1.工作原理

含塵氣體從入口進入導流葉片，由于葉片導流作用氣體做快速旋轉(zhuǎn)運動。含塵旋轉(zhuǎn)氣流在離心力的作用下，氣流中的粉塵被拋到除塵器外圈直至器壁中心，干凈氣體從排氣管排出，粉塵集中到卸灰裝置卸下。直流式旋風除塵器可以水平使用，阻力損失相對較低，配置靈活方便，使用范圍較廣。

2.構(gòu)造特點

直流式旋風除塵器是為解決旋風除塵器內(nèi)被分離出來的灰塵可能被旋轉(zhuǎn)上升的氣流帶走而設(shè)計的。在這種除塵器中，繞軸旋轉(zhuǎn)的氣流只是朝一個方向做軸向移動。它包括四部分：①筒體，一般為圓筒形；②人口，包含產(chǎn)生氣體旋轉(zhuǎn)運動的導流葉片組成；③出口，把凈化后的氣體和旋轉(zhuǎn)的灰塵分開；④灰塵排放裝置。直流式旋風除塵器內(nèi)氣流旋轉(zhuǎn)形狀。

（1）除塵器筒體 筒體形狀一般只是直徑和長度有所變化。其直徑比較小的，除塵效率要高一些。但直徑太小，則有被灰塵堵塞的可能，筒體短的除塵器中，灰塵分離的時間可能不夠，而長的除塵器會損失渦旋的能量增加氣流的紊亂度，以致除塵效率降低。直流式旋風除塵器各部分尺寸與本體直徑之比。

（2）入口形式 直流式旋風除塵器的入口形式多是繞穀安裝固定的導向葉片使氣體產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動。入口形式有各種不同的設(shè)計，（a）、（b）、（d）、（f）應(yīng)用較多，葉片與軸線呈45°，只是葉片形式不同而已，（c）、（e）入口形式較少應(yīng)用。（h）比較特殊，它有一個短而粗的形狀異常的穀，以限制葉片部分的面積，從而增加氣體速度對灰塵的離心力；灰塵則由于旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的相對運動而分離。（i）的入口前有一個圓錐形凸出物，使渦旋運動在入口前就開始。同普通旋風除塵器雷同，它不用導流葉片而用切向入口來造成強烈旋轉(zhuǎn)，目的在于使大粒子以小的角度和壁碰撞，結(jié)果只是沿著壁面彈跳，而不是從壁面彈回，因而可以提高捕集大粒子的效率。（k）與旋流除塵器近似，它是環(huán)繞人口周圍按一定間隔排列許多噴嘴1，用一個風機向環(huán)形風管2供給氣體，再經(jīng)過這些噴嘴噴射出來，使進入旋風除塵器的含塵氣體3處旋轉(zhuǎn)。來自二次系統(tǒng)的再循環(huán)氣體經(jīng)過交叉管道4在5處軸向噴射出來。

（3）出口形式所示是氣體和灰塵出口的幾種形式。（a）、（b）、（c）是常用的排氣和排灰形式，都是從中間排出干凈氣體，從整個圓周排出灰塵。（d）在末端設(shè)環(huán)形擋板，用以限制氣體，讓它從中央?yún)^(qū)域排出，阻止灰塵漏進潔凈氣體出口，灰塵只從圓周的兩個敞口排出去。（e）的排氣管帶有幾乎封閉了環(huán)形空間的法蘭，它只容許灰塵經(jīng)過周圍條縫出去。（f）則用法蘭完全封住環(huán)形空間，灰塵經(jīng)一條縫外逸。對除塵器管體和干凈氣體排出管之間的環(huán)形空間的寬度和長度，差別很大，除塵器的寬度從0.1D。到0.2D.或更大，長度從0.1D。到0.6D。再到1.3D。。

（4）粉塵排出方式 從氣體中分離出來的灰塵的排出方式，有三種方法可以利用：①沒有氣體循環(huán)；②部分循環(huán)；③全部循環(huán)。種方法沒有二次氣流，從除塵器中出來的灰塵在重力作用下進入灰斗，簡單實用，優(yōu)點明顯。從潔凈氣體排出管的開始端到灰塵離開除塵器的通道必須短，而且不能太窄，以免被沉降的灰塵堵塞。

第二種方法是從每個除塵器中吸走一部分氣體，粗粒塵在重力作用下落入灰斗，而較細的灰塵則隨同抽出的氣體經(jīng)管道至第二級除塵器。這種方法可以增加除塵效率。

第三種方法是把全部灰塵隨同氣體一起吸入第二級除塵器。這種方法不用灰斗，而是從設(shè)備底部吸二次氣流；再回到直流式除塵器組后面的主管道內(nèi)。循環(huán)氣體系統(tǒng)的優(yōu)點在于一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)的總效率比不用二次系統(tǒng)時高，而功率消耗增加不多，這是因為只有總氣量的一小部分進入二次氣路，雖然壓力損失可能大，但風量小，用小功率風機就可以輸送。也有用其他方法來產(chǎn)生二次氣流的。例如（b）葉片后面，在除塵器筒體上有若干條縫 S把氣體從周圍空間引入除塵器，從而在排塵口產(chǎn)生相應(yīng)的氣體外流。再（g）在葉片毅中心有一根管子（圖中用虛線表示），依靠這一點和除塵周圍的壓差提供二次系統(tǒng)所需的壓頭，使氣體經(jīng)過這根管子流入除塵器。

3. 性能計算

（1）影響性能的因素

①負荷。直流式除塵器和回流式除塵器相比，它的除塵效率受氣體流量變化的影響輕，對負荷的適應(yīng)性比后者好。當氣體流量下降到效果流量的 50%時，除塵效率下降5%；上升到流量的125%時，效率幾乎不變。壓力損失和流量大致成平方關(guān)系。

②葉片角度和高度。除塵器導流葉片設(shè)計是直流式旋風除塵器的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，其角度似乎是和氣流初的方向成45°，因為把角度從35°增加到45°，除塵效率有顯著提高，再多傾斜5°，對效率就無影響，而阻力卻有所增加。如果把葉片高度降低（從葉片根部起沿徑向方向到頂部的距離），由于環(huán)形空間變窄，以致速度增加，而使離心力加大，效率提高。

③排塵環(huán)形空間的寬度。除塵效率隨著排氣管直徑的縮小，或者說隨著環(huán)形空間的加寬而提高。除塵效率的提高，是因為在除塵器截面上從軸心到周圍存在著灰塵濃度梯度，也就是靠近軸心的氣體比較干凈；另一方面，靠近壁面運動的氣體，在進入潔凈氣體排出管時在環(huán)形空間人口處形成灰塵的慣性分離，如果環(huán)形空間比較寬，氣體的徑向運動更顯著，這種慣性分離就更有效。從排塵口抽氣有提高除塵效率的作用，而且對細粒子的作用比對粗粒子大。

(2）分離粒徑 設(shè)氣流經(jīng)過人口部分的導流葉片時為絕熱過程，在分離室中（出口側(cè)）氣體的壓力p、溫度T和體積Q（用角標c表示）可以根據(jù)葉片前面的原始狀況（用角標i表示）來計算。