旋风除尘技术原理

旋风除尘技术原理（精选9篇）

篇1：旋风除尘技术原理

旋风集尘器的工作原理

旋风除尘器是利用含尘气流作旋转运动产生的离心力将尘粒从气体中分离并捕集下来的装置。旋风除尘器与其他除尘器相比具有结构简单、无运动部件、造价便宜、除尘效率较高、维护管理方便以及适用面宽的特点主要用于捕集5~10µm以上的非黏性、非纤维性的干燥尘粒。影响除尘器效率的因素主要包括两个方面一是旋风除尘器的结构参数二是旋风除尘器的运行管理。对于使用者来说设备的结构参数业已确定运行管理便是影响旋风除尘器的重要因素。因此研究运行管理方法对旋风除尘器的影响对提高旋风除尘器的净化能力具有更加重要的意义。旋风除尘器运行管理和重要性是 1稳定运行参数  2防止漏风 

3预防关键部位磨损  4避免粉尘堵塞。

因为旋风除尘器构造简单没有运动部件卸灰阀除外运行管理相对容易但是一但出现磨损、漏风、堵塞等故障时将严重影响除尘效率。

1、稳定运行参数

1.1 入口气速 气体流量或者说旋风除尘器入口气速对旋风除尘器的压力损失、除尘效率都有很大影响。一般来说在一定范围内入口气速越高除尘效率也就越高这是因为增加入口气速能增加尘粒在运动中的离心力使尘粒易于分离使以除尘效率提高。但气速太高气流的湍动程度增加二次夹带严重。另外气速过高易使粉尘微粒与器壁磨擦加剧导致粗颗粒粉碎使细粉尘含量增加。过高的入口气速对具有凝聚性质的粉尘也会起分散作用当入口流速超过监界值时紊流的影响就比分离作用增加得更快以至于除尘效率随入口气速增加的指数小于1。若入口的气速进一步增加除尘效率反而降低因此旋风除尘器的入口气速不宜太高。另一方面从理论可以分析可知旋风除尘器的压力损失与气体流量的平方成正比。所以进气口气速成太大虽然除尘效率会稍有提高有时不提高甚至下降但压力损失却急剧上升即能耗增大同时入口气速过大也会加剧旋风除尘器筒体的磨损降低使用寿命。因此在设计除尘器的进口截面时必须使进入口气速为一适应值一般为18~20m/s最好不要超过30m/s 浓度高和颗粒粗的粉尘入口速度应选小些反之可选大些。

1.2 含尘气体的物理性质和进气状态 影响旋风除尘器性能的含尘器体的物理性质主要是气体的密度和黏度。而含尘气体的密度随进口温度增加而降低随进口压力增大而增大。气体密度越大临界粒径也就越大故除尘效率下降。但是气体的密度和尘粒密度相比特别是在低压下几乎可以忽略所以其对除尘效率的影响与尘粒密度来说可以忽略不计。另一方面是气体的密度变小使压降也变小。旋风除尘器的效率随气体黏度的增加而降低气体黏度变化直接与温度的改变有关当气体温度增加时气体黏度增大使颗粒受到的向心力加大因此在入口风速一定的情况下除尘器效率随温度的增加而上降。所以高温条件下运行的除尘器应有较大入口气速和较小的截面气速这在与旋风除尘器的运行管理中也应予以注意。

1.3气体含尘浓度 气体的含尘浓度对旋风除尘器效率和压力损失都有影响。实验结果表明处理含尘气体的压力损失要比处理清洁空气时小且压力损失随含尘负荷的增加而减小这是因为径向运动的大量尘粒拖曳了大量空气粉尘从速度较高的气流向外运动到速度较低的气流中时把能量传递给旋转气流的外层减少其需要的压力从而降低了压力损失。旋风除尘器的除尘效率随粉尘浓度增加而提高。但是除尘效率提高的速度要比含尘浓度增加的速度慢得多因此要根据气体的含尘浓度不断调整气体的流量和速度始终保证较高的除尘率。在选择含尘气体的容量时除浓度外还要考虑粉尘的黏结性粉尘的黏结强度。用于中等黏度结性粉尘净化时含尘气体的容量应为允许容量的1/4用于高等黏结性粉尘净化时含尘气体的容量应为允许容量的1/8以保证设备的可靠性。1.4 固体粉尘的物理性质 固体粉尘物理性质主要有颗粒大小、密度与粉尘粒径分布是影响旋风除尘器的重要因素。含尘气流中固体颗粒粒径越大在旋风除尘器中产生的离心力越大越有利于分离。所以大颗粒粉尘中所占有的百分数越大则除尘效率越高。颗粒密度的大小直接影响到临界直径。颗粒密度越大临界直径越小除尘效率越高。但颗粒密度对压力损失影响很小设计计算中可以忽略不计。在处理粗颗粒腐蚀性粉尘时其浓度比允许浓度低1/2~1/3为此可设计前一级预除尘器。在处理腐蚀性粉尘时必须增加除尘器的壁厚或者在旋风除尘器下覆盖橡胶板、人造石板等其它抗腐蚀材料。

1.5 含湿量 气体的含尘量对旋风除尘器工况有较大影响。如分散度很高而黏着性很小的粉尘气体在旋风除尘器中净化不好。若细颗粒量不变含湿量增加5%~10%颗粒在旋风除尘器内相互黏结比较大颗粒这些大颗粒被猛烈冲击在器壁上气体净化将大为改善。所以有往除尘器内加些蒸汽来提高效率的做法。但是必须注意的是水蒸汽的量不宜过大将会引起粉尘粘壁甚至堵塞以致大大降低旋风除尘器的性能。影响旋风除尘器性能的因素除上述外除尘器内壁粗糙度也会影响除尘器的性能。

2、防止漏风 除尘器的漏风对净化效率有显著影响尤其以除尘器的排灰口的漏风更为显著。因为旋风除尘器无论是在正压下还是在负压下运行其底部总是处于负压状态如果除尘器底部密封不严密从外部渗入的空气会把正在落入灰斗的粉尘重新带走使除尘器效率显著下降。除尘器漏风原因主要有三种 

1)除尘器进出口连接处漏风主要是由于连接件使用不当引起的例如螺栓没有拧紧垫片不够均匀法兰面不平整等 

2)除尘器本体漏风主要原因是灰斗因为含尘气流在旋转或冲击除尘器本体时磨损十分严重根据现场经验当气体含量真超过10g/m3时在不到100天时间里就可以磨坏3mm厚的钢板 

3)旋风除尘器卸风装置的漏风卸灰阀多用于机械自动式这些阀密封性较差稍有不慎就可能产生漏风这是除尘器管理的重要环节。除尘器一但漏风将严重影响除尘效率。据估算旋风除尘器灰斗或卸灰阀漏风1%除尘效率下降10%。沉降室入口或出口的漏风对除尘效率影响不大如果沉降室本体漏风则对除尘效率有较大影响。因此必须保持旋风除尘器线管的气密性不允许有漏风正压操作时和吸风现象负压操作时。一般在制造前后要进行气密性试验。

3、关键部位的磨损 3.1 影响磨损的因素 

1)磨损与负荷关系。在高浓度、高速度含尘气体不断冲刷下旋风除尘器极易被磨损。除尘器一般先在钢板上磨出沟槽然后被加速磨损直至磨穿。除尘器的磨损随灰尘负荷、灰尘密度和硬度以及气体速度的增加需加快随构成除尘器壁的材料的硬度的增加而减慢。灰尘浓度低时一般有较轻磨损浓度增大被磨损的面积也增大。 2)磨损与气体速度成指数关系。磨损和气体速度成指数关系。矩形弯头指数为2垂直射流的冲击大约是2.5~3.在相同的气流速度下20~30度时是磨损最严重的冲击角度。就低碳钢而言磨损就会迅速增加。 31))磨损与粒径关系。流体动力学理论认为空气中的小粒子造成的磨损应当较小。因为粒子的质量随直径的立方而变化所以小粒子的动量和动能要比相同速度的大粒子小得多。也有人认为小粒径粉尘因其总表面积较大产生的磨擦面积也大因此会随粒度的减小而增加。

3.2磨损部位  1) 壳体。除尘器壳体的内部沿着纵向气流给壳壁以相当大的冲击。在这冲击区产生最大的纵向磨损。焊接金属通常比基底金属硬靠近焊接处的金属常因为退火而软于基底金属硬度的差异使软的退火处比其它部位磨损快。这些都是造成纵向磨损的条件。横向磨损是沿着壳体壁一条或几条圆圈形磨损。在圆筒和圆锥部分任何圆周焊缝或法兰连接都可能产生断续流动和不同的金属硬度。因此在制造和运转时应注意保证连接处的内表面真正光滑并且同心。在圆筒变为圆锥处贴近壳壁部分产生的最大断续流动因而横向磨损增加。2)圆锥和排尘口的磨损。旋风除尘器圆锥部分直径逐渐减小所以通单位面积表面的灰尘量和流动速度都逐渐增加。这就使圆锥部分比圆筒部分磨损更严重。旋风除尘器从排尘口倒流进去的气体到临界点运行情况就会恶化。这时将没有多少灰尘排出而只是在圆锥的较低部位形成旋转尘环能使磨损的速度加快好几倍。这样的磨损可以利用防止气体流入灰斗的办法来减轻。如果排尘口堵塞或灰斗装得过满妨碍正常排尘则圆锥部分旋转的灰尘特别容易磨损圆锥。倘若这种情况持续下去磨损范围就上升到除尘壁愈来愈高的位置。解决磨损的办法。是防止灰斗中灰尘的沉积到接近排尘口的高度。

3)叶片磨损。惯性除尘器的叶片磨损是最主要的磨损部位所以应定期检查叶片完好程度。为了防止叶片磨损优良的设计应该把叶片截面制成圆形-矩形而不应该是片状。3.3 防止除尘器磨损的技术措施 

1)防止排尘口堵塞。选用优质的卸灰阀加强调节和检修。

2)防止过多的气体倒流入排尘口。使用卸灰阀要严密配合得当减轻磨损口。3)就当常检修除尘器有无因磨损而漏气的现像以便及时采取措施。 4)尽量减少焊缝和接头。必须要有焊缝应磨平法兰连接处应仔细装配好。

5)在灰尘冲击部位使用可以更换的抗磨板或增加耐磨层也可以用耐磨材料制造除尘器。

6)除尘器的壁面的切向速度和入口流速应当保持在临界范围以下。

7)采取有效的防腐措施在除尘器的外壳一般要刷一层红丹二层耐腐漆或耐热漆。

4、避免灰尘堵塞和积灰 旋风除尘器的堵塞和积灰主要发生在排尘口附近其次发生在排尘的管道里。

4.1排尘口堵塞和预防措施 引起排尘口堵塞通常有两个原因一是大块物料或杂物二是灰斗内灰尘堆积过多不能及时排出。排尘口的堵塞会增加磨损降低除尘效率和加大设备压力损失。预防排尘口堵塞的措施预防排尘口堵塞的措施 

1) 在吸气口增加栅网既不影响吸风效果又能防止杂物吸入。

2) 在排尘口上部增加手掏孔其位置应在易堵部位大小以150×150mm的方孔即可。手掏孔的法兰处应加垫片并涂密封膏避免漏风。平时检查中可用小锤易堵处听其声音以检查是否有堵塞。

4.2 进排气口堵塞及预防 进、排气口堵塞现象多是设计不理想造成的。与袋式吸尘器、电除器不同旋风除尘器的进气口或排气口形式通常不进行专门设计所以在进气出气口略有粗糙直角、斜角等就会形成粉尘粘附、加厚直至堵塞。避免和预防堵塞的第一个环节是从设计中考虑设计时要根据粉尘性质和气体特点使除尘器进、出口光滑避免容易形成堵塞的直角、斜角。加工制造设备时要打光除突出的焊瘤、结疤等。运行管理旋风除尘器要时常观察压力、流量的异常变化并根据这些变化找出原因及时消除。总之防止旋风除尘器的堵塞和积灰要做到 

1)灰斗内的粉尘要在允许范围内  2)排灰运灰工具良好  3)及时清除灰斗中的灰尘

4)防止贮灰和集灰系统中的粉尘接块硬化。

5、结束语

旋风除尘器的运行管理对除尘器的效率有重要影响因此必须加强对旋风除尘器的运行管理健全运行管理制度督促管理者和操作者严格按规程管理和操作。严密监视旋风除尘器的运行状态及时发现和排除运行故障定期进行检查和维护。除此之外还需要从设计、制造和安装入手。优化除尘器结构、合理匹配除尘器的相关尺寸提高除尘器的制造尺寸精度尤其是关键尺寸提高安装质量。只有这样才能确保旋风除尘器高效、安全、可靠运行提高空气净化程度。我们相信。随着各种新技术的出现旋风除尘器的性能将会越来越好应用前景会更加广泛

篇2：旋风除尘技术原理

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5,2500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0.3μm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。

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和蜗壳式等形式:直人式的入口管外壁与筒体相切;而蜗壳式的入口管内壁与筒体相切。我公司采 用的是切向直入式旋风除尘器。旋风除尘器适用于净化大于1-3微米的非粘性、非纤维的干燥粉尘。它是一种结构简单、操作方便、耐高温、设备费用和阻力较高(80,160毫米水柱)的净化设备，旋风除尘器在净化设备中应用得最为广泛。

篇3：旋风除尘技术原理

当前, 颗粒污染物的控制是我国大气污染控制的重点, 也是工业废气治理的重点。在“九五”期间, 全国主要污染物排放总量控制计划中, 大气污染物共三项, 颗粒物占了两项 (烟尘及工业粉尘) , 因此除尘装置的研究与设计是必要而且必须的。

旋风袋式除尘器是一种干式高效除尘器, 含尘气体进入除尘器灰斗后, 由于气流断面突然扩大及气流分布板作用, 气流中一部分粗大颗粒在动和惯性力作用下沉降在灰斗;粒度细、密度小的尘粒进入滤尘室后, 通过布朗扩散和筛滤等组合效应, 使粉尘沉积在滤料表面上, 净化后的气体进入净气室由排气管经风机排出。其作用原理是含尘气体在通过旋风装置时, 由于风力减缓, 较大粉尘因重力而下沉, 轻微粉粒则受气体分子冲击不断改变着运动方向, 由于纤维间的空隙小于气体分子布朗运动的自由路径, 尘粒便与纤维碰撞接触而被分离出来, 再利用清灰设备将滤布上的粉尘抖到灰仓。该装置的特点是控制每一个电磁脉冲阀并准确地执行滤袋喷吹清扫的程序, 执行循环时间可任意调节。随着积附在滤袋的粉尘不断增加, 到达一定的程度后就要清除积附的滤袋上的粉尘。清灰是顺序触发各电磁脉冲阀, 使加压气包内的压缩空气由管孔进入滤袋, 使滤袋在一瞬间急剧抖动并伴随着气流的反作用, 抖落粉尘, 被抖落的粉尘落进灰仓, 间隔一定时间清理一次灰仓。除尘效率高且稳定, 且造价较低, 管理简单、维修方便。

旋风袋式除尘器具有以高速旋转气流产生离心力的作用, 预先分离较大颗粒粉尘, 再经滤袋过滤的双重净化过程。是旋风分离和袋式过滤双作用的组合式固气分离装置, 综合两类分离性能的优点, 科学的集离心分离和机械过滤为一体, 不仅克服了传统旋风分离器难以分离10um以下细微粉粒的局限, 同时也有效的解决了普通袋式除尘器不宜处理高粉尘负荷混合气流的难题, 因而得到了广泛的应用。

本项目的主要研究目的就是设计与工艺上先进可靠的中小型旋风袋式除尘器相配套的电气自动控制系统, 以西门子S7-200系列可编程控制器 (PLC) 为核心, 应用人机界面 (HMI) 技术等先进的工业控制技术, 以保证系统的最优运转, 实现最佳的效率, 具有很好的可靠性和性价比。该项目的研制成功不仅会为社会创造巨大的经济价值, 而且将会产生巨大的社会效益。

二、系统功能结构

旋风袋式除尘器控制系统按照除尘器的工作原理及其功能可以分为四个部分。

⑴风机控制模块

风机控制模块完成含尘气体抽送风机的启停和运行控制, 可以通过控制面板控制风机启停, 并且具有状态显示和启动失败报警的功能。由于风机采用180k W电机带动, 基于成本及适用性考虑选用自耦变压器降压启动方式, 由单独定时继电器控制切换。因为自藕变压器体积较大, 加上电流、电压的检测装置等设备, 所以风机启动单独设置启动柜。

⑵卸灰控制模块

卸灰控制模块控制旋风和袋式两个灰仓的卸灰阀, 共四台电机, 每个灰仓有两台, 一台带动螺旋输送机, 一台带动星形卸灰阀。系统配有手动/自动选择开关, 可以根据现场设备需要进行手动控制, 也可以采用定时器实现定时卸灰。在程序设计中, 四台电机可以同步运行, 也可以异步运行。系统的电机保护功能包括短路保护、过载保护、欠压保护、失压保护等, 提高了设备工作的可靠性和安全性。

⑶清灰控制模块

清灰控制模块主要是控制沿滤袋分布的10个脉冲电磁阀对滤袋进行压缩空气喷吹。清灰控制系统电磁阀有三种不同的工作方式:压差控制模式, 即当压差传感器检测的内外侧压差达到一定的预设值后, 驱动脉冲电磁阀动作;定时器控制模式, 即利用PLC自带的定时器定时, 在预设的时间内如果压差控制没有动作, 可认为压差控制出错, 此时, 强制脉冲电磁阀动作于喷吹一次;手动控制模式, 这个模式下可以由操作人员根据现场设备的需要进行手动控制电磁阀动作。

⑷参数的显示与修改模块

参数的修改与显示既方便使用也方便维护管理。通过它的设置模式可以在线修改运行参数, 如:清灰定时器的初值、脉冲电磁阀喷吹持续时间、每个脉冲电磁阀之间的间隔时间、卸灰定时器的初值等等;在正常运行模式下能够根据要求显示PLC当前的运行参数。

三、结论

系统在设计时采用了高可靠性的硬件电路和模块化设计, 使系统具有了优异的工作性能。现场测试和用户使用情况表明, 具有较高的实用价值和广阔的市场前景。

参考文献

[1]廖常初.S7-300/400PLC应用技术[M].北京:机械工业出版社, 2005

篇4：电袋复合式除尘器原理及其应用

【关键词】电袋复合式除尘器；工作原理；应用领域

目前，我国燃煤电厂锅炉配套的除尘设备大部分为电除尘器，有些电厂的电除尘器由于老化已达不到原有的除尘效率，且随着人民生活水平的日益提高，国家对大气质量的控制也越来越严格。为满足环保要求，目前电厂中在役的部分电除尘器必须进行改造。新建电厂尤其是采用循环流化床锅炉，燃用矸石的电厂，为了达标排放大多采用布袋除尘器，其收尘能力尤其是对于细微尘粒的收尘效率大大高于电除尘器。电除尘器和袋式除尘器在工业粉尘治理中都发挥了重要的作用。基于布袋除尘器和电除尘器两种成熟的除尘理论，人们结合两者的优点提出了一种新的除尘技术——电袋除尘器。

一、电袋复合式除尘器原理

电袋复合型除尘器由两个单元组成，即电除尘单元和布袋除尘单元。一般情况下，电除尘单元布置一个电场。这种电袋复合型除尘器前电后袋，即发挥了电除尘器可将烟气中80%-90%的粉尘收集，使进入滤袋的浓度大大降低，滤袋的阻力降低、清灰周期加大，从而延长布袋的寿命。有发挥了布袋除尘器对煤种不敏感，微细粉尘收集效率高（99.9%）等优点，能确保达到50mg/m3的排放标准。电袋复合除尘器前级电场的预除尘作用和荷电作用为提高电袋除尘器的性能起了重要作用。

二、电袋复合式除尘器应用的技术特点

（一）电除尘区电场数量的选择

目前电袋组合除尘器的电场数量有采用一电场的，也有采用二电场的。同等条件下，采用二电场的电袋组合除尘器投资相对于采用一电场的要高，其运行功耗也相对较高。我国电除尘器的设计制造、运行维护技术经过几十年的发展已很成熟，运行中故障少；另外，电厂烟气含尘浓度远远小于水泥、冶金行业的烟气含尘浓度。所以，在电袋组合除尘器选型时采用一电场比较适宜，是否采用二电场值得斟酌。

（二）电除尘区与布袋除尘区之间的烟气均流问题

电除尘器为水平进气，水平出气；布袋除尘器为下部或侧面进气，上部出气；而电袋组合一体式除尘器由于其结构限制，采取水平进气，上部出气，在电除尘区向布袋除尘区过渡区间，需要将气流进行引导为适合布袋除尘的进气方式。

（三）有关粉尘荷电

至今为止，国内尚无有关粉尘荷电的试验数据。另外，烟气通过电除尘区后，已有约80%的粗大颗粒粉尘荷电后沉积到收尘极板上，剩余约20%的细微颗粒在电场内的停留时间很短仅约4s，在这部分细微颗粒粉尘中究竟有多少能够荷电？荷电程度如何？其保持时间是多少？是否在其到达滤袋表面后仍具有荷电效应？这一系列问题都需要通过基础和工业试验数据来证实。为了电袋除尘器技术的进一步发展，人们期待国内具有研究和试验实力的机构能够对上述问题给出权答复，并逐步对电袋除尘器制定规范和标准。

（四）布袋区过滤风速与滤袋寿命

袋式除尘器要选择合适的过滤风速，以免含尘气流冲刷滤袋导致滤袋破损；另外，过滤风速的选取也与滤袋的材质有关。按照目前国内电厂普遍使用的进口聚苯硫醚PPS（PolyPhenyleneSulfide）纤维滤袋为基准，纯袋式除尘器的过滤风速通常>1m/min，而电袋组合除尘器袋区的过滤风速从1～1.2m/min，也就是说在相同条件下，电袋组合除尘器滤袋的总面积比纯布袋除尘器滤袋的总面积可减少约16.7%。电袋组合除尘器比纯布袋除尘器由此减少的造价不及由电除尘区增加的造价。从滤袋寿命来看，电袋组合除尘器滤袋的使用寿命期望值应当高于纯布袋除尘器，但电袋组合除尘器的出现时间尚短，国内无这方面的数据。所以目前不论是电袋组合除尘器还是纯布袋除尘器，工程应用中其滤袋（进口PPS纤维）使用寿命一般均要求为约30000h，单从此点看电袋组合除尘器尚未达到延长滤袋使用寿命的预期目标。

三、电袋复合式除尘器的保护系统及袋式除尘器的运行维护

（一）电袋除尘器的保护系统

对于电袋除尘器来说，布袋是一种比较“娇贵”的材料，烟气超温、化学侵蚀性成份超限及点炉时或低负荷喷油助燃时未燃烧完全的油污，均会使滤袋产生不同程度的破坏甚至失效，因此，电袋式除尘器的保护本质上是对滤袋的保护。

（二）袋式除尘器的运行维护

袋式除尘器能否确保安全可靠地运行与锅炉的运行状况及除尘器的运行维护关系密切。

（1）采用袋式除尘器的燃煤发电锅炉运行时应尽最大可能避免省煤器爆管（会引起烟气含湿量大增而造成糊袋、烟气出先异常低温而导致酸结露等）、空预器卡涩（会引起烟气异常超温）、空预器及管路系统严重漏风（会引起烟气中氧含量严重超标）等异常工况的出现。一旦出先这些异常工况，应及时通知除尘器运行人员，以便除尘器的运行及时采取相应措施。

（2）由于我国燃煤电厂煤种及锅炉运行工况波动较大，因此，电袋式除尘器的烟尘负荷波动也比较大，运行中特别是清灰制度应及时作出调整。在出现锅炉低负荷喷油助燃时，也应及时通知除尘器运行人员，此时布袋除尘应停止清灰或适当提高清灰的压差上限或延长清灰周期等，以使滤袋表面始终保持一个适当的粉层层，从而有效阻隔未完全燃烧的油污粘染滤袋。

四、电袋复合式除尘器应用及尚待解决的关键技术

电袋复合式除尘器适用于燃煤电厂现役电除尘器达标排放技术改造要求小于等于50mg/Nm3排放的燃煤锅炉烟气净化；旧电除尘器的增效改造。新建电厂锅炉燃高比电阻煤的除尘；脱硫后烟气含尘浓度的除尘；建材水泥行业烟气净化；钢铁行业烟气净化；有色冶金行业烟气净化；城市垃圾焚烧炉烟气净化。

随着国内电袋除尘技术的快速发展与应用，人们对其优点已有共识。但在工程实践中，应用的实例并不多其技术潜力还远远没有发掘出来。因此，仍需对以下关键问题进行深入研究实验，从而推动电袋除尘技术的应用和发展。

①加强对电袋除尘技术的综合性机理的研究，尤其是对电力电流及气流过滤等作用机理的综合性影响的探讨。

②优化电袋复合除尘中电场内电晕极与滤袋的结构布置，合理分配电除尘单元和袋除尘单元的负荷研究同一腔体内粉尘粒子的荷电及凝并作用。

③对粒子预荷电和电极化粒子对滤袋过滤效果影响的机理以及对滤袋上粉饼的结构、作用等进行研究分析。

④实际上，不同的工况不同的烟气组成等对常规的电除尘器的影响很大，所以需对电袋复合除尘器的适应性进行研究。

参考文献：

[1]韩晶晶，王丽萍，李杰.燃煤电厂烟气高效除尘技术的选择及应用[J].环境科学与管理.2011（01）

[2]何国良，赵锡勇，姚宇平，舒英钢，杜宇江.电除尘器与布袋除尘器的应用分析[J].节能与环保.2007（08）

篇5：旋风除尘耐磨措施

旋风除尘器由于高速旋转运动的含尘气体对除尘器内壁的不断冲刷，使器壁受到磨损，特别是蜗壳和锥体部分磨损更为严重。首先磨穿的部位一般是在直接对着入口把气流由直线运动转为旋转运动的部位和锥体靠近排获口的地方。

一、旋风除尘器的耐磨措施

一般采用内壁贴衬耐磨衬里和涂刷耐磨涂料。它可以在除尘器内壁全面铺设，也可以在磨损严重的部位加衬。

为方便衬里施工，除尘器的直径不能太小，同时，在确定除尘器尺寸时应考虑衬里的厚度。

1、耐磨涂料

(1)对原材料的要求 耐磨涂料的原材料应能经受长期的粉尘冲刷。使用于高温系统时，应耐一定的温度。配制成的耐磨涂料通过构造措施，要与除尘器内壁有较大的结合力，并要求原材料来源方便，价格便宜。

(2)耐磨涂料的配比和养护 根据对原材料的要求，一般选用矾土熟料、烧粘土、石英砂为骨料，矾土熟料细粉为掺加料，矾土水泥、水玻璃为胶结料，工业用氟硅酸钠为促凝剂。这些原材料可配制成6种耐磨涂料：矾土水泥烧粘土、水玻璃矾土熟料、水玻璃烧粘土、矾土水泥矾土熟料、矾土水泥石英砂和水玻璃石英砂。前4种耐磨涂料使用温度在200～300℃，后两种耐磨涂料应用于200℃以下，具有良好的耐磨性能和耐腐蚀性能。

以水玻璃为胶结料的耐磨涂料，需先按配台比将矾土熟料细粉和氟硅酸钠混合均匀，然后加骨料干拌均匀，再加水玻璃湿拌均匀(水玻璃用量不可过大)，拌合到用手捏成团放开手指散成数块即可使用。施工后，宜在高于20℃的干燥条件下，干养护2～3天，然后进行烘烤。为防止耐磨层龟裂，烘烤时应逐步从50℃升至150℃，约经24小时烘烤后存放在干燥的环境中。为防止水玻璃遇水或受潮后水解、松散，绝不可浇水或在潮湿的环境下养护。

以矾土水泥为胶结料的耐磨涂料，需先按配合比将矾土水泥和烧粘土干拌均匀，然后按0.5的水灰比逐渐加水湿拌，拌合到用手捏成团放开手指散成数块即可使用。

一般拌合料的数量以施工15～30min的用量为宜。不能一次拌合过多，以免硬化。同时，不准在施工过程中另外加水玻璃或水重拌。

施工后，在硬化过程中，环境温度不得超过30℃。自硬化开始到材料温度降至与环境温度相等的时间内，必须浇水养护，一般3～7天即可使用，但绝不可用蒸气养护。

(3)耐磨涂料在除尘器内壁的固定 为了使耐磨涂料和除尘器内壁牢固地联结，并不会成片地脱落，需在除尘器内壁上增设联结结构。常用的有筋板穿铁丝固定方式和龟甲网爪钉固定方式。

筋板穿铁丝固定方式是将筋板间隔50～150mm焊在除尘器内壁上，再将直径为4mm的铁丝穿入筋板中间的直径为5mm的孔中，铁丝间距为80～100mm。铁丝应拉紧，两端焊在端头筋板上，端头筋板应倾斜放置。筋板采用厚度为3mm的扁钢。

龟甲网爪钉固定方式是将由直径l～6mm圆钢制成的爪钉按100～200mm的间距交错焊接在除尘器内壁上，再将铺好的龟甲网焊接在爪钉上。

(4)耐磨涂料的铺设 耐磨涂料需在除尘器安装前铺设于除尘器内壁上，铺设厚度一般为20mm。

耐磨涂料铺设前，需对除尘器内壁和筋板或龟甲网等固定设施的表面进行除锈打光。焊接后，必须打净所有焊皮，吹净残渣及灰尘，然后涂上一层稀浆。以水玻璃为胶结料时，稀浆用水玻璃；以矾土水泥为胶结料时，稀浆用矾土水泥素浆。最后将配制好的耐磨涂料逐段进行均匀地涂抹，最好连续施工，中间不停歇。

为保证涂料的耐磨性能，与除尘器内壁的联结，提高除尘效果和延长使用寿命，需用木锤将涂抹好的耐磨涂料拍打密实直到表面出浆为止，并用抹刀将其表面压光。同时，为保证施工质量及便于操作，最好施工完一段，转动一次除尘器壳体，使其保持在朝下的位置进行施工。在分段施工中，应使耐磨层的表面曲率连续平滑，以保证除尘效率。

2、辉绿岩铸石衬里

(1)辉绿岩铸石制品的物理化学性能和规格 辉绿岩铸石是以天然岩石配入角闪石、白云石、萤石和铬铁矿等附加料，经高温熔化、浇注成型、结晶、退火而制成。它具有较高的耐磨性和耐腐蚀性，并有较高的机械强度。适用于常温设备的衬里，但不宜应用于温度急变的场合。当温度急变时，会产生龟裂现象，甚至脱落。

(2)铸石衬里的施工 辉绿岩铸石衬里前，需将衬里设备用喷砂法、酸洗法或人工打磨进行除锈，然后用丙酮或酒精冼刷一次。干燥后立即进行薄浆涂层打底，以后在干燥的薄浆打底面上涂上厚度约3～5mm的厚浆；在焊缝处要求平整，转角处应有弧度，以利衬板。厚浆涂完后，自干一天，然后加热干燥。

浆层干燥后可在常温下用胶泥进行衬板。衬板时，以板底胶泥厚度约lO～15mm，扳间缝1～2mm为宜。配好的胶泥要求在30分钟左右用完，超过时间会使表面结膜，影响粘结强度。胶泥的配方和在衬板后的养护要求同表。

衬板后需进行酸化处理。在板表面的灰缝上用酸涂刷3～5次，第1、2次用浓度为60%左右的硫酸，每刷一次的间隔时间约一天。第3、4、5次用浓度为30%左右的稀硫酸，每刷一次的间隔时间约8～12小时。每次酸化处理前，先刷去表面析出的白色结晶物，再涂刷酸液，酸化处理后即可投产使用。

二、旋风除尘器的制造安装要求

(1)制造尺寸要准确，特别对影响除尘效率的关键尺寸，更要注意制造精度。对并联操作的多个旋风除尘器，进气管尺寸要严格一致，不然会影响处理气量的分布，从而影响除尘效率。

(2)除尘器要气密。漏风会严重影响除尘效率。一般在制造后需进行气密性试验。若多个旋风除尘器使用同一灰斗时，为防止气流在灰斗内互相串通而影响除尘效率，一般在灰斗内设置隔板，所有法兰连接处应用垫片密封。

(3)除尘器内壁要光滑。焊缝要刷平无毛刺。衬砖、板除尘器的内表面必须砌抹平整光滑。

篇6：旋风除尘技术原理

影响旋风除尘器效率的因素有：二次效应、比例尺寸、烟尘的物理性质和操作变量。

1、二次效应

在旋风除尘器操作中得到的实际效率曲线与理论操作曲线是不一致的。造成差异的原因主要是二次效应，即被捕集粒子重新进入气流。在较小粒径区间内，理应逸出的粒子由于聚集或被较大尘粒撞向壁面而脱离气流获得捕集，实际效率高于理论效率。在较大粒径区间，实际效率低于理论效率，是因为理论沉降入灰斗的尘粒随净化后的气流一起排走，其起因主要为粒子被反弹回气流或沉积的尘粒被重新吹起。通过环状雾化器将水喷淋在旋风除尘器内壁上，能有效地控制二次效应。

2、比例尺寸

2.1 进气口

旋风除尘器的进气口是形成旋转气流的关键部件，是影响除尘效率和压力损失的主要因素。切向进气的进口面积对除尘器有很大的影响，进气口面积相对于筒体断面小时，进人除尘器的气流切线速度大，有利于粉尘的分离。

2.2 圆筒体直径和高度

圆筒体直径是构成旋风除尘器的最基本尺寸。旋转气流的切向速度对粉尘产生的离心力与圆筒体直径成反比，在相同的切线速度下，简体直径D越小，气流的旋转半径越小，粒子受到的离心力越大，尘粒越容易被捕集。筒体总高度是指除尘器圆筒体和锥筒体两部分高度之和。增加筒体总高度，可增加气流在除尘器内的旋转圈数，使含尘气流中的粉尘与气流分离的机会增多，但筒体总高度增加，外旋流中向心力的径向速度使部分细小粉尘进入内旋流的机会也随之增加，从而又降低除尘效率。

2.3 排出管

排出管的直径和插入深度对旋风除尘器除尘效率影响较大。排出管直径必须选择一个合适的值，排出管直径减小，可减小内旋流的旋转范围，粉尘不易从排出管排出，有利提高除尘效率，但同时出风口速度增加，阻力损失增大；若增大排出管直径，虽阻力损失可明显减小，但由于排出管与圆筒体管壁太近，易形成内、外旋流“短路”现象，使外旋流中部分未被清除的粉尘直接混入排出管中排出，从而降低除尘效率。

3、烟尘的物理性质

3.1 气体的密度和粘度、尘粒的相对密度、烟气含尘浓度 在流量不变的情况下，下式可估算它们的影响：(100―ηa)/(100－ηb)=（μa/μb）½

(100―ηa)/(100－ηb)= [（ρb－ρgb）/(ρa－ρga)] ½(100―ηa)/(100－ηb)=(ρ1b－ρ1a)0.182 压力损失与含尘量之间的关系为： ΔPd=ΔPc/[0.013﹙2.29ρ1＋1﹚½] 式中：ΔPd——随含尘浓度变化而变化的压力损失； ΔPc——干净空气的压力损失；ρ1——入口含尘浓度，g/m ³。

3.2 尘粒的大小

粉尘颗粒大小是影响出口浓度的关键因素。旋风除尘器捕集下来的粉尘粒径愈小，该除尘器的除尘效率愈高。离心力的大小与粉尘颗粒有关，颗粒愈大，受到离心力愈大，除尘效果愈好。气体中的灰分浓度也是影响出口浓度的关键因素。粉尘浓度增大时，粉尘易于凝聚，使较小的尘粒凝聚在一起而被捕集。但由于除尘器内向下高速旋转的气流使其顶部的压力下降，部分气流也会挟带细小的尘粒沿外壁旋转向上到达顶部后，沿排气管外壁旋转向下由排气管排出，导致旋风除尘器的除尘效率不可能为100%。

4、操作变量

4.1 烟气入口流速

篇7：浅析静电旋风除尘器管理论文

根据静电旋风除尘器内三维速度分布的测试结果，分析电晕极的安装对静电旋风除尘器除尘效率和阻力的影响。

1静电旋风除尘器的表态除尘效率

静电旋风除尘器利用离心力和电场力的共同作用分离粒子。旋风除尘器内安装电晕极(称静电旋风除尘器)但不加电压的运行工况称为静电旋风除尘器的“静态”工况，此时的除尘效率称为静电旋风除尘器的静态除尘效率。为了研究安装电晕极对静电旋风除尘器静电除尘效率的影响，对常规旋风除尘器和静电旋风除尘器两种情况分别进行了各种入口风速下的静电除尘效率实验。常规旋风除尘器选用长筒体型，筒体直径为40mm、入口尺寸为270×110mm，排灰口直径为116mm。排气管直径为200mm，排气管插入深度460mm。在常规旋风除尘器内安装电晕极构成静电旋风除尘器，电晕极由15根直径4mm钢筋构成网状结构并固定在排气管上。实验粉尘为400h目滑石粉，发尘浓度控制在5g/m3左右。

2静电旋风除尘器的阻力

计算可得静电旋风除尘器的阻力系数ξ2=4.81，常规旋风除尘器的阻力系数ξ1=9.21，则：。即静电旋风除尘器的阻力系数比常规旋风除尘器的阻力系数降低了约47%。因此，靠电晕极的作用，较好的改善了静电旋风除尘器的`阻力特性，这与文献[1]的结论是一致的。与常规旋风除尘器相比，静电旋风除尘器是一种低阻力的粒子分离设备，这对于节能具有极为重要的实际意义。

综上所述，在常规旋风除尘器内安装电晕极，具有降低阻力和提高静态除尘效率(称为“降阻增效”)的作用，为什么电晕极会对旋风除尘器的阻力和效率有这么大的影响呢?下面将进行分析。

3电晕极降阻增效的原因分析

切向速度的大小和径向速度分布直接影响颗粒分离的效率，同时轴向速度分影响了粒子在静电旋风除尘器内有效分离区域的停留时间[1]，必然对颗粒的除尘效率产生较大的影响。

旋风除尘器流动阻力主要由三部分组成：即进口局部阻力、旋风筒内旋涡流场中的阻力、排气芯管内的流动阻力。

可见，静电旋风除尘器的阻力和除尘效率与其内部的流场分布密切相关，要分析电晕极降阻增效的原因，就需要知道静电旋风除尘器内的流场分布。

为了研究电晕极安装前后旋风除尘器内三维速度分布的变化规律，分别对旋风除尘器内不安装电晕极(称常规旋风除尘器)和旋风除尘器内安装电晕极(称静电旋风除尘器)两种情况在相同的入口流速下进行了流场测试[2]，流场测试仪器为五孔探针，流场的部分测试结果见图3、图4。图中右侧的编号为测试断面编号，在除尘器锥体部分及其他一些位置，电晕极比较密集，有的地方五孔探针无法插入，测点适当减少。某些断面在半径的二分之一到三分之一处均无法读取数据(4、5孔的压力不能调到平衡)，分析认为由于电晕极对于筒体内流场的扰动，这些位置气流较为紊乱，使4、5孔无法保持压力平衡。

4.结论

在旋风除尘器内的特定位置上安装电晕极，在不加电压的“静态”条件下，能使静电旋风除尘器的除尘效率提高约6%。原因是：电晕极对旋风除尘器内的流场分布产生了较大影响，在下行流区切向速度较常规旋风除尘器流场的切向速度稍微增大，下行流区是旋风除尘器的主要有效分离区域，除尘效率的高低主要是由下行流区的切向速度的大小决定的。因此，电晕极对下行流区的切向速度产生的影响(下行流区的切向速度增大)有利于提高除尘效率。静电旋风除尘器上、下行流交界面内移，即下行流区变宽，在下行流区，轴向速度的绝对值减小，粉尘粒子在静电旋风除尘器的有效分离区域内的停留时间增加，这对离心力分离粒子是有利的，能够提高除尘效率。

静电旋风除尘器内的阻力大大降低，静电旋风除尘器的阻力系数(ξ2=4.81)比常规旋风除尘器的阻力(ξ1=9.21)降低了约47%。主要原因是：电晕极使静电旋风除尘器内整个区域的切向速度分布曲线比常规旋风除尘器内的切向速度分布曲线变得平缓，速度的最大值与平均值都有所降低，减少了旋转动能损失，切向速度梯度减小和径向静压梯度的减小，内摩擦阻力降低，引起静电旋风除尘器阻力的降低。

参考文献

1张吉光，叶龙，计算粒子在旋风除尘器内平均停留时间的新方法，青岛建筑工程学院学报，1990，11(3)：22～27

2张吉光，李华等，静电旋风分离器流场的实验研究，流体机械，2002，(9)

篇8：旋风除尘器压力损失的试验研究

分析了旋风除尘器压力损失的成因,通过系统的试验考查了压力损失与进口气流平均速度的关系,探讨了粉尘含量对旋风除尘器压力损失的影响和灰斗的`压力分布,总结了排气芯管截面积与入口截面积A0/Ai之比的大小对除尘器压力损失的影响,从而为旋风除尘器的优化设计及操作性能的改善提供了重要的参考价值.

作 者：吴克明 雷国元 刘红 F.Concha WU Ke-ming LEI Guo-yuan LIU Hong F.Concha 作者单位：吴克明,雷国元,刘红,WU Ke-ming,LEI Guo-yuan,LIU Hong(武汉科技大学环境与安全工程系,武汉,430081)

F.Concha,F.Concha(康塞普西翁(Concepción)大学, 智利)

篇9：CLTA旋风除尘器设计说明书

学院：环境科学与工程学院 专业：环境工程 姓名：

学号：200710701141 指导老师：唐晓龙

目 录 一.简介············································· 二.旋风除尘器的结构及特点···························

三.旋风除尘器原理及其优点···························

四.选型依据·········································

五.影响旋风除尘器效的因素···························

六.影响旋风除尘器压降的因素·························

七.结论与建议·······································

八．参考文献········································

一、简介

旋风除尘器是利用旋转的含尘气体所产生的离心力，将粉尘从气流中分离出来的 一种干式气-固分离装置.旋风除尘器用于工业生产以来，已有百余年历史。该类 分离设备、机构简单、制造容易、造价和运行费用较底，对于捕集分离5～μm 以上的较粗颗粒粉尘，净化效率很高所以在矿山、冶金、耐火材料、建筑材料、煤 炭、化工及电力工业部门应用极为普遍。但旋风除尘器对于5～μm以下的 较细颗粒粉尘（尤其是密度小的细颗粒粉尘）净化效率极低所以旋风分离器通常 用于粗颗粒粉尘的净化或用于多级净化时的初步处理

二、旋风除尘器的结构及特点 旋风除尘器也称作旋风分离器，是利用器内旋转的寒碜气体所产生的离心

力，将粉尘从气流中分离出来的一种干式气固分离装 置。它主要由排灰管、圆锥体、圆柱体、进气管、排气 管以及顶盖组成。

旋风除尘器具有以下特点：

1.结构简单，器身无运动部件，不需要特殊的附属 设备，占地面积小，制造，安装投资较少。

2.操作维护简便，压力损失中等，动力消耗不大，运转，维护费用较低。

3.操作弹性较大，性能稳定，不受含尘气体的浓度，温度限制。对于粉尘的物理性质无特殊的要求同时可根 据化工生产的不同要求，选用不同的材料制作或内衬不 同的耐磨，耐热的材料，以提高使用寿命。

旋风除尘器一般用于捕集5-15微米以上的颗粒．除尘效率可达80％以上，近年来经改进后的特制旋风除尘器，其除尘效率可达5％以上。旋风除尘器的缺 点是捕集微粒小于5微米的效率不高。

CLT/A型旋风除尘器主要由旋风筒体、集灰斗、蜗壳（或集风帽）组成，有 两种出风方式：X型（水平出风）一般用于负压操作；Y型（上部出风）一般用 于正或负压操作。

CLT/A型旋风除尘器为基本型旋风除尘器，属螺旋型旋风除尘器。其顶盖板 做成下倾15°的螺旋切线形，含尘气体进入除尘器后，沿倾斜顶盖的方向做下

旋流动，而不致形成上灰环，可消除引入气流向上流动而形成的小旋涡气流，减 少动能消耗，提高除尘效率。它的另一个特点是筒体细长和锥体较长，而且锥体 锥角较小，能提高除尘效率，但压力损失也较高。

所以，旋风除尘器广泛用于工业炉窑烟气除尘和工厂通风除尘，工业气力输

送系统气固两相分离与物料气力烘干回收等。

三、旋风除尘器的工作原理及其优点

1.旋风除尘器工作原理

旋风除尘器是利用旋转气流所产生的离心力将尘粒从合尘气流中分离出来的除 尘装置。它具有结构简单，体积较小，不需特殊的附属设备，造价较低．阻力中 等，器内无运动部件，操作维修方便等优点。旋风除尘器一般用于捕集5-15微 米以上的颗粒．除尘效率可达80％以上，近年来经改进后的特制旋风除尘器．其 除尘效率可达5％以上。旋风除尘器的缺点是捕集微粒小于5微米的效率不高．

旋风除尘器内气流与尘粒的运动概况：

旋转气流的绝大部分沿器壁自圆简体，呈螺旋状由上向下向圆锥体底部运 动，形成下降的外旋含尘气流，在强烈旋转过程中所产生的离心力将密度远远大 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 量和自身的重力沿壁面下落进入集灰斗。旋转下降的气流在到达圆锥体底部 后．沿除尘器的轴心部位转而向上．形成上升的内旋气流，并由除尘器的排气管 排出。

自进气口流人的另一小部分气流，则向旋风除尘器顶盖处流动，然后沿排气 管外侧向下流动，当达到排气管下端时，即反转向上随上升的中心气流一同从诽 气管排出，分散在其中的尘粒也随同被带走。2.旋风除尘器的优点

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。

四、选型依据 确定旋风除尘器几何尺寸

确定进口面积 Fi=a×b= 其中，a——进气口高度；

b——进气口一侧宽（双筒进气口相同）；

现在需要确定Q 因为，PV=nRT ；同样，PNVN=nRTN 所以nR==，同时又能推出= 已知，QN=2800 Nm3/h，PN=101325 Pa，TN=273K，P=101325+(-340)=100985Pa，T=273+250=523K 可算出Q===5382.1621 m3/h Fi=a×b===0.04397 m2 又因为，根据经验可知

a:b=2～3，此处取a=2b 所以，2b2=0.0427 ；

计算后得b=0.148 m a=0.297m； 筒体尺寸D0和 h D0——旋风除尘器筒体直径

h——筒体高度 b=(0.2～0.25)D0，所以D0=(4～5)b 我们取D0=4b=0.593m ； 圆整D0=0.6m 所以b=0.15 m，a=0.3m；圆整Vi=16.6/s； h=1.5 D0=0.9 m

五、影响旋风除尘器效率的因素 5 55 5.1.1.1.1除尘器结构尺寸对其性能的影响

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。5 55 5.1.1.1.1.1.1.1.1进气口

旋风除尘器的进气口是形成旋转气流的关键部件，是影响除尘效率和 压力损失的主要因素。切向进气的进口面积对除尘器有很大的影响，进气 口面积相对于筒体断面小时，进入除尘器的气流切线速度大，有利于粉尘 的分离。5 55 5.1.2.1.2.1.2.1.2圆筒体直径和高度

圆筒体直径是构成旋风除尘器的最基本尺寸。旋转气流的切向速度对 粉尘产生的离心力与圆筒体直径成反比，在相同的切线速度下，筒体直径

D越小，气流的旋转半径越小，粒子受到的离心力越大，尘粒越容易被捕 集。因此，应适当选择较小的圆筒体直径，但若筒体直径选择过小，器壁

与排气管太近，粒子又容易逃逸；筒体直径太小还容易引起堵塞，尤其是 对于粘性物料。当处理风量较大时，因筒体直径小处理含尘风量有限，可 采用几台旋风除尘器并联运行的方法解决。并联运行处理的风量为各除尘 器处理风量之和，阻力仅为单个除尘器在处理它所承担的那部分风量的阻 力。但并联使用制造比较复杂，所需材料也较多，气体易在进口处被阻挡 而增大阻力。因此，并联使用时台数不宜过多。筒体总高度是指除尘器圆 筒体和锥筒体两部分高度之和。增加筒体总高度，可增加气流在除尘器内 的旋转圈数，使含尘气流中的粉尘与气流分离的机会增多，但筒体总高度 增加，外旋流中向心力的径向速度使部分细小粉尘进入内旋流的机会也随 之增加，从而又降低除尘效率。筒体总高度一般以4倍的圆筒体直径为宜，锥筒体部分，由于其半径不断减小，气流的切向速度不断增加，粉尘到达 外壁的距离也不断减小，除尘效果比圆筒体部分好。因此，在筒体总高度 一定的情况下，适当增加锥筒体部分的高度，有利提高除尘效率。一般圆 筒体部分的高度为其直径的1.5倍，锥筒体高度为圆筒体直径的2.5倍时，可获得较为理想的除尘效率。5 55 5.1.3.1.3.1.3.1.3排风管

排风管的直径和插入深度对旋风除尘器除尘效率影响较大。排风管直 径必须选择一个合适的值，排风管直径减小，可减小内旋流的旋转范围，粉尘不易从排风管排出；有利提高除尘效率，但同时出风口速度增加，阻 力损失增大。若增大排风管直径，虽阻力损失可明显减小，但由于排风管 与圆筒体管壁太近，易形成内、外旋流“短路”现象，使外旋流中部分未 被清除的粉尘直接混入排风管中排出，从而降低除尘效率。一般认为排风 管直径为圆筒体直径的0.5~0.6倍为宜。排风管插入过浅，易造成进风口 含尘气流直接进入排风管，影响除尘效率；排风管插入过深，易增加气流 与管壁的摩擦面，使其阻力损失增大，同时，使排风管与锥筒体底部距离 缩短，增加灰尘二次返混排出的机会。排风管插入深度一般以略低于进风 口底部的位置为宜。5 55 5.1.4.1.4.1.4.1.4排灰口 排灰口的大小与结构对除尘效率有直接的影响。增大排灰口直径可使 除尘器提高压力降，对提高除尘效率有利，但排灰口直径太大会导致粉尘 的重新扬起。通常采用排灰口直径Do=（0.5-0.1）Dc。5 55 5.2.2.2.2操作工艺参数

在旋风除尘器尺寸和结构定型的情况下，其除尘效率关键在于运行因 素的影响。5 55 5.2.1.2.1.2.1.2.1流速

旋风除尘器是利用离心力来除尘的，离心力愈大，除尘效果愈好。在 圆周运动(或曲线运动)中粉尘所受到的离心力为：F=ma 式中：F——离心力，N；

m——粉尘的质量，kg；

a——粉尘的离心加速度，m/s2。因为，a=VT2/R 式中：VT——尘粒的切向速度，m/s； R——气流的旋转半径，m。所以，F=mVT 2/R 可见，在旋风除尘器的结构固定(R不变)，粉尘相同(m稳定)的情况下，增加旋风除尘器入口的气流速度，旋风除尘器的离心力就愈大。而旋风除 尘器的进口气量为：Q=3 600 AVT 式中：Q——旋风除尘器的进口气量，m3/h； A——旋风除尘器的进口截面积，m2。所以，在结构固定(R不变，A不变)、粉尘相同(m稳定)的情况下，除 尘器入口的气流速度与进口气量成正比，而旋风除尘器的进口气量是由引 风机的进风量决定的。

可见，提高进风口气流速度，可增大除尘器内气流的切向速度，使粉 尘受到的离心力增加，有利提高其除尘效率。但进风口气流速度提高，径 向和轴向速度也随之增大，紊流的影响增大。对每一种特定的粉尘旋风除 尘器都有一个临界进风口气流速度，当超过这个风速后，紊流的影响比分 离作用增加更快，使部分已分离的粉尘重新被带走，影响除尘效果。5 55 5.2.2.2.2.2.2.2.2粉尘的状况

粉尘颗粒大小是影响出口浓度的关键因素。处于旋风除尘器外旋流的 粉尘，在径向同时受到两种力的作用，一是由旋转气流的切向速度所产生 的离心力，使粉尘受到向外的推移作用；另一个是由旋转气流的径向速度 所产生的向心力，使粉尘受到向内的推移作用。在内、外旋流的交界面上，如果切向速度产生的离心力大于径向速度产生的向心力，则粉尘在惯性离 心力的推动下向外壁移动，从而被分离出来；如果切向速度产生的离心力 小于径向速度产生的向心力，则粉尘在向心力的推动下进入内旋流，最后 经排风管排出。如果切向速度产生的离心力等于径向速度产生的向心力，即作用在粉尘颗粒上的外力等于零，从理论上讲，粉尘应在交界面上不停 地旋转。实际上由于气流处于紊流状态及各种随机因素的影响，处于这种 状态的粉尘有50%的可能进入内旋流，有50%的可能向外壁移动，除尘效率 应为50%。此时分离的临界粉尘颗粒称为分割粒径。这时，内、外旋流的 交界面就象一张孔径为分割粒径的筛网，大于分割粒径的粉尘被筛网截留 并捕集下来，小于分割粒径的粉尘，则通过筛网从排风管中排出。旋风除 尘器捕集下来的粉尘粒径愈小，该除尘器的除尘效率愈高。离心力的大小 与粉尘颗粒有关，颗粒愈大，受到离心力愈大。当粉尘的粒径和切向速度 愈大，径向速度和排风管的直径愈小时，除尘效果愈好。气体中的灰分浓 度也是影响出口浓度的关键因素。粉尘浓度增大时，粉尘易于凝聚，使较 小的尘粒凝聚在一起而被捕集，同时，大颗粒向器壁移动过程中也会将小 颗粒挟带至器壁或撞击而被分离。但由于除尘器内向下高速旋转的气流使 其顶部的压力下降，部分气流也会挟带细小的尘粒沿外壁旋转向上到达顶 部后，沿排气管外壁旋转向下由排气管排出，导致旋风除尘器的除尘效率 不可能为100%。

根据除尘效率计算公式：η=(1－So/Si)×100% 式中：η——除尘效率；

So——出口处的粉尘流出量，kg/h； Si——进口处的粉尘流入量，kg/h。因为旋风除尘器的除尘效率不可能为100%，当进口粉尘流入量增加后，除尘效率虽有提高，排风管排出粉尘的绝对量也会大大增加。所以，要使

排放口的粉尘浓度降低，则要降低入口粉尘浓度，可采取多个旋风除尘器 串联使用的多级除尘方式，达到减少排放的目的。

六、影响旋风除尘器压降的因素

1.进口管的摩擦损失。2.气体进入旋风除尘器时，因膨胀或压缩而造成的能 量损失。3.气体在旋风除尘器与器壁的摩擦所引起的能量损失。4.旋风除尘器内 气体因旋转而引起的能量损失。5.排气管内的摩擦损失，同时旋转运动较直线运 动消耗需要更高的能量。6.排气管内气体旋转时的动能转化成静压能的损失。

七、结论与建议

计算得排放浓度为

7.01g/m3，由下表得排放不达标。

因此，提出以下建议以提高除尘效率。1.保证排灰口的严密性

旋风除尘器下部的严密性是影响除尘效率的又一个重要因素。含尘气体进人 旋风除尘器后，沿外壁自上而下作螺旋形旋转运动，这股向下旋转的气流到达锥 体底部后，转而向上，沿轴心向上旋转。旋风除尘器内的压力分布，是轴向各断 面的压力变化较小，径向的压力变化较大(主要指静压)，这是由气流的轴向速率 和径向速率的分布决定的。气流在筒内作圆周运动，外侧的压力高于内侧，而在 外壁相近静压最高，轴心处静压最低。即使旋风除尘器在正压下运动，轴心处也 为负压，且一直延伸到排灰口处的负压最大，略不严密，就会产生较大的漏风，已沉集下来的粉尘势必被上升气流带出排气管。所以，要使除尘效率达到设计要 求，就要保证排灰口的严密性，并在保证排灰口的严密性的情况下，及时清除 除尘器锥体底部的粉尘，若不能持续及时地排出，高浓度粉尘就会在底部流转。2.设置灰尘隔离室

设置灰尘隔离室，即采用旁路式旋风除尘器，它主要是在平凡旋风除尘器的 基础上增加一个螺旋形的旁路分离室，在除尘器顶部形成的上涡旋粉尘环，从旁 路分离室引至锥体部分。这样可以使导致除尘效率降低的二次流变为能起粉尘聚 集作用的上涡旋气流，提高除尘效率。3.改进除尘器的结构

旋风除尘器在结构上主要改进如下： ①进口管下斜5~10°，使气流在旋转的 同时保证了向下的旋转。并且下倾角确保了尘粒反弹时绝对折射朝下。在传统旋 风除尘器结构中，由于气流从上部切线标的目的进入除尘器后向下旋转，引起除 尘器顶部倒空形成上涡旋气流产生顶部灰环，灰环在气管进口处与已净化废气的 上旋气流混淆，而后经排气管排出除尘器；②进口管采用180°的半圈螺旋管代 替了传统型的直吹进筒，从而进一步保证了气流的“下旋”，确保尘气高速旋转起 来后才进筒；③锥体长度加长并采用20°小锥角，增加了气流在分离器中的逗留 时间，有利于小颗粒的沉降完全，且使向下旋转的气体平缓地转变成折转向上的 旋转，从而使除尘效率得以提高；④除尘器下设缓冲料斗，有效改善废气在筒体 内的流动工况，削减了灰斗的反混现象和下灰环可能产生的二次扬尘。如何提高旋风除尘器除尘效率是当前饲料行业需要解决的一个重要课题。研 究和分析影响旋风除尘器除尘效率的因素，是设计、选用、管理和维护旋风除尘

器的前提，也是探求提高旋风除尘器除尘效率途径的必由之路。由于旋风除尘器 内气流速度及粉尘微粒的运动等都较为复杂，影响其除尘效率的因素较多，需要 我们进行全面分析，综合考虑，寻求最优设计方案和运行管理方法。