旋风除尘器的结构、工作原理及选型参数

  粮食工业的初步除尘和风力输送中的卸料器常常用到旋风分离器，该分离器又叫沙克龙分离器，该设备用在除尘上就是旋风除尘器。下面一起来了解下

  旋风除尘器按气流进气方式分为切流反转式、轴流反转式、直流式等。粮食行业除尘所使用的主要是切流反转式旋风器。工作原理为：含尘气体通过进口起旋结构产生旋转气流，进人旋风除尘器后，沿外壁自上而下作螺旋形旋转运动，这股向下旋转的气流到达锥体底部后，转而向上，沿轴心向上旋转。气流作旋转运动时，尘粒在惯性离心力的作用下移向外壁并减速，在气流和重力共同作用下沿壁面向下落入灰斗排出，去除了粉尘的气体汇向轴心区域由排气芯管向上排出。

  旋风除尘器的性能通常以其处理量、效率、阻力降3个主要技术指标来表示。处理量系指除尘装置在单位时间内所能处理的含尘气体量，它取决于装置的型式和结构尺寸；效率是除尘装置除去的粉尘量与未经除尘前含尘气体中所含粉尘量的百分比；阻力降有时称压力降，它代表含尘气体经过除尘装置所消耗能量大小的一个主要指标。压力损失大的除尘装置，在工作时能量消耗就大，运转费用高。

  （1）切向速度：切向速度在内、外旋流中方向一致朝外。切向速度在内旋流中随筒体半径的减小而减小，在外旋流中随筒体半径的减小而增加，在内、外旋流的交界面处达到最大值。切向分速度使粉尘颗粒在径向方向加速度的作用下产生由内向外的离心沉降速度，从而把粉尘颗粒推到圆筒壁依靠与筒壁的摩擦减速而被分离。

  （2）径向速度：径向速度在内旋流中方向朝外，在外旋流中方向朝内，在内、外旋流的交界面处形成一个假想的圆柱面。径向分速度使得气流在半径方向由外向内推到中心部涡核而随上升气流排离旋风除尘器，形成了旋风分离器的主流，使得旋风除尘器中气固相物质的较好分离。径向分速度的存在也导致了内旋气流在上升过程中流动状态的极度混乱，湍动剧烈形成大量旋涡，把在沉降段(圆筒部份)已与气体分离的尘粒重新又搅拌起来，造成部分尘粒被气体一起排离旋风除尘器的二次扬尘现象，形成了旋风分离器的次流，结果使旋风分离器效率下降。旋风分离器的边壁处和锥体气旋的交换处是二次扬尘的主要区域。

  （3）轴向速度：轴向速度在筒体外壁附近方向朝下，靠近轴心部分方向朝上，且在轴心底部速度最大。当气流由锥筒体底部反转上升时，轴向速度会将已除下的粉尘重新带走，形成返混现象，影响除尘效率。

  此外，由于轴向分速度和径向分速度的存在，使得旋风除尘器在工作时经常形成上灰环和下灰环，其中下灰环对于粉尘颗粒捕集分离有一定的作用，而上灰环的存在使得原来已被捕集分离在圆柱体边壁的粉尘先沿外筒壁向上移动，然后沿顶盖向内移动，又沿内筒的外壁向下移，最后短路而排离旋风器，降低除尘效率。由此可见，克服分离器分离效果不好的办法，必须从三方面着手，一是消除“上灰环”避免尘粒走短路；二是最好能够降低气体分离段的湍流，降低二次杨尘的机会；三是克服尘粒在分离段的负沉降运动(径向运动)。

  选择旋风除尘器时，直径时应尽量小些；如果要求通过的风量较大，可采用若干个小直径的旋风除尘器并联；如果处理气量与多管旋风除尘器相符，以选多管旋风除尘器为宜。

  2、旋风除尘器的入口风速要保持在18-23 m/s，低于18m/s时，其除尘效率将会下降；高于23m/s时，除尘效率提高不明显，但阻力损失增加，能耗增大。

  3、选择旋风除尘器时，要结合实际工况条件，考虑阻力损失和结构及形式，尽可能做到节省动力消耗，同时以便于维护管理。

  5、当含尘气体温度很高时，要注意保温，避免水分在除尘器内凝结。假如粉尘不吸收水分，除尘器的工作时候的温度要比露点温度高出30度左右。假如粉尘吸水性较强，除尘器的工作时候的温度要比露点温度高出40-50度，以避免露点腐蚀。

  6、旋风除尘器结构的密封要好，确保不漏风，尤其是负压操作，更需要注意卸料锁风装置的可靠性。

  7、针对易燃易爆特性粉尘，应设有防爆装置。防爆装置的通常做法是在入口管道上加一个安全防爆阀门。

  8、当粉尘浓度较小时，最大允许的含尘浓度与旋风除尘器的筒直径有关，即直径越大，允许含尘质量浓度也越大。

  一、除尘系统要处理的气体量。当气体温度比较高、含尘量较大时，其风量和密度有必要进行换算。若气体中水蒸气含量较大时，也应考虑水蒸气的影响。

  二、根据所需处理气体的含尘质量浓度、粉尘性质及使用条件等初步选择除尘器类型。

  三、根据需要处理的含尘气体量，计算旋风除尘器直径。或根据选定的含尘气体进口速度和需要处理的含尘气体量算出除尘器入口截面积，再由除尘器各部分尺寸之间的比例关系计算除尘器的具体尺寸。当气体含尘质量浓度较高，或要求捕集的粉尘粒径较大时，应选用较大直径的旋风除尘器；当要求净化程度较高，或要求捕集微细尘粒时，可选较小直径的旋风除尘器并联使用。

  四、必要时按给定条件计算除尘器的分离界限粒径和预期达到的除尘效率，也可直接查旋风除尘器性能表选取，或将性能数据与计算结果进行核对。

  以上就是有关于旋风除尘器的结构、工作原理及选型参数的知识介绍，旋风除尘器是利用含尘气流作旋转运动产生的离心力，将尘粒从气体中分离并捕集下来的装置。旋风除尘器与其他除尘器相比，具有结构相对比较简单、没有运动部件、造价便宜、除尘效率较高、维护管理方便以及适用面宽的特点，对于收集5～10μm以上的尘粒，其除尘效率可达90%左右。大范围的使用在粮食、化工、炉窑、烟气等除尘和工厂通风除尘，也用于工业气力输送系统气固两相分离与物料气力烘干回收等。此外，旋风除尘器亦可当作高浓度除尘系统的预除尘器，能与别的类型高效除尘器串联使用。旋风除尘器在粮食行业也得到了广泛的应用，如原料输送、加工、包装等生产环节的除尘。

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