旋風(fēng)除塵器是除塵裝置的一類(lèi)。除塵機(jī)理是使含塵氣流作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，借助于離心力將塵粒從氣流中分離并捕集于器壁，再借助重力作用使塵粒落入灰斗。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。
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。利用這一個(gè)原理基礎(chǔ)成功研究出了一款除塵效率為百分之九十以上的旋風(fēng)除塵裝置。
在機(jī)械式除塵器中，旋風(fēng)式除塵器是效率高的一種。
它適用于非黏性及非纖維性粉塵的去除，大多用來(lái)去除5μm以上的粒子，并聯(lián)的多管旋風(fēng)除塵器裝置對(duì)3μm的粒子也具有80～85%的除塵效率。選用耐高溫、耐磨蝕和腐蝕的特種金屬或陶瓷材料構(gòu)造的旋風(fēng)除塵器，可在溫度高達(dá)1000℃，壓力達(dá)500×105Pa的條件下操作。
從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)諸方面考慮旋風(fēng)除塵器壓力損失控制范圍一般為500～2000Pa。因此，它屬于中效除塵器，且可用于高溫?zé)煔獾膬艋?，是?yīng)用廣泛的一種除塵器，多應(yīng)用于鍋爐煙氣除塵、多級(jí)除塵及預(yù)除塵。
旋風(fēng)除塵器是利用離心力來(lái)除塵的，離心力愈大，除塵效果愈好。在圓周運(yùn)動(dòng)(或曲線運(yùn)動(dòng))中粉塵所受到的離心力為F=ma，式中，F(xiàn)——離心力，N；m——粉塵的質(zhì)量，kg；a——粉塵離心加速度，m/s2。因?yàn)椋琣=VT2/R，式中，VT——塵粒的切向速度，m/s；R——?dú)饬鞯男D(zhuǎn)半徑，m， 所以，F(xiàn)=mVT/R?？梢?jiàn)，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)除塵器人口的氣流速度，旋風(fēng)除塵器的離心力就愈大。
旋風(fēng)除塵器的進(jìn)口氣量為Q=3600AVT，式中，Q——旋風(fēng)除塵器的進(jìn)口氣量， m3/h； A——旋風(fēng)除塵器的進(jìn)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， 除塵器人口的氣流速度與進(jìn)口氣量成正比，而旋風(fēng)除塵器的進(jìn)口氣量是由引風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)量決定的。
可見(jiàn)，提高進(jìn)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(shí)，也可提高處理含塵風(fēng)量。但進(jìn)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(duì)每一種特定的粉塵旋風(fēng)除塵器都有一個(gè)臨界進(jìn)風(fēng)口氣流速度，當(dāng)超過(guò)這個(gè)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(jìn)風(fēng)口氣流增加，除塵阻力也會(huì)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(jì)性，進(jìn)風(fēng)口的氣流速度控制在12~20 m/s之間，大不超過(guò)25m/s，一般選14m/s為宜。
根據(jù)除塵效率計(jì)算公式η=(1- So/Si)×100%，式中，η——除塵效率；So——出口處的粉塵的流人量，kg/h；Si——進(jìn)口處的粉塵的流人量，kg/h。
因?yàn)樾L(fēng)除塵器的除塵效率不可能為100%，當(dāng)進(jìn)口粉塵流人量增加后，除塵效率雖有提高，排氣管排出粉塵的量也會(huì)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(gè)旋風(fēng)除塵器串聯(lián)使用的多級(jí)除塵方式，達(dá)到減少排放的目的。
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