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1、旋風除塵器是利用氣流旋轉(zhuǎn)過程中作用在粉塵上的離心力,使粉塵從含塵氣流中分離出來的設備?! ⌒L除塵器的結(jié)構原理及優(yōu)缺點 普通旋風除塵器的結(jié)構如圖1所示,它是由進口、筒體、錐體、排出管(內(nèi)筒)4部分組成的。含塵氣流由除塵器進口沿切線方向進入除塵器后,沿外壁由上向下作旋轉(zhuǎn)運動,這股從上向下旋轉(zhuǎn)的氣流稱為外旋渦。外旋渦到達錐體底部后,轉(zhuǎn)而向上,沿軸心向上旋轉(zhuǎn),最后從排出管排出。這股從下向上的氣流稱為內(nèi)旋渦。向下的外旋渦和向上的內(nèi)旋渦旋轉(zhuǎn)方向是相同的。氣流作旋轉(zhuǎn)運動時,粉塵在離心力的作用下甩向外壁,到達外
2、壁的粉塵在下旋氣流和重力的共同作用下沿壁面落入灰斗。圖1旋風除塵器1—進口2—筒體3—錐體4—排出管 旋風除塵器的優(yōu)缺點旋風除塵器的優(yōu)點有:(1)結(jié)構簡單,造價低;(2)除塵器中沒有運動部件,維護保養(yǎng)方便;(3)可耐400℃高溫,如采用特殊的耐高溫材料,還可以耐受更高的溫度;(4)除塵器內(nèi)敷設耐磨內(nèi)襯后,可用以凈化含高磨蝕性粉塵的煙氣。其缺點是:(1)對捕集微細粉塵(小于5μm)和塵粒密度小的粉塵(如纖維性粉塵)除塵效率不高;(2)由于除塵效率隨筒體直徑的增加而降低,因而單個除塵器的處理風量受到一
3、定限制?! ∮绊懶L除塵器性能的主要因素 1.進口速度。旋風除塵器內(nèi)氣流的旋轉(zhuǎn)速度,是由進口速度造成的。增加進口速度,能提高除塵器內(nèi)氣流的旋轉(zhuǎn)速度vt,使塵粒所受到的離心力(塵粒所受離心力,式中:m為塵粒質(zhì)量,kg;vt為塵粒的旋轉(zhuǎn)速度,可近似認為等于該點氣流的旋轉(zhuǎn)速度,m/s;r為旋轉(zhuǎn)半徑,m)增大,從而提高除塵效率,同時也增大了除塵器的處理風量。但進口速度不宜過大,過大會導致除塵器阻力急劇增加(除塵器阻力與進口速度的平方成正比),耗電量增大,而且,當進口速度增大到一定限度后,除塵效率的增加就非
4、常緩慢,甚至有所下降。這主要是由于除塵器內(nèi)部渦流加劇,破壞了正常的除塵過程造成的。因此,最適宜的進口速度一般應控制在12~20m/s之間。 2.筒體直徑和高度。由離心力公式可知,在同樣的旋轉(zhuǎn)速度下,簡體直徑越小(簡體直徑減小,旋轉(zhuǎn)半徑也減小),塵粒受到的離心力越大,除塵效率越高,但處理風量減小。目前常用的旋風除塵器,直徑一般不超過800mm。風量較大時,可用幾臺除塵器并聯(lián)運行或采用多管旋風除塵器?! ≡黾雍嗴w高度,從直觀上看可以增加氣流在除塵器內(nèi)的旋轉(zhuǎn)圈數(shù),有利于塵粒的分離,使除塵效率提高。但筒體
5、加高后,外旋下降的含塵氣流和內(nèi)旋上升的潔凈氣流之間的紊流混合也要增加,從而使帶人潔凈氣流的塵粒數(shù)量增多。故簡體不宜太高,一般取筒體高度為2D(D為筒體直徑)左右?! ?.錐體高度。在錐體部分,由于斷面不斷減小,塵粒到達外壁的距離也逐漸減小,氣流的旋轉(zhuǎn)速度不斷增加,塵粒受到的離心力不斷增大,這對塵粒的分離都是有利的?,F(xiàn)代的高效旋風除塵器大都是長錐體就是這個原因。目前國內(nèi)的高效旋風除塵器,如ZT型和XCX型也都是采用長錐體,錐體高度為(2.8~2.85)D?! ?.除塵器底部的嚴密性。旋風除塵器無論是在
6、正壓下還是在負壓下運行,其底部(即排塵口)總是處于負壓狀態(tài),如果除塵器底部不嚴密,從外部滲入的空氣就會把正在落人灰斗的一部分粉塵帶出除塵器,使除塵效率顯著下降。所以如何在不漏風的情況下進行正常排塵,是旋風除塵器運行中必須重視的一個問題?! ≡谑諌m量不大時,可在除塵器底部設固定灰斗定期排塵;在收塵量較大,要求連續(xù)排塵時,可采用鎖氣器,常用的鎖氣器有翻板式、壓板式和回轉(zhuǎn)式幾種?! ?.粉塵的性質(zhì)。塵粒密度越大,粒徑越大,離心力越大,除塵效率也就越高。因而旋風除塵器一般不適用于處理細微的纖維性粉塵。對非纖
7、維性粉塵,粒徑太小時,效率也不高。用于處理粒徑大、密度大的礦物性粉塵效果好。 幾種常用的旋風除塵器旋風除塵器的發(fā)展雖然經(jīng)歷了一百多年的歷史,但到目前為止,其結(jié)構形式方面的研究工作一直都在繼續(xù)進行,因而出現(xiàn)了許多結(jié)構形式,下面介紹常用的幾種?! ?.多管旋風除塵器。如前所述,旋風除塵器的效率是隨著簡體直徑的減小而增加的,但直徑減小,處理風量也減小。當要求處理風量較大時,如將幾臺旋風除塵器并聯(lián)起來使用,占地面積太大,管理也不方便,因此就產(chǎn)生了多管組合的結(jié)構形式。多管除塵器是把許多小直徑(100~250
8、mm)的旋風子并聯(lián)組合在一個箱體內(nèi),合用一個進氣口、排氣口和灰斗。為使風量分配均勻,進氣和排氣空間用一傾斜隔板分開,如圖2所示。為了使除塵器結(jié)構緊湊,含塵氣體由軸向經(jīng)螺旋導流葉片進入旋風子,并依靠螺旋導流葉片的作用作旋轉(zhuǎn)運動。圖2多管旋風除塵器1—旋風子2—導流葉片3—灰斗4—鋇斜隔板 多管旋風除塵器通常要并聯(lián)多個(有時達100個以上)旋風子。由于在一個共同的箱體內(nèi)設有很多個旋風子,所以保證氣流均勻地分布到各個旋風子內(nèi)是一個必須重視的問題。如果各個旋風子之間風量分配