旋风除尘器的工作原理及分类标准(附图纸).doc

旋风除尘器的工作原理及分类标准(附图纸) 1. 1) 2) 3) 4) 2. 3. 4. 旋风除尘器按其性能可分以下四大类： 高郊旋风除尘器，其筒体直径较小，用来分离较细的粉尘，除尘效率在95%以上； 大流量旋风除尘器，筒体直径较大，用于处理很大的气体流量，其除尘效率为50-80%以； 通用型旋风除尘器，处理风量适中，因结构形式不同，除尘效率波动在70-85%之间， 防爆型旋风除尘器，本身带有防爆阀，具有防爆功能。 根据结构形式，可分为长锥体、圆筒体、扩散式、旁路型。 按组合、安装情况分为内旋风除尘器、外旋风除尘器、立式与卧式以及单筒与多管旋风除尘器。 按气流导入情况，气流进入旋风除尘后的流路路线，以及带二次风的形式可概括地分为以下两 种： 切流反转式旋风除尘器 轴流式旋风除尘器 旋风除尘器的分类及其选择 中国环保网 （一）工作原理 旋风除尘器的结构，当含尘气流以1225m/s速度由进气管进入旋风除尘器时，气流将由直线运动变为圆周运动。旋转气流的绝大部分沿器壁自圆筒体呈螺旋形向下，朝锥体流动。通常称此为外旋气流。含尘气体在旋转过程中产生离心力，将重度大于气体的尘粒甩向器壁。尘粒一旦与器壁接触，便失去惯性力而靠入口速度的动量和向下的重力沿壁面下落，进入排气管。旋转下降的外旋气流在到达锥体时，因圆锥形的收缩而向除尘器中心靠拢。根据“旋转矩”不变原理，其切向速度不断提高。当气流到达锥体下端某一位置时，即以同样的旋转方向从旋风除尘器中部，由下反转而上，继续作螺旋形流动，即内旋气流。最后净化气经排气管排出器外。一部分未被捕集的尘粒也由此逃失。 自进气管流入的另一小部分气体，则向旋风除尘器顶盖流动，然后沿排气管外侧向下流动。当到达排气管下端时，即反转向上随上升的中心气流一同从排气管排出。分散在这一部分上旋气流中的尘粒也随同被带走。 （二）旋风除尘器的气体流动 旋风除尘器内气流的运动实际是非常复杂的。即切向、径向和轴向速度，以及全压和静压分布提出了一种比较有代表性的理论。也有许多研究者，把三维速度对旋风除尘器的捕集、分离等性能所起的作用，分别加以研究。 （三）旋风式除尘器分类 旋风除尘器的种类繁多，分类也各有不同。按其性能分为：（1）高效旋风除尘器。其筒体直径较小，用来分离较细的粉尘，除尘效率在95%以上。（2）高流量旋风除尘器。筒体直径较大，用于处理很大的气体流量，其除尘效率为5080%。（3）介于上述两者之间的通用旋风除尘器。用于处理适当的中等气体流量，其除尘效率为8095%。 根据结构型式，可分为长锥体、圆筒体、扩散式、旁通型。 按其组合、安装情况分为内旋风除尘器（安装在反应器或其他设备内部）、外旋风除尘器、立式与卧式以及单筒与多管旋风除尘器。 按气流导入情况-切向导入或轴向导入，气流进入旋风除尘器后的流动路线-反转、直流，以及带二次风的形式，可概括地分为以下几种： （1）切流反转式旋风除尘器：这是旋风除尘器最常用的型式。含尘气体由筒体的侧面沿切线方向导入。气流在圆筒部旋转向下，进入椎体，到达椎体的端点前反转向上。清洁气流经排气管排出旋风除尘器。根据不同的进口型式又可以分为蜗壳进口、螺旋面进口、狭缝进口。 为提高捕集能力，把排出气体中含尘浓度较高的气体以二次风形式引出后，经风机再重复导入旋风器内。这种狭缝进口的旋风除尘器，按二次风引入的方式又可分为切流二次风和轴流二次风。 （2)轴流式旋风除尘器：轴流式旋风除尘器是利用导流叶片使气流在旋风除尘器内旋转。除尘效率比切流式旋风除尘器低，但处理流量较大。 根据气体在旋风除尘器内的流动情况分为轴流反转式、轴流直流式。 轴流直流式的压力损失最小，尤其适用于动力消耗不宜过大的地方，但除尘效率较低。它同样可以把排出气体中含尘浓度较大部分（或干净气体）以二次风的形式再导回旋风除尘器内，以提高除尘效率，此即成为龙卷风除尘器。龙卷风除尘器按二次风导入的形式可分为切流二次风和轴流二次风。 （四）旋风除尘器的选择 旋风除尘器的性能有三个技术性能（处理量Q、压力损失AP及除尘效率）和三个经济指标 旋风式除尘器的组成及内部气流 旋风除尘器是除尘装置的一类。除沉机理是使含尘气流作旋转运动，借助于离心力降尘粒从气流中分离并捕集于器壁，再借助重力作用使尘粒落入灰斗。旋风除尘器于1885年开始使用，已发展成为多种型式。按其流进入方式，可分为切向进入式和轴向进入式两类。在相同压力损失下，后者能处理的气体约为前者的3倍，且气流分布均匀。普通旋风除尘器由简体、锥体和进、排气管等组成。旋风除尘器结构简单，易于制造、安装和维护管理，设备投资和操作费用都较低，已广泛用来从气流中分离固体和液体粒子，或从液体中分离固体粒子。在普通操作条件下，作用于粒子上的离心力是重力的52500倍，所以旋风除尘器的效率显著高于重力沉降室。大多用来去除0.3m以上的粒子，并联的多管旋风除尘器装置对3m的粒子也具有8085%的除尘效率。选用耐高温、耐磨蚀和服饰的特种金属或陶瓷材料构造的旋风除尘器，可在温度高达1000，压力达500105Pa的条件下操作。从技术、经济诸方面考虑旋风除尘器压力损失控制范围一般为5002000Pa。 本段行业标准 AQ 1022-xx 煤矿用袋式除尘器 DL/T 514-xx 电除尘器 JB/T 10341-xx 滤筒式除尘器 JB/T xx8-xx 药用脉冲式布袋除尘器 JB/T 6409-xx 煤气用湿式电除尘器 JB/T 7670-1995 管式电除尘器 JB/T 8533-1997 回转反吹类袋式除尘器 JB/T 9054-2000 离心式除尘器 MT 159-1995 矿用除尘器 JC/T 819-xx 水泥工业用CXBC系列袋式除尘器 JC 837-1998 建材工业用分室反吹风袋式除尘器 本段优点 按照前面轴向速度对流通面积积分的方法，一并计算常规旋风除尘器安装了不同类型减阻杆后下降流量的变化，并将各种情况下不同断面处下降流量占除尘器总处理流量的百分比绘入，为表明上、下行流区过流量的平均值即下降流量与实际上、下地流区过流量差别的大小。可看出各模型的短路流量及下降流量沿除尘器高度的变化。与常规旋风除尘器相比，安装全长减阻杆1#和4#后使短路流量增加但安装非全长减阻杆H1和H2后使短路流量减少。安装1#和4#后下降流量沿流程的变化规律与常规旋风除尘器基本相同，呈线性分布，三条线近科平行下降。但安装H1和H2后，分布呈折线而不是直线，其拐点恰是减阻杆从下向上插入所伸到的断面位置。由此还可以看到，非全长减阻杆使得其伸至断面以上各断面的下降流量增加，下降流量比常规除尘器还大，但接触减阻杆后，下降流量减少很快，至锥体底部达到或低于常规除尘器的量值。 短路流量的减少可提高除尘效率，增大断面的下降流量，又能使含尘空气在除尘器内的停留时间增长，为粉尘创造了更多的分离机会。因此，非全长减阻杆虽然减阻效果不如全长减阻杆，但更有利于提高旋风除尘器的除尘效率。常规旋风除尘器排气芯管入口断面附近存在高达24%的短路流量，这将严重影响整体除尘效果。如何减少这部分短路流量，将是提高效率的一个研究方向。非全长减阻杆减阻效果虽然不如全长减阻杆好，但由于其减小了常规旋风除尘器的短路流量及使断面下降流量增加、使旋风除尘器的除尘效率提高，将更具实际意义。 旋风除尘器是使含尘气流作高速旋转运动，借助离心力的作用将颗粒物从气流中分离并收集下来的除尘装置。进入旋风除尘器的含尘气流沿简体内壁边旋转边下降，同时有少量气体沿径向运动到中心区域中，当旋转气流的大部分到达锥体底部附近时，则开始转为向上运动，中心区域边旋转边上升，最后由出口管排出，同时也存在着离心的径向运动。 通常将旋转向下的外圈气流称为外旋涡，而把锥体底部的区域称为回流区或者混流区。 旋风除尘器烟气中所含颗粒物在旋转运动过程中，在离心力的作用下逐步沉降茁涂尘器的内壁上，并在外旋涡的推动和重力作用下，大部分颗粒物逐渐沿锥体内壁降落到灰斗中。此外，进口气流中的少部分气流沿简体内壁旋转向上，到达上顶端盖后又继续沿出口管外壁旋转下降，最后到达出口管下端附近被上升的气流带走。通常把这部分气流称为上旋涡。随着上旋涡，将有少量细颗粒物被内旋涡向上带走。同样，在混流区内也有少部分细颗粒物被内旋涡向上带起，并被部 分带走。旋风除尘器就是通过上述方式完成颗粒物的捕集的。捕集到的颗粒物位于除尘器底部的灰斗中，从除尘器排出是气体中仍会含有部分细 小颗粒物。 旋风除尘器的形式多。按气流进入的方式不同，可大致分为切向进入和轴向进入两大类。轴向进入式是靠导流叶片促使气流旋转的，因此也叫导流叶片旋转式。轴向进入式又可分为逆流式和直流式。切向进入式又分为直人式