2、旋风除尘器原理........................................................2 3、旋风除尘器分类........................................................2
4、旋风除尘器性能指标................................................3
5、旋风除尘器效率因素................................................5 6、旋风除尘器的设计....................................................6
7、旋风除尘器的维护....................................................7
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8、XLT型旋风除尘器的工业运用................................9
9、旋风除尘器的除尘效率计算方法..........................11
1、 旋风除尘器简介自助式洗衣机
旋风除尘器是利用旋转气流产生的离心力从气流中分离粉尘并捕集于器壁,再借助重力作用使尘粒落入灰斗。用来分离粒径大于5μm 以上的颗粒物。工业上已有100多年的历史。
特点:结构简单、占地面积小,投资低,操作维修乖、方便,压力损失中等,动力消耗不大,能用于高温、高压及腐蚀性气体并可回收干颗粒物,效率可达80%左右。但捕集<5μm颗粒的效率不高,粉尘浓度较高时一般作多级除尘预除尘用。
2、旋风除尘器的工作原理
含尘气体由进口切向进入后,沿筒体内壁由上向下做旋转运动,在这个过程中由于离心力
齿轮修复的作用,气流内的尘粒被甩向筒壁,实现气体和固体的分离,尘粒在重力作用下沿筒壁旋转落入灰斗,这个由上而下沿筒壁的旋流叫外涡旋。
锥体使得外旋流的旋转半径不断减小,根据旋转距不变原理,在锥体里外旋流的切向速度不断提高,当气流达到椎体某一位置时,在分离器的中部形成由下而上的旋风,并由排气口排出这个中部的由下而上的旋流被称为内涡流。
此外,当气流从除尘器顶向下高速旋转时,顶部压力下降,使一部分气流带着微细尘粒沿筒体内壁旋转向上,到达顶盖后再沿排气管外壁旋转向下,最后汇入排气管排走。
3、旋风除尘器的分类
1)按进气方式分 :切向进入式、轴向进入式
A垂直切入进入式 、B 蜗壳切向进入时、C 轴向进入时
2)按压力损失系数对旋风除尘器进行分类:
A:旋风除尘器进口面积 de:旋风除尘器排出口直径
3) 按除尘效率和处理风量分:
高效旋风除尘器:筒体直径较小(<900mm),效率高:>95%。K=6—13.5
高流量旋风除尘器:直径较大(1.2—3.6m),处理流量大。除尘效率:50~80%。K<3。
通用旋风除尘器:K=4—6,除尘效率:80—90%
(相对截面比(K):筒体截面面积和进气口截面面积之比。)
4)按结构形式分:
多管旋风除尘器:由多个相同构造形状和尺寸的小型旋风除尘器(又叫旋风子)组合在一个壳体内并联使用。具有处理风量大, 除尘效率较高的特点。
旁路式旋风除尘器:设有旁路分离室, 利用上旋涡分离粉尘, 从而提高除尘效率。为了使除尘器顶部空间形成明显的上旋涡, 进气口上沿离顶盖要相距一定的距离。
扩散式旋风除尘器:它是一种具有呈倒锥体形状的锥体, 并在锥体的底部装有反射屏的旋风除尘器. 反射屏可防止上升气流卷起粉尘, 从而提高除尘效率。
4、旋风除尘器的性能指标
除尘装置性能用技术指标和经济指标来评价。技术指标主要有处理风量、净化效率和压力损失等;经济指标主要有设备费、运行费和占地面积等。此外,还应考虑装置的安装、操 作、检修的难易等因素。本文从技术指标作简要分析:
(1)处理风量(Q)
除尘装置的处理风量是指除尘装置在单位时间内所能处理的含尘气体的流量,一般以体积流量Q表示。实际运行的净化装置,由于本体漏气等原因,往往装置进口和出口的气体流量不同,因此,用两者的平均值表示处理能力。
(2)净化效率
净化效率是表示除尘装置捕集粉尘效果的重要技术指标,可定义为被捕集的粉尘量与进入装置的总粉尘量之比。
总效率η:总效率是指同一时间内净化装置去除的污染物数量与进入装置的污染物数量之比。
通过率:当净化效率很高时,或为了说明污染物的排放率,有时采用通过率来表示除尘装置的性能。所谓通过率是指未被捕集的粉尘量占进入除尘装置的粉尘总量的百分数。
分级除尘效率:除尘装置的总除尘效率的高低,往往与粉尘粒径大小有很大关系。为了表示除尘效率与粉尘粒径的关系,提出分级除尘效率的概念。分级除尘效率是评定除尘装置性能的重要指标,系指除尘装置对某一粒径dpi或某一粒径间隔dpi至dpi+Δdpi内粉尘的除尘效率,简称分级效率。
dc确定后,雷思一利希特模式计算其它粒子的分级效率(水田木村典夫公式):
D——旋风器的直径
(3)尘粒的分割粒径
旋风除尘器的除尘效率与尘粒的粒径有关。粒径越大,效率越高,当粒径大到某一值时,其除尘效率可达100%,此时的尘粒粒径称为全分粒径 ,或称为临界粒径。临界粒径dp愈小,除尘器除尘性能愈好。
同样,除尘效率为50%时相应的尘粒粒径为 ,或称为分割粒径。分割粒径越小,表明除尘器的分离性能越好。
一般而言:dp(100%)≈2-3dp(50%)
分级效率与总除尘效率关系:
其中,是指入口处某一粒径的粒子质量占粒子总质量的百分数。
深度水产
(4)压力损失
压力损失时代表装置能耗大小的技术经济指标,是指装置的进口和出口气流的全风压之差。净化效率压力损失的大小,不仅取决于装置的种类和结构形式,还与处理气体流量大小有关。
即: 式中
—含尘气体通过除尘装置的压力损失,Pa;
—净化装置的压损系数;
—装置进口气流速度,m/s; —气体的密度,kg/m3 。
(5)使用温度(℃)
因为气体温度升高,其粘度变大,使粉尘粒子受到的向心力加大,于是分离效率会下降。为保证除尘效率,高温条件下运行的旋风除尘器应有较大的入口气流速度和较小的截面流速。
5、旋风除尘器的效率因素
(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。
(2)圆筒体直径和高度
A 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。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。
B 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。
(3)排气管直径和深度
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:智能营销客户管理系统排风管直径减小,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。家庭信息箱排风管插入深度一般以略低于进风口底部的位置为宜。 由于旋风除尘器单位耗钢量比较大,因此在设计方案上比较好的方法是从筒身上部向下材料由厚向薄逐渐递减!
6、旋风除尘器的设计
(1)选择除尘器的型式
根据含尘浓度、粒度分布、密度等烟气特征,及除尘要求、允许的阻力和制造条件等因素 。
(2)根据允许的压力降确定进口气速
或取为 12~25 m/s
(3)确定入口截面A,入口宽度b和高度h
(4)确定各部分几何尺寸
旋风除尘器的设计原则:
①为防止粒子短路漏到出口管,h≤s,其中s为排气管插人深度;
②为避免过高的压力损失,b≤(D-de)/2;
③为保持涡流的终端在锥体内部,(H+L)≥3D;
④为利于粉尘易于滑动,锥角=7o~8o;
⑤为获得最大的除尘效率,de/D≈0.4~0.5,(H+L)/de≈8~10;s/de≈1;
7、旋风除尘器的维护
(1)稳定运行参数
旋风式除尘器运行参数主要包括:除尘器入口气流速度,处理气体的温度和含尘气体的入口质量浓度等。
1)入口气流速度。对于尺寸一定的旋风式除尘器,入口气流速度增大不仅处理气量可提高,还可有效地提高分离效率,但压降也随之增大。当入口气流速度提高到某一数值后,分离效率可能随之下降,磨损加剧,除尘器使用寿命缩短,因此入口气流速度应控制在18~23m/s范围内。