改進(jìn)旋風(fēng)除塵器結(jié)構(gòu)提高除塵效率方法解讀

    旋風(fēng)除塵器是由進(jìn)氣管、排氣管、圓筒體、圓錐體和灰斗組成。旋風(fēng)除塵器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制造、安裝和維護(hù)管理，設(shè)備投資和操作費(fèi)用都較低，已廣泛用于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(fēng)除塵器的效率顯著高于重力沉降室。
　　
　　旋風(fēng)除塵器是利用含塵氣流作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的離心力將塵粒從氣體中分離并捕集下來(lái)的裝置。與布袋除塵器、布袋式除塵器、靜電除塵器、脫硫除塵器相比，以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、制造維修方便、除塵效率較為理想等優(yōu)點(diǎn)，成為目前主要的除塵設(shè)備之一。廣泛應(yīng)用于工廠窯爐煙氣除塵、鍋爐除塵器和工廠通風(fēng)除塵等，如何提高旋風(fēng)除塵器除塵效率是當(dāng)前除塵器行業(yè)需要解決的一個(gè)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(jì)、選用、管理和維護(hù)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(yùn)動(dòng)等都較為復(fù)雜，影響其除塵效率的因素較多，需要我們進(jìn)行全面分析，綜合考慮，尋求最優(yōu)設(shè)計(jì)方案和運(yùn)行管理方法。當(dāng)前，除塵器的許多理論還待研究和探討。隨著對(duì)旋風(fēng)除塵器認(rèn)識(shí)的進(jìn)一步的深入和完善，它必將在除塵脫硫行業(yè)中發(fā)揮更大的作用。
　　
　　一、旋風(fēng)除塵器的結(jié)構(gòu)與原理
　　
　　旋風(fēng)除塵器按氣流進(jìn)氣方式分為切流反轉(zhuǎn)式、軸流反轉(zhuǎn)式、直流式等。切流反轉(zhuǎn)式旋風(fēng)除塵器工作時(shí)含塵氣體通過(guò)進(jìn)口起旋器產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)氣流，進(jìn)人旋風(fēng)除塵器后，沿外壁自上而下作螺旋形旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，這股向下旋轉(zhuǎn)的氣流到達(dá)錐體底部后，轉(zhuǎn)而向上，沿軸心向上旋轉(zhuǎn)。氣流作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，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人灰斗，去除了粉塵的氣體匯向軸心區(qū)域由排氣芯管排出。
　　
　　旋風(fēng)除塵器與其他除塵器相比，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件、造價(jià)便宜、除塵效率較高、維護(hù)管理方便以及適用面寬的特點(diǎn)，對(duì)于收集5～10μm以上的塵粒，其除塵效率可達(dá)90%左右。多管旋風(fēng)除塵器的性能通常以其處理量、效率、阻力降3個(gè)主要技術(shù)指標(biāo)來(lái)表示。處理量系指除塵裝置在單位時(shí)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(shí)稱壓力降，它代表含塵氣體經(jīng)過(guò)除塵裝置所消耗能量大小的一個(gè)主要指標(biāo)。壓力損失大的除塵裝置，在工作時(shí)能量消耗就大，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用高。許多旋風(fēng)除塵器運(yùn)行效率并不高，排放指標(biāo)未到達(dá)設(shè)計(jì)要求，研究和探討旋風(fēng)除塵器除塵效率影響因素，對(duì)提高其除塵效率具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　
　　二、影響除塵器效果的因素
　　
　?。ㄒ唬⒊龎m器結(jié)構(gòu)
　　
　　旋風(fēng)除塵器的各個(gè)部件都有一定的尺寸比例，每一個(gè)比例關(guān)系的變動(dòng)，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(jìn)氣口尺寸、排氣管直徑為主要影響因素。在使用時(shí)應(yīng)注意，當(dāng)超過(guò)某一界限時(shí)，有利因素也能轉(zhuǎn)化為不利因素。另外，有的因素對(duì)于提高除塵效率有利，但卻會(huì)增加壓力損失，因而對(duì)各因素的調(diào)整必須兼顧。
　　
　　1、進(jìn)氣口
　　
　　旋風(fēng)除塵器的進(jìn)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(jìn)氣的進(jìn)口面積對(duì)除塵器有很大的影響，進(jìn)氣口面積相對(duì)于筒體斷面小時(shí)，進(jìn)人除塵器的氣流切線速度大，有利于粉塵的分離。
　　
　　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(duì)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，簡(jiǎn)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(dāng)選擇較小的圓筒體直徑，但若簡(jiǎn)體直徑選擇過(guò)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(duì)于粘性物料。當(dāng)處理風(fēng)量較大時(shí)，因筒體直徑小處理含塵風(fēng)量有限，可采用幾臺(tái)旋風(fēng)除塵器并聯(lián)運(yùn)行的方法解決。并聯(lián)運(yùn)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(gè)除塵器在處理它所承擔(dān)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(jìn)口處被阻擋而增大阻力，因此，并聯(lián)使用時(shí)臺(tái)數(shù)不宜過(guò)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(jī)會(huì)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(xì)小粉塵進(jìn)入內(nèi)旋流的機(jī)會(huì)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(dá)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(dāng)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(shí)，可獲得較為理想的除塵效率。
　　
　　3、排氣管直徑和深度
　　
　　排風(fēng)管的直徑和插入深度對(duì)旋風(fēng)除塵器除塵效率影響較大。排風(fēng)管直徑必須選擇一個(gè)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(shí)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。一般認(rèn)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(guò)淺，易造成進(jìn)風(fēng)口含塵氣流直接進(jìn)入排風(fēng)管，影響除塵效率;排風(fēng)管插入深，易增加氣流與管壁的摩擦面，使其阻力損失增大，同時(shí)，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(jī)會(huì)。排風(fēng)管插入深度一般以略低于進(jìn)風(fēng)口底部的位置為宜。
　　
　　選用合適的方法對(duì)旋風(fēng)分離器的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行改進(jìn)，可以提高旋風(fēng)除塵器的技術(shù)性能。對(duì)于改進(jìn)旋風(fēng)除塵器應(yīng)用于工業(yè)通風(fēng)除塵，還需要做到設(shè)計(jì)方法明確、應(yīng)用前通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證和應(yīng)用中的配套技術(shù)完善。