旋风除尘器课件

旋风除尘器

cycloneseparator

旋风除尘器是利用旋转气流产生的离心力使尘粒从气流中分离的，用来分离粒径大于10μm的尘粒旋风除尘器是利用旋转气流产生的离心力使尘粒从气流中分离的，用来分离粒径大于5—10μm以上的的颗粒物。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，操作维修方便，压力损失中等，动力消耗不大，可用于各种材料制造，能用于高温、高压及腐蚀性气体，并可回收干颗粒物。缺点：效率80%左右，捕集<5μm颗粒的效率不高，一般作预除尘用。一、工作原理

1．除尘器内气流与尘粒的运动气流从宏观上看可归结为三个运动：外涡旋、内涡旋、上涡旋。含尘气流由进口沿切线方向进入除尘器后，沿器壁由上而下作旋转运动，这股旋转向下的气流称为外涡旋（外涡流），外涡旋到达锥体底部转而沿轴心向上旋转，最后经排出管排出。这股向上旋转的气流称为内涡旋（内涡流）。外涡旋和内涡旋的旋转方向相同，含尘气流作旋转运动时，尘粒在惯性离心力推动下移向外壁，到达外壁的尘粒在气流和重力共同作用下沿壁面落入灰斗。气流从除尘器顶部向下高速旋转时，顶部压力下降，一部分气流会带着细尘粒沿外壁面旋转向上，到达顶部后，在沿排出管旋转向下，从排出管排出。这股旋转向上的气流称为上涡旋。2．气流的速度为方便，常把内外旋流气体的运动分解为三个速度分量：切向速度Vθ、径向速度Vr、轴向速度Vz。1）切向速度切向速度是决定气流合速度大小的主要速度分量，也是决定气流质点离心力和颗粒捕集效率的主要因素。切向速度的分布2．气流的速度a．切向速度Vt外涡旋：Vt随半径r的减小而增大，在内外涡旋的交界面上Vt最大，交界面半径r0≈(0.66～0.65)rp，rp为排出管半径。内涡旋：Vt随半径r的减小而减小。某一断面上的切向速度分布规律为：外旋：n=0.5，有内旋：n=-1，有内外交界面：n=0，有Vt=常数，最大，对应直径为Di,Di=(0.6～1.0)De(排气管直径)。B.

径向速度Vr：假设内外涡旋的交界面是圆柱面，外涡旋均匀通过该柱面进入内涡旋，那麽认为气流通过此圆柱面时的平均速度就是外涡旋气流的平均径向速度Vr。Q——处理气体量；F——假想圆柱面表面积。二、临界粒径与压降1.半分离直径cutdiameter分级效率为50%的粉尘粒径为半分离直径或切割直径dc50。临界粒径dcp愈小，除尘效率愈高。2.除尘器内的压力降pressuredrop除尘器内的压力分布

pressuredistribution

尘粒在旋风器中受到两个力的作用：a.离心力b.向心力

离心力ft：向心力fd：

(Rep≤1时)在交界面上尘粒有三种情况：①ft>fd

移向外壁②fd>ft移向内壁③ft=fd进去50%，出来50%，即除尘效率为50%。一般而言：dp(100%)≈2-3dp(50%)为什麽忽略了粉尘的质量呢？因为重力等于mg，离心力设Vt=30m/s，r=0.1m，

离心力远远大于重力，故重力可忽略。半分离直径的求法：1．拉波尔经验表达式：适用于切线、螺旋、蜗壳式入口旋风器。

H、B——气流入口的宽度与高度；L1、L2——圆筒与圆锥的高度。临界粒径dcp根据假想圆筒理论求取

由ft=fd

得：r0——假想圆柱面半径当处理气量为Q(m3/s)时，则代入上式得：

2．阻力：

ξ——阻力系数缺乏实验数据时，可用下式表示：

K——常数，等于20—40；A——进口面积，a×b；L——筒体长度；H——锥体长度；dpp——排出管直径。ξ的求法：1）Shep眨herd盖—Lap懒ple式，2）Lou吊is—醒Tho劲dor亦e式，（二）捕盲集效率1．经验扣式：水田古木村典夫D——旋风器的膝直径2．由素的关泊系图查取3．（四）玻影响效趟率的因贩素1．工作度条件1）进捧口速度VI,VI增大，节则切向炉速度Vθ增大，dcp减小，餐效率增位大。但戒不能过刊大，过翻大会影控响气流跃运动的头方向（惊剧烈、清方向混璃乱），街破坏了军正常的肺涡流运脑动，另孙外阻力寇会加大与，故常医选用V2=12—豪25m/泊s。2）除尘器的饱结构尺寸一般而言山，直径越蜡小，Ft越大，则困效率越小包，过小易昼逃逸。出投口管直径隐减小，则r0减小，哗减少了酿内涡旋钳，则效弱率增大谨。但dpp减小阻力跨会增大，郊故不能太善小。筒体长析度增大柜，则效慢率增大诱，但过喝大阻力画会增大源，所以恩，筒体晓长度不悄大于5污倍筒体爆直径。去另外，嫂希望锥遇体长度躬大一点卖，这样蒸会使切腹向速度友大和距壤器壁短嘉。旋风器厌斜放对众效率影屈响不大写。2．流体辩性质对于气体填而言，μ增大对猎除尘不祥利，dcp增大，效换率减小。痕温度增大休，则μ增大，温崖度高或μ增大都会歉使效率减往小。粉尘粒蝇径与密担度：离适心力跟通粒径的功三次方萄成正比刮，向心麦力跟粒萍径的一脏次方成竹正比。辆综合来踪蝶说，dp增大则效蹲率增大，芳又因为所以，ρp小，难分碗离，影蕉响捕集效浴率。3．分离锁器的气密亦性漏风率：惭0%、陕5%舟、15孔%η：秒90%脸、5帜0%、遗0要求保言证旋风夺器的严傲密性。旋风器忘一般：扒①用于勇粒子较晚大（>咏10μm）的场合；②除尘效松率不太高闻；③浓度金较高时亏作为初眨级处理伙；④可串假联使用傍。三、旋风役除尘器的灯分类及选街型（一）旋风剧除尘器的左分类1．按帜气体流巷动状况起分：切流返转吸式旋风除志尘器：常雁用的型式供为直入式乐和螺壳式念。含尘气田体由筒体寻沿侧面沿侍切线方向头导入。轴流式旋蔬转除尘器攀：轴流直而流式和轴闸流反旋式苗。2．按结委构形式分：圆筒腔体、长遗锥体、相旁通式挺、扩散慨式。（二）旋捡风除尘器闪的选型旋风除尘货器的选型兵一般选用柏计算法和傻经验法。计算法：①由入口薄浓度c0，出口浓度ce（或排放克标准）参计算除私尘效率η；②选结构沉型式；③根据肠选用的炼除尘器把的分级夕效率ηd（分级效率齿曲线）和掘净化粉尘夹的粒径频牙度分布f0，计算ηT,若ηT>η,即满足要逝求，否则双按要求重混新计算。④确定用型号规狸格⑤计算压邻力损失。经验法：①计算软所要求挠的除尘刷效率η；②选定除尘累器的结构扣型式；③根据选侍用的除尘摄器的η—V妥i实验曲夺线，确现定入口摸风速Vi；④根据气量Q，入口风依速Vi计算进口情面积A；⑤由旋风态器的类疾型系数求除尘嫩器筒体眠直径D，然后便台从手册诉中查到的所需的艰型号规凳格。四、旋风里除尘器的芳设计步骤：尺寸比例恰确定；旋风除些尘器的插压力降必；效率。（一）蒜尺寸比休例1．筒珍体直径D：D愈小，摇愈能分形离细小灾颗粒，诞但过小宝易引起析堵塞。为此，有咳人用作为限制咱指标。D：1片50-算200挂mm～洽800样-11策00m薯m若处理拥气量大梳，可并惠联使用票或采用愧多管式符旋风器奥。2．入口急尺寸（圆颠形和矩形帐）为减小颗总粒的入射这角，一般榜采用矩形皂（长H、宽B、面积A、）类型系剩数k一般取庄0.0洒7-0贸.3，压蜗壳型棋入口的k较大，D较小，涂处理气巾量Q大，H/B为2-顾4。3．排乌气管：多为圆纽奉形，且籍与筒体婶同心，析一般d=(桐0.4错-0.蒸6)D0。深度h：切线式h小，则症压损小土，但效壳率降低作。经验什取h≈)猴De或稍低闷于入口密管底部