旋风除尘器.ppt

旋风除尘器cycloneseparator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5—10μm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<5μm颗粒的效率不高，一般作预除尘用。
一、工作原理含尘气流由进口沿切线方向进入除尘器后，沿器壁由上而下作旋转运动，这股旋转向下的气流称为外涡旋（外涡流），外涡旋到达锥体底部转而沿轴心向上旋转，最后经排出管排出。这股向上旋转的气流称为内涡旋（内涡流）。外涡旋和内涡旋的旋转方向相同，含尘气流作旋转运动时，尘粒在惯性离心力推动下移向外壁，到达外壁的尘粒在气流和重力共同作用下沿壁面落入灰斗。
气流从除尘器顶部向下高速旋转时，顶部压力下降，一部分气流会带着细尘粒沿外壁面旋转向上，到达顶部后，在沿排出管旋转向下，从排出管排出。这股旋转向上的气流称为上涡旋。
2．气流的速度
为方便，常把内外旋流气体的运动分解为三个速度分量：切向速度Vθ、径向速度Vr、轴向速度Vz。
1）切向速度
切向速度是决定气流合速度大小的主要速度分量，也是决定气流质点离心力和颗粒捕集效率的主要因素。
切向速度的分布
2．气流的速度B.径向速度Vr：
假设内外涡旋的交界面是圆柱面，外涡旋均匀通过该柱面进入内涡旋，那麽认为气流通过此圆柱面时的平均速度就是外涡旋气流的平均径向速度Vr。

Q——处理气体量；F——假想圆柱面表面积。二、临界粒径与压降除尘器内的压力分布pressuredistribution尘粒在旋风器中受到两个力的作用：
a.离心力
b.向心力离心力ft：

向心力fd：

(Rep≤1时)
在交界面上尘粒有三种情况：
①ft>fd移向外壁
②fd>ft移向内壁
③ft=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。半分离直径的求法：
1．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。
临界粒径dcp
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：

2．阻力：
ξ——阻力系数
缺乏实验数据时，可用下式表示：

K——常数，等于20—40；
A——进口面积，a×b；
L——筒体长度；
H——锥体长度；
dpp——排出管直径。
ξ的求法：
1）Shepherd—Lapple式，

2）Louis—Thodore式，（二）捕集效率（四）影响效率的因素2．流体性质
对于气体而言，μ增大对除尘不利，dcp增大，效率减小。温度增大，则μ增大，温度高或μ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，ρp小，难分离，影响捕集效率。
3．分离器的气密性
漏风率：0%、5%、15%
η：90%、50%、0
要求保证旋风器的严密性。
旋风器一般：①用于粒子较大（>10μm）的场合；
②除尘效率不太高；
③浓度较高时作为初级处理；
④可串联使用。
三、旋风除尘器的分类及选型（二）旋风除尘器的选型经验法：①计算所要求的除尘效率η；
②选定除尘器的结构型式；
③根据选用的除尘器的η—Vi实验曲线，确定入口风速Vi；
④根据气量Q，入口风速Vi计算进口面积A；
⑤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。
四、旋风除尘器的设计（一）尺寸比例
1．筒体直径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：150-200mm～800-1100mm
若处理气量大，可并联使用或采用多管式旋风器。
2．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。
3．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．筒体L1\锥体L2：
L1=（1.4-2.0）D
L2=（2.0-3.0）D
L1+L2≤5D≈（3-4）D
L1/L2≈1.5/2.5较宜。
5．圆锥角α：一般取20˚-30˚
6．排尘口直径Dc：Dc=(0.25-0.