除塵旋風(fēng)直流器

1.工作原理

含塵氣體從入口進(jìn)入導(dǎo)流葉片，由于葉片導(dǎo)流作用氣體做快速旋轉(zhuǎn)運(yùn)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(fēng)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(diǎn)

直流式旋風(fēng)除塵器是為解決旋風(fēng)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(jì)的。在這種除塵器中，繞軸旋轉(zhuǎn)的氣流只是朝一個(gè)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(yùn)動的導(dǎo)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(fēng)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(shí)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(fēng)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(fēng)除塵器的入口形式多是繞穀安裝固定的導(dǎo)向葉片使氣體產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。入口形式有各種不同的設(shè)計(jì)，（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(gè)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(yùn)動而分離。（i）的入口前有一個(gè)圓錐形凸出物，使渦旋運(yùn)動在入口前就開始。同普通旋風(fēng)除塵器雷同，它不用導(dǎo)流葉片而用切向入口來造成強(qiáng)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(gè)風(fēng)機(jī)向環(huán)形風(fēng)管2供給氣體，再經(jīng)過這些噴嘴噴射出來，使進(jìn)入旋風(fēng)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(gè)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(jìn)潔凈氣體出口，灰塵只從圓周的兩個(gè)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(jìn)入灰斗，簡單實(shí)用，優(yōu)點(diǎn)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(gè)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(xì)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(diǎn)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(shí)高，而功率消耗增加不多，這是因?yàn)橹挥锌倸饬康囊恍〔糠诌M(jìn)入二次氣路，雖然壓力損失可能大，但風(fēng)量小，用小功率風(fēng)機(jī)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(diǎn)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(jì)算

（1）影響性能的因素

①負(fù)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(fù)荷的適應(yīng)性比后者好。當(dāng)氣體流量下降到效果流量的 50%時(shí)，除塵效率下降5%；上升到流量的125%時(shí)，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(dǎo)流葉片設(shè)計(jì)是直流式旋風(fēng)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?yàn)榘呀嵌葟?/span>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?yàn)樵诔龎m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(yùn)動的氣體，在進(jìn)入潔凈氣體排出管時(shí)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(yùn)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(xì)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(dǎo)流葉片時(shí)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(biāo)c表示）可以根據(jù)葉片前面的原始狀況（用角標(biāo)i表示）來計(jì)算。