资源描述
Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,旋风除尘,器,器,除尘原理,除尘器内,气,气流分布,除尘器结,构,构,入口形式,筒体直径,排出管直,径,径,筒体和锥,体,体高度,排尘口直,径,径,当,含尘气流,由切线进口进入除尘,器,器后,气,流,流在除尘,器,器内作,旋转运动,,气流中,的,的尘粒在,离心力作,用,用,下向外壁移动,到,达,达壁面,并在气,流,流和重力,作,作用下沿,壁,壁落入灰斗。,旋风除尘,器,器结构简,单,单、维护,方,方便,对,于,于1020,m,的粉尘,,效,效率为90左右,。,。,旋风除尘,器,器主要用,于,于10,m,以上的粉尘,,可,可用作多,级,级除尘中,的,的第一级,除,除尘器。,旋风除尘,器,器工作原,理,理及其特,点,点,旋风除尘,器,器的结构,:,:,进气口、,圆,圆筒体、,圆,圆锥体、,排,排气管、,集,集尘装置,2,旋,旋风除尘,器,器中的流,场,场分析,(1)旋,风,风除尘器,内,内气流与,尘,尘粒的运,动,动,外涡旋,含尘气流,由,由切线进,口,口进入除,尘,尘器,沿,外,外壁由上,向,向下作螺,旋,旋形旋转,运,运动,内涡旋,外涡旋到,达,达锥体底,部,部后,转,而,而向上,,沿,沿轴心向,上,上旋转,,最,最后经排,出,出管排出,。,。,外涡旋,和,和 内涡,旋,旋, 旋,转,转方向,相,相同 。,上涡旋,气流从除,尘,尘器顶部,向,向下高速,旋,旋转时,,顶,顶部的压,力,力发生下,降,降,一部,分,分气流会,带,带着细小,的,的尘粒沿,外,外壁旋转,向,向上,(2)切,向,向速度:,决定气流,速,速度大小,的,的主要速,度,度分量,决定气流,中,中质点离,心,心力大小,的,的主要因,素,素,外涡旋区,:,:r,切,向,向速度,v,t,;,内涡旋区,:,:r,切,向,向速度,v,t,。,v,t,切向,速,速度,m/s,r,距轴,心,心的距离,旋风除尘器内的切向速度和压力分布,(3),径,径向速,度,度:,交界面上气流的径向速度,气流的切向分速,度,度v,t,,产生惯,性,性离心力,,,,使尘粒,作,作向外的,径,径向运动,径向分速,度,度w,造成尘粒,作,作向心径,向,向运动,,将,将其推入,内,内涡旋。,实测表明,,,,旋风除,尘,尘器内的,气,气流除了,作,作切向运,动,动外,还,要,要作径向,的,的运动,外涡旋的,径,径向速度,是,是向心的,若近似认,为,为外涡旋,气,气流均匀,地,地经过内,、,、外涡旋交界面进入内涡,旋,旋,交界,面,面上气流,的,的平均径,向,向速度为,m/s,式中L旋,风,风除尘器,处,处理风量,,,,m,3,/s;,H假,想,想圆柱面,(,(交界面,),)面度,m;,r,0,交界,面,面的半径,,,,m。,(4)轴,向,向速度,外涡旋的,轴,轴向速度,向,向下,内,涡,涡旋的轴,向,向速度向,上,上。,在内涡旋,,,,随气流,逐,逐渐上升,,,,轴向速,度,度不断增,大,大,在排,气,气管底部,达,达到最大,值,值,涡流由轴,向,向速度与,径,径向速度,相,相互作用,形,形成 。,速度分布,旋风除尘器内速度和压力分布,(5)压,力,力分布,轴向压力,变,变化较小,;,;,径向压力,变,变化大,,外,外侧高,,中,中心低,,轴,轴心处为,负,负压。,由图所示,,,,切向速度在径向有,很,很大变化,,,,因此径,向,向的压力,变,变化很大,(,(主要是,静,静压),,外,外侧高中,心,心低。,因为气流,在,在旋风除,尘,尘器内作,圆,圆周运动,时,时,要有,一,一个向心,力,力与离心,力,力相平衡,,,,,所以外侧,的,的压力要,比,比内侧高,。,。在外壁,附,附近静压,最,最高,轴,心,心处静压,最,最低。,试验研究,表,表明,即,使,使在正压,下,下运行,,旋,旋风除尘,器,器轴心处,也,也保持负,压,压,这种,负,负压能一,直,直延伸到,灰,灰斗。据,测,测定,有,的,的旋风除,尘,尘器当进,口,口处静压,为,为+900Pa时,,,,除尘器,下,下部静压,为,为300Pa。,除尘器下,部,部不保持,严,严密,会,有,有空气渗,入,入,把已,分,分离的粉,尘,尘重新卷,入,入内涡旋,。,。,流场分析,:,: 筛分,理,理论,涡、汇流,场,场,处于外涡,旋,旋内的尘,粒,粒在径向,受,受到方向相反两种力的,作,作用。,粒径越大,,,,离心力,越,越大,因此,必,定,定存在某,一,一临界粒,径,径d,k,,使得离,心,心力向,心,心力,外涡旋流,场,场产生离心力F,1,汇流场产,生,生向心力P,若粒径,dd,k,,尘粒受,到,到向外推,移,移的力,向,向内移动,的,的力,若粒径,d,向,向外推移,的,的力,,进入内旋,涡,涡排出除,尘,尘器,在内、外,涡,涡旋的交,界,界面上切,向,向速度最,大,大,尘粒,受,受到离心,力,力最大。,对于粒径,为,为,d,k,的尘粒,,因,因F,1,=P,将在交,界,界面上不,停,停旋转,,从,从概率统,计,计观点看,,,,这类尘,粒,粒有50,的可能,性,性被分离,,,,同时也,有,有50,的,的可能进,入,入内旋涡,而,而排出除,尘,尘器。,(,d,k,分割粒,径,径,d,c50,),r,o,交界面半径,v,ro,交界面上气,流,流的径向速,度,度,v,to,交界面上气,流,流的切向速,度,度,除尘器结构,尺,尺寸及进口,风,风速确定后,,,,即可按照,上,上述公式求,得,得分割粒径,d,c50,。,分割粒径,是反应除尘,器,器除尘性能,的,的一项重要,指,指标,,d,c50,越小,除尘,效,效率越高。,旋风除尘器,效,效率,与切向速度,、,、尘粒密度,、,、径向速度,、,、排出管直,径,径的关系?,起主导作用,的,的是切向速,度,度,目前,旋风,除,除尘器的效,率,率一般通过,实,实测确定。,原因?,只是分析单,个,个尘粒在除,尘,尘器内的运,动,动,没有考,虑,虑尘粒相互,间,间碰撞及局,部,部涡流对尘,粒,粒分离的影,响,响。,由于尘粒之,间,间的碰撞,,粗,粗大尘粒向,外,外壁移动时,,,,会带着细,小,小的尘粒一,起,起运动,结,果,果,有些理论上,不,不能捕集的,细,细小尘粒也,会,会一起除下,。,。,由于局部涡,流,流和轴向气,流,流的影响,,有些理论上,应,应被除下的,粗,粗大尘粒却,被,被卷入内涡,旋,旋,排出除,尘,尘器。,有些已分离,的,的尘粒,会,重,重新被上升,气,气流带走。,外涡旋气流,在,在锥体底部,旋,旋转向上时,,,,会带走部,分,分已分离的,尘,尘粒,这种,现,现象称为,返混,。,3,阻,阻力计算,式中:,P,-旋风器,阻,阻力,Pa,;,;,P,d,-气流动,压,压;,P,d0,、P,dA,-,-分别为对,应,应于进口截,面,面和筒体面,的,的气流动压,,,,Pa;,-气体密,度,度,kg/m,3,。,=353,KB,/(273+t)(空,气,气);=366,KB,/(273+t)(一,般,般烟气),式中:B,环境压力B的修正系,数,数,KB=B/Ba,,,,,Ba标,准,准大气压力,(,(101.3kPa),。,。,t气体,温,温度,。,设备厂,家,家提供的旋,风,风器阻力系,数,数,,0,为对应于进,口,口截面的阻,力,力系数;,A,为对应于筒,体,体截面的阻,力,力系数。,三、影响旋,风,风除尘器性,能,能的因素,1进口速,度,度,v,除尘效率和,除,除尘器阻力,随,随,v,的增大而增,高,高。,进口速度,v ,L P ,v值过大,阻,阻力增,加,加,加剧反,混,混。,v值一般在1225m/s之,间,间,不应低,于,于10m/s。,2 含,尘,尘气体的性,质,质,粉尘的粒径,增,增加会提高,效,效率,气体粘度、,温,温度增高会,降,降低效率。,旋风除尘器,的,的热态效率,比,比冷态效率,低,低。,3除尘器,下,下部的严密,性,性,压力分布图,外壁向,中,中心静压逐,渐,渐下降,即,使,使旋风除尘,器,器在正压下,运,运行,锥体,底,底部也会处,于,于负压状态,。,。,如果除尘器,下,下部不严密,,,,渗入外部,空,空气,会把,正,正落入灰斗,的,的粉尘重新,带,带走,使除,尘,尘效率显著,下,下降。,4 旋风,除,除尘器的结,构,构,1) 旋,风,风除尘器的,入,入口形式,螺旋直入式 蜗壳式 轴向式,蜗壳式进口 的优点,切向式,2) 简体,直,直径,D,和排出管直,径,径,D,p,相同的旋转,速,速度下,筒,体,体直径愈小,,,,尘粒受到,的,的惯性离心,力,力愈大,除,尘,尘效率愈高,。,。,筒径不宜过,小,小,防止引,起,起粉尘堵塞,。,。目前常用,的,的旋风除尘,器,器直径一般,不,不超过800mm,处,理,理风量较大,时,时,可采用,并,并联组合型,或,或多管型旋,风,风除尘器。,一般认为,,内,内、外涡旋,交,交界面的直,径,径,D,0,0.6D,p,,内涡旋的,范,范围是随,D,p,的减小而减,小,小的,减小,内,内涡旋有利,于,于提高除尘,效,效率。但是,D,p,不能过小,,以,以免阻力过,大,大。一般取,D,p,=(0.4,0.66,),)D,。,m是物体的,质,质量,是,角,角速度,r,是轨迹曲率,半,半径,3) 筒体,和,和锥体高度,增加筒体和,锥,锥体高度,,是,是否会有利,于,于粉尘的分,离,离,由于在外涡,旋,旋有向心运,动,动,外涡旋,在,在下降时不,断,断进入内涡,旋,旋,因此筒,体,体和锥体的,总,总高度过大,,,,对影响,不,不大,反而,使,使阻力增加,。,。,实践证明,,筒,筒体和锥体,的,的总高度以,不,不大于5倍,筒,筒体直径D,为,为宜。,注:锥体部,分,分,断面,,,,离心力,,,,对尘粒的,分,分离有利。,因,因此,高效,旋,旋风除尘器,都,都采用长锥,体,体。,5)排尘口,直,直径,排尘口直径,一,一般为,(0.71),D,p,左右。过小,会,会影响粉尘,沉,沉降,被上,升,升气流带走,。,。特别是粘,性,性粉尘易堵,塞,塞出口,故,排,排尘口直径,应,应大于70mm。,四、其它形,式,式旋风除尘,器,器,(1)多管,式,式旋风除尘,器,器,由若干个并,联,联的旋风子,组,组合在一个,壳,壳体内的除,尘,尘设备。,具有处理风,量,量大,除尘,效,效率较高的,特,特点。,倾斜隔板,均,均匀风量,螺旋导流叶,片,片,旋风子,(2)旁路,式,式旋风除尘,器,器,特点:,增设旁路分,离,离室,压力损失较,小,小,特别对5 m以,上,上的粉尘有,较,较高的除尘,效,效率。,进气口上沿,离,离顶盖要相,距,距一定的距,离,离,利用上,旋,旋涡分离粉,尘,尘,从而提,高,高除尘效率,。,。,双旋涡运动,形成上、下,两,两个粉尘环,。,。,上旋涡气流,对,对密度小、,颗,颗粒细的粉,尘,尘有聚集作,用,用,对20,m以下粉,尘,尘的除尘效,率,率能达到80% 90%。,含尘进口,上部分离口,中部分离口,回风口,下旋涡,上旋涡(灰,环,环),旁路分离器,六 旋,风,风除尘器的,排,排灰装置,旋风除尘器,下,下部出现漏,风,风时,效率,会,会显著下降,。,。 收尘量,不,不大的除尘,器,器,可在下,部,部设固定灰,斗,斗,定期排,除,除。收尘量,较,较大,要求,连,连续排灰时,,,,可设双翻板式和,回,回转式锁气,器,器。,旋转排灰锁气器,双翻板式排灰锁气器,翻板式锁气,器,器,是利用翻板,上,上的平衡锤,和,和积灰质量,的,的平衡发生,变,变化时,进,行,行自动卸灰,的,的。它设有,两,两块翻板轮,流,流启闭,可,以,以避免漏风,。,。,回转式锁气,器,器,采用外来动,力,力使刮板缓,慢,慢旋转,转,速,速一般在1520r,min之,间,间,它适用,于,于排灰量较,大,大的除尘器,。,。回转式锁,气,气器能否保,持,持严密,关,键,键在于刮板,和,和外壳之间,紧,紧密合的程,度,度。,
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