旋風(fēng)除塵器的結(jié)構(gòu)與工作原理

1、精品文檔 6歡迎下載 、旋風(fēng)除塵器的結(jié)構(gòu)與工作原理 瀏覽字體設(shè)置: 11pt 16pt 匚放入我的網(wǎng)絡(luò)收藏夾_ 一、旋風(fēng)除塵器的結(jié)構(gòu)與工作原理 1 結(jié)構(gòu) 旋風(fēng)除塵器的結(jié)構(gòu)由進(jìn)氣口、圓筒體、圓錐體、排氣管和排塵裝置組成，如圖5-4-1 所示。 圖5-4-1旋風(fēng)除塵器組成結(jié)構(gòu)圖 2工作原理 旋風(fēng)除塵器的工作原理見動(dòng)畫f5-4-1所示。當(dāng)含塵氣流由切線進(jìn)口進(jìn)入除塵器后, 氣流在除塵器內(nèi)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，氣流中的塵粒在離心力作用下向外壁移動(dòng)，到達(dá)壁面，并 在氣流和重力作用下沿壁落入灰斗而達(dá)到分離的目的。 動(dòng)畫f5-4-1 3.旋風(fēng)除塵器內(nèi)的流場分析 (1)流場組成 外渦旋一一沿外壁由上向下旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的氣流。

2、內(nèi)渦旋一一沿軸心向上旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的氣流。 渦流由軸向速度與徑向速度相互作用形成的渦流。 包括上渦流旋風(fēng)除塵器頂蓋，排氣管外面與筒體內(nèi)壁之間形成的局部渦流，它 可降低除塵效率； 下渦流在除塵器縱向，外層及底部形成的局部渦流。 （2）旋風(fēng)除塵器內(nèi)氣流與塵粒的運(yùn)動(dòng) 含塵氣流由切線進(jìn)口進(jìn)入除塵器， 沿外壁由上向下作螺旋形旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)， 這股向下旋 轉(zhuǎn)的氣流即為外渦旋。外渦旋到達(dá)錐體底部后，轉(zhuǎn)而向上，沿軸心向上旋轉(zhuǎn)，最后經(jīng)排 出管排出。這股向上旋轉(zhuǎn)的氣流即為內(nèi)渦旋。向下的外渦旋和向上的內(nèi)渦旋，兩者的旋 轉(zhuǎn)方向是相同的。氣流作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，塵粒在慣性離心力的推動(dòng)下，要向外壁移動(dòng)。到 達(dá)外壁的塵粒在氣流和重力的共同作

3、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)， 頂部的壓力發(fā)生下降， 一部分氣流會(huì)帶著細(xì)小 的塵粒沿外壁旋轉(zhuǎn)向上，到達(dá)頂部后，再沿排出管外壁旋轉(zhuǎn)向下，從排出管排出。這股 旋轉(zhuǎn)氣流即為上渦旋。如果除塵器進(jìn)口和頂蓋之間保持一定距離，沒有進(jìn)口氣流干擾， 上渦旋表現(xiàn)比較明顯。 對旋風(fēng)除塵器內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)的測定發(fā)現(xiàn)， 實(shí)際的氣流運(yùn)動(dòng)是很復(fù)雜的。除切向和軸向運(yùn)動(dòng) 外還有徑向運(yùn)動(dòng)。特林頓（T.Linden ）在測定中發(fā)現(xiàn)，外渦旋的徑向速度是向心的， 內(nèi)渦旋的徑向速度是向外的，速度分布呈對稱型。 （ 3）切向速度 切向速度是決定氣流速度大小的主要速度分量， 也是決定氣流中質(zhì)點(diǎn)離心力大小的 主要因素。 切

4、向速度的變化規(guī)律為： 外渦旋區(qū)：r T,切向速度ut 內(nèi)渦旋區(qū)：r T,切向速度ut To 圖 5-4-2 所示為實(shí)測的除塵器某一斷面上的速度分布和壓力分布。 w 茂號(hào)？n丘 m *-=?丄 Jill 從該圖可以看出，外渦旋的切向速度！是隨半徑r的減小而增加的，在內(nèi)、外渦 旋交界面上，！達(dá)到最大?？梢越普J(rèn)為，內(nèi)外渦旋交界面的半徑ro-( 0.60.65 ) rp (rp為排出管半徑)。內(nèi)渦旋的切向速度是隨r的減小而減小的，類似于剛體的旋轉(zhuǎn) 運(yùn)動(dòng)。 旋風(fēng)除塵器內(nèi)某一斷面上的切向速度分布規(guī)律可用下式表示： 夕卜渦旋v r1/nr=c(5-4-1 ) 內(nèi)渦旋v t/r=c(5-4-2 ) 式中vt

5、 切向速度； 圖5-4-2旋風(fēng)除塵器內(nèi)部的速度分布和壓力分布 r距軸心的距離； c、c、n常數(shù)，通過實(shí)測確定。 一般n=0.50.8，如果近似的取n=0.5，公式(5-4-1 )可以改寫為 忙匸 (5-4-3 ) (4) 徑向速度 實(shí)測表明，旋風(fēng)除塵器內(nèi)的氣流除了作切向運(yùn)動(dòng)外，還要作徑向的運(yùn)動(dòng)，外渦旋的 徑向速度是向心的，而內(nèi)渦旋的徑向速度是向外的。氣流的切向分速度vt和徑向分速度 w對塵粒的分離起著相反的影響，前者產(chǎn)生慣性離心力，使塵粒有向外的徑向運(yùn)動(dòng)，后 者則造成塵粒作向心的徑向運(yùn)動(dòng)，把它推入內(nèi)渦旋。 如果近似認(rèn)為外渦旋氣流均勻地經(jīng)過內(nèi)、外渦旋交界面進(jìn)入內(nèi)渦旋，見圖5-4-3所 示，那末在

6、交界面上氣流的平均徑向速度 式中 l 旋風(fēng)除塵器處理風(fēng)量，m/s H假想圓柱面（交界面）面度， ro 交界面的半徑，m。 （5）軸向速度 (5-4-4) m； 夕卜渦旋的軸向速度向下，內(nèi)渦旋的軸向速度向上。在內(nèi)渦旋，隨氣流逐漸上升，軸 向速度不斷增大，在排氣管底部達(dá)到最大值。 （6）壓力分布 壓力分布：軸向壓力變化較??； 徑向壓力變化大，外側(cè)高，中心低，軸心處為負(fù)壓。 旋風(fēng)除塵器內(nèi)軸向各斷面上的速度分布差別較小，因此軸向壓力的變化較小。從圖 5-4-20可以看出，切向速度在徑向有很大變化，因此徑向的壓力變化很大（主要是靜壓）， 外側(cè)高中心低。這是因?yàn)闅饬髟谛L(fēng)除塵器內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，要有一個(gè) 圖5-4-3交界面上氣流的徑向速度 向心力與離心力相平衡，所以外側(cè)的壓力要比內(nèi)側(cè)高。在外壁附近靜壓最高， 軸心處靜壓最低。試驗(yàn)研究表明，即使在正壓下運(yùn)行，旋風(fēng)除塵器軸心處也保持負(fù)壓， 這種負(fù)壓能一直延伸到灰斗。 據(jù)測定，有的旋風(fēng)除塵器當(dāng)進(jìn)口處靜壓為 +900Pa時(shí)，除塵 器下部