成切线。这是离心力,不要和它混淆向心力即物体向中心或轴的移动(或迫使球在你的头顶上继续做圆周运动,直到你松开它)。

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然而,离心力并不是一种真正的力,而是惯性的一种形式,是物体沿直线运动的倾向,直到另一种力作用于它。在旋风分离器中,典型的带有灰尘和污垢的空气被抽过底部为圆锥形的垂直圆筒的顶部。快速流动的空气进入气缸顶部的腔室,开始剧烈旋转。当这种情况发生时,一个小型龙卷风或气旋就形成了[来源:Wacharawichanant]。

空气和灰尘疯狂地旋转成一个圆形,螺旋运动。因为微粒的质量比空气分子大,所以需要更大的力来保持碎片在一个圆圈里移动。但是在气旋室里没有这样的力量。随着大量旋转的空气旋转,较重的粒子开始发散并向腔壁移动。因为这些又大又密的微粒有很大的惯性,无法跟随空气的弯曲,所以它们被甩向两侧。“啪”的一声,颗粒撞到墙壁上,滑到捕尘器或垃圾桶的底部[来源:Wacharawichanant,特拉华大学].

最后,靠近旋风底部的“清洁空气”改变方向,向上移动到气缸中心的排气管或出口,通常连接到一个过滤器,捕捉任何剩余的细颗粒[来源:特拉华大学].

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油脂消失:旋风分离的其他用途

所有这些听起来都很复杂,但旋风分离器是如此简单,一个灵巧的人可以在家里做一个。许多行业使用它们来去除空气、气体和水中的污染物。这些设备有各种形状和大小。这是一个样本。

  • 旋风润滑脂分离器:许多工业和专业厨房依靠旋风分离技术来去除空气中的微小(大于5纳米)油脂颗粒。在这些巨大的厨房里,充满油脂的空气飞入机器。在分离器内部,气旋活动将空气推向过滤器壁。油脂排到设备的底部,而干净的空气倒回房间[来源:Jeven]。
  • 卧式除尘器:移除灰尘以及来自制造工厂的其他污染物,工程师们经常会在工厂地面上方安装大型除尘器。工业强度旋风分离器的一种是高效卧式集尘系统。大多数旋风分离器是垂直方向的,依靠重力将粉尘带到收集斗。然而,水平收集系统依靠二次气流将颗粒引导到垃圾箱。18新利最新登入当脏空气进入水平收集器时,它就开始了它的旋转舞蹈,朝着收集器的墙壁旋转。第二,强大的气流通过一系列喷嘴进入分离室。气流在收集到的颗粒到达装置内壁之前将其捕获,并将碎片直接带到料斗[来源:艾格特].
  • Multiple-cyclone分隔符:如果一个旋风分离器很好,那么多个分离器肯定更好,对吗?你的赌注。它们被称为multiclones。在这种装置中,充满灰尘的空气通过一个共同的进气道流动,在那里,一系列小直径旋风分离器将颗粒清除。多重分离器比典型的旋风分离器产生更大的离心力,从而实现更好的分离[来源:JusDust.org].
  • 二次气流分离器:与卧式除尘器一样,一些旋风分离器也有二次气流系统,可提高旋风的速度,使集尘效率更高[来源:JusDust.org].
  • Hydrocyclonic分隔符:这些旋风装置从快速流动的水中去除固体颗粒。水的速度越快,离心力就越大。旋转的水旋风把颗粒抛到旋转漩涡的外缘。颗粒撞击气旋壁,滑到一个收集箱[来源:Con-Serv制造业].

所以,回到我的旋风吸尘器。太神奇了。戴森吸污垢,尘螨,狗毛和干猫呕吐物,这是我以前从未见过的。我惊讶地看着物理学之神把碎片从旋转的漩涡中向外撕开,把肮脏的mélange逼到了圆筒的底部。不乱,不乱,不包,不脏。气旋分离规则!

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作者注:气旋分离是如何工作的18新利最新登入

请不要觉得我很奇怪,但我是那种喜欢用吸尘器打扫的人。我每天做一次,冬天可能做两次。我必须这么做。猫和狗,更不用说柴炉了,到处都是灰尘、毛发和皮屑。此外,这也给了我时间在脑海中构思我的文章和书籍。至于清洁,旋风技术似乎可以完成这项工作。另外,我喜欢看泥土在圆筒里旋转。

相关文章

  • Con-Serv制造业。“Hydrocylonic /粒子分离。”(2013年2月15日)http://www.con-servwater.com/Particle_Separation.html
  • 艾格特,巴特。“高效水平集尘”。2011年2月8日。电力散装固体。(2013年2月15日)http://www.powderbulksolids.com/node/37772
  • Jeven。“18新利最新登入旋风润滑脂分离器如何工作。”(2013年2月15日)http://www.jeven.com/mvhome/homepage_item_view.html?id=00001285&did=298&lang=en&page_category_id=75354
  • JusDust.org。“旋风除尘器。”(2013年2月15日)http://www.jusdust.org/cyclone_dust_collectors/cyclone-dust-collectors.htm
  • 特拉华大学。(2013年2月14日)http://ce.udel.edu/~dentel/434/Lecture5-Cyclone.pdf
  • Wacharawichanant Sirirat。流体流动:旋风分离器Silpakorn大学。(2013年2月14日)http://www.eng.su.ac.th/che/old53/faculty_and_staff/sirirat/slide_fluidflow_pdf/fluidflow4.pdf
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