第一篇：旋風除塵器運行管理的基本及運行注意事項

旋風除塵器運行管理的基本要求 1.穩定運行參數 2.防止漏風

3.預防關鍵部位磨損 4.避免粉塵的堵塞

旋風除塵器構造簡單，沒有運動部件（卸灰閥除外），運行管理相對容易，但是一旦出現磨損、漏風、堵塞等故障將嚴重影響除塵效率。旋風除塵器運行注意事項

1.注意磨損部位的變化。旋風除塵器最容易被粉塵磨損的部位是與高速含塵氣體相碰撞的外筒的內壁。

2.注意檢查氣體濕度變化，氣體濕度降低時，容易造成粉塵的附著、堵塞和腐蝕現象。

3.注意壓差變化和排出煙色狀況。因磨損和腐蝕而使旋風除塵器穿孔和導致粉塵排放，于是效率下降，排出煙色惡化，壓差發生變化。

4.注意檢查旋風除塵器各連接部位的氣密性，檢查各單元旋風筒氣體流量和集塵濃度的變化。旋風除塵器在哪些情況下串聯使用

1.如果塵粒容易破碎，除塵器中的氣流速度不能高，在單獨使用得不到需要的效率，就可以采用串聯的方法。2.如果工作過程必須連續不斷，而應用條件又差，也可以采

取串聯的方法。例如：用大直徑的第一級除塵器來保護一組小直徑的第二級除塵器；防止排塵系統出現故障，可以用第二級甚至第三極除塵器作為后備，當第一級除塵器排塵口堵塞，以致粒子填滿筒體，使它不能起除塵作用時第二級除塵器就能代替第一級除塵器。

3.如果生產過程需要大粒子和小粒子分級，可以利用串聯除塵器的方法，先在第一級收下大粒子，再用第二級除塵器凈化其排出的氣體。還有一種情況串聯僅有一部分氣體流入第二級除塵器，第一級除塵器起濃縮器的作用，它分離出來的塵都要再經第二級處理。

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第二篇：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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第三篇：旋風除塵器技術問題分析

旋風除塵器技術問題分析

旋風除塵器按其性能可分以下四大類：

①高郊旋風除塵器，其筒體直徑較小，用來分離較細的粉塵，除塵效率在95%以上；

②大流量旋風除塵器，筒體直徑較大，用于處理很大的氣體流量，其除塵效率為50-80%以；

③通用型旋風除塵器，處理風量適中，因結構形式不同，除塵效率波動在70-85%之間，④防爆型旋風除塵器，本身帶有防爆閥，具有防爆功能。

根據結構形式，可分為長錐體、圓筒體、擴散式、旁路型。

按組合、安裝情況分為內旋風除塵器、外旋風除塵器、立式與臥式以及單筒與多管旋風除塵器。

按氣流導入情況，氣流進入旋風除塵后的流路路線，以及帶二次風的形式可概括地分為以下兩種：

①切流反轉式旋風除塵器

②軸流式旋風除塵器

了解了旋風除塵器的基本分類形式，根據現場煙氣實際工況就比較容易選型了，一般旋風除塵器選型時應注意以下基本原則：

①旋風除塵器凈化氣體量應與實際需要處理風量一致。選擇除塵器直徑時應盡量小些，如果要求通過的風量較大，可采用若干個小直徑的旋風除塵器并聯為宜，如果處理氣量與多管旋風除塵器相符，以選多管旋風除塵器為宜。

②旋風除塵器的入口氣速要保持在18-23m/s，低于18m/s時，其除塵效率下降，高于23m/s時，除塵效率提高不明顯，但阻力損失增加，能耗增大。

③選擇旋風除塵器時，要根據工況考慮阻力損失和結構形式，盡可能做到既節省動力消耗又能得到最佳除塵分離效果及以便于制造、維護管理。

④陶瓷旋風除塵器能捕集到的最小塵粒應等于或稍小被處理氣體的粉塵粒度。

⑤當含塵氣體溫度很高時，要注意保溫，避免水分在除塵設備內凝結。假如粉塵不吸收水分，除塵器的工作溫度要比露點溫度高出30度左右。假如粉塵吸水性較強，除塵器的工作溫度要比露點溫度高出40-50度。以避免露點腐蝕。

⑥旋風除塵器結構的密封要好，確保不漏風。尤其是負壓操作，更應該注意卸料鎖風裝置的可靠性。

⑦易燃易爆粉塵，應設有防爆裝置。防爆裝置的通常做法是在入口管道上加一個安全防爆閥門。

⑧當粉塵黍度較小時，最大允許含塵濃度與旋風筒直徑有關，即直徑越大，允許含塵質量濃度也越大。

同時必須注意影響旋風除塵器性能的主要因素：①旋風除塵器的直徑（外筒直徑D0）；②旋風除塵器的高度；③旋風除塵器的進口；④排氣管；⑤卸灰裝置

旋風式除塵器維護和保養

1、旋風除塵器的正確操作

1.1啟動前的準備工作

1)檢查各連接部位是否連接牢固。

2)檢查除塵器與煙道，除塵器與灰斗，灰斗與排灰裝置、輸灰裝置等結合部的氣密性，消除漏灰、漏氣現象。

3)關小擋板閥，啟動通風機、無異常現象后逐漸開大擋板閥，以便除塵器通過規定數量的含塵氣體。

1.2運行時技術要求

1)注意易磨損部位如外筒內壁的變化。

2)含塵氣體溫度變化或濕度降低時注意粉塵的附著、堵塞和腐蝕現象。

3)注意壓差變化和排出煙色狀況。因為磨損和腐蝕會使除塵器穿孔和導致粉塵排放，于是除塵效率下降、排氣煙色惡化、壓差發生變化。

4)注意除塵器各部位的氣密性，檢查旋風筒氣體流量和集塵濃度的變化。

1.3作業后的技術工作

1)為防止粉塵的附著和腐蝕，除塵作業結束后讓除塵器繼續運行一段時間，直到除塵器內完全被清潔空氣置換后方可停止除塵器運行。

2)消除內筒、外筒和葉片上附著的粉塵，清除灰斗內的粉塵。

3)必要時修補磨損和腐蝕引起的穿孔。

4)檢查各部位的氣密性，必要時更換密封元件。

5)按照使用說明書的規定對風機進行例行保養。

2、旋風式除塵器的維護

旋風式除塵器運行時應穩定運行參數、防止漏風和關鍵部位磨損、避免粉塵的堵塞，否則將嚴重影響除塵效果。

2.1穩定運行參數

旋風式除塵器運行參數主要包括：除塵器入口氣流速度，處理氣體的溫度和含塵氣體的入口質量濃度等。

1)入口氣流速度。對于尺寸一定的旋風式除塵器，入口氣流速度增大不僅處理氣量可提高，還可有效地提高分離效率，但壓降也隨之增大。當入口氣流速度提高到某一數值后，分離效率可能隨之下降，磨損加劇，除塵器使用壽命縮短，因此入口氣流速度應控制在18~23m/s范圍內。

2)處理氣體的溫度。因為氣體溫度升高，其粘度變大，使粉塵粒子受到的向心力加大，于是分離效率會下降。所以高溫條件下運行的除塵器應有較大的入口氣流速度和較小的截面流速。

3)含塵氣體的入口質量濃度。濃度高時大顆粒粉塵對小顆粒粉塵有明顯的攜帶作用，表現為分離效率提高。

2.2防止漏風

旋風式除塵器一旦漏風將嚴重影響除塵效果。據估算，除塵器下錐體或卸灰閥處漏風1%時除塵效率將下降5%；漏風5%時除塵效率將下降30%。旋風式除塵器漏風有三種部位：進出口連接法蘭處、除塵器本體和卸灰裝置。引起漏風的原因如下：

1)連接法蘭處的漏風主要是螺栓沒有擰緊、墊片厚薄不均勻、法蘭面不平整等引起的。

2)除塵器本體漏風的主要原因是磨損，特別是下錐體。據使用經驗，當氣體含塵質量濃度超過10g/m3時，在不到100天時間里可以磨壞3mm的鋼板。

3)卸風裝置漏風的主要原因是機械自動式（如重錘式）卸灰閥密封性差。

2.3預防關鍵部位磨損

影響關鍵部磨損的因素有負荷、氣流速度、粉塵顆粒，磨損的部位有殼體、圓錐體和排塵口等。防止磨損的技術措施包括：

1)防止排塵口堵塞。主要方法是選擇優質卸灰閥，使用中加強對卸灰閥的調整和檢修。

2)防止過多的氣體倒流入排灰口。使用的卸灰閥要嚴密，配重得當。

3)經常檢查除塵器有無因磨損而漏氣的現象，以便及時采取措施予以杜絕。

4)在粉塵顆粒沖擊部位，使用可以更換的抗磨板或增加耐磨層。

5)盡量減少焊縫和接頭，必須有的焊縫應磨平，法蘭止口及墊片的內徑相同且保持良好的對中性。

6)除塵器壁面處的氣流切向速度和入口氣流速度應保持在臨界范圍以內。

2.4避免粉塵堵塞和積灰

旋風式除塵器的堵塞和積灰主要發生在排塵口附近，其次發生在進排氣的管道里。

1)排塵口堵塞及預防措施。引起排塵口堵塞通常有兩個原因：一是大塊物料或雜物（如刨花、木片、塑料袋、碎紙、破布等）滯留在排塵口，之后粉塵在其周圍聚積；二是灰斗內灰塵堆積過多，未能及時排出。預防排塵口堵塞的措施有：在吸氣口增加一柵網；在排塵口上部增加手掏孔（孔蓋加墊片并涂密封膏）。

2)進排氣口堵塞及其預防措施。進排氣口堵塞現象多是設計不當造成的——進排氣口略有粗糙直角、斜角等就會形成粉塵的粘附、加厚，直至堵塞。

3、旋風式除塵器故障排除

旋風式除塵器常見故障的現象、原因分析及排除方法如下介紹：

故障現象：殼體縱向磨損

原因分析：(1)殼體過度彎曲而不圓，造成盛況凸塊；(2)內部焊縫未打磨光滑；(3)焊接金屬和基底金屬硬度差異較大，鄰近焊接處的金屬因退火而軟于基體金屬

排除方法：(1)矯正消除凸形；(2)打磨光滑，且和殼內壁表面一樣光滑；(3)盡量減小硬度差異

故障現象：殼體橫向磨損

原因分析：(1)殼體連接處的內表面不光滑或不同心；(2)不同金屬的硬度差異

排除方法：(1)處理連接處內表面，保持光滑和同心度；(2)減少硬度差異

故障現象：圓錐體下部和排塵口磨損，排塵不良

原因分析：(1)倒流入灰斗氣體增至臨界點；(2)排灰口堵塞或灰斗粉塵裝得太滿

排除方法：(1)單筒器，防止氣體漏入灰斗或料腿部；對于多管器，應減少氣體再循環；(2)疏通堵塞，防止灰斗中粉塵沉積到排塵口高度

故障現象：壁面積灰嚴重

原因分析：(1)壁面表面不光滑；(2)微細塵粒含量過多；(3)氣體中水氣冷凝，出現結露或結塊

排除方法：(1)處理內表面；(2)定期導入含粗粒子氣體擦清壁面；定期將大氣或壓縮空氣引進灰斗，使氣體從灰斗倒流一段時間，清理壁面，保持切向速度15m/s以上；(3)隔熱保溫或對器壁加熱

故障現象：排塵口堵塞

原因分析：(1)大塊物料式雜物進入；(2)灰斗內粉塵堆積過多

排除方法：(1)及時檢查、消除；(2)采用人工或機械方法保持排塵口清潔，以使排灰暢通

故障現象：進氣和排氣通道堵塞

原因分析：進氣管內側和排氣管內外側的積灰

排除方法：檢查壓力變化，定時吹灰處理或利用清灰裝置清除積灰

第四篇：旋風除塵器的研究進展

旋風除塵器的研究進展

白玉 20100970 旋風除塵器作為一種氣固分離裝置，具有結構簡單、無運動部件、造價便宜、除塵效率較高、維護管理方便，可在高溫、高壓環境下工作等特點。其應用于工業生產以來，已有百余年的歷史，對于捕集、分離5一l0μm以上的塵粒顆粒效率較高，其除塵效率可達90％左右。廣泛應用于能源動力、化工等行業，是目前應用最廣的氣固分離裝置之一。

但是傳統的旋風除塵器普遍存在排氣口短路流、錐體部分二次揚塵以及上灰環夾帶等問題，而且放大效應顯著。工業應用表明對于粒徑為3μm以下的顆粒分離效率很低，即便是3～10μm粒徑范圍內的顆粒，分離效率也僅在80％ ～90％左右。隨著工業裝置生產規模的提高，各項粉體工業的發展對大氣環境的污染也越來越多，同時人們對大氣環境的保護潔凈意識也越來越強，對大氣環境有著更高的要求。因此無論是大氣環境保護，還是粉體工程都要求不斷提高旋風除塵器的性能。一方面要求旋風除塵器有更強的捕集細粉的能力；另一方面要求旋風除塵器的壓降進一步減少，以降低能耗。所以，迫切需要研究出高效能且低能耗的新型旋風除塵器。近年來，國內外已有許多學者基于這兩方面對旋風除塵器做了大量試驗研究，也提出了很多可行的措施和設計方案并已應用于實際工程中。在此，對近幾年國內外有關提高旋風除塵器捕集細粉能力和降壓力損失改進措施的研究進展進行綜述。1 旋風除塵器的結構及工作原理

是一種典型的旋風除塵器的結構示意圖，由切向人口、圓筒、圓錐、排氣管、排灰口等幾部分組成。含塵氣流從直筒段下部以切向方式進人內筒，做旋轉上升運動，含塵氣流中所含較大的固體顆粒在重力作用下直接沉人錐體。中等直徑的固體顆粒隨氣流旋轉上升時，由于離心作用而被甩向內簡壁，然后沿內筒壁沉降進人錐體，一次分離后的大部分純凈氣體直接從頂部排氣管排出。而較小的固體顆粒隨流體旋出內筒上端后，被甩向內外筒體間的環隙，連同部分氣體環流而下進入錐體，在錐體內得到二次分離，被分離后的純凈氣體沿軸向返回內筒，亦由排氣管排出，最終固體顆粒在錐筒體底部富集，并由底部排灰口排出，從而使氣固兩相得到分離。

收集的粉塵 圖1 旋風除塵器結構示意 降低阻力方法的研究進展

旋風除塵器的流動阻力主要包括進氣管的流動損失；氣體在筒體內和桶壁摩擦造成的能量損失；氣體進入旋風除塵器內，因流通截面突變造成膨脹或者壓縮，旋轉而造成的能量損失；排氣芯管內的損失。這些損失里面有些是對捕集分離粉塵起有效作用的，可以稱之為有效能；而有些是對捕集分離粉塵不起作用的，可以稱之為消耗能。旋風分離器降低阻力的目標就是要增大有效能在總的能量損失中所占比例，減少消耗能所占比例。而對于旋風分離器的減阻研究，國內外已有很多研究人員做了相關工作，提出了很多減阻措施。以下介紹常見的減阻方式及其研究進展。

2．1 進口處結構改進

針對單進口旋風器內流場的軸不對稱性問題，沈恒根等從結構上改單進口為雙進口，通過雙進口旋風器內流場實驗研究表明，短路氣流量比單進口少30％，雙進口旋風器比單進口旋風器更有利于提高除塵效率，降低設備阻力。Lim等通過實驗方法也對雙進口結構旋風器的分離性能進行研究．結果表明雙進口旋風器的分離效率比單進口結構高5％～15％。Gautam 和Moore等還對多進口旋風器進行了研究，結果表明多進口結構也能起到降阻增效的作用。

2．2 排塵口減阻方法

為了降低排氣管內的漩渦程度，不改變排氣管形狀，而在排氣管內部或后部附加減阻裝置以便回收能量。常見的排氣管處減阻方式有以卜幾種：改變排氣管結構、將排氣管偏置或在排氣管內部安裝整流葉片可使阻力減少22．8％；在排氣管口裝設漸開線蝸殼可使阻力降低5％～1O％；在排氣管出口加設圓錐形擴散器，若擴散角選取合適，可使阻力降低10％ ～33％；在排氣管彎頭后水平安裝雙錐圓筒減阻器等，若采用優化尺寸的雙錐圓筒，可使阻力減少7％～25％。

2．3 安裝導流板

為了抑制入門進氣偏向筒壁而產生的壓縮現象，可以安裝導板，從而改善旋風除塵器入門處的流場狀態，減少阻力損失，而且導流板技術實施非常方便對老設備改造有著極其重大的意義。李利等人通過對旋風除塵器入口處流場狀況的分析，揭示了導流板對改善旋風除塵塞入口流狀況的作用機理。同時給出了在不同尺寸導流板存在下測得的旋內除塵器的阻力損失和除塵效率等數據，得出用恰當尺寸的導流板能夠在不降低除塵效率的前提下降低阻力損失。華東冶金學院的祝立萍在這方面做了大量的實驗研究，證明采用安裝導向板的方法，確實可以降低除塵器的阻力，并且對弧形導向板和方形導向板進行了比較，發現弧形導向板的綜合效果更好一些。2007年趙峰等對加設不同形式導流板的旋風分離器進行了試驗研究，研究表明試驗所安裝導流板不同程度地降低了分離器的阻力，同時也對分離效率產生了影響。不同形式的導流板適用于不同的應用場合。

2．4 安裝減阻器

旋風除塵器減阻桿減阻就是在旋風除塵器內適當位置安裝一根特定形狀的剛性桿件減阻桿形成尾渦與原流場中的渦旋相互作用改變流場結構來降低流動壓力損失。隨著該項技術在工業上應用范圍的不斷擴大，國內外研究者對該技術的研究也在不斷的深入。

1996年王連澤和彥啟森研究了減阻桿塒流場的影響，發現了減阻桿對流場結構改變的規律，為分析減阻桿的減阻機理提供了依據；同時他們還發現旋風分離器入口附近有近24％的短路流量，設法減小這郡分的短路流量是提高分離效率的一個研究方向。

2004年衛國強等首次利用數值模擬方法對旋風分離器進行了減阻桿減阻的研究。通過對比流場計算結果和試驗數據，證明文中所采用的網格劃分方法、RSM 湍流模型和邊界條件是可靠的，為數值設計高效率的減阻桿提供了簡便可靠的辦法。

2005年王連澤等分別采用五孔形球形探針、激光多普勒測速儀和粒子圖像測速儀對旋風除塵器內安裝減阻桿前后的時均流場與湍流場進行了測量。結果發現減阻桿降低了流場中對粉塵分離無益的內旋流切向速度，削弱了中心區域的湍流強度，使湍流耗散減弱，從而實現了減阻。

2005年王建軍等利用激光多普勒測速儀對裝有減阻桿的旋風分離器內流場進行了詳細的測量。結果表明減阻桿改變了旋風分離器內的流場結構，減阻桿后存在明顯的擾流尾渦區。相同形狀的減阻桿，迎風寬度越大，在桿后形成的繞流尾渦影響區的范圍和強度越大。減阻桿后形成的繞流尾渦對旋風分離器內流場的影響是實現減阻的原因之一。

2006年龔安龍等利用Plv技術對stair-mand型旋風分離器中安裝減阻桿前后的強湍流場進行了測量。結果表明安裝減阻桿大幅降低了中心區域的湍流脈動和Reynolds應力，使湍流能量耗散大幅降低，從而降低了分離器的壓力損失。

2007年張建等利用雷諾應力模型分別計算了在旋風分離器排氣芯管下口安裝雙進口螺旋減阻裝置前后旋風分離器壓力損失和流場。通過對比數值模擬計算結果和試驗數據，可以發現旋風分離器數值模擬結果與試驗數據吻合較好；減阻裝置使切向速度在上行流大幅度降低，使分離空間內的平均軸向速度下降，中心區域的切向速度梯度和軸向速度梯度明顯降低；壓降損失降低35％以上，并且分離效率沒有受到不利影響。

2007年劉成文 等利用激光多普勒測速儀(LDV)測量了安裝減阻桿前后的旋風分離器的流場，得到了時均速度、均方根速度、雷諾應力等參數分布。結果表明減阻桿使時均切向速度及其速度梯度大幅度降低，減弱或消除了中心滯流現象。除在減阻桿后局部區域外，大尺寸減阻桿對切向速度及其速度梯度的降低作用最明顯，同時消除滯留的效果好。減阻桿的截面尺寸對旋風分離器的湍流強度有影響，小尺寸減阻桿使大部分區域湍流降低，而大尺寸減阻桿使大部分區域的湍流增強，兩種尺寸的減阻桿都使桿后尾跡區的湍流得到增強。

2．5 采用下排氣結構

采用此結構類型的除塵器取消了上排氣芯管，采用下排氣芯管，簡體結構采用上部直徑小，下部簡體直徑大，中間用以擴散錐體作為過渡段。其工作過程是含塵氣體切向進人除塵器后，在穩流體與筒壁之間的環形區域做旋轉運動，這股氣流受到隨后氣流的擠壓向下旋轉，在這過程中塵粒在離心力作用下被甩向簡體壁面，在氣流推動和重力作用下下滑，當趨于潔凈的氣流旋至下排氣芯管人口時，直接進入排氣芯管排出少量氣體繼續下旋至錐體底，再折轉向上最后經排氣芯管排出.從其結構特點和工作過程看，由于它消除了內旋渦旋，外旋氣流與潔凈氣流同向以及獨特的筒體形狀，使除塵器在保持高除塵效率的基礎上，壓力損失也大大降低。趙旭東等對該類型除塵器研制的理論依據、技術關鍵、結構特點、工作原理、試驗臺系統的設計以及主要性能的測試結果做了介紹。證明取消旋風除塵器的上排氣芯管是降低除塵器阻力損失提高效率的有效途徑。提高細粉捕集能力方法的研究進展

隨著對旋風除塵器的廣泛研究和應用開發，旋風除塵器的新結構層出不窮，應用范圍也在不斷的擴大。細粉的捕集能力也在不斷的提高，已經突破了旋風除塵器不能用于5微米以下微細粉分離的傳統知識，下面就近幾年有關國內外提高旋風除塵器細粉捕集效率的研究進展進行簡要綜述。

3．1 在旋風除塵器中抽出部分氣體

早在l951年，C．J．StairmandL就認為灰斗抽氣能提高旋風分離器分離效率，但一直沒有受到重視.隨后P．W．Sage和M．A．Wright 通過實驗認灰斗抽氣比排氣管抽氣更有效，灰斗抽氣可以減少出口氣體中粉塵濃度40％以上。H．Yoshida ,李敏等人也通過實驗表明旋風除塵器的分離效率隨著抽氣率的提高而明顯增大。吳淑虹，張建等人研究結果都表明灰斗抽氣可以提高錐體內旋轉氣流切向速度，軸向速度，減少能夠降低氣流攜帶顆粒返混能力，并減小排氣芯管下口短路流，提高旋風分離器分離效率，并且對于給定的旋風除塵器，抽氣率應有一最優值。但是進一步的研究還發現，灰斗抽氣對效率提高的幅度與分離器入口的顆粒濃度密切相關，人口顆粒濃度越高，灰斗抽氣的影響越顯著；當入口顆粒質量濃度低于5 g／m3 時，灰斗抽氣幾乎沒有影響。因此，若入口顆粒濃度較高，僅采用灰斗抽氣往往不能使尾氣達標排放；且從灰斗抽氣對于尾氣排放控制則顯得更為直接，抽出的塵量大,處理費用也會相應的增加。基于此邵國興提出一種稱為R—s型旋風分離器的排氣管抽氣分離系統，此結構在壓降相近的條件下，處理氣量大于兩級串聯，分離效率優于兩級旋風分離器串聯；與三級串聯旋風除塵器的分離效率相近，而壓降僅為三級串聯的60％。

3．2 在排氣管下口增設分離元件

在旋風除塵器中，由于內旋流進入排氣管時仍處于旋轉狀態，同時在排氣管底端還存在“短路流”，影響了細顆粒的分離。因此，改進排氣管結構對于旋風器消旋減阻和分離效率的提高具有實際意義。部分研究者在排氣管內加裝各種擋板、翼片等構件，實驗結果往往是壓降降低，效率也降低，主要原因是降低了旋渦旋轉強度。但在排氣管下適當位置增設圓盤和導流翼片等構件，以及將分離器的排氣管下端封閉，并在邊上開槽(或孔)，這些結構不僅防止上旋氣流攜帶細顆粒進入排氣管，提高了分離效率，還能降低阻力損失。倪文龍設計了雙出風口旋風分離器，用于替代水泥生產過程中的選粉機，與單排氣口的旋風分離器相比，阻力損失減小15％～4l％，除塵效率增加2.6％～l1．3％，獲得了明顯的降阻提效效果；中國石油大學(北京)近年開發出了一種排氣管末端分離結構——塔式排氣管，研究結果表明其分離效率比PV型高效旋風分離器同比提高2％左右，同時壓降還可降低13％以上，使細粉的捕集效率明顯提高。

3．3 在旋風分離內部加入機械旋轉部件

作為靜態設備的普通旋風除塵器，如果在其內部加入機械旋轉部件，利用其高速旋轉獲得人為可控、比氣流自然旋轉更強的強制離心力場，則可顯著提高分離效率，可分離5μm及以下超細顆粒，為超細粉塵的氣固分離提供另一個新方法，這便是動態旋風分離器.機械回轉機構是動態旋風分離器的關鍵部件，現已試驗過多種結構方案。陳海焱將旋風分離器的排氣管改為旋轉渦輪，用電機帶動渦輪旋轉，做成一種最簡單的動態旋風分離器。實驗結果顯示渦輪除塵器可以滿足高濕高粘附性微細粉塵的收集要求，對含有d小于4μm微細粉，含塵質量濃度達l2g／m3 的氣固流，通過渦輪除塵器后，出口的含塵質量濃度可控制為36mg／m3，收集效率達99．7％。在運轉過程中，收集系統可以保持穩定、可靠地運行。除塵渦輪葉片及筒壁無明顯粘附現象。波蘭ChmielniakT和Bryczkowski A也設計了類似的葉片渦輪旋轉結構，他們的排氣管從分離器下部引出。在試驗室內將這神帶旋轉結構的分離器和同直徑的Stairmand高效旋分器進行性能試驗對比。結果收塵效率隨葉輪轉速增加而增加；對試驗的中位粒徑10μm的白云石粉，分離效率為94．O％一96．1％，位粒徑8m的粉料，分離效率為90．O％～95．2％；對應的Stairmand高效旋分器的效率則是84．2％與83．0％。分離器壓降總體上差別不大，高氣量時還略低Stairmand型。

動態旋風分離器的缺點也很明顯，它結構復雜，機械回轉機構難以用于高溫等苛刻工況；離心力場和層流耦合的結構還存在設備單位體積的處理氣量較小等問題，還需要不斷深人研究。結論

綜上所述，在旋風除塵器的眾多性能指標中，壓力損失和細粉捕集效率一直為旋風除塵器研究者所關注。鑒于此人們已做了相當多的努力，研究出多種結構形式的旋風除塵器，但是要真正達到低阻高效的目的，滿足各種工業要求還需要進行更加深入的研究。另外，隨著計算機數值模擬等現代技術的發展，應用汁算流體動力學技術優化旋風除塵器的結構來降低研究成本是很有必要的.參考文獻

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第五篇：旋風除塵器工作原理

旋風除塵器工作原理

旋風式除塵器的組成及內部氣流 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，或從液體中分離固體粒子。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0.3μm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。

優點

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。可看出各模型的短路流量及下降流量沿除塵器高度的變化。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。

旋風除塵器是使含塵氣流作高速旋轉運動，借助離心力的作用將顆粒物從氣流中分離并收集下來的除塵裝置。進入旋風除塵器的含塵氣流沿簡體內壁邊旋轉邊下降，同時有少量氣體沿徑向運動到中心區域中，當旋轉氣流的大部分到達錐體底部附近時，則開始轉為向上運動，中心區域邊旋轉邊上升，最后由出口管排出，同時也存在著離心的徑向運動。通常將旋轉向下的外圈氣流稱為外旋渦，而把錐體底部的區域稱為回流區或者混流區。旋風除塵器煙氣中所含顆粒物在旋轉運動過程中，在離心力的作用下逐步沉降茁涂塵器的內壁上，并在外旋渦的推動和重力作用下，大部分顆粒物逐漸沿錐體內壁降落到灰斗中。此外，進口氣流中的少部分氣流沿簡體內壁旋轉向上，到達上頂端蓋后又繼續沿出口管外壁旋轉下降，最后到達出口管下端附近被上升的氣流帶走。通常把這部分氣流稱為上旋渦。隨著上旋渦，將有少量細顆粒物被內旋渦向上帶走。同樣，在混流區內也有少部分細顆粒物被內旋渦向上帶起，并被部 分帶走。旋風除塵器就是通過上述方式完成顆粒物的捕集的。捕集到的顆粒物位于除塵器底部的灰斗中，從除塵器排出是氣體中仍會含有部分細 小顆粒物。旋風除塵器的形式多。按氣流進入的方式不同，可大致分為切向進入和軸向進入兩大類。軸向進入式是靠導流葉片促使氣流旋轉的，因此也叫導流葉片旋轉式。軸向進入式又可分為逆流式和直流式。切向進入式又分為直人式和蝸殼式等形式:直人式的入口管外壁與筒體相切;而蝸殼式的入口管內壁與筒體相切。我公司采 用的是切向直入式旋風除塵器。旋風除塵器適用于凈化大于1-3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、設備費用和阻力較高(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。

改進型的旋風分離器在部分裝置中可以取代尾氣過濾設備。