旋风除尘器除尘效率的提高及改进
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旋风除尘器方案1. 引言空气中的污染物对人类的健康和环境造成了严重的影响。
除尘器是一种用于过滤空气中颗粒物的设备,旋风除尘器是其中一种常用的除尘器类型。
本文将介绍旋风除尘器的工作原理、优点以及在实际应用中的方案设计。
2. 旋风除尘器工作原理旋风除尘器利用离心力原理将空气中的颗粒物分离出来。
其工作原理如下:1.空气进入旋风除尘器后,经过导流器进入圆柱形的腔体。
2.腔体内的空气开始旋转,并形成一个旋风状的气流。
3.由于旋转过程中,颗粒物具有较大的质量,会由于离心力的作用沉积到腔体的壁面上。
4.净化后的空气从腔体的顶部中心位置被排出。
3. 旋风除尘器的优点与其他类型的除尘器相比,旋风除尘器具有以下几个优点:•简单而紧凑的结构:旋风除尘器结构简单,占地面积小,适合在空间有限的场所安装。
•低能耗:旋风除尘器不需要额外的能源,仅依靠气流旋转就可以完成颗粒物的分离,因此能耗较低。
•适用性强:旋风除尘器可以处理高温、高湿度和高含尘浓度的空气,适用范围广。
4. 旋风除尘器方案设计在设计旋风除尘器方案时,需要考虑以下几个关键因素:4.1. 预处理系统在旋风除尘器之前,可以增加一个预处理系统,用于去除大颗粒的杂质。
这样可以提高旋风除尘器的除尘效率和延长其使用寿命。
4.2. 旋风腔体尺寸旋风腔体的尺寸直接影响到除尘效率和处理能力。
腔体的大小应根据实际需求进行选择,通常应根据空气流量、排放要求和除尘效率等因素进行综合考虑。
4.3. 腔体材料选择旋风腔体材料的选择应考虑其耐磨性和耐腐蚀性。
常见的材料有碳钢、不锈钢和橡胶内衬等,根据工作环境的特点选择合适的材料能够提高旋风除尘器的使用寿命。
4.4. 排放系统设计除尘后的空气需要进行排放处理,排放系统的设计需要考虑到处理量、净化效果和环保要求。
常见的排放系统包括直排和循环排放两种。
5. 结论旋风除尘器是一种简单、高效的除尘设备,能够有效分离空气中的颗粒物。
其简单而紧凑的结构、低能耗和广泛的适用性使其在各个行业得到了广泛应用。
影响旋风除尘器除尘效率的因素与改进措施影响旋风除尘器除尘效率的因素与改进措施旋风除尘器是利用含尘气流作旋转运动产生的离心力将尘粒从气体中分离并捕集下来的装置。
与布袋除尘器、布袋式除尘器、静电除尘器、脱硫除尘器相比,以其结构简单、体积小、制造维修方便、除尘效率较为理想等优点,成为目前主要的除尘设备之一。
广泛应用于工厂窑炉烟气除尘、锅炉除尘器和工厂通风除尘等,如何提高旋风除尘器除尘效率是当前除尘器行业需要解决的一个重要课题。
研究和分析影响旋风除尘器除尘效率的因素,是设计、选用、管理和维护旋风除尘器的前提,也是探求提高旋风除尘器除尘效率途径的必由之路。
由于旋风除尘器内气流速度及粉尘微粒的运动等都较为复杂,影响其除尘效率的因素较多,需要我们进行全面分析,综合考虑,寻求最优设计方案和运行管理方法。
当前,除尘器的许多理论还待研究和探讨。
随着对旋风除尘器认识的进一步的深入和完善,它必将在除尘脱硫行业中发挥更大的作用。
一、旋风除尘器的结构与原理旋风除尘器按气流进气方式分为切流反转式、轴流反转式、直流式等。
切流反转式旋风除尘器工作时含尘气体通过进口起旋器产生旋转气流,进人旋风除尘器后,沿外壁自上而下作螺旋形旋转运动,这股向下旋转的气流到达锥体底部后,转而向上,沿轴心向上旋转。
气流作旋转运动时,尘粒在惯性离心力的作用下移向外壁,在气流和重力共同作用下沿壁面落人灰斗,去除了粉尘的气体汇向轴心区域由排气芯管排出。
旋风除尘器与其他除尘器相比,具有结构简单、没有运动部件、造价便宜、除尘效率较高、维护管理方便以及适用面宽的特点,对于收集5~10μm以上的尘粒,其除尘效率可达90%左右。
多管旋风除尘器的`性能通常以其处理量、效率、阻力降3个主要技术指标来表示。
处理量系指除尘装置在单位时间内所能处理的含尘气体量,它取决于装置的型式和结构尺寸;效率是除尘装置除去的粉尘量与未经除尘前含尘气体中所含粉尘量的百分比;阻力降有时称压力降,它代表含尘气体经过除尘装置所消耗能量大小的一个主要指标。
要提高旋风除尘器的效率,可以采取以下措施:
优化设计:合理设计旋风除尘器的几何形状、尺寸和比例,以确保气流在设备内部的流动和分离效果最佳。
提高气流速度:增加气流速度可以增强离心分离效果。
通过调整进气口或增加进气速度,可以提高气流速度,从而提高除尘效率。
控制气流进入角度:合理调整气流进入旋风除尘器的角度,以最大程度地利用离心力分离颗粒。
添加预处理装置:在旋风除尘器前添加预处理装置,如沉淀室或多级过滤器,可以预先分离大颗粒物,减轻旋风除尘器的负荷,提高效率。
优化除尘器出口设计:合理设计除尘器出口形状和尺寸,以减少颗粒物的再悬浮和回流,确保有效的分离。
定期清理和维护:定期清理旋风除尘器的内部,包括清除积聚的颗粒物和灰尘,保持设备的正常运行状态。
使用合适的旋风除尘器材料:选择适合处理特定颗粒物的旋风除尘器材料,以提高捕集效率。
控制气流湍流:减少气流的湍流可以提高除尘效率。
可以通过安装导流板、流动平衡装置等来控制气流的湍流程度。
监测和调整操作参数:定期监测旋风除尘器的操作参数,如气流速度、进出口压差等,根据监测结果进行适当调整,以保持最佳的除尘效率。
旋风除尘器旋风式除尘器的组成及内部气流简介旋风除尘器是除尘装置的一类。
除沉机理是使含尘气流作旋转运动,借助于离心力降尘粒从气流中分离并捕集于器壁,再借助重力作用使尘粒落入灰斗。
旋风除尘器于1885年开始使用,已发展成为多种型式。
按其流进入方式,可分为切向进入式和轴向进入式两类。
在相同压力损失下,后者能处理的气体约为前者的3倍,且气流分布均匀。
普通旋风除尘器由简体、锥体和进、排气管等组成。
旋风除尘器结构简单,易于制造、安装和维护管理,设备投资和操作费用都较低,已广泛用来从气流中分离固体和液体粒子,或从业体重分离固体粒子。
在普通操作条件下,作用于粒子上的离心力是重力的5~2500倍,所以旋风除尘器的效率显著高于重力沉降室。
大多用来去除.3μm以上的粒子,并联的多管旋风除尘器装置对3μm的粒子也具有80~85%的除尘效率。
选用耐高温、耐磨蚀和服饰的特种金属或陶瓷材料构造的旋风除尘器,可在温度高达1000℃,压力达500×105P a的条件下操作。
从技术、经济诸方面考虑旋风除尘器压力损失控制范围一般为500~2000Pa。
行业标准AQ 1022-2006 煤矿用袋式除尘器DL/T 514-2004 电除尘器JB/T 10341-2002 滤筒式除尘器JB/T 20108-2007 药用脉冲式布袋除尘器JB/T 6409-2008 煤气用湿式电除尘器JB/T 7670-1995 管式电除尘器JB/T 8533-1997 回转反吹类袋式除尘器JB/T 9054-2000 离心式除尘器MT 159-1995 矿用除尘器JC/T 819-2007 水泥工业用CXBC系列袋式除尘器JC 837-1998 建材工业用分室反吹风袋式除尘器特点按照前面轴向速度对流通面积积分的方法,一并计算常规旋风除尘器安装了不同类型减阻杆后下降流量的变化,并将各种情况下不同断面处下降流量占除尘器总处理流量的百分比绘入,为表明上、下行流区过流量的平均值即下降流量与实际上、下地流区过流量差别的大小。
旋风除尘器的优势及在运行时需要注意的问题旋风除尘器作为一种结构简单、体积较小的除尘设备,除尘效率虽没有布袋除尘器高,但在某些场合应用也很广泛。
比如:冶金、铸造、破碎、喷沙、坑道作业、水泥、建材,化工、粮食、耐火材料等领域,对粉尘进行捕集、效果良好。
另外,旋风除尘器也有着自己独特的优势。
旋风除尘器的优势:1、旋风除尘器内部没有运动部件,维护方便;2、操作管理十分方便;3、处理相同的风量情况下体积小、结构简单,价格便宜;4、作为预处理器使用时。
可以立式安装,使用方便;5、处理大风量时便于多台并联使用,效率阻力不受影响;6、可承受400摄氏度高温,如采用特殊的耐高温材料,还可以承受更高的温度;7、除尘器内设耐磨内衬后,可用以净化含高磨蚀性粉尘的烟气;8、可以干法清灰,有利于回收有价值的粉尘。
旋风除尘器虽然造价比较低,但日常也需要对其维护保养,延长它的使用期限。
那么,旋风除尘器如何保养呢?对除尘器的保养,不仅仅是在使用之后进行保养,也要在使用前、中注意问题。
旋风除尘器使用前:1、检查各连接部位是否连接牢固;2、检查除尘器与烟道,除尘器与灰斗,灰斗与排灰装置、输灰装置等结合部的气密性,消除漏灰、漏气现象;3、关小挡板阀,启动通风机、无异常现象后逐渐开大挡板阀,以便除尘器通过规定数量的含尘气体。
旋风除尘器使用中:1、注意易磨损部位如外筒内壁的变化;2、含尘气体温度变化或湿度降低时注意粉尘的附着、堵塞和腐蚀现象;3、注意压差变化和排出烟色状况。
因为磨损和腐蚀会使除尘器穿孔和导致粉尘排放,于是除尘效率下降、排气烟色恶化、压差发生变化;4、注意旋风除尘器各部位的气密性,检查旋风筒气体流量和集尘浓度的变化。
旋风除尘器使用后:1、为防止粉尘的附着和腐蚀,除尘作业结束后让除尘器继续运行一段时间,直到陶瓷旋风除尘器内完全被清洁空气置换后方可停止除尘器运行;2、消除内筒、外筒和叶片上附着的粉尘,清除灰斗内的粉尘;3、必要时修补磨损和腐蚀引起的穿孔;4、检查各部位的气密性,必要时更换密封元件;5、按照旋风除尘器使用说明书的规定对风机进行例行保养。
论旋风除尘器除尘效率提升及改进Theory of dust cyclone dust removal efficiency improvement and improvement作者:赵德政摘要:在旋风除尘器筒体中部,安装筒状钢板网整理稳固气流流型,主要不是过滤作用,重点是整理涡旋流型、延长筒体、增加旋转时间提高除尘效率。
Abstract: in the dust cyclone central cylinder, installation tubular steel nets tidy stable airflow pattern, not filter function, the key is to finishing vortex flow type and prolong barrel, in crease rotation time to improve the dust removal efficiency.关键字:旋风除尘网状装置整理流型提高效率Key word: cyclone dust、reticular device、arrangement flow type 、improve efficiency引言旋风除尘器是除尘装置的一类。
除沉机理是使含尘气流作旋转运动,借助于离心力降尘粒从气流中分离并捕集于器壁,再借助重力作用使尘粒落入灰斗。
旋风除尘器于1885年开始使用,已发展成为多种型式。
普通旋风除尘器由简体、锥体和进、排气管等组成。
旋风除尘器结构简单,易于制造、安装和维护管理,设备投资和操作费用都较低,已广泛用来从气流中分离固体和液体粒子,或从业体重分离固体粒子。
在普通操作条件下,作用于粒子上的离心力是重力的5~2500倍,所以旋风除尘器的效率显著高于重力沉降室。
大多用来去除.3μm以上的粒子,并联的多管旋风除尘器装置对3μm的粒子也具有80~85%的除尘效率。
旋风除尘器结构简单、体积小、使用维修方便在通风除尘工程中广泛应用。
一、旋风除尘器除尘效率的因素分析1)旋风除尘器内气流与尘粒的运动普通的旋风除尘器是由筒体、锥体、和排出管三部分组成,如图。
含尘气流由切线进入除尘器后,延外壁由上向下作旋转运动,这股向下旋转的气流为外旋流。
外旋流到达锥体底部后,转而向上,延轴心向上旋转,最后经排出管排出。
这股向上的气流称为内涡旋。
向下的外涡旋和向上的内涡旋,两者的旋转方向是相同的。
气流作旋转运动时尘粒在惯性离心力的推动下,要向外壁移动。
到达外壁的尘粒在气流和重力的共同作用下,延壁而落入灰斗。
气流从除尘器顶部向下高速旋转时,顶部的压力发生下降。
一部分气流会带着细小的尘粒延外壁转向上,达到顶部后,再沿排出管外壁旋转向下,从排出管排出。
这股旋转气流称为上涡旋。
实际旋风除尘器的气流是很复杂的,除了切向和轴向的运动外,还有径向的运动,外涡旋的径向速度是向心的,内涡旋的径向速度是向外的。
2)切向速度和径向速度涡旋的切向速度是随半径的减小尔增加,内涡旋的切向速度是随半径的减小而减小,径向速度沿高度的分布是不均匀的,上部大下部小。
外涡旋气流的向心运动对尘粒的分离是不利的,有些细小的尘粒会在向心气流的带动下进入内涡旋,然后从排出管排出。
3)旋风除尘器的计算外涡旋内的尘粒在径向受到的力= 惯性离心力+ 向心运动的气流对尘粒的作用力如果惯性离心力大于向心运动的气流对尘粒的作用力,尘粒在惯性离心力的作用下向外壁移动;如果惯性离心力小于向心运动的气流对尘粒的作用力,尘粒在向心气流的推动下进入内涡旋,最后排出除尘器。
二、影响旋风除尘器性能的因素1 除尘器结构旋风除尘器的各个部件都有一定的尺寸比例,每一个比例关系的变动,都能影响旋风除尘器的效率和压力损失,其中除尘器直径、进气口尺寸、排气管直径为主要影响因素。
在使用时应注意,当超过某一界限时,有利因素也能转化为不利因素。
另外,有的因素对于提高除尘效率有利,但却会增加压力损失,因而对各因素的调整必须兼顾。
3.1.1 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,进人除尘器的气流切线速度大,有利于粉尘的分离。
2 圆筒体直径和高度圆筒体直径是构成旋风除尘器的最基本尺寸。
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,简体直径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。
因此,应适当选择较小的圆筒体直径,但若简体直径选择过小,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。
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。
3 排气管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。
4 排灰口排灰口的大小与结构对除尘效率有直接的影响,增大排灰口直径对提高除尘效率效率有利,但排灰口直径太大会导致粉尘的重新扬起。
5操作工艺参数在旋风除尘器尺寸和结构定型的情况下,其除尘效率关键在于运行因素的影响。
6 流速旋风除尘器是利用离心力来除尘的,离心力愈大,除尘效果愈好。
旋转的路程越长效率越高。
7粉尘的状况粉尘颗粒大小是影响出口浓度的关键因素。
处于旋风除尘器外旋流的粉尘,在径向同时受到两种力的作用,一是由旋转气流的切向速度所产生的离心力,使粉尘受到向外的推移作用;另一个是由旋转气流的径向速度所产生的向心力,使粉尘受到向内的推移作用。
在内、外旋流的交界面上,如果切向速度产生的离心力大于径向速度产生的向心力,则粉尘在惯性离心力的推动下向外壁移动,从而被分离出来;如果切向速度产生的离心力小于径向速度产生的向心力,则粉尘在向心力的推动下进入内旋流,最后经排风管排出。
如果切向速度产生的离心力等于径向速度产生的向心力,即作用在粉尘颗粒上的外力等于零,从理论上讲,粉尘应在交界面上不停地旋转。
旋风除尘器捕集下来的粉尘粒径愈小,该除尘器的除尘效率愈高。
离心力的大小与粉尘颗粒有关,颗粒愈大,受到离心力愈大。
当粉尘的粒径和切向速度愈大,径向速度和排风管的直径愈小时,除尘效果愈好。
三、除尘器结构改进由于除尘器中间深入的侯部3采用钢板风管,喉部的长短影响除尘器的效率,太短了没有流型太长了就会将尘粒从出口吹出风道,反而启不到除尘的作用。
鉴于此原因同时又为了更好的组织空气进入除尘器中的流型保证较高的离心力,因此可设想在旋风除尘器中间的喉管延伸处4采用钢板网制作形成一个有过滤作用的假想的圆柱喉管,这样既方便施工和工业制作,又有较好的流型和流道可很好的提高旋风除尘器的整体效率,对锅炉除尘等旋风除尘设备是个较好的改进,中间的钢板网密度和网孔目数要根据粉尘大小和湿度情况进行实验后确定。
同时钢板网的进伸长度要以不阻挡风量为准。
同时由于在中间设置网状主体保证了气流的稳定性,还可延长旋风除尘器的5筒体长度,是尘粒在筒内的行程更加延长,这样就可大大提高除尘器的效率。
还可以减少二次扬尘,而且使高速旋转的上、下灰环消失,提高了除尘效率。
四、改进的旋风除尘装置工业意义和对环保节能降耗的影响1)设备改动小易实现成本低。
2)工业应用广泛,产生的社会和环保效益显著。
3)减少下级湿式和布袋的除尘量,降低风机耗电量。
4)现阶段节能降耗的重大突破。
五、结语如何提高旋风除尘器除尘效率是当前粮食行业需要解决的一个重要课题。
研究和分析影响旋风除尘器除尘效率的因素,是设计、选用、管理和维护旋风除尘器的前提,也是探求提高旋风除尘器除尘效率途径的必由之路。
这里设想的装置还需在网格的密度,网格的外观形状上做相应实验,以便在行业里广泛使用。
由于旋风除尘器内气流速度及粉尘微粒的运动等都较为复杂,影响其除尘效率的因素较多,需要我们进行全面分析,综合考虑,特别是在控制气流流型上寻求最优设计方案和运行管理方法。
当前,旋风除尘器许多理论还待研究和探讨,尽管如此,旋风除尘器仍以其结构简单、体积小、制造维修方便、除尘效率较为理想等优点,成为目前粮食企业主要除尘设备之一。
随着对旋风除尘器认识的进一步的深入和完善,它必将在粮食行业除尘中发挥更大的作用。