第一篇：旋風除塵器危險來源與除塵種類

旋風除塵器危險來源與除塵種類

1.重力除塵——利用粉塵與氣體的比重不同的原理，使揚塵靠本身的重力(重力)從氣體中自然沉降下來的凈化設備，通常稱為沉降室或降生室。它是一種結構簡單、體積大、阻力小、易維護、效率低的比較原始的凈化設備，只能用于粗凈化。重力降塵室的工作原理如下圖所示：含塵氣體從一側以水平方向的均勻速度V進入沉降室，塵粒以沉降速度V沉下降，運行t時間后，使塵粒沉降于室底。凈化后的氣體，從另一側出口排出

2.慣性除塵——慣性除塵器也叫惰性除塵器。它的原理是利用粉塵與氣體在運動中慣性力的不同，將粉塵從氣體中分離出來。一般都是在含塵氣流的前方設置某種形式的障礙物，使氣流的方向急劇改變。此時粉塵由于慣性力比氣體大得多，塵粒便脫離氣流而被分離出來，得到凈化的氣體在急劇改變方向后排出。

下圖幾種常見的權性除塵器。這種除塵器結構簡單，阻力較小(10-80毫米水柱)，凈化效率較低(40-80％)，多用于多段凈化時的第一段，凈化中的濃縮設備或與其它凈化設備配合使用。

慣性除塵器以百葉式的最常用。（它適用于凈化含有非粘性、非纖維性粉塵的空氣，通常與其它種除塵器聯合使用組成機組

3.旋風分離器

工作原理:：旋風除塵器的工作原理如下圖所示，含塵氣體從入口導入除塵器的外殼和排氣管之間，形成旋轉向下的外旋流。懸浮于外旋流的粉塵在離心力的作用下移向器壁，并隨外旋流轉到除塵器下部，由排塵孔排出。凈化后的氣體形成上升的內旋流并經過排氣管排出。

應用范圍及特點：旋風除塵器適用于凈化大于5~10微米的非粘性、非纖維的干燥粉塵。它是一種結構簡單、操作方便、耐高溫、設備費用和阻力較低（80~160毫米水柱）的凈化設備，旋風除塵器在凈化設備中應用得最為廣泛。

（1）粉塵

a.在除塵器除塵過程中，會產生大量高濃度粉塵，當作業職員長期進行除塵器操縱時，吸進這些粉塵，將引起塵肺等職業病。

b.在處理除塵器灰倉時，假如防護措施不當，可能對作業職員健康造成危害，甚至可能發生窒息事故。

c.在除塵機風機檢查、維修過程中，高濃度粉塵可能對人體造成危害。

（2）機械傷害

a.在卸灰過程中，操縱工人由于誤操縱，可能被絞葉卡傷。

b.在除塵機風機檢查、維修過程中,由于機械分離導致傷人事故。

c.在操縱除塵風機電機液壓器時，操縱工人誤進旋轉部位，導致絞傷。

（3）觸電

a.除塵機風機檢查、維修、卸灰等作業中，由于電氣斷路、短路、裸露，而工人在沒有防護措施的情況下，用手觸摸運行電機、電纜時，可能發生觸電事故。

b.在高壓轉換開關時，帶電操縱，可能導致觸電事故。

（4）高空墜落

除塵機風機檢查、維修、卸灰等作業中可能涉及高空作業，如操縱工人誤正確防護措施情況下可能發生高空墜落事故。

（5）火災、爆炸

在高濃度粉塵區域，如存在火星、火源，則可能導致爆炸，引起火災。

（6）噪聲

由于風機在運轉過程中，產生高強度噪音，如防護措施不當，工人長期在噪聲環境下工作，可能導致工人聽力受損。

第二篇：旋風除塵器除塵效率的提高及改進

旋風除塵器效率的提升和改進

論旋風除塵器除塵效率提升及改進

Theory of dust cyclone dust removal efficiency improvement and improvement

作者：趙德政

摘要：在旋風除塵器筒體中部，安裝筒狀鋼板網整理穩固氣流流型，主要不是過濾作用，重點是整理渦旋流型、延長筒體、增加旋轉時間提高除塵效率。

Abstract: in the dust cyclone central cylinder, installation tubular steel nets tidy stable airflow pattern, not filter function, the key is to finishing vortex flow type and prolong barrel, increase rotation time to improve the dust removal efficiency.關鍵字：旋風除塵 網狀裝置 整理流型 提高效率

Key word: cyclone dust、reticular device、arrangement flow type、improve efficiency 引言

旋風除塵器是除塵裝置的一類。除沉機理是使含塵氣流作旋轉運動，借助于離心力降塵粒從氣流中分離并捕集于器壁，再借助重力作用使塵粒落入灰斗。旋風除塵器于1885年開始使用，已發展成為多種型式。普通旋風除塵器由簡體、錐體和進、排氣管等組成。旋風除塵器結構簡單，易于制造、安裝和維護管理，設備投資和操作費用都較低，已廣泛用來從氣流中分離固體和液體粒子，或從業體重分離固體粒子。在普通操作條件下，作用于粒子上的離心力是重力的5～2500倍，所以旋風除塵器的效率顯著高于重力沉降室。大多用來去除.3μm以上的粒子，并聯的多管旋風除塵器裝置對3μm的粒子也具有80～85%的除塵效率。旋風 旋風除塵器效率的提升和改進

除塵器結構簡單、體積小、使用維修方便在通風除塵工程中廣泛應用。

一、旋風除塵器除塵效率的因素分析

1)旋風除塵器內氣流與塵粒的運動

普通的旋風除塵器是由筒體、錐體、和排出管三部分組成，如圖。含塵氣流由切線進入除塵器后，延外壁由上向下作旋轉運動，這股向下旋轉的氣流為外旋流。外旋流到達錐體底部后，轉而向上，延軸心向上旋轉，最后經排出管排出。這股向上的氣流稱為內渦旋。向下的外渦旋和向上的內渦旋，兩者的旋轉方向是相同的。氣流作旋轉運動時塵粒在慣性離心力的推動下，要向外壁移動。到達外壁的塵粒在氣流和重力的共同作用下，延壁而落入灰斗。

氣流從除塵器頂部向下高速旋轉時，頂部的壓力發生下降。一部分氣流會帶著細小的塵粒延外壁轉向上，達到頂部后，再沿排出管外壁旋轉向下，從排出管排出。這股旋轉氣流稱為上渦旋。

實際旋風除塵器的氣流是很復雜的，除了切向和軸向的運動外，還有徑向的運動，外渦旋的徑向速度是向心的，內渦旋的徑向速度是向外的。

2)切向速度和徑向速度

渦旋的切向速度是隨半徑的減小爾增加，內渦旋的切向速度是隨半徑的減小而減小，徑向速度沿高度的分布是不均勻的，上部大下部小。

外渦旋氣流的向心運動對塵粒的分離是不利的，有些細小的塵粒會在向心氣流的帶動下進入內渦旋，然后從排出管排出。

3)旋風除塵器的計算

外渦旋內的塵粒在徑向受到的力 = 慣性離心力 + 向心運動的氣流對塵粒的作用力

如果慣性離心力大于向心運動的氣流對塵粒的作用力，塵粒在慣性離心力的作用下向外壁移動;如果慣性離心力小于向心運動的氣流對塵粒的作用力，塵粒在向心氣流的推動下進入內渦旋，最后排出除塵器。

二、影響旋風除塵器性能的因素 1 除塵器結構

旋風除塵器的各個部件都有一定的尺寸比例，每一個比例關系的變動，都能影響旋風除塵器的效率和壓力損失，其中除塵器直徑、進氣口尺寸、排氣管直徑為主要影響因素。在使用時應注意，當超過某一界限時，有利因素也能轉化為不利因素。另外，有的因素對于提高除塵效率有利，但卻會增加壓力損失，因而對各因素的調整必須兼顧。3.1.1 進氣口

旋風除塵器的進氣口是形成旋轉氣流的關鍵部件，是影響除塵效率和壓力損失的主要因素。切向進氣的進口面積對除塵器有很大的影響，進氣口面積相對于筒體斷面小時，進人除塵器的氣流切線速度大，有利于粉塵 旋風除塵器效率的提升和改進 的分離。圓筒體直徑和高度

圓筒體直徑是構成旋風除塵器的最基本尺寸。旋轉氣流的切向速度對粉塵產生的離心力與圓筒體直徑成反比，在相同的切線速度下，簡體直徑D越小，氣流的旋轉半徑越小，粒子受到的離心力越大，塵粒越容易被捕集。因此，應適當選擇較小的圓筒體直徑，但若簡體直徑選擇過小，器壁與排氣管太近，粒子又容易逃逸；筒體直徑太小還容易引起堵塞，尤其是對于粘性物料。當處理風量較大時，因筒體直徑小處理含塵風量有限，可采用幾臺旋風除塵器并聯運行的方法解決。并聯運行處理的風量為各除塵器處理風量之和，阻力僅為單個除塵器在處理它所承擔的那部分風量的阻力。但并聯使用制造比較復雜，所需材料也較多，氣體易在進口處被阻擋而增大阻力，因此，并聯使用時臺數不宜過多。筒體總高度是指除塵器圓筒體和錐筒體兩部分高度之和。增加筒體總高度，可增加氣流在除塵器內的旋轉圈數，使含塵氣流中的粉塵與氣流分離的機會增多，但筒體總高度增加，外旋流中向心力的徑向速度使部分細小粉塵進入內旋流的機會也隨之增加，從而又降低除塵效率。3 排氣管

排風管的直徑和插入深度對旋風除塵器除塵效率影響較大。排風管直徑必須選擇一個合適的值，排風管直徑減小，可減小內旋流的旋轉范圍，粉塵不易從排風管排出，有利提高除塵效率，但同時出風口速度增加，阻力損失增大；若增大排風管直徑，雖阻力損失可明顯減小，但由于排風管與圓筒體管壁太近，易形成內、外旋流“短路”現象，使外旋流中部分未被清除的粉塵直接混入排風管中排出，從而降低除塵效率。4 排灰口

排灰口的大小與結構對除塵效率有直接的影響，增大排灰口直徑對提高除塵效率效率有利，但排灰口直徑太大會導致粉塵的重新揚起。5操作工藝參數

在旋風除塵器尺寸和結構定型的情況下，其除塵效率關鍵在于運行因素的影響。6 流速

旋風除塵器是利用離心力來除塵的，離心力愈大，除塵效果愈好。旋轉的路程越長效率越高。7粉塵的狀況

粉塵顆粒大小是影響出口濃度的關鍵因素。處于旋風除塵器外旋流的 旋風除塵器效率的提升和改進

粉塵，在徑向同時受到兩種力的作用，一是由旋轉氣流的切向速度所產生的離心力，使粉塵受到向外的推移作用；另一個是由旋轉氣流的徑向速度所產生的向心力，使粉塵受到向內的推移作用。在內、外旋流的交界面上，如果切向速度產生的離心力大于徑向速度產生的向心力，則粉塵在慣性離心力的推動下向外壁移動，從而被分離出來；如果切向速度產生的離心力小于徑向速度產生的向心力，則粉塵在向心力的推動下進入內旋流，最后經排風管排出。如果切向速度產生的離心力等于徑向速度產生的向心力，即作用在粉塵顆粒上的外力等于零，從理論上講，粉塵應在交界面上不停地旋轉。

旋風除塵器捕集下來的粉塵粒徑愈小，該除塵器的除塵效率愈高。離心力的大小與粉塵顆粒有關，顆粒愈大，受到離心力愈大。當粉塵的粒徑和切向速度愈大，徑向速度和排風管的直徑愈小時，除塵效果愈好。

三、除塵器結構改進

由于除塵器中間深入的侯部3采用鋼板風管，喉部的長短影響除塵器的效率，太短了沒有流型太長了就會將塵粒從出口吹出風道，反而啟不到除塵的作用。鑒于此原因同時又為了更好的組織空氣進入除塵器中的流型保證較高的離心力，因此可設想在旋風除塵器中間的喉管延伸處4采用鋼板網制作形成一個有過濾作用的假想的圓柱喉管，這樣既方便施工和工業制作，又有較好的流型和流道可很好的提高旋風除塵器的整體效率，對鍋爐除塵等旋風除塵設備是個較好的改進，中間的鋼板網密度和網孔目數要根據粉塵大小和濕度情況進行實驗后確定。同時鋼板網的進伸長度要以不阻擋風量為準。同時由于在中間設置網狀主體保證了氣流的穩定性，還可延長旋風除塵器的5筒體長度，是塵粒在筒內的行程更加延長，這樣就可大大提高除塵器的效率。還可以減少二次揚塵，而且使高速旋轉的上、下灰環消失，提高了除塵效率。

四、改進的旋風除塵裝置工業意義和對環保節能降耗的影響 旋風除塵器效率的提升和改進

1)2)3)4)設備改動小易實現成本低。

工業應用廣泛，產生的社會和環保效益顯著。

減少下級濕式和布袋的除塵量，降低風機耗電量?，F階段節能降耗的重大突破。

五、結語

如何提高旋風除塵器除塵效率是當前糧食行業需要解決的一個重要課題。研究和分析影響旋風除塵器除塵效率的因素，是設計、選用、管理和維護旋風除塵器的前提，也是探求提高旋風除塵器除塵效率途徑的必由之路。這里設想的裝置還需在網格的密度，網格的外觀形狀上做相應實驗，以便在行業里廣泛使用。由于旋風除塵器內氣流速度及粉塵微粒的運動等都較為復雜，影響其除塵效率的因素較多，需要我們進行全面分析，綜合考慮，特別是在控制氣流流型上尋求最優設計方案和運行管理方法。當前，旋風除塵器許多理論還待研究和探討，盡管如此，旋風除塵器仍以其結構簡單、體積小、制造維修方便、除塵效率較為理想等優點，成為目前糧食企業主要除塵設備之一。隨著對旋風除塵器認識的進一步的深入和完善，它必將在糧食行業除塵中發揮更大的作用。

第三篇：旋風除塵器除塵效率的分析及改進

旋風除塵器

旋風式除塵器的組成及內部氣流

簡介

旋風除塵器是除塵裝置的一類。除沉機理是使含塵氣流作旋轉運動，借助于離心力降塵粒從氣流中分離并捕集于器壁，再借助重力作用使塵粒落入灰斗。旋風除塵器于1885年開始使用，已發展成為多種型式。按其流進入方式，可分為切向進入式和軸向進入式兩類。在相同壓力損失下，后者能處理的氣體約為前者的3倍，且氣流分布均勻。普通旋風除塵器由簡體、錐體和進、排氣管等組成。旋風除塵器結構簡單，易于制造、安裝和維護管理，設備投資和操作費用都較低，已廣泛用來從氣流中分離固體和液體粒子，或從業體重分離固體粒子。在普通操作條件下，作用于粒子上的離心力是重力的5～2500倍，所以旋風除塵器的效率顯著高于重力沉降室。大多用來去除.3μm以上的粒子，并聯的多管旋風除塵器裝置對3μm的粒子也具有80～85%的除塵效率。選用耐高溫、耐磨蝕和服飾的特種金屬或陶瓷材料構造的旋風除塵器，可在溫度高達1000℃，壓力達500×105Pa的條件下操作。從技術、經濟諸方面考慮旋風除塵器壓力損失控制范圍一般為500～2000Pa。

行業標準

AQ 1022-2006 煤礦用袋式除塵器

DL/T 514-2004 電除塵器

JB/T 10341-2002 濾筒式除塵器

JB/T 20108-2007 藥用脈沖式布袋除塵器

JB/T 6409-2008 煤氣用濕式電除塵器

JB/T 7670-1995 管式電除塵器

JB/T 8533-1997 回轉反吹類袋式除塵器

JB/T 9054-2000 離心式除塵器

MT 159-1995 礦用除塵器

JC/T 819-2007 水泥工業用CXBC系列袋式除塵器

JC 837-1998 建材工業用分室反吹風袋式除塵器

特點

按照前面軸向速度對流通面積積分的方法，一并計算常規旋風除塵器安裝了不同類型減阻桿后下降流量的變化，并將各種情況下不同斷面處下降流量占除塵器總處理流量的百分比繪入，為表明上、下行流區過流量的平均值即下降流量與實際上、下地流區過流量差別的大小?？煽闯龈髂Ｐ偷亩搪妨髁考跋陆盗髁垦爻龎m器高度的變化。與常規旋風除塵器相比，安裝全長減阻桿1#和4#后使短路流量增加但安裝非全長減阻桿H1和H2后使短路流量減少。安裝1#和4#后下降流量沿流程的變化規律與常規旋風除塵器基本相同，呈線性分布，三條線近科平行下降。但安裝H1和H2后，分布呈折線而不是直線，其拐點恰是減阻桿從下向上插入所伸到的斷面位置。由此還可以看到，非全長減阻桿使得其伸至斷面以上各斷面的下降流量增加，下降流量比常規除塵器還大，但接觸減阻桿后，下降流量減少很快，至錐體底部達到或低于常規除塵器的量值。

短路流量的減少可提高除塵效率，增大斷面的下降流量，又能使含塵空氣在除塵器內的停留時間增長，為粉塵創造了更多的分離機會。因此，非全長減阻桿雖然減阻效果不如全長減阻桿，但更有利于提高旋風除塵器的除塵效率。常規旋風除塵器排氣芯管入口斷面附近存在高達24%的短路流量，這將嚴重影響整體除塵效果。如何減少這部分短路流量，將是提高效率的一個研究方向。非全長減阻桿減阻效果雖然不如全長減阻桿好，但由于其減小了常規旋風除塵器的短路流量及使斷面下降流量增加、使旋風除塵器的除塵效率提高，將更具實際意義。

影響旋風除塵器除塵效率的因素分析

分析了旋風除塵器中流體流動狀態及除塵效果影響因素，包括除塵器的結構、進氣口、圓筒體直徑和高度、排氣管、排灰口及操作工藝參數。此外流速粉塵狀況、氣流運行也對除塵效果有影響，并提出了提高旋風除塵器除塵效率的改進措施。

旋風除塵器是利用含塵氣流作旋轉運動產生的離心力將塵粒從氣體中分離并捕集下來的裝置。旋風除塵器與其他除塵器相比，具有結構簡單、沒有運動部件、造價便宜、除塵效率較高、維護管理方便以及適用面寬的特點，對于收集5～10 μm 以上的塵粒，其除塵效率可達90%左右。廣泛用于工業爐窯煙氣除塵和工廠通風除塵，工業氣力輸送系統氣固兩相離與物料氣力烘干回收等。此外，旋風器亦可以作為高濃度除塵系統的預除塵器，能與其他類型高效除塵器串聯使用。旋風除塵器在糧食行業也得到了廣泛的應用，如原料輸送、加工、包裝等生產環節的除塵。然而，許多糧食企業的旋風除塵器運行效率并不高，排放指標未到達設計要求，研究和探討旋風除塵器除塵效率影響因素，對提高其除塵效率具有重要的現實意義。1 結構與原理

旋風除塵器按氣流進氣方式分為切流反轉式、軸流反轉式、直流式等。糧食行業除塵所使用的主要是切流反轉式旋風器。含塵氣體通過進口起旋器產生旋轉氣流，進人旋風除塵器后，沿外壁自上而下作螺旋形旋轉運動，這股向下旋轉的氣流到達錐體底部后，轉而向上，沿軸心向上旋轉。氣流作旋轉運動時，塵粒在慣性離心力的作用下移向外壁，在氣流和重力共同作用下沿壁面落人灰斗，去除了粉塵的氣體匯向軸心區域由排氣芯管排出。

旋風除塵器的性能通常以其處理量、效率、阻力降3個主要技術指標來表示。處理量系指除塵裝置在單位時間內所能處理的含塵氣體量，它取決于裝置的型式和結構尺寸；效率是除塵裝置除去的粉塵量與未經除塵前含塵氣體中所含粉塵量的百分比；阻力降有時稱壓力降，它代表含塵氣體經過除塵裝置所消耗能量大小的一個主要指標。壓力損失大的除塵裝置，在工作時能量消耗就大，運轉費用高。2 流體流動狀態分析

旋風除塵器的氣流是由切向、徑向及軸向構成的復雜紊流狀態。其中，切向速度在內、外旋流中方向一致，并且向外，其大小不同。切向速度在內旋流中隨筒體半徑的減小而減小，在外旋流中隨筒體半徑的減小而增加，在內、外旋流的交界面處達到最大值。切向分速度使粉塵顆粒在徑向方向加速度的作用下產生由內向外的離心沉降速度，從而把粉塵顆粒推到圓筒壁而被分離。徑向速度和軸向速度較小，但在內外旋流中的方向不一致。徑向速度在內旋流中方向朝外，在外旋流中方向朝內，在內、外旋流的交界面處形成一個假想的圓柱面。徑向分速度使得粉塵顆粒在半徑方向由外向內推到中心部渦核而隨上升氣流排離旋風除塵器，形成了旋風分離器的主流，使得旋風除塵器中氣固相物質的較好分離。徑向分速度的存在也導致了內旋氣流在上升過程中流動狀態的極度混亂，湍動劇烈形成大量旋渦，把在沉降段(圓筒部份)已和氣體分離的塵粒重新又攪拌起來，而此時塵粒恰恰又作徑向運動(負沉降)，它們自動地跑到旋渦里來，形成部分塵粒被氣體一起排離旋風除塵器的二次揚塵現象，結果使旋風分離器效率下降。旋風器的邊壁處和錐體氣旋的交換處是二次揚塵的主要區域，軸向速度在筒體外壁附近方向朝下，靠近軸心部分方向朝上，且在軸心底部速度最大，當氣流由錐筒體底部反轉上升時，會將已除下的粉塵重新帶走，形成返混現象，影響除塵效率。此外，由于軸向分速度和徑向分速度的存在，使得常規型旋風除塵器在工作時經常形成上灰環和下灰環，其中下灰環對于粉塵顆粒捕集分離有一定的作用，而上灰環的存在使得原來已被捕集分離在圓柱體邊壁的粉塵先沿外筒壁向上移動，然后沿頂蓋向內移動，又沿內筒的外壁向下移，最后短路而排離旋風器，降低除塵效率。由此可見，克服分離器分離效果不好的辦法，必須從3方面著手：①消除“上灰環”避免塵粒走短路；②盡量減少氣體分離段的湍流，降低二次揚塵的機會；③克服塵粒在分離段的負沉降運動(徑向運動)。3 影響除塵效果的因素 3.1 除塵器結構 旋風除塵器的各個部件都有一定的尺寸比例，每一個比例關系的變動，都能影響旋風除塵器的效率和壓力損失，其中除塵器直徑、進氣口尺寸、排氣管直徑為主要影響因素。在使用時應注意，當超過某一界限時，有利因素也能轉化為不利因素。另外，有的因素對于提高除塵效率有利，但卻會增加壓力損失，因而對各因素的調整必須兼顧。3.1.1 進氣口

旋風除塵器的進氣口是形成旋轉氣流的關鍵部件，是影響除塵效率和壓力損失的主要因素。切向進氣的進口面積對除塵器有很大的影響，進氣口面積相對于筒體斷面小時，進人除塵器的氣流切線速度大，有利于粉塵的分離。

3.1.2 圓筒體直徑和高度

圓筒體直徑是構成旋風除塵器的最基本尺寸。旋轉氣流的切向速度對粉塵產生的離心力與圓筒體直徑成反比，在相同的切線速度下，簡體直徑D越小，氣流的旋轉半徑越小，粒子受到的離心力越大，塵粒越容易被捕集。因此，應適當選擇較小的圓筒體直徑，但若簡體直徑選擇過小，器壁與排氣管太近，粒子又容易逃逸；筒體直徑太小還容易引起堵塞，尤其是對于粘性物料。當處理風量較大時，因筒體直徑小處理含塵風量有限，可采用幾臺旋風除塵器并聯運行的方法解決。并聯運行處理的風量為各除塵器處理風量之和，阻力僅為單個除塵器在處理它所承擔的那部分風量的阻力。但并聯使用制造比較復雜，所需材料也較多，氣體易在進口處被阻擋而增大阻力，因此，并聯使用時臺數不宜過多。筒體總高度是指除塵器圓筒體和錐筒體兩部分高度之和。增加筒體總高度，可增加氣流在除塵器內的旋轉圈數，使含塵氣流中的粉塵與氣流分離的機會增多，但筒體總高度增加，外旋流中向心力的徑向速度使部分細小粉塵進入內旋流的機會也隨之增加，從而又降低除塵效率。筒體總高度一般以4倍的圓筒體直徑為宜，錐筒體部分，由于其半徑不斷減小，氣流的切向速度不斷增加，粉塵到達外壁的距離也不斷減小，除塵效果比圓筒體部分好。因此，在筒體總高度一定的情況下，適當增加錐筒體部分的高度，有利提高除塵效率，一般圓筒體部分的高度為其直徑的1.5倍，錐筒體高度為圓筒體直徑的2.5倍時，可獲得較為理想的除塵效率。3.1.3 排氣管

排風管的直徑和插入深度對旋風除塵器除塵效率影響較大。排風管直徑必須選擇一個合適的值，排風管直徑減小，可減小內旋流的旋轉范圍，粉塵不易從排風管排出，有利提高除塵效率，但同時出風口速度增加，阻力損失增大；若增大排風管直徑，雖阻力損失可明顯減小，但由于排風管與圓筒體管壁太近，易形成內、外旋流“短路”現象，使外旋流中部分未被清除的粉塵直接混入排風管中排出，從而降低除塵效率。一般認為排風管直徑為圓筒體直徑的0.5~0.6倍為宜。排風管插入過淺，易造成進風口含塵氣流直接進入排風管，影響除塵效率；排風管插入深，易增加氣流與管壁的摩擦面，使其阻力損失增大，同時，使排風管與錐筒體底部距離縮短，增加灰塵二次返混排出的機會。排風管插入深度一般以略低于進風口底部的位置為宜。3.1.4 排灰口

排灰口的大小與結構對除塵效率有直接的影響，增大排灰口直徑對提高除塵效率效率有利，但排灰口直徑太大會導致粉塵的重新揚起。通常采用排灰口直徑Do=(0.5-0.1)Dc。3.2 操作工藝參數

在旋風除塵器尺寸和結構定型的情況下，其除塵效率關鍵在于運行因素的影響。3.2.1 流速

旋風除塵器是利用離心力來除塵的，離心力愈大，除塵效果愈好。在圓周運動(或曲線運動)中粉塵所受到的離心力為F=ma，式中，F——離心力，N；m——粉塵的質量，kg；a——粉塵離心加速度，m/s2。因為，a=VT2/R，式中，VT——塵粒的切向速度，m/s；R——氣流的旋轉半徑，m，所以，F=mVT/R。可見，在旋風除塵器的結構固定(R不變)、粉塵相同(m穩定)的情況下，增加旋風除塵器人口的氣流速度，旋風除塵器的離心力就愈大。

旋風除塵器的進口氣量為Q=3600AVT，式中，Q——旋風除塵器的進口氣量，m3/h； A——旋風除塵器的進口截面積，m2。

所以，在結構固定(R不變，A不變)、粉塵相同(m穩定)的情況下，除塵器人口的氣流速度與進口氣量成正比，而旋風除塵器的進口氣量是由引風機的進風量決定的。

可見，提高進風口氣流速度，可增大除塵器內氣流的切向速度，使粉塵受到的離心力增加，有利提高其除塵效率，同時，也可提高處理含塵風量。但進風口氣流速度提高，徑向和軸向速度也隨之增大，紊流的影響增大。對每一種特定的粉塵旋風除塵器都有一個臨界進風口氣流速度，當超過這個風速后，紊流的影響比分離作用增加更快，使部分已分離的粉塵重新被帶走，影響除塵效果。另外，進風口氣流增加，除塵阻力也會急劇上升，壓損增大，電耗增加。綜合考慮旋風除塵器的除塵效果和經濟性，進風口的氣流速度控制在12~20 m/s之間，最大不超過25m/s，一般選14m/s為宜。

3.2.2 粉塵的狀況

粉塵顆粒大小是影響出口濃度的關鍵因素。處于旋風除塵器外旋流的粉塵，在徑向同時受到兩種力的作用，一是由旋轉氣流的切向速度所產生的離心力，使粉塵受到向外的推移作用；另一個是由旋轉氣流的徑向速度所產生的向心力，使粉塵受到向內的推移作用。在內、外旋流的交界面上，如果切向速度產生的離心力大于徑向速度產生的向心力，則粉塵在慣性離心力的推動下向外壁移動，從而被分離出來；如果切向速度產生的離心力小于徑向速度產生的向心力，則粉塵在向心力的推動下進入內旋流，最后經排風管排出。如果切向速度產生的離心力等于徑向速度產生的向心力，即作用在粉塵顆粒上的外力等于零，從理論上講，粉塵應在交界面上不停地旋轉。實際上由于氣流處于紊流狀態及各種隨機因素的影響，處于這種狀態的粉塵有50%的可能進入內旋流，有50%的可能向外壁移動，除塵效率應為50%。此時分離的臨界粉塵顆粒稱為分割粒徑。這時，內、外旋流的交界面就象一張孔徑為分割粒徑的篩網，大于分割粒徑的粉塵被篩網截留并捕集下來，小于分割粒徑的粉塵，則通過篩網從排風管中排出。

旋風除塵器捕集下來的粉塵粒徑愈小，該除塵器的除塵效率愈高。離心力的大小與粉塵顆粒有關，顆粒愈大，受到離心力愈大。當粉塵的粒徑和切向速度愈大，徑向速度和排風管的直徑愈小時，除塵效果愈好。氣體中的灰分濃度也是影響出口濃度的關鍵因素。粉塵濃度增大時，粉塵易于凝聚，使較小的塵粒凝聚在一起而被捕集，同時，大顆粒向器壁移動過程中也會將小顆粒挾帶至器壁或撞擊而被分離。但由于除塵器內向下高速旋轉的氣流使其頂部的壓力下降，部分氣流也會挾帶細小的塵粒沿外壁旋轉向上到達頂部后，沿排氣管外壁旋轉向下由排氣管排出，導致旋風除塵器的除塵效率不可能為100%。

根據除塵效率計算公式η=(1-So/Si)×100%，式中，η——除塵效率；So——出口處的粉塵的流人量，kg/h；Si——進口處的粉塵的流人量，kg/h。

因為旋風除塵器的除塵效率不可能為100%，當進口粉塵流人量增加后，除塵效率雖有提高，排氣管排出粉塵的絕對量也會大大增加。所以，要使排放口的粉塵濃度降低，則要降低入口粉塵濃度，可采取多個旋風除塵器串聯使用的多級除塵方式，達到減少排放的目的。3.2.3 運行的影響

旋風除塵器下部的嚴密性是影響除塵效率的又一個重要因素。含塵氣體進人旋風除塵器后，沿外壁自上而下作螺旋形旋轉運動，這股向下旋轉的氣流到達錐體底部后，轉而向上，沿軸心向上旋轉。旋風除塵器內的壓力分布，是軸向各斷面的壓力變化較小，徑向的壓力變化較大(主要指靜壓)，這是由氣流的軸向速度和徑向速度的分布決定的。氣流在筒內作圓周運動，外側的壓力高于內側，而在外壁附近靜壓最高，軸心處靜壓最低。即使旋風除塵器在正壓下運動，軸心處也為負壓，且一直延伸到排灰口處的負壓最大，稍不嚴密，就會產生較大的漏風，已沉集下來的粉塵勢必被上升氣流帶出排氣管。所以，要使除塵效率達到設計要求，就要保證排灰口的嚴密性，并在保證排灰口的嚴密性的情況下，及時清除除塵器錐體底部的粉塵，若不能連續及時地排出，高濃度粉塵就會在底部流轉，導致錐體過度磨損。除塵器結構改進

在旋風除塵器的眾多性能指標中，壓力損失和分離效率是最為重要的參數，其癥結是消除“上灰環”。解決上灰環問題的方法之一是通過設置灰塵隔離室，即采用旁路式旋風除塵器，它主要是在普通旋風除塵器的基礎上增加一個螺旋形的旁路分離室，在除塵器頂部形成的上渦旋粉塵環，從旁路分離室引至錐體部分。這樣可使導致除塵效率降低的二次流變為能起粉塵聚集作用的上渦旋氣流，提高除塵效率。除此之外，還可通過添加導向葉片、改變氣流進口形狀等措施來消除上灰環。為了解決邊壁處的二次揚塵問題，可采用環縫氣墊耐磨旋風除塵器，它是在普通旋風除塵器內側設置環縫套圈，粉塵在旋轉氣流作用下向邊壁靠近，然后利用靠近邊壁處的下行氣流將粉塵帶入環縫，由于環縫的存在，不僅可以減少二次揚塵，而且使高速旋轉的上、下灰環消失，提高了除塵效率。但這些方法實際使用效果并不是十分理想。現提出一種新的改進方法使旋風除塵器的分離性能得到了極大提高。

這種新型旋風除塵器在結構上主要改進如下：

①進口管下斜5~10°，使氣流在旋轉的同時保證了向下的旋轉。并且下傾角確保了塵粒反彈時絕對折射朝下。在傳統旋風除塵器結構中，進氣蝸殼底板與旋風筒軸線是垂直的，由于氣流從上部切線方向進入除塵器后向下旋轉，引起除塵器頂部倒空形成上渦旋氣流產生頂部灰環，灰環沿著排氣管道外表面旋轉向下時，會在排氣管入口處與已凈化廢氣的上旋氣流混合，而后經排氣管排出除塵器；

②進口管采用了180°的半圈螺旋管代替了傳統型的直吹進筒，從而進一步保證了氣流的“下旋”。傳統型是含粉塵的氣體進筒后才旋轉，而改進型則是確保塵氣高速旋轉起來后才進筒；

③進口螺旋道截面遞減，增大了氣流旋轉的離心力。含粉塵的氣體在螺旋道中實現1.4倍加速。提高了塵粒的慣性，降低了塵粒沉降的時間；

④錐體長度加長并采用20°小錐角，增加了氣流在分離器中的停留時間，有利于小顆粒的沉降完全，且使向下旋轉的氣體平緩地轉變成折轉向上的旋轉，從而使除塵效率得以提高；

⑤除塵器下設緩沖料斗，有效改善廢氣在筒體內的流動工況，減少了灰斗的反混現象和下灰環可能產生的二次揚塵；

⑥出風管增長，直到螺旋軌道的底部，防止了內側部分塵粒裹進出風管；

⑦進口、加速段、出口的截面積之比擴大為1：0.7：2，即出口風速是進口速度的一半；出口風速是內部加速段的1/3。改進型除塵器粒子的離心力比在傳統型除塵器中的離心力增大了1.4倍以上。而出口處，負壓對粒子的吸力比傳統型約小了1/4。因此，氣流進筒后，塵粒因慣性大，使得稍小些的顆粒在氣流在旋風除塵器中停留時間內也能得到分離。出風風速降低，也使得部分細小顆粒能擺脫上升氣流的吸力而有機會沉降下來，從而實施分離。5 結語

如何提高旋風除塵器除塵效率是當前糧食行業需要解決的一個重要課題。研究和分析影響旋風除塵器除塵效率的因素，是設計、選用、管理和維護旋風除塵器的前提，也是探求提高旋風除塵器除塵效率途徑的必由之路。由于旋風除塵器內氣流速度及粉塵微粒的運動等都較為復雜，影響其除塵效率的因素較多，需要我們進行全面分析，綜合考慮，尋求最優設計方案和運行管理方法。當前，旋風除塵器許多理論還待研究和探討，盡管如此，旋風除塵器仍以其結構簡單、體積小、制造維修方便、除塵效率較為理想等優點，成為目前糧食企業主要除塵設備之一。隨著對旋風除塵器認識的進一步的深入和完善，它必將在糧食行業除塵中發揮更大的作用。

第四篇：影響旋風除塵器除塵效率的因素分析

影響旋風除塵器除塵效率的因素分析

影響旋風除塵器效率的因素有：二次效應、比例尺寸、煙塵的物理性質和操作變量。

1、二次效應

在旋風除塵器操作中得到的實際效率曲線與理論操作曲線是不一致的。造成差異的原因主要是二次效應，即被捕集粒子重新進入氣流。在較小粒徑區間內，理應逸出的粒子由于聚集或被較大塵粒撞向壁面而脫離氣流獲得捕集，實際效率高于理論效率。在較大粒徑區間，實際效率低于理論效率，是因為理論沉降入灰斗的塵粒隨凈化后的氣流一起排走，其起因主要為粒子被反彈回氣流或沉積的塵粒被重新吹起。通過環狀霧化器將水噴淋在旋風除塵器內壁上，能有效地控制二次效應。

2、比例尺寸

2.1 進氣口

旋風除塵器的進氣口是形成旋轉氣流的關鍵部件，是影響除塵效率和壓力損失的主要因素。切向進氣的進口面積對除塵器有很大的影響，進氣口面積相對于筒體斷面小時，進人除塵器的氣流切線速度大，有利于粉塵的分離。

2.2 圓筒體直徑和高度

圓筒體直徑是構成旋風除塵器的最基本尺寸。旋轉氣流的切向速度對粉塵產生的離心力與圓筒體直徑成反比，在相同的切線速度下，簡體直徑D越小，氣流的旋轉半徑越小，粒子受到的離心力越大，塵粒越容易被捕集。筒體總高度是指除塵器圓筒體和錐筒體兩部分高度之和。增加筒體總高度，可增加氣流在除塵器內的旋轉圈數，使含塵氣流中的粉塵與氣流分離的機會增多，但筒體總高度增加，外旋流中向心力的徑向速度使部分細小粉塵進入內旋流的機會也隨之增加，從而又降低除塵效率。

2.3 排出管

排出管的直徑和插入深度對旋風除塵器除塵效率影響較大。排出管直徑必須選擇一個合適的值，排出管直徑減小，可減小內旋流的旋轉范圍，粉塵不易從排出管排出，有利提高除塵效率，但同時出風口速度增加，阻力損失增大；若增大排出管直徑，雖阻力損失可明顯減小，但由于排出管與圓筒體管壁太近，易形成內、外旋流“短路”現象，使外旋流中部分未被清除的粉塵直接混入排出管中排出，從而降低除塵效率。

3、煙塵的物理性質

3.1 氣體的密度和粘度、塵粒的相對密度、煙氣含塵濃度 在流量不變的情況下，下式可估算它們的影響：(100―ηa)/(100－ηb)=（μa/μb）?

(100―ηa)/(100－ηb)= [（ρb－ρgb）/(ρa－ρga)] ?(100―ηa)/(100－ηb)=(ρ1b－ρ1a)0.182 壓力損失與含塵量之間的關系為： ΔPd=ΔPc/[0.013﹙2.29ρ1＋1﹚?] 式中：ΔPd——隨含塵濃度變化而變化的壓力損失； ΔPc——干凈空氣的壓力損失；ρ1——入口含塵濃度，g/m 3。

3.2 塵粒的大小

粉塵顆粒大小是影響出口濃度的關鍵因素。旋風除塵器捕集下來的粉塵粒徑愈小，該除塵器的除塵效率愈高。離心力的大小與粉塵顆粒有關，顆粒愈大，受到離心力愈大，除塵效果愈好。氣體中的灰分濃度也是影響出口濃度的關鍵因素。粉塵濃度增大時，粉塵易于凝聚，使較小的塵粒凝聚在一起而被捕集。但由于除塵器內向下高速旋轉的氣流使其頂部的壓力下降，部分氣流也會挾帶細小的塵粒沿外壁旋轉向上到達頂部后，沿排氣管外壁旋轉向下由排氣管排出，導致旋風除塵器的除塵效率不可能為100%。

4、操作變量

4.1 煙氣入口流速

旋風除塵器是利用離心力來除塵的，離心力愈大，除塵效果愈好。在圓周運動(或曲線運動)中粉塵所受到的離心力為F=ma 所以，F=mVT/R。可見，在旋風除塵器的結構固定(R不變)、粉塵相同(m穩定)的情況下，增加旋風除塵器人口的氣流速度，旋風除塵器的離心力就愈大。旋風除塵器的進口氣量為Q=3600AVT

第五篇：旋風除塵器復習題

試卷

旋風除塵器復習題

一、選擇題：

1、旋風除塵器又稱旋風分離器，是利用旋轉的氣體流的（D）使粒子從氣體中分離出來的設備。

A、重力及離心力

B、重力

C、風力

D、離心力

2、旋風除塵器工作過程中，當含塵氣體由切向進氣口進入旋風分離器時氣流將由直線運動變為（B）。A、曲線運動

B、圓周運動

C、變速運動

D、不確定

3、旋風除塵器的性能包括分割粒徑、除塵效率、阻力損失、（A）等。A、漏風率

B、漏塵率

C、離心力損失

D、重力除塵

4、旋風除塵器的除塵效率與塵粒的粒徑有關。粒徑越大，效率（B）。

A、越低

B、越高

C、與粒徑無關系

5、影響旋風除塵器效率的因素有（A）、除塵器的結構尺寸、粉塵粒徑與密度、氣體溫度和黏度、除塵器下部的氣密性、旋風除塵器的進口型式。

A、入口流速

B、出口流速

C、除塵器材質

D、以上選項都包括。

6、旋風除塵器的阻力主要由進口阻力、旋渦流場阻力和（C）三部分組成，A、通風阻力

B、流動阻力

C、排氣管阻力

7、多管旋風除塵器是指多個（D）組成一體并共用進氣室和排氣室以及灰斗而形成多管除塵器。

A、旋風子串聯

B、排氣管串聯

C、排氣管并聯

D、旋風子并聯

8、旋風除塵器一般常用的入口氣速在（C）間。

A、15-20 m/s B、10-20 m/s C、14-20 m/s D、14-25 m/s

9、（A）為最普通的一種進口型式，制造簡單，旋風除塵器外形尺寸緊湊。A、切向進口

B、螺旋面進口

C、蝸殼式進口

D、軸向式進口

10、我廠復合肥車間五系旋風除塵器進口型式為（A）

A、切向進口

B、螺旋面進口

C、蝸殼式進口

D、軸向式進口

二、判斷題：

1、旋風除塵器的工作過程是當含塵氣體由切向進氣口進入旋風分離器時氣流將由直線運動變為曲線運動。（×）

2、旋風除塵器中旋轉下降的外旋氣體到達錐體時，因圓錐形的收縮而向除塵器中心靠攏。根據“旋轉矩”不變原理，其切向速度不斷提高，塵粒所受離心力也不斷加強。（√）

3、當氣流到達錐體下端某一位置時，即以同樣的旋轉方向從旋風分離器中部，由下反轉向上，繼續做螺旋性流動，即外旋氣流。（×）

4、旋風除塵器的分割粒徑越小，表明除塵器的分離性能越好。（√）

5、除塵效率隨著塵粒密度的增大而提高，密度小，難分離，除塵效率下降。（√）

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試卷

6、旋風除塵器的除塵效率隨氣體溫度或黏度的增加而提高。（×）

7、常用的排氣管有兩種形式：一種是下端收縮式；另一種為直筒式。（√）

8、旋風除塵器運行管理的基本要求是：穩定運行參數；防止漏風；預防關鍵部位磨損；避免粉塵的堵塞。

（√）

9、旋風除塵器漏風有三個部位：除塵器進、出口連接法蘭處；除塵器本體；除塵器卸灰裝置。（√）

10、旋風除塵器的故障多半是由于磨蝕、堵塞與腐蝕引起的。（√）

三、多選題

1、旋風除塵器的優點有（ABCD）

A、設備結構簡單

B、設備緊湊

C、造價低

D、維修方便

2、旋風除塵器按入口方式分為：（ACD）

A、切線入口

B、螺旋面入口

C、蝸殼式入口

D、軸流入口

3、引起旋風除塵器漏風的原因有哪些（ABC）

A、除塵器進出口連接法蘭處的漏風主要是由于連接件使用不當引起的；

B、除塵器的本體漏風的原因主要是磨損,根據現場經驗，當氣體含塵質量濃度超過10g/m3時，在不到100天的時間里可能磨壞3 mm厚的鋼板；

C、卸灰裝置的漏風是除塵器漏風的又一個重要方面。卸灰閥嚴密性稍有不當即產生漏風。D、旋風除塵器自身磨損。

4、普通旋風除塵器的組成部分有（ABCD）

A、筒體

B、錐體

C、進氣管與排氣管 D、排灰口

5、旋風除塵器的除塵效率與塵粒的（A）有關。粒徑（C），效率越高。A、粒徑

B、密度

C、越大

D、越小

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