旋风除尘器的直径、气体进口以及排气管形状和大小是旋风除尘器性能的主要因素

  

  旋风除尘器的直径、气体进口以及排气管形状和大小是旋风除尘器性能的主要因素。

  一般，旋风除尘器的直径越小，旋转半径越小，粉尘颗粒所受的离心力越大，旋风除尘器的除尘效率也就越高。但过小的筒体直径，由于旋风除尘器器壁与排气管太近，造成较大直径颗粒有可能反弹至中心气流而被带走，使除尘效率降低。另外，筒体太小会造成堵塞，尤其是对于黏性物料。因此，一般筒体直径不宜小于50～75mm。工程上常用的旋风除尘器的直径（多管式旋风除尘器除外）是在200mm以上。如今，旋风除尘器的直径也日趋大型化，已出现大于1000mm，甚至2000mmm的大型旋风除尘器。

  通常，较高除尘效率的旋风除尘器，都有较大的长度比例。它不但使进入筒体的尘粒停滞时间增长，有利于分离，且能使尚未到达排气管的颗粒，有更多的机会从旋流核心中分离出来，减少二次夹带，以提高除尘效率。足够长的旋风除尘器，还能够尽可能的防止旋转气流对灰斗顶部的磨损。但是过长的旋风除尘器，会占据较大的空间，尤其对于内旋风除尘器来说，更受到设备内部空间位置的限制。因此，提出了旋风除尘器自然长度l这一概念。即从排气管下端至旋风除尘器自然旋转顶端的距离，在设计中，旋风除尘器的高度H，应保证有足够的自然长度，但大于自然长度的的过长旋风除尘器显然也是不经济的。一般常取旋风除尘器的圆筒段高度，=(1.5～2.0)。旋风除尘器的圆锥体可以在较短的轴向距离内将外旋流变为内旋流，因而节约了空间和材料。另外，在“自由旋转区”采用圆锥型结构，旋转半径可逐渐变小，使切向速度逐步的提升，离心力随之增大，这样，除尘效率将会随离心力的增加而提高。圆锥体的另一个作用，是将已分离出来的粉尘微粒集中于旋风除尘器中心，以便将其排入储灰斗中。

  旋风除尘器的圆锥高度，直接与圆锥体的半锥角和锥体下端排灰口直径有关。当锥体高度一定，而锥体角度较大时，由于气流旋流半径很快变小，非常容易导致核心气流与器壁撞击，使沿锥壁旋转而下的尘粒被内旋流所带走，影响除尘效率。所以，半锥角不宜过大，另外，它还取决于粉尘颗粒的物理性质，一般30°，或小于90°减去粉尘的内摩擦角。设计时常取为13°～15°。

  在旋风除尘器气流中，“自由旋流”的轴线通常是偏的，这个偏心度，根据实验所侧大约为。为防止由于核心旋流与锥壁接触时将已分离下来的粉尘重新卷入核心旋流，而造成二次夹带，要求排灰口直径不小于。对于较大的旋风除尘器和在处理粉尘浓度较高的情况下，应考虑能使粉尘顺利排出的。即通过排灰口的粉尘的质量流速不宜过大。这就要设计较大的排灰口直径。但排灰口直径越大，则会有较多的气体进入灰斗，形成激烈的旋涡气流，反而容易将已捕集的粉尘重新卷起，影响除尘效率。

  （1）进口型式旋风除尘器的进口型式主要有轴向进口和切向进口两种。切向进口又分为螺旋面进口、渐开线进口及切向进口。 切向进口为最普通的一种进口型式，制造简单，用得比较多。这种进口型式的旋风除尘器外观尺寸紧凑。

  （2）进口管的型式与位置进口管可以制成矩形和圆形两种型式。但由于圆形进口管与旋风除尘器器壁只有一点相切，而矩形进口管其整个高度均与筒壁相切。故一般多采用矩形进口管。

  宽度越小，临界粒径越小，除尘效率越高。但过长而窄的进口也是不利的。因为进口太长，为了要保持一定的气体旋转圈数N，必须加长筒体，否则除尘效率仍不能提高。一般矩形进口管高与宽之比为：a/b=2/3 一种与旋风除尘器的顶盖相平，这有利于清除上旋流；另一种则与顶盖由一定距离，这可使细粉尘富集在顶盖下面的上旋流中，通过旁室将其送入主旋流进一步分离，以减少短路机会

  常见的排气管型式有直管型和收缩型两种， 在相同的排气管直径下，下端采用收缩型式，既不影响旋风除尘器的除尘效率，又能够更好的降低阻力损失。所以，在设计分离较细粉尘的旋风除尘器时，可考虑设计成这种型式的排气管。

  一定范围内，排气管直径越小，则旋风除尘器的除尘效率越高，压力损失也越大。反之，除尘器的效率越低，压力损失也越小。当=2.5～3时，除尘效率达到最高点。如再增加（即减小排气管直径），除尘效率提高缓慢，但阻力系数急剧上升。 在旋风除尘器设计时，需控制D

  0/d 在一定的范围内，即排气管直径不能取得过小，以免带 来动能消耗过大的后果。 一般常取=（0.3～0.5）

  由于旋流是在排气管与器壁之间运动。因此，排气管的插入深度h直接影响旋风除尘器的性能。插入深度过大，缩短了排气管与锥体底部的距离，减少了气体的旋转圈数N。同时也增多了二次夹带了机会。排气管插入深度过大，会增加表面摩擦，提高了压力损失。但插入深度过小，或甚至不插入筒体，会造成正常旋流核心的弯曲，甚至破坏，使其处于不稳定状态。同时也易引起气流短路而降低除尘效率。因此，插入深度要适当，一般为 是旋风除尘器设计中最容易被忽视的部分。一般都把它仅看作是排除粉尘的装置。其实在除尘器的锥底处，气流非常接近高湍流，而粉尘也正是由此排出。因此，二次夹带的机会也就更多。再则，旋流核心为负压，如果设计不当，造成灰斗漏气，就会使粉尘的二次飞扬加剧，严重的影响除尘效率。

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