第51章旋風收塵器

1、第十二章第十二章 收塵設(shè)備收塵設(shè)備第第5.2節(jié)節(jié) 旋風收塵旋風收塵( (分離分離) )器器一、旋風收塵器的工作原理一、旋風收塵器的工作原理 當含塵氣體由進氣口以較高的速度（一般為當含塵氣體由進氣口以較高的速度（一般為1225ms)沿外圓筒沿外圓筒的切向進入外圓筒后，形成旋轉(zhuǎn)運動，由于內(nèi)外筒體及頂蓋的限制，的切向進入外圓筒后，形成旋轉(zhuǎn)運動，由于內(nèi)外筒體及頂蓋的限制，逼迫氣流在其間由上向下作螺旋線形的旋轉(zhuǎn)運動，稱為逼迫氣流在其間由上向下作螺旋線形的旋轉(zhuǎn)運動，稱為外旋流外旋流。含塵。含塵氣流旋轉(zhuǎn)運動過程中，產(chǎn)生很大的離心力。由于固體塵粒慣性力比氣氣流旋轉(zhuǎn)運動過程中，產(chǎn)生很大的離心力。由于固體塵粒慣性

2、力比氣體大很多，被甩向筒壁失去能量沿壁滑下，與氣流逐漸分離，在外圓體大很多，被甩向筒壁失去能量沿壁滑下，與氣流逐漸分離，在外圓筒壁下部形成料粒濃集區(qū)，經(jīng)排灰口進入儲灰箱中。旋轉(zhuǎn)下降的外旋筒壁下部形成料粒濃集區(qū)，經(jīng)排灰口進入儲灰箱中。旋轉(zhuǎn)下降的外旋流沿錐體向下運動時，隨著圓錐的收縮而向收塵器中心靠攏，旋轉(zhuǎn)氣流沿錐體向下運動時，隨著圓錐的收縮而向收塵器中心靠攏，旋轉(zhuǎn)氣流進入排氣管半徑范圍附近。由于下面呈密封狀態(tài)而迫使氣流開始旋流進入排氣管半徑范圍附近。由于下面呈密封狀態(tài)而迫使氣流開始旋轉(zhuǎn)上升，形成一股自下向上的螺旋線運動氣流，稱為轉(zhuǎn)上升，形成一股自下向上的螺旋線運動氣流，稱為內(nèi)旋流內(nèi)旋流，也稱核，

3、也稱核心流，最后凈化氣體經(jīng)排氣管向外排出。心流，最后凈化氣體經(jīng)排氣管向外排出。 問題：問題：1、含塵氣體為什么要切向、含塵氣體為什么要切向進入旋風筒？進入旋風筒？2、為什么旋風筒的下部要、為什么旋風筒的下部要做成錐形筒？做成錐形筒？3、旋風收塵器中氣流有哪旋風收塵器中氣流有哪些流動形式？些流動形式？1、含塵氣體以較高的速度（、含塵氣體以較高的速度（1225m/s）切向進入旋風筒，。切向進入旋風筒，。2、依靠慣性離心力使粉塵從氣體中分離出、依靠慣性離心力使粉塵從氣體中分離出來。來。3、收塵器內(nèi)存在兩種主要旋流：內(nèi)旋流與、收塵器內(nèi)存在兩種主要旋流：內(nèi)旋流與外旋流。外旋流。要點：要點：二、旋風收塵器

4、內(nèi)氣流運動的速度二、旋風收塵器內(nèi)氣流運動的速度1、切向速度、切向速度ut ： ut 是氣流速度中的主要分是氣流速度中的主要分量，它是量，它是控制氣流穩(wěn)定，使控制氣流穩(wěn)定，使含塵氣體產(chǎn)生慣性離心力的含塵氣體產(chǎn)生慣性離心力的主要因素，在主要因素，在ut 的作用下，的作用下，使塵粒由里向外離心沉降。使塵粒由里向外離心沉降。utur ut rn = 常數(shù)常數(shù) 式中式中n為速度分布指數(shù)，為速度分布指數(shù)， n =0.50.9 ut 隨著軸心距離的減小而隨著軸心距離的減小而增大，增大，準自由渦準自由渦討論：討論： ut /r =常數(shù)常數(shù) ut 隨著軸心距離的減小而減小，隨著軸心距離的減小而減小，強制渦強制渦

5、1）外旋流處的）外旋流處的ut2）內(nèi)旋流處的）內(nèi)旋流處的ut問題：問題： 2、 ut 的大小對旋風收塵器工作性能有什么影響？的大小對旋風收塵器工作性能有什么影響？ 在內(nèi)、外旋流交界圓柱面上，在內(nèi)、外旋流交界圓柱面上， ut最大。最大。 實驗實驗測試表明：交界圓柱面直徑測試表明：交界圓柱面直徑 di=(0.61)d d是排氣管直徑是排氣管直徑1、 ut 最大位置在何處？最大位置在何處？2、徑向速度、徑向速度ur 徑向速度可使塵粒沿半徑徑向速度可使塵粒沿半徑方向由外向里推至旋流中心，方向由外向里推至旋流中心，阻礙塵粒的沉降。徑向速度阻礙塵粒的沉降。徑向速度愈大，分離效率就愈低愈大，分離效率就愈低

6、目前對它的研究還在進行目前對它的研究還在進行中，由實驗得出以下結(jié)論：中，由實驗得出以下結(jié)論： u ur r 較較 u ut t 和和 uz小得多。小得多。 外旋流處外旋流處u ur r是向心的；內(nèi)是向心的；內(nèi)旋流處旋流處u ur r 由軸心向外流動。由軸心向外流動。utur uz 在在近壁處向下，在中心區(qū)域近壁處向下，在中心區(qū)域向上，且數(shù)值較大。向上，且數(shù)值較大。 實驗表明：實驗表明：零軸向速度面與器零軸向速度面與器壁平行，即使在錐體部位，外層壁平行，即使在錐體部位，外層流厚度也基本穩(wěn)定。流厚度也基本穩(wěn)定。3、軸向速度、軸向速度uz三、壓力分布三、壓力分布測量器內(nèi)各點壓強表明：測量器內(nèi)各點壓強

7、表明：1、由于旋流的影響，氣體、由于旋流的影響，氣體沿徑向的壓強分布曲線似沿徑向的壓強分布曲線似拋物線。拋物線。2、器壁附近壓強最高，往、器壁附近壓強最高，往中心逐漸降低，到核心氣中心逐漸降低，到核心氣流處降為流處降為負壓。負壓。問題：問題：1、筒壁漏孔或底部軸心處有漏孔，分別會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？、筒壁漏孔或底部軸心處有漏孔，分別會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？四、旋風收塵器的類型四、旋風收塵器的類型 按結(jié)構(gòu)形式分：按結(jié)構(gòu)形式分：旁路型旁路型（CLP） 擴散式擴散式（CLK）蝸旋型蝸旋型組合式組合式 螺旋型螺旋型（CLT/A） 普通型普通型（CLT） 按出風方式分：按出風方式分：水平出風：水平出風：x型，一般為吸

8、入式，負壓操作型，一般為吸入式，負壓操作上部出風：上部出風：Y型，一般為壓力式，正壓操作型，一般為壓力式，正壓操作上部出風上部出風(Y型）型）水平出風水平出風(X型）型） 按進氣方向分按進氣方向分切向進氣口切向進氣口蝸殼切向進氣口蝸殼切向進氣口軸向進氣口軸向進氣口 按氣體在器內(nèi)旋轉(zhuǎn)方向分按氣體在器內(nèi)旋轉(zhuǎn)方向分左旋轉(zhuǎn)：左旋轉(zhuǎn)：N型（器頂俯視為型（器頂俯視為逆時針逆時針）右旋轉(zhuǎn)：右旋轉(zhuǎn)：S型（器頂俯視為型（器頂俯視為順時針順時針）1、CLT/A型旋風收塵器型旋風收塵器普通型普通型（CLT）螺旋型螺旋型（CLT/A）問題：問題： CLT/A與與CLT相相比較結(jié)構(gòu)上有哪些比較結(jié)構(gòu)上有哪些不同？為何要做

9、這不同？為何要做這樣的設(shè)計？樣的設(shè)計？要點：要點：1）進口氣流以傾下）進口氣流以傾下150 切向進入，筒體頂蓋裝有切向進入，筒體頂蓋裝有150螺旋型導(dǎo)向板。螺旋型導(dǎo)向板。2）排氣管較深。）排氣管較深。3）筒體結(jié)構(gòu)細而長，錐形角度較小。）筒體結(jié)構(gòu)細而長，錐形角度較小。4）該收塵器適于捕集大于）該收塵器適于捕集大于10m的粉塵，的粉塵，80855）與與CLT 型相比，阻力稍高，但收塵效率也較高。型相比，阻力稍高，但收塵效率也較高。2、蝸旋式型旋風收塵器、蝸旋式型旋風收塵器問題問題：蝸旋式型旋風收塵器的進氣方式優(yōu)勢何在蝸旋式型旋風收塵器的進氣方式優(yōu)勢何在？要點：要點：1）進口裝置為蝸殼狀，外緣曲線為

10、漸開線或?qū)?shù)螺）進口裝置為蝸殼狀，外緣曲線為漸開線或?qū)?shù)螺旋線。旋線。2）圖（）圖（a）為半圓周型蝸殼，氣流引入角為為半圓周型蝸殼，氣流引入角為1800 圖（圖（b）為全圓周型蝸殼，氣流引入角為為全圓周型蝸殼，氣流引入角為3600 圖（圖（c）為帶環(huán)轉(zhuǎn)進氣室旋轉(zhuǎn)為帶環(huán)轉(zhuǎn)進氣室旋轉(zhuǎn)3600后引入器內(nèi)后引入器內(nèi) 3. CLP型型旁路式旋風收塵器旁路式旋風收塵器問題：問題： 1、 CLP與與CLT相比較結(jié)相比較結(jié)構(gòu)上有哪些不同？為何要構(gòu)上有哪些不同？為何要做這樣的設(shè)計？做這樣的設(shè)計？2、旁路分離室為何要采、旁路分離室為何要采用螺旋型或半螺旋型？用螺旋型或半螺旋型？（CLP）（CLT）要點：要點：1）

11、進氣口位置較低。）進氣口位置較低。2）排氣管插入較淺，其下端在上、下）排氣管插入較淺，其下端在上、下粉塵環(huán)粉塵環(huán)的分的分界面上。界面上。3）筒體外側(cè)設(shè)有半螺旋或螺旋型的旁路室。）筒體外側(cè)設(shè)有半螺旋或螺旋型的旁路室。4） 1800蝸殼進氣。蝸殼進氣。5）該收塵器適于捕集大于）該收塵器適于捕集大于5m的粉塵，的粉塵，8590 CLP/A型型問題問題：CLP/A型型筒體結(jié)構(gòu)采用雙錐體有什么特點？筒體結(jié)構(gòu)采用雙錐體有什么特點？CLP/B型型問題問題：CLP/B型型筒體結(jié)構(gòu)采用單錐體有什么特點？筒體結(jié)構(gòu)采用單錐體有什么特點？4、 CLK型型擴散型旋風收塵器擴散型旋風收塵器問題：問題： 1、 CLK型旋風

12、收型旋風收塵器與其他型式的塵器與其他型式的旋風收塵器相比較旋風收塵器相比較結(jié)構(gòu)上有何特點？結(jié)構(gòu)上有何特點？2、反射屏的、反射屏的錐角錐角大大小應(yīng)如何選取？小應(yīng)如何選?。恳c：要點：1、 CLK型旋風收塵器筒體在下部采用倒圓錐。型旋風收塵器筒體在下部采用倒圓錐。2、筒體內(nèi)在下部設(shè)置圓錐形反射屏，反射屏的錐、筒體內(nèi)在下部設(shè)置圓錐形反射屏，反射屏的錐角有角有450 和和 600 兩種。兩種。3、采用、采用1800切向蝸殼進風方式。切向蝸殼進風方式。4、該收塵器適于捕集大于、該收塵器適于捕集大于10m的粉塵，的粉塵，8892 。5、流體阻力較大，約為流體阻力較大，約為80080016001600PaP

13、a；外形較大。外形較大。6 6、環(huán)隙面積是普通旋風收塵器環(huán)隙面積的、環(huán)隙面積是普通旋風收塵器環(huán)隙面積的5 5倍倍，克，克服了普通選粉收塵器易積灰堵塞的缺點。服了普通選粉收塵器易積灰堵塞的缺點。5、 組合式旋風收塵器組合式旋風收塵器組合式選粉收塵器：組合式選粉收塵器：1、處理較大氣體量、處理較大氣體量2、保持較高的收塵效率、保持較高的收塵效率3、用多個相同型號及規(guī)格的旋風收塵器并聯(lián)、用多個相同型號及規(guī)格的旋風收塵器并聯(lián)1）旋風收塵器組）旋風收塵器組要點：要點：1、單個選粉收塵器并聯(lián)組合起來，共用一個灰倉。、單個選粉收塵器并聯(lián)組合起來，共用一個灰倉。2、采用規(guī)格和類型相同的旋風筒，通常取、采用規(guī)格

14、和類型相同的旋風筒，通常取n=28。3、旋風收塵器組的流體阻力為單筒旋風收塵器、旋風收塵器組的流體阻力為單筒旋風收塵器 組的組的1.1倍，處理氣體總量為各個單筒處理氣倍，處理氣體總量為各個單筒處理氣 體量之和。體量之和。 Q=nq P=1.1 P 問題：問題：為什么要使進入各個收塵器的氣流分布均勻？為什么要使進入各個收塵器的氣流分布均勻？2）多管旋風收塵器）多管旋風收塵器將許多小型旋風除塵器將許多小型旋風除塵器( (旋旋風子風子) )并聯(lián)組合在一個殼體并聯(lián)組合在一個殼體內(nèi)，所用旋風子的尺寸為內(nèi)，所用旋風子的尺寸為100100mmmm、150mm150mm、250mm250mm。它它能捕集能捕集

15、5 51010mm的粉塵，的粉塵，多用于烘干機及回轉(zhuǎn)窯、多用于烘干機及回轉(zhuǎn)窯、冷卻機的除塵。冷卻機的除塵。多管旋風收塵器的導(dǎo)向裝置多管旋風收塵器的導(dǎo)向裝置螺旋型導(dǎo)向器螺旋型導(dǎo)向器花瓣型導(dǎo)向器花瓣型導(dǎo)向器要點：要點：1、多管旋風收塵器是把許多小直徑的單筒收塵器并聯(lián)、多管旋風收塵器是把許多小直徑的單筒收塵器并聯(lián)在一起。在一起。2、由一個總氣路進氣，一個總的氣路排氣。、由一個總氣路進氣，一個總的氣路排氣。3、采用軸向進氣方式，每個小的旋風筒內(nèi)設(shè)有進氣導(dǎo)、采用軸向進氣方式，每個小的旋風筒內(nèi)設(shè)有進氣導(dǎo)流葉片。流葉片。4 4、氣體流量要穩(wěn)定，氣體含塵濃度不大于、氣體流量要穩(wěn)定，氣體含塵濃度不大于10010

16、0g gm m3 3，否否則易堵塞則易堵塞 問題：問題：多管式旋風收塵器在結(jié)構(gòu)設(shè)計上要注意的問題有哪些多管式旋風收塵器在結(jié)構(gòu)設(shè)計上要注意的問題有哪些？四、旋風收塵器的排灰裝置四、旋風收塵器的排灰裝置閃動閥閃動閥兩級翻板閥兩級翻板閥翻板閥翻板閥1、重力式排灰裝置、重力式排灰裝置2、旋轉(zhuǎn)閥（分格輪）、旋轉(zhuǎn)閥（分格輪）五、影響旋風收塵器性能的因素五、影響旋風收塵器性能的因素 1、旋風收塵器的進口尺寸與形式、旋風收塵器的進口尺寸與形式直接切向進口直接切向進口軸向進口軸向進口蝸殼切向進口蝸殼切向進口 ， 旋風收塵器進口型式，以圓筒體外包的蝸殼結(jié)構(gòu)較為旋風收塵器進口型式，以圓筒體外包的蝸殼結(jié)構(gòu)較為合理。合

17、理。氣流旋轉(zhuǎn)氣流旋轉(zhuǎn)1800后與筒體外緣相切的蝸殼形較好。其主要后與筒體外緣相切的蝸殼形較好。其主要優(yōu)點是，進入器體的氣體徑向厚度減薄，減少了進入氣優(yōu)點是，進入器體的氣體徑向厚度減薄，減少了進入氣流與排氣管的碰撞，從而減少了沿內(nèi)管外壁沉降的料粒流與排氣管的碰撞，從而減少了沿內(nèi)管外壁沉降的料粒被內(nèi)旋流帶走的量，同時也減少了流體阻力。進氣流速被內(nèi)旋流帶走的量，同時也減少了流體阻力。進氣流速一般采用一般采用14-20ms收塵器入口橫斷面積對凈化效率和流體阻力也有直接影收塵器入口橫斷面積對凈化效率和流體阻力也有直接影響，高響，高( (h)h)寬寬( (b)b)比大些好，一般比大些好，一般h hb2b2

18、。高寬比越大，高寬比越大，進口氣流在徑向方向越薄塵粒進口氣流在徑向方向越薄塵?！俺两党两怠甭烦淘蕉?。路程越短。 入口管截面積與出口管截面積之比一般為入口管截面積與出口管截面積之比一般為1 15 53 30 0為為宜。宜。2、旋風收塵器的筒體直徑、旋風收塵器的筒體直徑 收塵器筒體直徑收塵器筒體直徑D D，當其當其它條件相同時，細而長者它條件相同時，細而長者效率高，但阻力也大大；效率高，但阻力也大大；短而粗者，效率較低，但短而粗者，效率較低，但處理氣體量大。處理氣體量大。 3、旋風收塵器的筒體及錐體的高度、旋風收塵器的筒體及錐體的高度 筒體總高包括直筒部分與錐體部分。旋風收塵器筒體總高包括直筒部分

19、與錐體部分。旋風收塵器的圓筒、圓錐長度取決于排氣管下口至排灰口間氣的圓筒、圓錐長度取決于排氣管下口至排灰口間氣流自然旋轉(zhuǎn)的最小高度。從理論分析，要求高度大流自然旋轉(zhuǎn)的最小高度。從理論分析，要求高度大約為排氣管徑的約為排氣管徑的1414倍，根據(jù)經(jīng)驗，圓筒部分高度為倍，根據(jù)經(jīng)驗，圓筒部分高度為0 09 91 15 5 D D，圓錐部分高度為圓錐部分高度為2 23 3D D。排氣管結(jié)構(gòu)形狀對阻力及效率影響不大，而插入深度排氣管結(jié)構(gòu)形狀對阻力及效率影響不大，而插入深度影響較大，一般插入深度應(yīng)與氣體入口下緣平齊，或影響較大，一般插入深度應(yīng)與氣體入口下緣平齊，或稍下一些。由于排氣管外圍環(huán)形空間的小旋流，以

20、及稍下一些。由于排氣管外圍環(huán)形空間的小旋流，以及內(nèi)旋流等相互干擾和交錯，情況復(fù)雜，粉塵逃逸可能內(nèi)旋流等相互干擾和交錯，情況復(fù)雜，粉塵逃逸可能性大，排氣管管徑小些為好，取性大，排氣管管徑小些為好，取D Dd=1d=15 52 25 5。4 4、排氣管型式、尺寸及插入深度、排氣管型式、尺寸及插入深度 這種裝置安裝在錐體下部這種裝置安裝在錐體下部成擴散錐狀。直徑略小于排成擴散錐狀。直徑略小于排灰孔使排灰孔與阻氣錐底間灰孔使排灰孔與阻氣錐底間形成環(huán)形縫隙，以便沿壁面形成環(huán)形縫隙，以便沿壁面旋轉(zhuǎn)向下的粉塵順利進入儲旋轉(zhuǎn)向下的粉塵順利進入儲灰箱中。其作用是。隔離內(nèi)灰箱中。其作用是。隔離內(nèi)外旋流，消除干擾，

21、使內(nèi)旋外旋流，消除干擾，使內(nèi)旋流達不到儲灰箱，以防止粉流達不到儲灰箱，以防止粉塵被卷起，并能降低儲灰箱塵被卷起，并能降低儲灰箱負壓，提高了收塵效率。負壓，提高了收塵效率。5 5、阻氣排塵裝置、阻氣排塵裝置1 1）風速的影響）風速的影響 風速過小，粉塵不能獲得必要的離心慣性力，會降低收風速過小，粉塵不能獲得必要的離心慣性力，會降低收塵效率，風速過大，效率提高不多，反而產(chǎn)生大量無用渦塵效率，風速過大，效率提高不多，反而產(chǎn)生大量無用渦流與亂流，造成阻力急增。流與亂流，造成阻力急增。 2 2）氣體相對濕度影響）氣體相對濕度影響 當氣體中相對濕度高時，水汽會凝結(jié)在收塵器內(nèi)壁粘結(jié)當氣體中相對濕度高時，水汽

22、會凝結(jié)在收塵器內(nèi)壁粘結(jié)塵粒，影響操作，嚴重時會將收塵器堵塞。所以當外界氣塵粒，影響操作，嚴重時會將收塵器堵塞。所以當外界氣溫低或處理氣體中相對濕度高時，要采取保溫措施。溫低或處理氣體中相對濕度高時，要采取保溫措施。6 6、氣體性質(zhì)、氣體性質(zhì) 氣體含塵濃度對收塵效率及阻力均有影響。隨著含塵濃氣體含塵濃度對收塵效率及阻力均有影響。隨著含塵濃度的增加，粉塵凝聚機會增加，收塵效率提高。但含塵濃度的增加，粉塵凝聚機會增加，收塵效率提高。但含塵濃度過高會使收塵器堵塞，尤其是小直徑小錐角旋風收塵器度過高會使收塵器堵塞，尤其是小直徑小錐角旋風收塵器更易堵塞。通常直徑更易堵塞。通常直徑600600mmmm的收塵

23、器，允許進入氣體最高含的收塵器，允許進入氣體最高含塵濃度不大于塵濃度不大于300300g gm m3 3。；。；直徑直徑250250mmmm的收塵器允許含塵濃的收塵器允許含塵濃度不大于度不大于7575lOOglOOgm m3 3 。 4) 4)氣體溫度的影響氣體溫度的影響 氣體溫度影響氣體的粘度和密度，從而影響收塵效率。氣體溫度影響氣體的粘度和密度，從而影響收塵效率。當其它條件一定時，溫度高，氣體的粘度也高，使分離臨當其它條件一定時，溫度高，氣體的粘度也高，使分離臨界粒徑增大。但溫度增高使氣體密度降低，又可以減小臨界粒徑增大。但溫度增高使氣體密度降低，又可以減小臨界直徑。因此，溫度對收塵效率影響不大。界直徑。因此，溫度對收塵效率影響不大。 3 3）氣體含塵濃度影響）氣體含塵濃度影響1 1）粉塵的粒度和密度）粉塵的粒度和密度 理論上講，在一定操作條件下旋風收塵器有一個最小分理論上講，在一定操作條件下旋風收塵器有一個最小分離粒徑即臨界粒徑，大于這一粒徑者效率高離粒徑即臨界粒徑，大于這一粒徑者效率高, ,小于這一粒小于這一粒徑者