匯達(dá)氣力輸送用旋風(fēng)除塵器是利用旋轉(zhuǎn)氣流產(chǎn)生的離心力使塵粒從氣流中分離的,用來分離粒徑大于10μm的塵粒。
一、工作原理
1.匯達(dá)氣力輸送用旋風(fēng)除塵器內(nèi)氣流與塵粒的運(yùn)動
氣流從宏觀上看可歸結(jié)為三個運(yùn)動:外渦旋、內(nèi)渦旋、上渦旋。
普通旋風(fēng)器由筒體、錐體、排出管等部分組成。含塵氣流由進(jìn)口沿切線方向進(jìn)入除塵器后,沿器壁由上而下作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,這股旋轉(zhuǎn)向下的氣流稱為外渦旋(外渦流),外渦旋到達(dá)錐體底部轉(zhuǎn)而沿軸心向上旋轉(zhuǎn),zui后經(jīng)排出管排出。這股向上旋轉(zhuǎn)的氣流稱為內(nèi)渦旋(內(nèi)渦流)。外渦旋和內(nèi)渦旋的旋轉(zhuǎn)方向相同,含塵氣流作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動時(shí),塵粒在慣性離心力推動下移向外壁,到達(dá)外壁的塵粒在氣流和重力共同作用下沿壁面落入灰斗。
氣流從除塵器頂部向下高速旋轉(zhuǎn)時(shí),頂部壓力下降,一部分氣流會帶著細(xì)塵粒沿外壁面旋轉(zhuǎn)向上,到達(dá)頂部后,在沿排出管旋轉(zhuǎn)向下,從排出管排出。這股旋轉(zhuǎn)向上的氣流稱為上渦旋。
旋風(fēng)分離器內(nèi)氣流運(yùn)動是很復(fù)雜的,除切向和軸向運(yùn)動外,還有徑向運(yùn)動。在這里,上渦旋不利于除塵。
如何減少上渦旋,降低底部的二次夾帶及出口室氣流旋轉(zhuǎn)所消耗的動力,成為當(dāng)前改進(jìn)旋風(fēng)器的主要問題。V出=15—30m/s
對同樣流量的氣流而言,旋風(fēng)分離器比重力沉降室小得多,但動力消耗多。
二、影響匯達(dá)氣力輸送用旋風(fēng)除塵器的性能的因素
(一)工作條件
1)進(jìn)口速度Vt’,V2增大,則切向速度Vt增大,dcp減小,效率增大。但不能過大,過大會影響氣流運(yùn)動的方向(劇烈、方向混亂),破壞了正常的渦流運(yùn)動,另外阻力會加大,故常選用V2=12—25m/s。
2)氣體物理性質(zhì):μ增大對除塵不利,dcp增大,效率減小。溫度增大,則μ增大,溫度高或μ增大都會使效率減小。
3)粉塵:離心力跟粒徑的三次方成正比,向心力跟粒徑的一次方成正比。綜合來說,dp增大則效率增大,濃度增大則效率增大。
(二)尺寸影響
一般而言,直徑越小,F(xiàn)t越大,則效率越小,過小易逃逸。出口管直徑減小,則r0減小,減少了內(nèi)渦旋,則效率增大。但dpp減小阻力會增大,故不能太小。
筒體長度增大,則效率增大,但過大阻力會增大,所以,筒體長度不大于5倍筒體直徑。另外,希望錐體長度大一點(diǎn),這樣會使切向速度大和距器壁短。旋風(fēng)器斜方對效率影響不大。
(三)分離器的氣密性
漏風(fēng):0% 、 5% 、 15%
η: 90%、 50%、 0
要求保證旋風(fēng)器的氣密性。
旋風(fēng)器一般:①用于粒子較大(>10μm)的場合;
?、诔龎m效率不太高;
?、蹪舛容^高時(shí)作為初級處理;
?、芸纱?lián)使用。
三、的分類及選型
(一)旋風(fēng)除塵器的分類
1.按氣體流動狀況分:
切流返轉(zhuǎn)式旋風(fēng)除塵器:常用的型式為直入式和螺殼式。含塵氣體由筒體沿側(cè)面沿切線方向?qū)搿?br />
軸流式旋轉(zhuǎn)除塵器:軸流直流式和軸流反旋式。
2.按結(jié)構(gòu)形式分:圓筒體、長錐體、旁通式、擴(kuò)散式。
(二)旋風(fēng)除塵器的選型
旋風(fēng)除塵器的選型一般選用計(jì)算法和經(jīng)驗(yàn)法。
計(jì)算法:①由入口濃度c0,出口濃度ce(或排放標(biāo)準(zhǔn))計(jì)算除塵效率η;
?、谶x結(jié)構(gòu)型式;
?、鄹鶕?jù)選用的除塵器的分級效率ηd(分級效率曲線)和凈化粉塵的粒徑頻度分布f0,計(jì)算ηT,若ηT>η,即滿足要求,否則按要求重新計(jì)算。
?、艽_定型號規(guī)格
?、萦?jì)算壓力損失。
經(jīng)驗(yàn)法:①計(jì)算所要求的除塵效率η;
?、谶x定除塵器的結(jié)構(gòu)型式;
?、鄹鶕?jù)選用的除塵器的η—Vi實(shí)驗(yàn)曲線,確定入口風(fēng)速Vi;
?、芨鶕?jù)氣量Q,入口風(fēng)速Vi計(jì)算進(jìn)口面積A;
四、旋風(fēng)除塵器的設(shè)計(jì)
步驟:尺寸比例確定;旋風(fēng)除塵器的壓力降;效率。
(一)尺寸比例
1.筒體直徑D:D愈小,愈能分離細(xì)小顆粒,但過小易引起堵塞。一般D:150-200mm~800-1100mm
若處理氣量大,可并聯(lián)使用或采用多管式旋風(fēng)器。
2.入口尺寸(圓形和矩形)
為減小顆粒的入射角,一般采用矩形(長H、寬B、面積A、)
k=A/D2=HB/D2 類型系數(shù)k一般取0.07-0.3,蝸殼型入口的k較大,D較小,處理氣量Q大,H/B為2-4。
3.排氣管:多為圓形,且與筒體同心,一般d=(0.4-0.6)D0。
深度h:切線式h小,則壓損小,但效率降低。經(jīng)驗(yàn)取h≈De或稍低于入口管底部。
4.筒體L1,錐體L2:L1=(1.4-2.0)D
L2=(2.0-3.0)D L1+ L2≤5D≈(3-4)D
L1/ L2≈1.5/2.5較宜。
5.圓錐角α:一般取20?-30?
6.排塵口直徑Dc:Dc=(0.25-0.5)D0,一般Dc≥70mm。
(二)旋風(fēng)除塵器的壓力降
旋風(fēng)除塵器的壓力損失與其結(jié)構(gòu)型時(shí),運(yùn)行條件等因素有關(guān)。據(jù)實(shí)驗(yàn),旋風(fēng)器的壓力降與進(jìn)口速度的平方成正比。