下载文档原格式
工业通风除尘用旋风除尘器的选择计算1 引言旋风除尘器（简称旋风器）与其他除尘器相比，具有结构简单、造价便宜、维护管理方便以及适用面宽的特点。
旋风器适用于工业炉窑烟气除尘和工厂通风除尘；工业气力输送系统气固两相分离与物料气力烘干回收。
高性能的旋风器对于输送、破碎、卸料、包装、清扫等工业生产过程产生的含尘气体除尘效率可以达到95%～98%，对于燃煤炉窑产笺烟尘除尘效率可以达到92%～95%。
旋风器亦可以作为高浓度除尘系统的预除尘器，与其他类型高效除尘器合用。
旋风器具有可以适宜和于高温高压含尘气体除尘的特点。
旋风器的类型有切流反转式、轴流反转式、直流式等。
工厂通风除尘使用的主要是切流反转式旋风器。
2 旋风器结构2．1 单体基本结构单体基本结构参见图1，含尘气体通过进口起旋器产生旋转气流，粉尘在离心力作用下脱离气流和筒锥体边壁运动，到达壁附近的粉尘在气流的作用下进入收尘灰斗，去除了粉尘的气体汇向轴心区域由排气芯管排出。
图1 旋风器结构示意图2．2 结构改进措施旋风器在长期使用中，为了达到低阻高效性能其结构不断进行改进，改进措施主要有：（1）进气通道由切向进气改为回转通道进气，通过改变含尘气体的浓度分布、减少短路流排尘量。
回转通道在90°左右时阻力较小。
（2）把传统的单进口改为多进口，有效地改进旋转流气流偏心，同时旋风器阻力显著下降。
（3）在筒锥体上加排尘通道，防止到达壁面的粉尘二次返混。
（4）采用锥体下部装有二次分离装置（反射屏或中间小灰斗）防止收尘二次返混。
（5）排气芯管上部加装二次分离器，利用排气强旋转流进行微细粉尘的二次分离，对捕集短路粉尘极为有效。
（6）在筒锥体分离空间加装减阻件降阻，等。
2．3 组合技术处理气体量较大时，可以采用多个旋风器单体进行并联组合。
（1）多筒组合：多筒组合可以采用分支并联和环状并联方式，见图2。
组合技术的关键在于含尘气流分配的均匀性和防止气流串流。
分支并联一般采用双旋风器、四旋风器方式。
旋风除尘器使用说明书目录目录 (1)一、概述 (2)二、构造和原理 (3)三、分类说明 (4)四、设备特点 (5)五、旋风除尘器的维护方法 (6)六、排尘口堵塞及预防措施 (7)七、启动前的准备工作 (8)八、检修注意事项 (9)一、概述旋风除尘器广泛地应用于各个行业除尘系统中，本设计针对旋风除尘器的结构及工作原理，分析影响旋风除尘器压力损失的因素，介绍了旋风除尘器内部流场和除尘机理。
针对旋风除尘器除尘效率问题进行了分析，总结了现有改进方案，指出存在的不足，并结合前人的改进思路提出了新的改进方案，以提高旋风除尘器的分离效率，为进一步挖掘旋风除尘器的潜在性能开辟新的思路。
二、旋风除尘器的结构及原理1旋风除尘器的结构旋风除尘器的结构如图2-1所示，当含尘气体由进气管进入旋风除尘器时，气流将由直线运动转变为圆周运动，旋转气流的绝大部分延器壁呈螺旋形向下，朝椎体流动。
通常称为外旋气流，含尘气体在旋转过程中产生离心力，将重度大于气体的尘粒甩向器壁。
尘粒一旦与器壁接触，便失去惯性力而靠入口速度的动量和向下的重力延壁面下落，进入排灰管。
旋转下降的外旋气流在到达椎体时，因椎体形状的收缩而向除尘器中心靠拢。
根据“旋转矩”不变原理，其切向速度不断增加。
当气流到达椎体下端某一位置时，即以同样的旋转方向从旋风除尘器中部，由下反转而上，继续做螺旋运动，即内旋气流。
最后净化气体经排气管排除旋风除尘器外，一部分未被捕集的尘粒也由此遗失。
1—排气管2—顶盖3—排灰管4—圆锥体5—圆筒体6—进气管图2—1 旋风除尘器2.2 旋风除尘器的性能及其影响因素2.2.1旋风除尘器的技术性能（1）处理气体流量Q处理气体流量Q是通过除尘设备的含尘气体流量，除尘器流量为给定值，一般以体积流量表示。
高温气体和不是一个大气压情况时必须把流量换算到标准状态，其体积m3/h或m3/min表示。
（2）压力损失旋风除尘器的压力损失△p是指含尘气体通过除尘器的阻力，是进出口静压之差，是除尘器的重要性能之一。
各类旋风分离器介绍工作原理：首先，气体从进料口进入分离器进料布气室，经过旋风子支管的碰撞、折流，使气流均匀分布，流向旋风子进气口。
均布后的气流由切向进入旋风子，气体在旋风管中形成旋风气流，强大的离心力使得气体中固体颗粒和液体颗粒甩脫出来，并聚集到旋风管内壁上，最终落入集污室中。
干净的气流继续上升到排气室，由排气口流出旋风分离器。
旋风分离器的结构：主要由布气室、旋风分藹组件、集气室、集污室和进岀口接管及人孔等部件组成。
旋风分离器的核心部件是旋风分离组件，它由多根旋风分离管呈叠加布置组装而成。
9、脱硫除尘器含尘烟气通过不锈钢散堆填料，通过增加烟气与水溶液的接触而，来促进烟气与喷淋水的充分溶解中和，从而达到除尘器的除尘脱硫除尘效果。
这种除尘器主要用于一切排放烟尘的锅炉和窑炉等行业。
7、多管除尘器含尘气体由总进气管进入气体分布室，随后进入陶瓷旋风体和导流片之间的环形空隙。
导流片使气体由宜线运动变为圆周运动，旋转气流的绝大部分沿旋风体自圆简体呈螺旋形向下，朝锥体流动，含尘气体在旋转过程中产生离心力，将密度大于气体的尘粒甩向简壁。
尘粒在与筒壁接触，便失去惯性力而靠入口速度的动量和向下的重力沿壁面向下落入排灰口进入总灰斗。
旋转下降的外旋气流到达锥体下端位时，因圆锥体的收缩即以同样的旋转方向在旋风笛轴线方向由下而上继续做螺旋形流动（净气），经过陶瓷旋风体排气管进入排气室，由总排气口排出。
适用于各种型号和各种燃烧方式的工业锅炉及热电站锅炉的粉尘治理。
5、滤筒除尘器设备在系统主风机的作用下，含尘气体从除尘器下部的进风口进入除尘器底部的气箱内进行含尘气体的预处理，然后从底部进入到上箱体的各除尘室内：粉尘吸附在滤筒的外表而上，过滤后的干净气体透过筒进入上箱体的净气腔并汇集至出风口排出。
随着过滤工况持续，积聚在滤简外表而上的粉尘将越积越多，相应就会增加设备的运行阻力，为了保证系统的正常运行，除尘器阻力的上限应维持在1400〜1600Pa范围内，当超过此限定范囤，应由PLC脉冲自动控制器通过左阻或泄时发出指令，进行三状态淸灰。
旋风除尘器的工作原理下面介绍具有代表性的机械除尘器—旋风除尘器的工作原理旋风除尘器的基本结构一般由进气口、筒体、锥体、排气管及集尘箱等组成。
根据含尘气流人口方式的不同，又可分为切流反转式及轴流式两种。
切流反转式旋风除尘器中含尘气流的运动轨迹。
流体从进气管进入旋风筒后，由直线运动变为旋转运动，并在流体压力及筒体内壁形状影响下螺旋下行，朝锥体运动。
含尘气体在旋转过程中产生离心力，使重度大于气体的粉尘颗粒克服气流阻力移向边壁。
颗粒一旦与器壁接触，便失去惯性力而在重力及旋转流体的带动下贴壁面向下滑落，最后从锥底排灰管排出旋风筒。
旋转下降的气流到达锥体端部附近某一位置后，以同样的旋转方向在除尘器中由下折返向上，在下行气流内侧螺旋上行，最终连同一些未被分离的细小颗粒一同排出排气管。
流体在旋风筒内的流线类似双螺旋线，通常将外侧螺旋下行的气流称为外旋流，将内侧螺旋上行的气流称为内旋流。
旋风分离器工作原理:旋风除尘器的工作原理如下图所示，含尘气体从入口导入除尘器的外壳和排气管之间，形成旋转向下的外旋流。
悬浮于外旋流的粉尘在离心力的作用下移向器壁，并随外旋流转到除尘器下部，由排尘孔排出。
净化后的气体形成上升的内旋流并经过排气管排出。
应用范围及特点：旋风除尘器适用于净化大于5~10微米的非粘性、非纤维的干燥粉尘。
它是一种结构简单、操作方便、耐高温、设备费用和阻力较低（80~160毫米水柱）的净化设备，旋风除尘器在净化设备中应用得最为广泛。
袋除尘器的原理介绍作者：佚名文章来源：不详点击数：417 更新时间：2008-8-3图片：图片：图片：图片：图片：各种除尘器介绍从含尘[wiki]气体[/wiki]中分离并捕集粉尘﹑炭粒﹑雾滴的装置。
按分离﹑捕集的作用原理﹐可分为机械除尘器﹑洗涤除尘器﹑袋式除尘器﹑声波除尘器﹑静电除尘器。
机械除尘器利用重力﹑惯性力﹑离心力等机械力将尘粒从气体中分离出来的装置。
可分为﹕重力除尘器这种除尘器的工作原理是﹕含尘气体通过管道的扩大部分(重力沉降室)﹐流速大大降低﹐较大尘粒即在重力作用下沉降下来。
旋风除尘器的类别与选型旋风除尘器按其性能可分以下四大类：①高郊旋风除尘器，其筒体直径较小，用来分离较细的粉尘，除尘效率在95%以上；②大流量旋风除尘器，筒体直径较大，用于处理很大的气体流量，其除尘效率为50-80%以；③通用型旋风除尘器，处理风量适中，因结构形式不同，除尘效率波动在70-85%之间，④防爆型旋风除尘器，本身带有防爆阀，具有防爆功能。
根据结构形式，可分为长锥体、圆筒体、扩散式、旁路型。
按组合、安装情况分为内旋风除尘器、外旋风除尘器、立式与卧式以及单筒与多管旋风除尘器。
按气流导入情况，气流进入旋风除尘后的流路路线，以及带二次风的形式可概括地分为以下两种：①流反转式旋风除尘器②轴流式旋风除尘器了解了旋风除尘器的基本分类形式，根据现场烟气实际工况就比较容易选型了，一般旋风除尘器选型时应注意以下基本原则：①旋风除尘器净化气体量应与实际需要处理风量一致。
选择除尘器直径时应尽量小些，如果要求通过的风量较大，可采用若干个小直径的旋风除尘器并联为宜，如果处理气量与多管旋风除尘器相符，以选多管旋风除尘器为宜。
②旋风除尘器的入口气速要保持在18-23m/s，低于18m/s时，其除尘效率下降，高于23m/s时，除尘效率提高不明显，但阻力损失增加，能耗增大。
③选择旋风除尘器时，要根据工况考虑阻力损失和结构形式，尽可能做到既节省动力消耗又能得到最佳除尘分离效果及以便于制造、维护管理。
④旋风除尘器能捕集到的最小尘粒应等于或稍小被处理气体的粉尘粒度。
⑤当含尘气体温度很高时，要注意保温，避免水分在内凝结。
假如粉尘不吸收水分，除尘器的工作温度要比露点温度高出30度左右。
假如粉尘吸水性较强，除尘器的工作温度要比露点温度高出40-50度。
以避免露点腐蚀。
⑥旋风除尘器结构的密封要好，确除尘设备保不漏风。
尤其是负压操作，更应该注意卸料锁风装置的可靠性。
⑦易燃易爆粉尘，应设有防爆装置。
防爆装置的通常做法是在入口管道上加一个安全防爆阀门。
精心整理
短路流量的减少可提高除尘效率，增大断面的下降流量，又能使含尘空气在除尘器内的停留时间增长，为粉尘创造了更多的分离机会。
因此，非全长减阻杆虽然减阻效果不如全长减阻杆，但更有利于提高旋风除尘器的除尘效率。
常规旋风除尘器排气芯管入口断面附近存在高达24%的短路流量，这将严重影响整体除尘效果。
如何减少这部分短路流量，将是提高效率的一个研究方向。
非全长减阻杆减阻效果虽然不如全长减阻杆好，但由于其减小了常规旋风除尘器的短路流量及使断面下降流量增加、使旋风除尘器的除尘效率提高，将更具实际意义。
旋风除尘器是使含尘气流作高速旋转运动，借助离心力的作用将颗粒物从气流中分离并收集下来的除尘装置。
进入旋风除尘器的含尘气流沿简体内壁边旋转边下降，
旋风除尘器的形式多。
按气流进入的方式不同，可大致分为切向进入和轴向进入两大类。
轴向进入式是靠导流叶片促使气流旋转的，因此也叫导流叶片旋转式。
轴向进入式又可分为逆流式和直流式。
切向进入式又分为直人式和蜗壳式等形式：直人式的入口管外壁与筒体相切；而蜗壳式的入口管内壁与筒体相切。
我公司采用的是切向直入式旋风除尘器。
旋风除尘器适用于净化大于1-3微米的非粘性、非纤维的干燥粉尘。
它是一种结构简单、操作方便、耐高温、设备费用和阻力较高（80～160毫米水柱）的净化设备，旋风除尘器在净化设备中应用得最为广泛。
改进型的旋风分离器在部分装置中可以取代尾气过滤设备。
旋风除尘器的分类
一、按进气方式进行分类：切向进入式、轴向进入式
a垂直切入进入式、b 蜗壳切向进入时、c轴向进入时二、按压力损失系数对旋风除尘器进行分类：
三、按除尘效率和处理风量进行分类：
1、高效旋风除尘器：筒体直径较小（<900mm），效率高：>95%。
K=6—13.5。
2、高流量旋风除尘器：直径较大（1.2—3.6m），处理流量大。
除尘效率：50~80%。
K<3。
3、通用旋风除尘器：K=4—6，除尘效率：80—90%。
（相对截面比（K）：筒体截面面积和进气口截面面积之比。
）
四、按结构形式分：
1、多管旋风除尘器：由多个相同构造形状和尺寸的小型旋风除尘器（又叫旋风子）组合在一个壳体内并联使用。
具有处理风量大，除尘效率较高的特点。
2、旁路式旋风除尘器：设有旁路分离室，利用上旋涡分离粉尘, 从而提高除尘效率。
为了使除尘器顶部空间形成明显的上旋涡, 进气口上沿离顶盖要相距一定的距离。
3、扩散式旋风除尘器：它是一种具有呈倒锥体形状的锥体, 并在锥体的底部装有反射屏的旋风除尘器. 反射屏可防止上升气流卷起粉尘, 从而提高除尘效
旋风除尘器的效率因素
1、进气口
旋风除尘器的进气口是形成旋转气流的关键部件，是影响除尘效率和压力损失的主要因素。
切向进气的进口面积对除尘器有很大的影响，进气口面积相对于筒体断面小时，进入除尘器的气流切线速度大，有利于粉尘的分离。
A、圆筒体直径是构成旋风除尘器的^基本尺寸。
旋转气流的切向速度对粉尘产生的离心力与圆筒体直径成反比，在相同的切线速度下，筒体直径D越小，气流的旋转半径越小，粒子受到的离心力越大，尘粒越容易被捕集。
但若筒体直径选择过小，器壁与排气管太近，粒子又容易逃逸;筒体直径太小还容易引起堵塞，尤其是对于粘性物料。
当处理风量较大时，因筒体直径小处理含尘风量有限，可采用几台旋风除尘器并联运行的方法解决。
并联运行处理的风量为各除尘器处理风量之和，阻力仅为单个除尘器在处理它所承担的那部分风量的阻力。
但并联使用制造比较复杂，所需材料也较多，气体易在进口处被阻挡而增大阻力，因此，并联使用时台数不宜过多。
B、筒体总高度是指除尘器圆筒体和锥筒体两部分高度之和。
增加筒体总高度，可增加气流在除尘器内的旋转圈数，使含尘气流中的粉尘与气流分离的机会增多，但筒体总高度增加，外旋流中向心力的径向速度使部分细小粉尘进入内旋流的机会也随之增加，从而又降低除尘效率。
筒体总高度一般以4倍的圆筒体直径为宜，锥筒体部分，由于其半径不断减小，气流的切向速度不断增加，粉尘到达外壁的距离也不断减小，除尘效果比圆筒体部分好。
因此，在筒体总高度一定的情况下，适当增加锥筒体部分的高度，有利提高除尘效率，一般圆筒体部分的高度为其直径的1.5倍，锥筒体高度为圆筒体直径的2.5倍时，可获得较为理想的除尘效率。
排风管的直径和插入深度对旋风除尘器除尘效率影响较大。
排风管直径必须选择一个合适的值：排风管直径减小，可减小内旋流的旋转范围，粉尘不易从排风管排出，有利提高除尘效率，但同时出风口速度增加，阻力损失增大;若增大排风管直径，虽阻力损失可明显减小，但由于排风管与圆筒体管壁太近，易形成内、外旋流“短路”现象，使外旋流中部分未被清除的粉尘直接混入排风管中排出，从而降低除尘效率。
一般认为排风管直径为圆筒体直径的0.5~0.6倍为宜。
排风管插入过浅，易造成进风口含尘气流直接进入排风管，影响除尘效率;排风管插入深，易增加气流与管壁的摩擦面，使其阻力损失增大，同时，使排风管与锥筒体底部距离缩短，增加灰尘二次返混排出的机会。
排风管插入深度一般以略低于进风口底部的位置为宜。
由于旋风除尘器单位耗钢量比较大，因此在设计方案上比较好的方法是从筒身上部向下材料由厚向薄逐渐递减！
旋风除尘器的维护
1、稳定运行参数
旋风式除尘器运行参数主要包括：除尘器入口气流速度，处理气体的温度和含尘气体的入口质量浓度等。
1)入口气流速度。
对于尺寸一定的旋风式除尘器，入口气流速度增大不仅处理气量可提高，还可有效地提高分离效率，但压降也随之增大。
当入口气流速度提高到某一数值后，分离效率可能随之下降，磨损加剧，除尘器使用寿命缩短，因此入口气流速度应控制在18~23m/s范围内。
2)处理气体的温度。
因为气体温度升高，其粘度变大，使粉尘粒子受到的向心力加大，于是分离效率会下降。
所以高温条件下运行的除尘器应有较大的入口气流速度和较小的截面流速。
3)含尘气体的入口质量浓度。
浓度高时大颗粒粉尘对小颗粒粉尘有明显的携带作用，表现为分离效率提高。
2、防止漏风
旋风式除尘器一旦漏风将严重影响除尘效果。
据估算，除尘器下锥体或卸灰阀处漏风1%时除尘效率将下降5%;漏风5%时除尘效率将下降30%。
旋风式除尘器漏风有三种部位：进出口连接法兰处、除尘器本体和卸灰装置。
引起漏风的原因如下：
1)连接法兰处的漏风主要是螺栓没有拧紧、垫片厚薄不均匀、法兰面不平整等引起的。
2)除尘器本体漏风的主要原因是磨损，特别是下锥体。
据使用经验，当气体含尘质量浓度超过10g/m3时，在不到100天时间里可以磨坏3mm 的钢板。
3)卸灰装置漏风的主要原因是机械自动式(如重锤式)卸灰阀密封性差。
3、预防关键部位磨损
影响关键部磨损的因素有负荷、气流速度、粉尘颗粒，磨损的部位有壳体、圆锥体和排尘口等。
防止磨损的技术措施包括：
1)防止排尘口堵塞。
主要方法是选择优质卸灰阀，使用中加强对卸灰阀的调整和检修。
2)防止过多的气体倒流入排灰口。
使用的卸灰阀要严密，配重得当。
3)经常检查除尘器有无因磨损而漏气的现象，以便及时采取措施予以杜绝。
4)在粉尘颗粒冲击部位，使用可以更换的抗磨板或增加耐磨层。
5)尽量减少焊缝和接头，必须有的焊缝应磨平，法兰止口及垫片的内径相同且保持良好的对中性。
旋风除尘器的选择注意事项
1.所选择的旋风除尘器的阻力损失小，动力消耗少，且结构简单、维护简便。
2.含尘气体温度很高时旋风式除尘器应设有保温设施，以避免水分在其内凝结而影响除尘效果。
3.旋风除尘器净化气体量应与实际需要处理的含尘气体量一致。
选择旋风式除尘器直径时应尽量小些，如果要求通过的风量较大，可采用几个小直径的旋风除尘器并联为宜。
4.气体中含有易燃易爆粉尘时旋风式除尘器应设有防爆装置。
5.旋风除尘器能捕集到的^小粉尘粒子应稍小于被处理气体中的粉尘粒度。
6.旋风式除尘器的密封要好，确保不漏风。
7.旋风式除尘器入口风速要保持18~23m/s，过低时除尘效率下降：过高时阻力损失及耗电量均要增加，且除尘效率提高不明显。
