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旋风除尘器

旋风除尘器

旋风除尘器

 

旋风除尘器是除尘装置的一类。除尘机理是使含尘气流作旋转运动,借助于离心力将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。旋风除尘器的各个部件都有一定的尺寸比例,每一个比例关系的变动,都能影响旋风除尘器的效率和压力损失,其中除尘器直径、进气口尺寸、排气管直径为主要影响因素。在使用时应注意,当超过某一界限时,有利因素也能转化为不利因素。另外,有的因素对于提高除尘效率有利,但却会增加压力损失,因而对各因素的调整必须兼顾。

旋风除尘器于1885年开始使用,已发展成为多种形式。按气流进入方式,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。
旋风除尘器是由进气管、排气管、圆筒体、圆锥体和灰斗组成。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,已广泛用于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5~2500倍,所以旋风除尘器的效率显著高于重力沉降室。利用这一个原理基础成功研究出了一款除尘效率为百分之九十以上的旋风除尘装置。在机械式除尘器中,旋风式除尘器是效率最高的一种。它适用于非黏性及非纤维性粉尘的去除,大多用来去除5μm以上的粒子,并联的多管旋风除尘器装置对3μm的粒子也具有80~85%的除尘效率。选用耐高温、耐磨蚀和腐蚀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500×105Pa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500~2000Pa。因此,它属于中效除尘器,且可用于高温烟气的净化,是应用广泛的一种除尘器,多应用于锅炉烟气除尘、多级除尘及预除尘。它的主要缺点是对细小尘粒(<5μm)的去除效率较低。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。

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