旋风除尘器的结构与工作原理

1、精品文档 6欢迎下载 、旋风除尘器的结构与工作原理 浏览字体设置: 11pt 16pt 匚放入我的网络收藏夹_ 一、旋风除尘器的结构与工作原理 1 结构 旋风除尘器的结构由进气口、圆筒体、圆锥体、排气管和排尘装置组成，如图5-4-1 所示。 图5-4-1旋风除尘器组成结构图 2工作原理 旋风除尘器的工作原理见动画f5-4-1所示。当含尘气流由切线进口进入除尘器后, 气流在除尘器内作旋转运动，气流中的尘粒在离心力作用下向外壁移动，到达壁面，并 在气流和重力作用下沿壁落入灰斗而达到分离的目的。 动画f5-4-1 3.旋风除尘器内的流场分析 (1)流场组成 外涡旋一一沿外壁由上向下旋转运动的气流。

2、内涡旋一一沿轴心向上旋转运动的气流。 涡流由轴向速度与径向速度相互作用形成的涡流。 包括上涡流旋风除尘器顶盖，排气管外面与筒体内壁之间形成的局部涡流，它 可降低除尘效率； 下涡流在除尘器纵向，外层及底部形成的局部涡流。 （2）旋风除尘器内气流与尘粒的运动 含尘气流由切线进口进入除尘器， 沿外壁由上向下作螺旋形旋转运动， 这股向下旋 转的气流即为外涡旋。外涡旋到达锥体底部后，转而向上，沿轴心向上旋转，最后经排 出管排出。这股向上旋转的气流即为内涡旋。向下的外涡旋和向上的内涡旋，两者的旋 转方向是相同的。气流作旋转运动时，尘粒在惯性离心力的推动下，要向外壁移动。到 达外壁的尘粒在气流和重力的共同作

3、用下，沿壁面落入灰斗。 气流从除尘器顶部向下高速旋转时， 顶部的压力发生下降， 一部分气流会带着细小 的尘粒沿外壁旋转向上，到达顶部后，再沿排出管外壁旋转向下，从排出管排出。这股 旋转气流即为上涡旋。如果除尘器进口和顶盖之间保持一定距离，没有进口气流干扰， 上涡旋表现比较明显。 对旋风除尘器内气流运动的测定发现， 实际的气流运动是很复杂的。除切向和轴向运动 外还有径向运动。特林顿（T.Linden ）在测定中发现，外涡旋的径向速度是向心的， 内涡旋的径向速度是向外的，速度分布呈对称型。 （ 3）切向速度 切向速度是决定气流速度大小的主要速度分量， 也是决定气流中质点离心力大小的 主要因素。 切

4、向速度的变化规律为： 外涡旋区：r T,切向速度ut 内涡旋区：r T,切向速度ut To 图 5-4-2 所示为实测的除尘器某一断面上的速度分布和压力分布。 w 茂号？n丘 m *-=?丄 Jill 从该图可以看出，外涡旋的切向速度！是随半径r的减小而增加的，在内、外涡 旋交界面上，！达到最大。可以近似认为，内外涡旋交界面的半径ro-( 0.60.65 ) rp (rp为排出管半径)。内涡旋的切向速度是随r的减小而减小的，类似于刚体的旋转 运动。 旋风除尘器内某一断面上的切向速度分布规律可用下式表示： 夕卜涡旋v r1/nr=c(5-4-1 ) 内涡旋v t/r=c(5-4-2 ) 式中vt

5、 切向速度； 图5-4-2旋风除尘器内部的速度分布和压力分布 r距轴心的距离； c、c、n常数，通过实测确定。 一般n=0.50.8，如果近似的取n=0.5，公式(5-4-1 )可以改写为 忙匸 (5-4-3 ) (4) 径向速度 实测表明，旋风除尘器内的气流除了作切向运动外，还要作径向的运动，外涡旋的 径向速度是向心的，而内涡旋的径向速度是向外的。气流的切向分速度vt和径向分速度 w对尘粒的分离起着相反的影响，前者产生惯性离心力，使尘粒有向外的径向运动，后 者则造成尘粒作向心的径向运动，把它推入内涡旋。 如果近似认为外涡旋气流均匀地经过内、外涡旋交界面进入内涡旋，见图5-4-3所 示，那末在

6、交界面上气流的平均径向速度 式中 l 旋风除尘器处理风量，m/s H假想圆柱面（交界面）面度， ro 交界面的半径，m。 （5）轴向速度 (5-4-4) m； 夕卜涡旋的轴向速度向下，内涡旋的轴向速度向上。在内涡旋，随气流逐渐上升，轴 向速度不断增大，在排气管底部达到最大值。 （6）压力分布 压力分布：轴向压力变化较小； 径向压力变化大，外侧高，中心低，轴心处为负压。 旋风除尘器内轴向各断面上的速度分布差别较小，因此轴向压力的变化较小。从图 5-4-20可以看出，切向速度在径向有很大变化，因此径向的压力变化很大（主要是静压）， 外侧高中心低。这是因为气流在旋风除尘器内作圆周运动时，要有一个 图5-4-3交界面上气流的径向速度 向心力与离心力相平衡，所以外侧的压力要比内侧高。在外壁附近静压最高， 轴心处静压最低。试验研究表明，即使在正压下运行，旋风除尘器轴心处也保持负压， 这种负压能一直延伸到灰斗。 据测定，有的旋风除尘器当进口处静压为 +900Pa时，除尘 器下部