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旋風(fēng)除塵器是利用含塵氣流作旋轉(zhuǎn)運動產(chǎn)生的離心力，將塵粒從氣體中分離并捕集下來的裝置。旋風(fēng)除塵器與其它除塵器相比，具有結(jié)構(gòu)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5-10pn以上的塵粒，其除塵效率可達90％左右。廣泛用于工業(yè)爐窖煙氣除塵和工廠通風(fēng)除塵，工業(yè)氣力輸送系統(tǒng)氣固兩相分離與物料氣力烘干回收等。旋風(fēng)除塵器除可以作為高濃度除塵系統(tǒng)的預(yù)除塵器，能與其它類型高效除塵器串聯(lián)使用，在飼料行業(yè)也得到了廣泛的應(yīng)用，如原料粉  碎、冷卻等生產(chǎn)環(huán)節(jié)的除塵。然而，許多飼料企業(yè)的旋風(fēng)除塵器運行效率并不高，排放指標未達到設(shè)計要求，研究和探討旋風(fēng)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(xiàn)實意義。　　1結(jié)構(gòu)與原理旋風(fēng)除塵器按氣流進入方式分為切流反轉(zhuǎn)式、軸流反轉(zhuǎn)式、直流式等。飼料行業(yè)除塵所使用的主要是切流反轉(zhuǎn)式。其工作原理為：含塵氣體通過進口起旋器產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)氣流，進入旋風(fēng)除塵器后，沿外壁自上而下作螺旋形旋轉(zhuǎn)運動，這股向下旋轉(zhuǎn)的氣流到達錐體底部后，轉(zhuǎn)而向上，沿軸心向上旋轉(zhuǎn)，其結(jié)構(gòu)見。　　氣流作旋轉(zhuǎn)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入灰斗，去除了粉  塵的氣體匯向軸心區(qū)域由排氣芯管排出。　　降3個主要技術(shù)指標來表示。處理量系指除塵裝置在單位時間內(nèi)所能處理的含塵氣體量，它取決于裝置的型式和結(jié)構(gòu)尺寸；效率是除塵裝置除去的粉  塵量與未經(jīng)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(jīng)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(zhuǎn)費用高�！　�2流體流動狀態(tài)旋風(fēng)除塵器的氣流是由切向、徑向及軸向構(gòu)成的復(fù)雜紊流狀態(tài)（見）。①切向速度：切向速度在內(nèi)、外旋流中方向一致朝外。切向速度在內(nèi)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(nèi)、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(chǎn)生由內(nèi)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：徑向速度在內(nèi)旋流中方向朝外，在外旋流中方向朝內(nèi)，在內(nèi)、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(nèi)推到中心部渦核而隨上升氣流排離旋風(fēng)除塵器，形成了旋風(fēng)分離器的主流，使得旋風(fēng)除塵器中氣、固相物質(zhì)的較好分離。徑向分速度的存在也導(dǎo)致了內(nèi)旋氣流在上升過程中流動狀態(tài)的極度混亂，湍動劇烈形成大量旋渦，把在沉降段（圓筒部份）已與氣體分離的塵粒重新又攪拌起來，造成部分塵粒被氣體一起排離旋風(fēng)除塵器的二次揚塵現(xiàn)象，形成了旋風(fēng)分離器的次流，結(jié)果使旋風(fēng)分離器效率下降。旋風(fēng)器的邊壁處和錐體氣旋的交換處是二次揚塵的主要區(qū)域。③軸向速度：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(zhuǎn)上升時，軸向速度會將已除下的粉  塵重新帶走，形成返混現(xiàn)象，影響除塵效率�！　〉眯�風(fēng)除塵器在工作時經(jīng)常形成上灰環(huán)和下灰環(huán)，其中下灰環(huán)對于粉  塵顆粒捕集分離有一定的作用，而上灰環(huán)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(nèi)移動，又沿內(nèi)筒的外壁向下移，最后短路而排離旋風(fēng)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，必須從三方面著手，一是消除上灰環(huán)"避免塵粒走短路；二是盡量減少氣體分離段的湍流，降低二次揚塵的機會；三是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(jié)構(gòu)尺寸對其性能的影響旋風(fēng)除塵器的各個部件都有定的尺寸比例，每個比例關(guān)系的變動，都能影響旋風(fēng)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  。它們的變化對除塵器性能的影響關(guān)系見表1.在使用時應(yīng)注意，表1中所示的尺寸只能在一定范周內(nèi)進行調(diào)整，當超過某一界限時，有利因素  也能轉(zhuǎn)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(diào)整必須兼顧�！　”�1尺寸比例變化對其性能的影響結(jié)構(gòu)尺寸（增加）壓力損失除塵效率造價圓筒直徑（d）降低增加進氣口面積（a）降低圓筒高度（hi）略有降低增加圓錐高度略有降低增加排灰口直徑（d0）略有降低增加或降低排氣管直徑（dc）降低增加或降低增加排灰管插入深度（s）增加降低增加相對比例尺寸幾乎無影響增加或降低圓錐角（a降低增加3.1.1進氣口旋風(fēng)除塵器的進氣口是形成旋轉(zhuǎn)氣流的關(guān)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，進入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(gòu)成旋風(fēng)除塵器的最基本尺寸。旋轉(zhuǎn)氣流的切向速度對粉  塵產(chǎn)生的離心力與圓筒體直徑成反比，在相同的切線速度下，筒體直徑d越小，氣流的旋轉(zhuǎn)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(yīng)適當選擇較小的圓筒體直徑，但若筒體直徑選擇過小，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(fēng)量較大時，因筒體直徑小處理含塵風(fēng)量有限，可采用幾臺旋風(fēng)除塵器并聯(lián)運行的方法解決。并聯(lián)運行處理的風(fēng)量為各除塵器處理風(fēng)量之和，阻力僅為單個除塵器在處理它所承擔的那部分風(fēng)量的阻力。但并聯(lián)使用制造比較復(fù)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(lián)使用時臺數(shù)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(nèi)的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)，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(nèi)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排風(fēng)管排風(fēng)管的直徑和插入深度對旋風(fēng)除塵器除塵效率影響較大。排風(fēng)管直徑必須選擇個合適的值，排風(fēng)管直徑減小，可減小內(nèi)旋流的旋轉(zhuǎn)范圍，粉  塵不易從排風(fēng)管排出；有利提高除塵效率，但同時出風(fēng)口速度增加，阻力損失增大。若增大排風(fēng)管直徑，雖阻力損失可明顯減小，但由于排風(fēng)管與圓筒體管壁太近，易形成內(nèi)、外旋流短路"現(xiàn)象，使外旋流中部分未被清除的粉  塵直接混入排風(fēng)管中排出，從而降低除塵效率。般認為排風(fēng)管直徑為圓筒體直徑的0.5~0.6倍為宜。排風(fēng)管插入過淺，易造成進風(fēng)口含塵氣流直接進入排風(fēng)管，影響除塵效率；排風(fēng)管插入過深，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(fēng)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(fēng)管插入深度一般以略低于進風(fēng)口底部的位置為宜�！　�3.1.4排灰口排灰口的大小與結(jié)構(gòu)對除塵效率有直接的影響�！　≡龃笈呕铱谥睆娇墒钩龎m器提高壓力降，對提高除塵效率有利，但排灰口直徑太大會導(dǎo)致粉  塵的重新?lián)P起。通常采用排灰口直徑d=（0.5-0.1）dc. 3.2操作工藝參數(shù)在旋風(fēng)除塵器尺寸和結(jié)構(gòu)定型的情況下，其除塵效率關(guān)鍵在于運行因素  的影響�！　⌒�風(fēng)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：f離心力，n；m粉  塵的質(zhì)量，kg；a――粉  塵的離心加速度，m/s2. r――氣流的旋轉(zhuǎn)半徑，m.可見，在旋風(fēng)除塵器的結(jié)構(gòu)固定（r不變），粉  塵相同（m穩(wěn)定）的情況下，增加旋風(fēng)除塵器入口的氣流速度，旋風(fēng)除塵器的離心力就愈大。而旋風(fēng)除塵器的進口氣量為：q=3600avt：q――旋風(fēng)除塵器的進口氣量，m3/h；a――旋風(fēng)除塵器的進口截面積，m2.所以，在結(jié)構(gòu)固定（r不變，a不變）、粉  塵相同（m穩(wěn)定）的情況下，除塵器入口的氣流速度與進口氣量成正比，而旋風(fēng)除塵器的進口氣量是由引風(fēng)機的進風(fēng)量決定的�！　】梢�，提高進風(fēng)口氣流速度，可增大除塵器內(nèi)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(fēng)量。但進風(fēng)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(fēng)除塵器都有一個臨界進風(fēng)口氣流速度，當超過這個風(fēng)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(fēng)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(fēng)除塵器的除塵效果和經(jīng)濟性，進風(fēng)口的氣流速度控制在12~20m/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(guān)鍵因素  。處于旋風(fēng)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(zhuǎn)氣流的切向速度所產(chǎn)生的離心力，使粉  塵受到向外的推移作用；另一個是由旋轉(zhuǎn)氣流的徑向速度所產(chǎn)生的向心力，使粉  塵受到向內(nèi)的推移作用。在內(nèi)、外旋流的交界面上，如果切向速度產(chǎn)生的離心力大于徑向速度產(chǎn)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(chǎn)生的離心力小于徑向速度產(chǎn)生的向心力，則粉  塵在向心力的推動下進入內(nèi)旋流，最后經(jīng)排風(fēng)管排出。如果切向速度產(chǎn)生的離心力等于徑向速度產(chǎn)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(yīng)在交界面上不停地旋轉(zhuǎn)。實際上由于氣流處于紊流狀態(tài)及各種隨機因素  的影響，處于這種狀態(tài)的粉  塵有50％的可能進入內(nèi)旋流，有50％的可能向外壁移動，除塵效率應(yīng)為50％.此時分離的臨界粉  塵顆粒稱為分割粒徑。這時，內(nèi)、外旋流的交界面就象一張孔徑為分割粒徑的篩網(wǎng)，大于分割粒徑的粉  塵被篩網(wǎng)截留并捕集下來，小于分割粒徑的粉  塵，則通過篩網(wǎng)從排風(fēng)管中排出。旋風(fēng)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(guān)，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(fēng)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(guān)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(nèi)向下高速旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)向上到達頂部后，沿排氣管外壁旋轉(zhuǎn)向下由排氣管排出，導(dǎo)致旋風(fēng)除塵器的除塵效率不可能為100％.因為旋風(fēng)除塵器的除塵效率不可能為100％，當進口粉  塵流入量增加后，除塵效率雖有提高，排風(fēng)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(fēng)除塵器串聯(lián)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(fēng)除塵器下部的嚴密性是影響除塵效率的又―個重要因素  。含塵氣體進入旋風(fēng)除塵器后，沿外壁自上而下作螺旋形旋轉(zhuǎn)運動，這股向下旋轉(zhuǎn)的氣流到達錐體底部后，轉(zhuǎn)而向上，沿軸心向上旋轉(zhuǎn)。旋風(fēng)除塵器內(nèi)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(nèi)作圓周運動，外側(cè)的壓力高于內(nèi)側(cè)，而在外壁附近靜壓最高，軸心處靜壓最低。即使旋風(fēng)除塵器在正壓下運動，軸心處也為負壓，且直延伸到排灰口處的負壓最大，稍不嚴密，就會產(chǎn)生較大的漏風(fēng)，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(shè)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(xù)及時地排出，高濃度粉  塵就會在底部流轉(zhuǎn)，導(dǎo)致錐體過度磨損�！　�4除塵器結(jié)構(gòu)改進在旋風(fēng)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(shù)，其癥結(jié)是消除上灰環(huán)".解決上灰環(huán)問題的方法之一是通過設(shè)置灰塵隔離室，即采用旁路式旋風(fēng)除塵器，它主要是在普通旋風(fēng)除塵器的基礎(chǔ)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(huán)，從旁路分離室引至錐體部分。這樣可使導(dǎo)致除塵效率降低的二次流變?yōu)槟芷鸱?nbsp; 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(dǎo)向葉片、改變氣流進口形狀等措施來消除上灰環(huán)。為了解決邊壁處的二次揚塵問題，可采用環(huán)縫氣墊耐磨旋風(fēng)除塵器，它是在普通旋風(fēng)除塵器內(nèi)側(cè)設(shè)置環(huán)縫套圈，粉  塵在旋轉(zhuǎn)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(huán)縫，由于環(huán)縫的存在，不僅可以減少二次揚塵，而且使高速旋轉(zhuǎn)的上、下灰環(huán)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�，F(xiàn)在提出種新的改進方法使旋風(fēng)除塵器的分離性能得到了極大提高。改進后的新型旋風(fēng)除塵器結(jié)構(gòu)見�！　「倪M后的旋風(fēng)涂塵器結(jié)構(gòu)這種新型旋風(fēng)除塵器在結(jié)構(gòu)上主要改進如下：①進口管下斜5°10°，使氣流在旋轉(zhuǎn)的同時保證了向下的旋轉(zhuǎn)。并且下傾角確保了塵粒反彈時絕對折射朝下�！　≡趥鹘y(tǒng)旋風(fēng)除塵器結(jié)構(gòu)中，進氣蝸底板與旋風(fēng)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(zhuǎn)，引起除塵器頂部倒空形成上渦旋氣流產(chǎn)生頂部灰環(huán)，灰環(huán)沿著排氣管道外表面旋轉(zhuǎn)向下時，會在排風(fēng)管入口處與已凈化廢氣的上旋氣流混合，而后經(jīng)排風(fēng)管排出除塵器。進口管采用了180°的半圈螺旋管代替了傳統(tǒng)型的直吹進筒，從而進一步保證了氣流的下旋".傳統(tǒng)型是含粉  塵的氣體進筒后才旋轉(zhuǎn)，而改進型則是確保塵氣高速旋轉(zhuǎn)起來后才進筒。③進口螺旋道截面遞減，增大了氣流旋轉(zhuǎn)的離心力。含粉  塵的氣體在螺旋道中實現(xiàn)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(zhuǎn)的氣體平緩地轉(zhuǎn)變成折轉(zhuǎn)向上的旋轉(zhuǎn)，從而使 除塵效率得以提高。⑤除塵器下設(shè)緩沖料斗，有效改善廢氣在筒體內(nèi)的流動工況，減少了灰斗的反混現(xiàn)象和下灰環(huán)可能產(chǎn)生的二次揚塵。⑥出風(fēng)管增長，直到螺旋軌道的底部，防止了內(nèi)側(cè)部分塵粒裹進出風(fēng)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(fēng)速是進口速度的一半；出口風(fēng)速是內(nèi)部加速段的1/3.改進型除塵器粒子的離心力比在傳統(tǒng)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(tǒng)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(fēng)除塵器中停留時間內(nèi)也能得到分離。出風(fēng)風(fēng)速降低，也使得部分細小的顆粒能擺脫上升氣流的吸力而有機會沉降下來，從而使其分離�！　�5小結(jié)如何提高旋風(fēng)除塵器除塵效率是當前飼料行業(yè)需要解決的一個重要課題。研究和分析影響旋風(fēng)除塵器除塵效率的因素  ，是設(shè)計、選用、管理和維護旋風(fēng)除塵器的前提，也是探求提高旋風(fēng)除塵器除塵效率途徑的必由之路。由于旋風(fēng)除塵器內(nèi)氣流速度及粉  塵微粒的運動等都較為復(fù)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(yōu)設(shè)計方案和運行管理方法。當前，旋風(fēng)除塵器許多理論還待研究和探討，盡管如此，旋風(fēng)除塵器仍以其結(jié)構(gòu)簡單、體積小、制造維修方便、除塵效率較為理想等優(yōu)點，成為目前飼料企業(yè)主要除塵設(shè)備之。隨著對旋風(fēng)除塵器認識的進一步的深入和完善，它必將在飼料行業(yè)除塵中發(fā)揮更大的作用