1,分类
旋风除尘器的种类繁多,分类也各有不同.
按组合形式分为:(a) 普通旋风除尘器;(b) 异形旋风除尘器,筒体形状有所变化,除尘效率提高;(c) 双旋风除尘器,把两个不同性能除尘器组台在一起;(d) 组台式旋风除尘器,综合性能**好.各种除尘器如表所列.
按性能分为:(a) **旋风除尘器,其筒体直径较小,用来分离较细的粉尘;(b) 高流量旋风除尘器,简体直径较大,用于处理很大的气体流量,其除尘效率较低;(c) 介于上述两者之间的通用旋风除尘器,用于处理适当的中等气体流量,其除尘效率为70%～90%.
按结构型式,可分为长锥体,圆筒体,扩散式,旁通型,
按安装情况分为内旋风除尘器(安装在反应器或其它没备内部),外旋风除尘器,立式与卧式以及单筒和多管旋风除尘器.
按气流导入情况分为切向导入或轴向导入式.气流进入旋风除尘器后的流动路线有反
① 一般,旋风除尘器的筒体直径越小,粉尘颗粒所受的离心越大,旋风除尘器的除尘效率也就越高.但过小的筒体直径会造成较大直径颗粒有可能反弹至中心气流而被带走,使除尘效率降低.另外,筒体太小对于黏性物料容易引起堵塞.因此,一般筒体直径不宜小于50～75mm;大型化后,已出现筒体大于2000mm的大型旋风除尘器.
② 除尘器高度,较高除尘效率的旋风除尘器,都有合适的长度比例;合适的长度不但使进入筒体的尘粒停留时间增长,有利于分离,且能使尚未到达排气管的颗粒有**多的机会从旋流核心中分离出来,减少二次夹带,以提高除尘效率.足够长的旋风除尘器,还可避免旋转气流对灰斗顶部的磨损,但是过长,会占据圈套的空间.因此,提出旋风除尘器从排气管下端至旋风除尘设备自然旋转的距离一般用下式确定:
一般常取旋风除尘器的圆筒段高度.旋风除尘器的圆锥体可以在短的轴向距离内将外旋流转变为内旋流,因而节约了空间和材料.除尘器圆锥体的作用,是将已分离出来的粉尘微粒集中于旋风式除尘器中心,以便将其排人储灰斗中.当锥体高度,而锥体角度较大时,由于气流旋流半径很快变小,很容易造成核心气流与器壁撞击,使沿锥壁旋转而下的尘粒被内旋流所带走,影响除尘效率.所以,半锥角a不宜过大,设计时常取a=13～15.
③ 旋风除尘器的有两种主要的形式 轴向和切向.切向为**普通的一种型式,制造简单,用得比较多.这种型式的旋风除尘器外形尺寸紧凑.在切向中螺旋面为气流通过螺旋而,这种有利于气流向下做倾斜的螺旋运动,同时也可以避免相邻两螺旋圈的气流互相干扰.
渐开线(蜗壳形)进人筒体的气流宽度逐渐变窄,可以减少气流对筒体内气流的撞击和干扰,使颗粒向壁而移动的距离减小,而且加大了气体和排气管的距离,减少气流的短路机会,因而提高除尘效率.这种处量大,压力损失小,是比较理想的一种型式.
轴向是**好的型式,它可以**大限度地避免进入气体与旋转气流之间的干扰,以提**率.但因气体均匀分市的关键是叶片形状和数量,否则靠近中心处分离效果很差.轴向常用于多管式旋风除尘器和平置式旋风除尘器.
管可以制成矩形和圆形两种型式.由于圆形管与多管旋风除尘器器壁只有一点相切,而矩形管整个高度均与器壁相切,故一般多采用后者.矩形宽度和高度的比例要适当,因为宽度越小,临界粒径越小,除尘效率越高;但过长而窄的也是不利的,一般矩形管筒与宽之比为2～4.
④ 排气管常见的排气管有两种型式:一是下端收缩式;另一种为直筒式.在设计分离较细粉尘的旋风除尘器时,可考虑设计为排气管下端收缩式.排气管直径越小,则旋风除尘器的除少效率越高,压力损失也越大;反之,除尘器的效率越低,压力损失也越小.排气管直径对效率和阻力的影响如图所示.
在旋风除尘器设计时,需控制排气管与筒径之比在的范围内.由于气体在排气管内剧烈的旋转,将排气管末端制成蜗壳形状可以减少能量损耗,这在设计中已被采用.
⑤ 灰斗是旋风除尘器设汁中不容忽视的部分.因为在除尘器的锥度处气流处于湍流状态,而粉尘也由此排出容易出现二次夹带的机会,如果设计不当,造成灰斗漏气,就会使粉尘的二次飞扬加剧,影响除尘效率.常用旋风除尘器几何尺寸的比例关系见表.
(2) 气体参数对除尘器性能的影响 气体运行参数对性能的影响有以下几方面.
① 气体流量的影响.气体流量或者说除尘器入口气体流速,对除尘器的压力损失,除尘效率都有很大影响.从理论上来说,旋风除尘器的压力损失与气体流量的平方成正比,固面也和入口风速的平方成正比(与实际有偏差).
入口流速增加,能增加尘粒在运动中的离心力,尘粒易于分离,除尘效率提高.除尘效率随入口流速平方根而变化,但是当入口速度超过临界值时,紊流的影响就比分离作用增加得**快,以至除尘效率随入口风速增加的指数小于1;若流速进一步增加,除尘效率反而降低.因此,旋风除尘器的入口风速宜选取18～23m/s.
② 气体含尘浓度的影响.气体的含尘浓度对旋风除尘器的除尘效率和压力损失都有影响.试验结果表明,压力损失随含尘负荷增加而减少,这是因为径向运动的大量尘粒拖大量.