旋風(fēng)除塵器的結(jié)構(gòu)與工作原理精

1、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工作原理氣流旋風(fēng)除塵器 的工作原理見動畫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,中的塵粒在離心力作用下向外壁移動，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。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)動的氣流。內(nèi)渦旋一一沿軸心向上旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的氣流。渦流由軸向速度與徑向速度相互作用形成的渦流。包括上渦流一一旋風(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

2、可降低除塵效率；下渦流一一在除塵器縱向，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，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)動時，塵粒在慣性離心力的推動下，要向外壁移動。至U達(dá)外壁的塵粒在氣流和重力的共同作用下，沿壁面落入灰斗。氣流從除塵器頂部向下高速旋轉(zhuǎn)時，頂部的壓力發(fā)生下降，一部分氣流會帶著細(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

3、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)動的測定發(fā)現(xiàn)，實(shí)際的氣流運(yùn)動是很復(fù)雜的。除切向和軸向運(yùn)動外還有徑向運(yùn)動。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。切向速度的變化規(guī)律為：外渦旋區(qū)：r T,切向速度ut J；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。VV從該圖可以看出，外渦旋的切向

4、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。可以近似認(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。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：旋渦、夕(5-4-1/t渝屮心線TiU平均傑圧內(nèi)渦旋vt/r=c(5-4-2 )式中 vt 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。般n=0.50.8，如果近似的取n=0.5，公式（5-4-1 ）可以改寫為(5-4-3)（4）徑向速度實(shí)測表明，旋風(fēng)除塵器內(nèi)的

5、氣流除了作切向運(yùn)動外，還要作徑向的運(yùn)動，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，后者則造成塵粒作向心的徑向運(yùn)動，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，那末在交界面上氣流的平均徑向速度%=訂2叭芒 mis(5-4-4)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，mm；（5）軸向速度外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：軸向壓力變化較小；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)動時，要有一個圖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，