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旋风分离器结构和操作条件对分离效率的影响

旋风分离器的效率是指除去的粉尘量占原含尘量的比率,以下公式表示为:η=(c1-c2)/c1
公式式中η--除尘效率;
c1--进入分离器中的单位体积气体所含的粉尘量,kg/h;
c2--离开分离器的单位体积气体所含的粉尘量,kg/h.

(1)进气管尺寸的影响 旋风除尘器的进气管一般做成长方形。有的以切线方向进入,有的以1800的渐开线进入(蜗卷时),有的向下倾斜一定角度(如15°等)螺旋进入,而以后两种的除尘效率较佳,流体阻力也较小,根据离心力公式来分析F=mu2/r
式中F--离心力;
m--质量;
u--截面平均气速;
R--旋转半径。

当进气管中的气速增大时,相应的在旋风分离器中气体旋转速度也增大了。由公式可见,气速大、圆柱体的直径小,则离心力大,有利于除尘。通常,气体在进口管中的速度范围取14-25m/s,当含尘量较高、粉尘较细时,取其为18-25m/s.气速过高时,除尘效率提高得不多,而阻力剧烈增加,甚至将已沉降的粉尘又卷起反而降低除尘效率。气速过小时,粉尘所受的离心力小,因而降低了除尘效率,甚至在进气管中会有粉尘沉积下来,有堵塞通道的危险,这时,如果是几个旋风分离器并联操作,就会发生含尘气体在各旋风除尘器中分布不均匀的现象,也使旋风分离器的总除尘效率降低。

进入旋风除尘器中的气体流量通常是已知的,选定气速后,就能确定进口导管的截面积。由于各种形式的旋风分离器的各部分尺寸有一定的比例关系,可以方便确定各部分的尺寸。

(2)中央排气管的影响 中央排气管的尺寸和位置高低对除尘效率有很大的影响。排气管插入深度应较小,以增加锥形体的锥部到排气管之间的高度。因为这一段高度中向上的气流也是旋转的,起着再分离的作用,所以这一区域高一些有利于再除尘。

(3)圆锥体的影响 圆锥体是分离粉尘的主要部分,近年来出现的长锥体旋风除尘器,分离效果较好。锥体较长时有利于下旋气流将其所含的灰尘分离出去,也有利于已被上旋气流卷起的粉尘进行再分离。因此,增加圆锥体高度会提高除尘效率。一般宜取L2≥2.5D.

(4)排灰管的影响 旋风分离器的排灰管伸至集尘斗内,使旋风除尘器的底部的灰尘不断通过排灰管进入集尘斗内。若器底积累了灰尘,就会被上旋气流卷起,因而严重地影响除尘效北。在旋风分离器的中央部分(亦即上旋气流部分)形成负压,因此,在排气管与集尘斗的连接处,或集尘斗向外界排灰处,应严格防止吸入外界空气,否则将会吹起集尘斗内的灰尘,而引起除尘效率急剧降低。通常采用星形阀或绞龙(螺旋输送机)连续排灰,可以保证处界空气不致漏入集洗斗中。

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