旋風(fēng)除塵器課件

旋風(fēng)除塵器

cycloneseparator

旋風(fēng)除塵器是利用旋轉(zhuǎn)氣流產(chǎn)生的離心力使塵粒從氣流中分離的，用來(lái)分離粒徑大于10μm的塵粒旋風(fēng)除塵器是利用旋轉(zhuǎn)氣流產(chǎn)生的離心力使塵粒從氣流中分離的，用來(lái)分離粒徑大于5—10μm以上的的顆粒物。工業(yè)上已有100多年的歷史。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占地面積小，投資低，操作維修方便，壓力損失中等，動(dòng)力消耗不大，可用于各種材料制造，能用于高溫、高壓及腐蝕性氣體，并可回收干顆粒物。缺點(diǎn)：效率80%左右，捕集<5μm顆粒的效率不高，一般作預(yù)除塵用。一、工作原理

1．除塵器內(nèi)氣流與塵粒的運(yùn)動(dòng)氣流從宏觀上看可歸結(jié)為三個(gè)運(yùn)動(dòng)：外渦旋、內(nèi)渦旋、上渦旋。含塵氣流由進(jìn)口沿切線方向進(jìn)入除塵器后，沿器壁由上而下作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，這股旋轉(zhuǎn)向下的氣流稱為外渦旋（外渦流），外渦旋到達(dá)錐體底部轉(zhuǎn)而沿軸心向上旋轉(zhuǎn)，最后經(jīng)排出管排出。這股向上旋轉(zhuǎn)的氣流稱為內(nèi)渦旋（內(nèi)渦流）。外渦旋和內(nèi)渦旋的旋轉(zhuǎn)方向相同，含塵氣流作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，塵粒在慣性離心力推動(dòng)下移向外壁，到達(dá)外壁的塵粒在氣流和重力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(shí)，頂部壓力下降，一部分氣流會(huì)帶著細(xì)塵粒沿外壁面旋轉(zhuǎn)向上，到達(dá)頂部后，在沿排出管旋轉(zhuǎn)向下，從排出管排出。這股旋轉(zhuǎn)向上的氣流稱為上渦旋。2．氣流的速度為方便，常把內(nèi)外旋流氣體的運(yùn)動(dòng)分解為三個(gè)速度分量：切向速度Vθ、徑向速度Vr、軸向速度Vz。1）切向速度切向速度是決定氣流合速度大小的主要速度分量，也是決定氣流質(zhì)點(diǎn)離心力和顆粒捕集效率的主要因素。切向速度的分布2．氣流的速度a．切向速度Vt外渦旋：Vt隨半徑r的減小而增大，在內(nèi)外渦旋的交界面上Vt最大，交界面半徑r0≈(0.66～0.65)rp，rp為排出管半徑。內(nèi)渦旋：Vt隨半徑r的減小而減小。某一斷面上的切向速度分布規(guī)律為：外旋：n=0.5，有內(nèi)旋：n=-1，有內(nèi)外交界面：n=0，有Vt=常數(shù)，最大，對(duì)應(yīng)直徑為Di,Di=(0.6～1.0)De(排氣管直徑)。B.

徑向速度Vr：假設(shè)內(nèi)外渦旋的交界面是圓柱面，外渦旋均勻通過(guò)該柱面進(jìn)入內(nèi)渦旋，那麼認(rèn)為氣流通過(guò)此圓柱面時(shí)的平均速度就是外渦旋氣流的平均徑向速度Vr。Q——處理氣體量；F——假想圓柱面表面積。二、臨界粒徑與壓降1.半分離直徑cutdiameter分級(jí)效率為50%的粉塵粒徑為半分離直徑或切割直徑dc50。臨界粒徑dcp愈小，除塵效率愈高。2.除塵器內(nèi)的壓力降pressuredrop除塵器內(nèi)的壓力分布

pressuredistribution

塵粒在旋風(fēng)器中受到兩個(gè)力的作用：a.離心力b.向心力

離心力ft：向心力fd：

(Rep≤1時(shí))在交界面上塵粒有三種情況：①ft>fd

移向外壁②fd>ft移向內(nèi)壁③ft=fd進(jìn)去50%，出來(lái)50%，即除塵效率為50%。一般而言：dp(100%)≈2-3dp(50%)為什麼忽略了粉塵的質(zhì)量呢？因?yàn)橹亓Φ扔趍g，離心力設(shè)Vt=30m/s，r=0.1m，

離心力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于重力，故重力可忽略。半分離直徑的求法：1．拉波爾經(jīng)驗(yàn)表達(dá)式：適用于切線、螺旋、蝸殼式入口旋風(fēng)器。

H、B——?dú)饬魅肟诘膶挾扰c高度；L1、L2——圓筒與圓錐的高度。臨界粒徑dcp根據(jù)假想圓筒理論求取

由ft=fd

得：r0——假想圓柱面半徑當(dāng)處理氣量為Q(m3/s)時(shí)，則代入上式得：

2．阻力：

ξ——阻力系數(shù)缺乏實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，可用下式表示：

K——常數(shù)，等于20—40；A——進(jìn)口面積，a×b；L——筒體長(zhǎng)度；H——錐體長(zhǎng)度；dpp——排出管直徑。ξ的求法：1）Shep眨herd蓋—Lap懶ple式，2）Lou吊is—醒Tho勁dor亦e式，（二）捕盲集效率1．經(jīng)驗(yàn)扣式：水田古木村典夫D——旋風(fēng)器的膝直徑2．由素的關(guān)泊系圖查取3．（四）玻影響效趟率的因販素1．工作度條件1）進(jìn)捧口速度VI,VI增大，節(jié)則切向爐速度Vθ增大，dcp減小，餐效率增位大。但戒不能過(guò)刊大，過(guò)翻大會(huì)影控響氣流躍運(yùn)動(dòng)的頭方向（驚劇烈、清方向混璃亂），街破壞了軍正常的肺渦流運(yùn)腦動(dòng)，另孫外阻力寇會(huì)加大與，故常醫(yī)選用V2=12—豪25m/泊s。2）除塵器的飽結(jié)構(gòu)尺寸一般而言山，直徑越蠟小，F(xiàn)t越大，則困效率越小包，過(guò)小易晝逃逸。出投口管直徑隱減小，則r0減小，嘩減少了釀內(nèi)渦旋鉗，則效弱率增大謹(jǐn)。但dpp減小阻力跨會(huì)增大，郊故不能太善小。筒體長(zhǎng)析度增大柜，則效慢率增大誘，但過(guò)喝大阻力畫(huà)會(huì)增大源，所以恩，筒體曉長(zhǎng)度不悄大于5污倍筒體爆直徑。去另外，嫂希望錐遇體長(zhǎng)度躬大一點(diǎn)賣(mài)，這樣蒸會(huì)使切腹向速度友大和距壤器壁短嘉。旋風(fēng)器厭斜放對(duì)眾效率影屈響不大寫(xiě)。2．流體辯性質(zhì)對(duì)于氣體填而言，μ增大對(duì)獵除塵不祥利，dcp增大，效換率減小。痕溫度增大休，則μ增大，溫崖度高或μ增大都會(huì)歉使效率減往小。粉塵粒蠅徑與密擔(dān)度：離適心力跟通粒徑的功三次方萄成正比刮，向心麥力跟粒萍徑的一臟次方成竹正比。輛綜合來(lái)蹤蝶說(shuō)，dp增大則效蹲率增大，芳又因?yàn)樗?，ρp小，難分碗離，影蕉響捕集效浴率。3．分離鎖器的氣密亦性漏風(fēng)率：慚0%、陜5%舟、15孔%η：秒90%臉、5幟0%、遺0要求保言證旋風(fēng)奪器的嚴(yán)傲密性。旋風(fēng)器忘一般：扒①用于勇粒子較晚大（>詠10μm）的場(chǎng)合；②除塵效松率不太高聞；③濃度金較高時(shí)虧作為初眨級(jí)處理伙；④可串假聯(lián)使用傍。三、旋風(fēng)役除塵器的燈分類及選街型（一）旋風(fēng)劇除塵器的左分類1．按幟氣體流巷動(dòng)狀況起分：切流返轉(zhuǎn)吸式旋風(fēng)除志塵器：常雁用的型式供為直入式樂(lè)和螺殼式念。含塵氣田體由筒體尋沿側(cè)面沿侍切線方向頭導(dǎo)入。軸流式旋蔬轉(zhuǎn)除塵器攀：軸流直而流式和軸閘流反旋式苗。2．按結(jié)委構(gòu)形式分：圓筒腔體、長(zhǎng)遺錐體、相旁通式挺、擴(kuò)散慨式。（二）旋撿風(fēng)除塵器閃的選型旋風(fēng)除塵貨器的選型兵一般選用柏計(jì)算法和傻經(jīng)驗(yàn)法。計(jì)算法：①由入口薄濃度c0，出口濃度ce（或排放克標(biāo)準(zhǔn)）參計(jì)算除私塵效率η；②選結(jié)構(gòu)沉型式；③根據(jù)腸選用的煉除塵器把的分級(jí)夕效率ηd（分級(jí)效率齒曲線）和掘凈化粉塵夾的粒徑頻牙度分布f0，計(jì)算ηT,若ηT>η,即滿足要逝求，否則雙按要求重混新計(jì)算。④確定用型號(hào)規(guī)貍格⑤計(jì)算壓鄰力損失。經(jīng)驗(yàn)法：①計(jì)算軟所要求撓的除塵刷效率η；②選定除塵累器的結(jié)構(gòu)扣型式；③根據(jù)選侍用的除塵攝器的η—V妥i實(shí)驗(yàn)曲奪線，確現(xiàn)定入口摸風(fēng)速Vi；④根據(jù)氣量Q，入口風(fēng)依速Vi計(jì)算進(jìn)口情面積A；⑤由旋風(fēng)態(tài)器的類疾型系數(shù)求除塵嫩器筒體眠直徑D，然后便臺(tái)從手冊(cè)訴中查到的所需的艱型號(hào)規(guī)凳格。四、旋風(fēng)里除塵器的芳設(shè)計(jì)步驟：尺寸比例恰確定；旋風(fēng)除些塵器的插壓力降必；效率。（一）蒜尺寸比休例1．筒珍體直徑D：D愈小，搖愈能分形離細(xì)小災(zāi)顆粒，誕但過(guò)小寶易引起析堵塞。為此，有咳人用作為限制咱指標(biāo)。D：1片50-算200掛mm～洽800樣-11策00m薯m若處理?yè)須饬看笫幔刹⒒萋?lián)使用票或采用愧多管式符旋風(fēng)器奧。2．入口急尺寸（圓顛形和矩形帳）為減小顆總粒的入射這角，一般榜采用矩形皂（長(zhǎng)H、寬B、面積A、）類型系剩數(shù)k一般取莊0.0灑7-0貿(mào).3，壓蝸殼型棋入口的k較大，D較小，涂處理氣巾量Q大，H/B為2-顧4。3．排烏氣管：多為圓紐奉形，且籍與筒體嬸同心，析一般d=(桐0.4錯(cuò)-0.蒸6)D0。深度h：切線式h小，則癥壓損小土，但效殼率降低作。經(jīng)驗(yàn)什取h≈)猴De或稍低悶于入口密管底部