旋风除尘器讲义

5-3 旋风除尘器旋风除尘器cyclone separator 旋风除尘器是利用旋转气流产生的离心力使尘粒从气流中分离的，用来分离粒径大于10m的尘粒 旋风除尘器是利用旋转气流产生的离心力使尘粒从气流中分离的，用来分离粒径大于510m以上的的颗粒物。工业上已有100多年的历史。 特点：结构简单、占地面积小，投资低，操作维修方便，压力损失中等，动力消耗不大，可用于各种材料制造，能用于高温、高压及腐蚀性气体，并可回收干颗粒物。 缺点：效率80%左右，捕集fd 移向外壁 fdft 移向内壁 ft=fd 进去50%，出来50%，即除尘效率为50%。 一般而言：dp(100%)2-3dp(50%) 为什麽忽略了粉尘的质量呢？因为重力等于mg，离心力 设Vt=30m/s，r=0.1m， 离心力远远大于重力，故重力可忽略。yVmFtt29008.91.09002grVFtt重力 半分离直径的求法：半分离直径的求法： 1拉波尔经验表达式：拉波尔经验表达式：适用于切线、螺旋、蜗壳式入口旋风器。 H、B气流入口的宽度与高度； L1、L2圆筒与圆锥的高度。21250QHBgdpc2121222LLHHLLN 临界粒径临界粒径d dcp cp 根据假想圆筒理论求取 由 ft=fd 得： r0假想圆柱面半径 当处理气量为Q(m3/s)时，则 代入上式得： 21200018trcpVyVd2129VLQdpicpriiVLrQ2 2 2阻力：阻力： 阻力系数 缺乏实验数据时，可用下式表示： K常数，等于2040； A进口面积，ab； L筒体长度； H锥体长度； dpp排出管直径。gVP222nnnppTPPTPPHLdDKA2 的求法： 1）ShepherdLapple式， 2）LouisThodore式， aDBHk312311238. 7LDLDkDHBe（二）捕集效率（二）捕集效率 1经验式：水田木村典夫 D旋风器的直径 2由 的关系图查取 333. 014. 0115028367. 011693. 0exp1TDnddncpd50ddp与diiR总（四）影响效率的因素（四）影响效率的因素 1工作条件工作条件 1）进口速度）进口速度VI,VI增大，则切向速度V增大，dcp减小，效率增大。但不能过大，过大会影响气流运动的方向（剧烈、方向混乱），破坏了正常的涡流运动，另外阻力会加大，故常选用V2=1225m/s。 2）除尘器的结构尺寸除尘器的结构尺寸 一般而言，直径越小，Ft越大，则效率越小，过小易逃逸。出口管直径减小，则r0减小，减少了内涡旋，则效率增大。但dpp减小阻力会增大，故不能太小。 筒体长度增大，则效率增大，但过大阻力会增大，所以，筒体长度不大于5倍筒体直径。另外，希望锥体长度大一点，这样会使切向速度大和距器壁短。 旋风器斜放对效率影响不大。 2 2流体性质流体性质 对于气体而言，增大对除尘不利，dcp增大，效率减小。温度增大，则增大，温度高或增大都会使效率减小。 粉尘粒径与密度：离心力跟粒径的三次方成正比，向心力跟粒径的一次方成正比。综合来说，dp增大则效率增大，又因为 所以，p小，难分离 ，影响捕集效率。21501pcd 3 3分离器的气密性分离器的气密性 漏风率：0% 、 5% 、 15% ： 90%、 50%、 0 要求保证旋风器的严密性。 旋风器一般：用于粒子较大（10m）的场合； 除尘效率不太高； 浓度较高时作为初级处理； 可串联使用。三、旋风除尘器的分类及选型三、旋风除尘器的分类及选型 （一）旋风除尘器的分类一）旋风除尘器的分类 1 1按气体流动状况分：按气体流动状况分： 切流返转式旋风除尘器：常用的型式为直入式和螺壳式。含尘气体由筒体沿侧面沿切线方向导入。 轴流式旋转除尘器：轴流直流式和轴流反旋式。 2 2按结构形式分按结构形式分：圆筒体、长锥体、旁通式、扩散式。（二）旋风除尘器的选型（二）旋风除尘器的选型旋风除尘器的选型一般选用计算法和经验法。 计算法：计算法：由入口浓度c0，出口浓度ce（或排放标准）计算除尘效率； 选结构型式； 根据选用的除尘器的分级效率d（分级效率曲线）和净化粉尘的粒径频度分布f0，计算T,若T,即满足要求，否则按要求重新计算。 确定型号规格 计算压力损失。 经验法：经验法：计算所要求的除尘效率； 选定除尘器的结构型式； 根据选用的除尘器的Vi实验曲线，确定入口风速Vi； 根据气量Q，入口风速Vi计算进口面积A； 由旋风器的类型系数 求除尘器筒体直径D，然后便从手册中查到所需的型号规格。2DAk四、旋风除尘器的设计四、旋风除尘器的设计 步骤：步骤： 尺寸比例确定； 旋风除尘器的压力降； 效率。 （一）尺寸比例（一）尺寸比例 1 1筒体直径筒体直径D D：D愈小，愈能分离细小颗粒，但过小易引起堵塞。 为此，有人用 作为限制指标。D：150-200mm800-1100mm 若处理气量大，可并联使用或采用多管式旋风器。 2 2入口尺寸（圆形和矩形）入口尺寸（圆形和矩形） 为减小颗粒的入射角，一般采用矩形（长H、宽B、面积A、） 类型系数k一般取0.07-0.3，蜗壳型入口的k较大，D较小，处理气量Q大，H/B为2-4。smrVr/500222DHBDAk 3 3排气管：排气管：多为圆形，且与筒体同心，一般d=(0.4-0.6)D0。 深度h：切线式h小，则压损小，但效率降低。经验取h)De或稍低于入口管底部。 4 4筒体筒体L L1 1 锥体锥体L L2 2： L1=（1.4-2.0）D L2=（2.0-3.0）D L1+ L25D（3-4）D L1/ L21.5/2.5较宜。 5 5圆锥角圆锥角：一般取20-30 6 6排尘口直径排尘口直径DcDc：Dc=(0.25-0.5)D0，一般Dc70mm重力沉降室的设计重力沉降室的设计 （一）设计要求（一）设计要求 1保证粉尘能沉降，L足够长； 2气流在沉降室的停留时间要大于尘粒沉降所需的时间。 3能100%沉降的最小粒径 tVHVL21minmin1818gLgHVgVdptpt （二）设计的主要内容（二）设计的主要内容 根据粒径dp算出1）Vt； 2）初始确定：V、H,，根据求长度L。 3）根据进气量Q求宽度B，Q=VBH.