旋風(fēng)除塵器的性能分析

1、旋風(fēng)除塵器的性能分析【摘要】本文根據(jù)旋風(fēng)除塵器內(nèi)三維速度分布的測試結(jié)果，分析了電暈極的安裝對旋風(fēng)除塵器除塵效率和阻力的影響。在特定的位置上安裝電暈極能使旋風(fēng)除塵器內(nèi)的速度分布更有利于進(jìn)步離心力的別離作用，通過測試可知，在安裝電暈極但不加電壓稱“靜態(tài)的條件下，能使旋風(fēng)除塵器的除塵效率進(jìn)步約5%6%，同時，由于安裝了電暈極，改善了旋風(fēng)別離內(nèi)的速度分布，使旋風(fēng)除塵器內(nèi)的阻力大大降低，旋風(fēng)除塵器的阻力系數(shù)1=4.81比常規(guī)旋風(fēng)除塵器的阻力系數(shù)2=9.21降低了47%?！娟P(guān)鍵詞】旋風(fēng)除塵器除塵效率阻力電暈極降阻增效原因一、旋風(fēng)除塵器的表態(tài)除塵效率常規(guī)旋風(fēng)除塵器安裝電暈極后除塵效率明顯進(jìn)步，除塵效率的變化

2、規(guī)律與常規(guī)旋風(fēng)除塵器除塵效率的變化規(guī)律一樣，即先隨著入口風(fēng)速的增加而增加，至一最正確運(yùn)行工況后，除塵效率又有所降低。常規(guī)旋風(fēng)除塵器最正確運(yùn)行工況在入口風(fēng)速v=17/s左右，此時，其總除塵效率到達(dá)了80%；而安裝電暈極以后，旋風(fēng)除塵器的靜態(tài)最正確運(yùn)行工況約在入口風(fēng)速v=20/s左右，靜態(tài)總除塵效率到達(dá)約85%，增幅為6.3%左右。這說明僅僅安裝電暈極而不加電壓，就能使旋風(fēng)除塵器的除塵效率明顯進(jìn)步電暈極。在旋風(fēng)除塵器內(nèi)具有進(jìn)步效率的作用。二、旋風(fēng)除塵器的阻力由上述可知，電暈極在旋風(fēng)除塵器內(nèi)具有進(jìn)步效率的作用，通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，電暈極在旋風(fēng)除塵器內(nèi)也具有降低阻力的作用。旋風(fēng)除塵器阻力系數(shù)2=4.81，常

3、規(guī)旋風(fēng)除塵器的阻力系數(shù)1=9.21，即旋風(fēng)除塵器的阻力系數(shù)比常規(guī)旋風(fēng)除塵器的阻力系數(shù)降低了約47%。因此，靠電暈極的作用，較好的改善了旋風(fēng)除塵器的阻力特性，與常規(guī)旋風(fēng)除塵器相比，旋風(fēng)除塵器是一種低阻力的粒子別離設(shè)備，這對于節(jié)能具有極為重要的實(shí)際意義。綜上所述，在常規(guī)旋風(fēng)除塵器內(nèi)安裝電暈極，具有降低阻力和進(jìn)步靜態(tài)除塵效率稱為“降阻增效的作用，為什么電暈極會對旋風(fēng)除塵器的阻力和效率有這么大的影響呢？下面將進(jìn)展分析。三、電暈極降阻增效的原因分析切向速度的大小和徑向速度分布直接影響顆粒別離的效率，同時軸向速度別離影響了粒子在旋風(fēng)除塵器內(nèi)有效別離區(qū)域的停留時間，必然對顆粒的除塵效率產(chǎn)生較大的影響。旋風(fēng)除

4、塵器流動阻力主要由三局部組成：即進(jìn)口局部阻力、旋風(fēng)筒內(nèi)旋渦流場中的阻力、排氣芯管內(nèi)的流動阻力?？梢姡L(fēng)除塵器的阻力和除塵效率與其內(nèi)部的流場分布親密相關(guān)，要分析電暈極降阻增效的原因，就需要知道旋風(fēng)除塵器內(nèi)的流場分布。為了研究電暈極安裝前后旋風(fēng)除塵器內(nèi)三維速度分布的變化規(guī)律，分別對旋風(fēng)除塵器內(nèi)不安裝電暈極稱常規(guī)旋風(fēng)除塵器和旋風(fēng)除塵器內(nèi)安裝電暈極稱旋風(fēng)除塵器兩種情況在一樣的入口流速下進(jìn)展了流場測試，流場測試儀器為五孔探針，在除塵器錐體局部及其他一些位置，電暈極比較密集，有的地方五孔探針無法插入，測點(diǎn)適當(dāng)減少。某些斷面在半徑的二分之一到三分之一處均無法讀取數(shù)據(jù)4、5孔的壓力不能調(diào)到平衡，分析認(rèn)為由于

5、電暈極對于筒體內(nèi)流場的擾動，這些位置氣流較為紊亂，使4、5孔無法保持壓力平衡。1切向速度的作用安裝電暈極后，切向速度的分布變得平緩、峰值降低。內(nèi)渦旋不再是強(qiáng)迫渦流動，文獻(xiàn)也得出了類似的結(jié)論。另外，內(nèi)外渦旋交界面半徑明顯外移，即內(nèi)外渦旋交界面直徑由常規(guī)旋風(fēng)除塵器的0.5de外移為1.2de(de為排氣管直徑)。在筒體和錐體的上半部，下行流區(qū)的切向速度有所增大，上行流區(qū)的切向速度明顯減小，在除塵器內(nèi)的整個流動區(qū)域，平均切向速度明顯降低。2軸向速度的作用旋風(fēng)除塵器上、下行流交界面內(nèi)移，即上行流區(qū)變寬。在下行流區(qū)，軸向速度的絕對值減小，這說明粉塵粒子在旋風(fēng)除塵器的有效別離區(qū)域內(nèi)的停留時間增加，這對離心

6、力別離粒子是有利的，可以進(jìn)步除塵效率。另外，軸向速度梯度減小，內(nèi)摩擦阻力降低，有利于旋風(fēng)除塵器的減阻。3徑向速度及壓力分析的作用徑向速度分布比較紊亂，尤其在電暈極附近，徑向速度分布與常規(guī)旋風(fēng)除塵器相比有較大波動。徑向速度方向根本都是向心的，其值的大小與常規(guī)旋風(fēng)除塵器相比沒有明顯的規(guī)律，大多數(shù)略微小于原旋風(fēng)除塵器的相應(yīng)值，由于切向速度和徑向速度對粒子的別離起著相反的作用，前者產(chǎn)生離心力使粒子做向外筒壁的徑向運(yùn)動，后者那么使粒子做向心的徑向運(yùn)動從而進(jìn)入內(nèi)漩渦。徑向速度值的減小可進(jìn)步除塵效率。就靜壓而言，旋風(fēng)除塵器下行流區(qū)的靜壓值比常規(guī)旋風(fēng)除塵器略低絕對值增大；在排氣管底部附近，上行流區(qū)靜壓值比常規(guī)

7、旋風(fēng)除塵器增加顯著絕對值減小，大大高于常規(guī)旋風(fēng)除塵器，總的結(jié)果是徑向上壓力梯度減校安裝電暈極后，徑向靜壓梯度的減小，意味著液體無論是作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動還是作軸向流動，各流層間來自外界的法向作用力減小，使得內(nèi)摩擦阻力降低。這必然引起旋風(fēng)除塵器的降低。四、結(jié)論在旋風(fēng)除塵器內(nèi)的特定位置上安裝電暈極，在不加電壓的“靜態(tài)條件下，能使旋風(fēng)除塵器的除塵效率進(jìn)步約6%。原因是：電暈極對旋風(fēng)除塵器內(nèi)的流場分布產(chǎn)生了較大影響，在下行流區(qū)切向速度較常規(guī)旋風(fēng)除塵器流場的切向速度略微增大，下行流區(qū)是旋風(fēng)除塵器的主要有效別離區(qū)域，除塵效率的上下主要是由下行流區(qū)的切向速度的大小決定的。因此，電暈極對下行流區(qū)的切向速度產(chǎn)生的影響下行流區(qū)的切向速度增大有利于進(jìn)步除塵效率。旋風(fēng)除塵器上、下行流交界面內(nèi)移，即下行流區(qū)變寬，在下行流區(qū)，軸向速度的絕對值減小，粉塵粒子在旋風(fēng)除塵器的有效別離區(qū)域內(nèi)的停留時間增加，這對離心力別離粒子是有利的，可以進(jìn)步除塵效率。旋風(fēng)除塵器內(nèi)的阻力大大降低，旋風(fēng)除塵器的阻力系數(shù)2=4.81比常規(guī)旋風(fēng)除塵器的阻力1=9.21降低了約47%。主要原因是：電暈極使旋風(fēng)除塵器內(nèi)整個區(qū)域的切向速度分布曲線比常規(guī)旋風(fēng)除塵器內(nèi)的切向速度分布曲線變得平緩，速度的最大值與平均值都有所降低，減少了旋轉(zhuǎn)動能損失，切向速度梯度減小和徑向靜壓梯度的減小，內(nèi)摩擦阻力降低，引起旋風(fēng)除塵器阻力的降低。1張吉光，葉龍.計(jì)算粒子在