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旋风除尘器的结构参数4．1 旋风器的结构参数旋风器结构尺寸一般以筒体直径D1（m）为定性尺寸给出各部位的无因次比值，旋风器在筒体直径D1确定之后，可以按照无因次结构比值K D2、K D3、K D4、K H1、K H2、K H、K a、K b、K S确定其他部位尺寸，参见图1。
即：K D2=D2/ D1 K D2=D3/ D1 K D4=D4/ D1 K D2=D2/ D1 K H1= H1/ D1 K H2= H2/ D1K a=a/ D1 K b= b/ D1 K S= s/ D1 K H= H/ D1 = K H1+ K H2- K S其中D1筒体直径、D2芯管进口直径、D3芯管出口直径、D4锥体下部直径（排灰口直径），m；H芯管进口截面到锥体排灰口的距离（或称分离区高度）、H1筒体高度、H2锥体高度，m；a进口宽度、b进口高度、s芯管插入深度，m。
表1中列出了部分旋风器的结构参数[1-4]。
4.2 旋风器进口速度和筒体截面标称速度旋风器进口速度v0（m/s）指气流L（m3/h）由旋风器进口进入时的速度，筒体截面标称速度v A( m/s)是指气流量L与旋风器筒体截面面积的比值，即（1）4.3 阻力计算（2）式中ΔP--旋风器阻力，Pa；P d--气流动压；P d0、P dA--分别为对应于进口截面和筒体面的气流动压，Pa；ρ--气体密度，kg/m3。
Ρ=353K B/（273+t）（空气）；ρ=366 K B/（273+t）（一般烟气）（3）式中K B环境压力B的修正系数，K B =B/ B a，B a为标准大气压力（101.3kPa）。
t为气体温度，℃。
ξ为设备厂家提供的旋风器阻力系数，常见旋风器的阻力系数ξ见表2、3,可以用ξ0或ξA表示。
常见高效旋风器的阻力系数ξ表2-1常见旋风器的阻力系数ξ0表2-2ξ0为对应于进口截面的阻力系数；ξA为对应于筒体截面的阻力系数，可以反映同一直径的不同类型旋风器在处理相同风量时的阻力大小。
一、旋风除尘器的结构与处事本理之阳早格格创做欣赏字体树立：- 11pt + 10pt 12pt 14pt 16pt搁进尔的搜集支躲夹一、旋风除尘器的结构与处事本理1．结构旋风除尘器的结构由进气心、圆筒体、圆锥体、排气管战排尘拆置组成，如图5-4-1所示.图5-4-1旋风除尘器组成结构图2．处事本理旋风除尘器的处事本理睹动绘f5-4-1所示.当含尘气流由切线进心加进除尘器后，气流正在除尘器内做转动疏通，气流中的尘粒正在离心力效用下背中壁移动，到达壁里，并正在气流战沉力效用下沿壁降进灰斗而达到分散的手段.动绘f5-4-13．旋风除尘器内的流场分解（1）流场组成中涡旋——沿中壁由上背下转动疏通的气流.内涡旋——沿轴心进与转动疏通的气流.涡流——由轴背速度与径背速度相互效用产死的涡流.包罗上涡流——旋风除尘器顶盖，排气管表里与筒体内壁之间产死的局部涡流，它可降矮除尘效用；下涡流——正在除尘器纵背，中层及底部产死的局部涡流.（2）旋风除尘器内气流与尘粒的疏通含尘气流由切线进心加进除尘器，沿中壁由上背下做螺旋形转动疏通，那股背下转动的气流即为中涡旋.中涡旋到达锥体底部后，转而进与，沿轴心进与转动，终尾经排出管排出.那股进与转动的气流即为内涡旋.背下的中涡旋战进与的内涡旋，二者的转动目标是相共的.气流做转动疏通时，尘粒正在惯性离心力的推动下，要背中壁移动.到达中壁的尘粒正在气流战沉力的共共效用下，沿壁里降进灰斗.气流从除尘器顶部背下下速转动时，顶部的压力爆收低沉，一部分气流会戴着细小的尘粒沿中壁转动进与，到达顶部后，再沿排出管中壁转动背下，从排出管排出.那股转动气流即为上涡旋.如果除尘器进心战顶盖之间脆持一定距离，不进心气流搞扰，上涡旋表示比较明隐.对于旋风除尘器内气流疏通的测定创制，本量的气流疏通是很搀纯的.除切背战轴背疏通中另有径背疏通.特·林顿（）正在测定中创制，中涡旋的径背速度是背心的，内涡旋的径背速度是背中的，速度分散呈对于称型.（3）切背速度切背速度是决断气流速度大小的主要速度分量，也是决断气流中量面离心力大小的主要果素.切背速度的变更顺序为：中涡旋区：r↑，切背速度ut↓；内涡旋区：r↑，切背速度ut↑.图5-4-2所示为真测的除尘器某一断里上的速度分散战压力分散.从该图不妨瞅出，中涡旋的切背速度是随半径r的减小而减少的，正在内、中涡旋接界里上，达到最大.不妨近似认为，内中涡旋接界里的半径r0≈（～）r p（r p为排出管半径）.内涡旋的切背速度是随r的减小而减小的，类似于刚刚体的转动疏通.旋风除尘器内某一断里上的切背速度分散顺序可用下式表示：中涡旋 v r1/n r=c （5-4-1）内涡旋 v t/r=c' （5-4-2）式中 v t——切背速度；图5-4-2旋风除尘器里里的速度分散战压力分散r——距轴心的距离；c'、c、n——常数，通过真测决定.普遍～，如果近似的与，公式（5-4-1）不妨改写为（5-4-3）（4）径背速度真测标明，旋风除尘器内的气流除了做切背疏通中，还要做径背的疏通，中涡旋的径背速度是背心的，而内涡旋的径背速度是背中的.气流的切背分速度v t战径背分速度w对于尘粒的分散起着差异的效用，前者爆收惯性离心力，使尘粒有背中的径背疏通，后者则制成尘粒做背心的径背疏通，把它推进内涡旋.如果近似认为中涡旋气流匀称天通过内、中涡旋接界里加进内涡旋，睹图5-4-3所示，那终正在接界里上气流的仄稳径背速度（5-4-4）式中 L——旋风除尘器处理风量，m3/s；H——假念圆柱里（接界里）里度，m；r0——接界里的半径，m.（5）轴背速度中涡旋的轴背速度背下，内涡旋的轴背速度进与.正在内涡旋，随气流渐渐降下，轴背速度不竭删大，正在排气管底部达到最大值.（6）压力分散压力分散：轴背压力变更较小；径背压力变更大，中侧下，核心矮，轴心处为背压.旋风除尘器内轴背各断里上的速度分散不共较小，果此轴背压力的变更较小.从图5-4-20不妨瞅出，切背速度正在径背有很大变更，果此径背的压力变更很大（主假如静压），中侧下核心矮.那是果为气流正在旋风除尘器内做圆周疏通时，要有一个图5-4-3 接界里上气流的径背速度背心力与离心力相仄稳，所以中侧的压力要比内侧下.正在中壁附近静压最下，轴心处静压最矮.考查钻研标明，纵然正在正压下运止，旋风除尘器轴心处也脆持背压，那种背压能背来蔓延到灰斗.据测定，有的旋风除尘器当进心处静压为+900Pa 时，除尘器下部静压为－300Pa.果此，除尘器下部不脆持周到，会有气氛渗进，把已分散的粉尘沉新卷进内涡旋.。
旋风除尘器结构特点与注意点第一篇：旋风除尘器结构特点与注意点旋风除尘器结构特点与效率影响因素旋风除尘器结构特点旋风除尘器具有结构简单、维修方便、处理风量大、金属耗用少、阻力小、效率高、占地面积小投资少、简装易行收效快、没有易损件等优点，对比重较大颗粒粉尘，有较高的捕集能力，该种除尘设备不受入口含尘浓度限制，对腐蚀性含尘气体和高温含尘气体，同样可以捕集回收再利用。
根据粉尘浓度，粉尘颗粒分别可以用作一级除尘或单级除尘。
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。
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，或从液体中分离固体粒子。
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。
固体粉尘物理性质主要有颗粒大小、密度与粉尘粒径分布是影响旋风除尘器的重要因素。
含尘气流中固体颗粒粒径越大，在旋风除尘器中产生的离心力越大，越有利于分离。
所以，大颗粒粉尘中所占有的百分数越大，则除尘效率越高。
颗粒密度的大小直接影响到临界直径。
颗粒密度越大，临界直径越小，除尘效率越高。
但颗粒密度对压力损失影响很小，设计计算中可以忽略不计。
在处理粗颗粒腐蚀性粉尘时，其浓度比允许浓度低1/2~1/3，为此可设计前一级预除尘器。
因为旋风除尘器构造简单，运动部件只有星型卸料器，运行管理相对容易，但是一但出现磨损、漏风、堵塞等故障时将严重影响除尘效率。
旋风除尘器的性能包括分割粒径、除尘效率、阻力损失、漏风率等，要保证除尘器的正常运行，在使用旋风除尘器时，应该注意以下几点问题：1、选用气密性好的卸料器，保证除尘器下部不漏风，否则会导致除尘效率急剧下降。
2、并联使用旋风除尘器时，应采用同型号，并需合理设计连接风管，使每个除尘器处理的气体量相等，避免除尘器之间产生串流现象，降低效率。
一、旋风除尘器的结构与工作原理浏览字体设置：10pt放入我的网络收藏夹一、旋风除尘器的结构与工作原理1．结构旋风除尘器的结构由进气口、圆筒体、圆锥体、排气管和排尘装置组成，如图5-4-1所示。
图5-4-1 旋风除尘器组成结构图2．工作原理旋风除尘器的工作原理见动画f5-4-1所示。
当含尘气流由切线进口进入除尘器后，气流在除尘器内作旋转运动，气流中的尘粒在离心力作用下向外壁移动，到达壁面，并在气流和重力作用下沿壁落入灰斗而达到分离的目的。
动画f5-4-13．旋风除尘器内的流场分析（1）流场组成外涡旋——沿外壁由上向下旋转运动的气流。
内涡旋——沿轴心向上旋转运动的气流。
涡流——由轴向速度与径向速度相互作用形成的涡流。
包括上涡流——旋风除尘器顶盖，排气管外面与筒体内壁之间形成的局部涡流，它可降低除尘效率；下涡流——在除尘器纵向，外层及底部形成的局部涡流。
（2）旋风除尘器内气流与尘粒的运动含尘气流由切线进口进入除尘器，沿外壁由上向下作螺旋形旋转运动，这股向下旋转的气流即为外涡旋。
外涡旋到达锥体底部后，转而向上，沿轴心向上旋转，最后经排出管排出。
这股向上旋转的气流即为内涡旋。
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，沿壁面落入灰斗。
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沿外壁旋转向上，到达顶部后，再沿排出管外壁旋转向下，从排出管排出。
这股旋转气流即为上涡旋。
如果除尘器进口和顶盖之间保持一定距离，没有进口气流干扰，上涡旋表现比较明显。
对旋风除尘器内气流运动的测定发现，实际的气流运动是很复杂的。
除切向和轴向运动外还有径向运动。
特·林顿（T.Linden）在测定中发现，外涡旋的径向速度是向心的，内涡旋的径向速度是向外的，速度分布呈对称型。
（3）切向速度切向速度是决定气流速度大小的主要速度分量，也是决定气流中质点离心力大小的主要因素。
旋风除尘器内部结构一、引言旋风除尘器是一种常用的空气净化设备，广泛应用于工业生产中的粉尘处理和空气净化工作中。
它通过利用离心力和重力分离原理，将空气中的粉尘颗粒与气流分离，从而达到净化空气的效果。
本文将详细介绍旋风除尘器的内部结构。
二、旋风除尘器的主要组成部分1. 进气口：进气口是旋风除尘器接收待处理气流的地方。
气流通过进气口进入旋风除尘器，并在其中进行处理。
2. 筒体：筒体是旋风除尘器的主体部分，通常呈圆筒形状。
筒体内设置有旋风分离装置，用于将气流中的粉尘颗粒与气流分离。
3. 旋风分离装置：旋风分离装置是旋风除尘器的关键部件，它通过利用离心力将气流中的粉尘颗粒分离出来。
旋风分离装置通常由入口管、旋风管和出口管组成。
进入旋风分离装置的气流在旋风管内形成旋转气流，使粉尘颗粒受到离心力的作用，从而沉积在旋风管的壁面上。
清洁的气流则从旋风管的上部继续流出。
4. 出口管：出口管是旋风除尘器排放净化后的空气的通道。
净化后的空气从旋风管的上部进入出口管，然后通过出口管排出旋风除尘器。
5. 排灰装置：排灰装置用于清除旋风除尘器内部沉积的粉尘颗粒。
通常，排灰装置由一个排灰口和一个灰斗组成。
当粉尘颗粒积累到一定程度时，可以通过打开排灰口，将粉尘颗粒倾倒到灰斗中，完成排灰操作。
三、旋风除尘器的工作原理旋风除尘器的工作原理主要基于离心力和重力分离的原理。
当气流进入旋风除尘器后，首先经过进气口进入筒体。
在筒体内，气流被引导到旋风分离装置中。
在旋风分离装置内，气流在旋风管内形成旋转气流，使粉尘颗粒受到离心力的作用而沉积在旋风管的壁面上。
清洁的气流则从旋风管的上部继续流出，并通过出口管排出旋风除尘器。
四、旋风除尘器的优缺点1. 优点：(1) 结构简单，操作方便，维护成本低；(2) 净化效率高，可以有效地去除大颗粒粉尘；(3) 体积小，占地面积小，适用于空间有限的场所；(4) 适用于高温、高湿等恶劣环境。
2. 缺点：(1) 无法有效去除细小颗粒粉尘；(2) 对于粘稠、湿度较高的气体处理效果较差；(3) 旋风分离装置内的粉尘可能会堵塞，需要定期清理。
旋风除尘器结构特点
摘要：旋风除尘器是一种高效的除尘设备，其结构特点至关重要。
本文从结构形式、机组构造、运行原理和控制系统4个方面，论述了旋风除尘器的结构特点，以期推动其发展。
关键词：旋风除尘器；结构特征；机组构造；运行原理；控制系统
摘要：旋风除尘器是一种用于去除空气中的固体颗粒物的除尘设备，其结构特点十分重要。
本文从旋风除尘器的结构形式、机组构造、运行原理和控制系统4方面，论述了旋风除尘器的结构特点，以期推动其发展。
一、旋风除尘器的结构形式
旋风除尘器主要有单筒旋风除尘器、双筒旋风除尘器和多筒旋风除尘器三种。
单筒旋风除尘器在垂直排放的空气中可以有效地吸入和除尘，但其分级效果比较差，效率较低，用途有限。
双筒或多筒旋风除尘器可以有效地将污染空气中的颗粒物分级，污染程度越高，其运行效率越高，净化效果也越好。
二、机组构造
旋风除尘器的机组主要由风机、风管、分离器、清灰装置、排尘装置等组成，其主要功能是将污染空气中的颗粒物分级并吹出清净的空气。
三、运行原理
旋风除尘器的运行原理是利用风机产生的高速气流，将污染空气
中的颗粒物分离出来，将大颗粒物吹入清灰装置中，将小颗粒物带入排尘装置中，循环往复，从而达到除污净化的目的。
四、控制系统
旋风除尘器控制系统主要通过风量控制、温度控制和湿度控制来实现除尘工作的完成。
通过不断的调整风量、温度和湿度的控制，可以使设备的运行更加有效、安全、经济。
综上所述，旋风除尘器的结构特点包括结构形式、机组构造、运行原理和控制系统，推动其开展有效的净化工作。
旋风除尘器的技术性能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需把流量换算到尺度状态，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，是除尘器的重要机能之一。
其值当然越小越好，因风机的功率几乎与它成正比。
除尘器的压力损失和管道、风罩等压力损失以及除尘器的气体流量为选择风机的依据。
压力损失包含以下几个方面：a、进气管内摩擦损失；b、气体进入旋风除尘器内，因膨胀或压缩而造成的能量损失；c、与容器壁摩擦所造成能量损失；d、气体因旋转而产生的能量消耗；e、排气管内摩擦损失，以及由旋转气体转为直线气体造成的能量损失；f、排气管内气体旋转时的动能转换为静压能所造成的损失等。
3、除尘效率一般指额定负压的总效率和分级效率，但因为产业设备经常是在负荷下运行，有些场合把70%负荷下的除尘总效率和分级效率作为判别除尘机能的一项指标。
从额定负荷下的总效率与70%负荷下总效率对比中，可以看出除尘器负荷适应性。
分级效率是说明除尘器分离能力的一个比较切当的指标。
对统一灰尘粒径的分级效率越高，除尘效果越好。
在产业测试中，一般把3μm、5μm和10μm灰尘的分级效率作为衡量旋风除尘器分离能力的一个依据。
旋风除尘器的分割粒径50cd和100cd在某程度上也说明除尘器除尘效率高低。
4、耗钢量旋风除尘器的耗钢量是每小时处理1000m3气体除尘器本身所需要的钢材数目。
在除尘效率接近或相等时，耗钢量越小越好。
处理气量为3000~12000m3/h的旋风除尘器耗钢量一般为35~50kg/(1000m3)；小于3000m3/h气体流量的阻力除尘器的耗钢量，一般都在100kg/(1000m3/h)以上；处理气体流量大于即是20000m3/h 时，所配旋风除尘器分两种情况，，一是多筒式旋风结构，包括进出口组合接管、灰斗和支架的耗钢量都很高为90~160kg/(1000m3/h)。
旋风除尘器的结构一、引言旋风除尘器是一种常见的空气净化设备，广泛应用于工业生产过程中的粉尘处理。
它的结构设计合理，能够有效去除空气中的粉尘颗粒，并净化排放出来的废气。
本文将详细介绍旋风除尘器的结构。
二、旋风除尘器的主要结构组成1. 进气口：旋风除尘器的进气口通常位于设备的上部，用于引入含有粉尘颗粒的气体。
进气口的设计应尽量减小气流的速度，以便更好地实现粉尘的分离和收集。
2. 筒体：筒体是旋风除尘器的主体部分，通常采用圆筒形状。
筒体内部设置有旋转导流板，可以引导气流产生旋转运动，从而实现粉尘颗粒的分离。
筒体的材质通常选用耐高温、耐腐蚀的材料，以适应不同工业环境的需求。
3. 出气口：旋风除尘器的出气口位于设备的顶部，用于排放经过净化处理后的废气。
出气口通常配有阀门或调节装置，以便根据需要控制废气的排放量和速度。
4. 收集装置：旋风除尘器的收集装置主要用于收集被分离的粉尘颗粒。
常见的收集装置包括粉尘收集桶或袋式收集器。
收集装置的设计应尽量减小粉尘颗粒的二次扬尘，以提高除尘效率。
5. 旋风分离器：旋风分离器是旋风除尘器的核心部件，其位于筒体的内部。
旋风分离器通过产生高速旋转的气流，在离心力的作用下将粉尘颗粒与气流分离。
分离出的粉尘颗粒由重力作用下落到收集装置中，而干净的气体则经由出气口排出。
三、旋风除尘器的工作原理旋风除尘器利用离心力的作用将气体中的粉尘颗粒分离出来。
当含有粉尘颗粒的气体通过进气口进入旋风除尘器时，首先被引导进入筒体内部。
在筒体内部，气体会因为旋转导流板的作用而产生旋转运动，这样就使得粉尘颗粒受到离心力的作用，从而被甩离气流而分离出来。
分离出的粉尘颗粒会沿着筒体壁面下落到收集装置中，而干净的气体则通过出气口排出。
四、旋风除尘器的优点和应用领域1. 旋风除尘器结构简单，维护方便，操作成本低廉。
2. 旋风除尘器的除尘效率高，可以有效去除直径大于5微米的粉尘颗粒。
3. 旋风除尘器适用于各种工业领域，如煤矿、冶金、化工等，可以广泛应用于粉尘处理和废气净化。
旋风除尘器的工作原理引言概述：旋风除尘器是一种常见的空气净化设备，广泛应用于工业领域。
它具有高效、节能、环保等特点，能够有效去除空气中的颗粒物和粉尘。
本文将详细介绍旋风除尘器的工作原理。
一、旋风除尘器的结构1.1 旋风除尘器的外壳旋风除尘器的外壳通常由金属材料制成，具有良好的耐腐蚀性和耐高温性能。
外壳内部设有进气口和出气口，以及旋风除尘器的核心组件——旋风分离器。
1.2 旋风分离器旋风分离器是旋风除尘器的关键部件，它由一个圆筒形的腔体和一个中心进气管组成。
进气管通过旋风分离器的顶部引入气流，气流在腔体内形成旋转运动。
由于离心力的作用，颗粒物和粉尘被甩向腔体壁面，从而实现了分离。
1.3 出口管道旋风除尘器的出口管道位于旋风分离器的顶部，用于排放净化后的空气。
出口管道通常连接到工业设备或者空气处理系统，确保净化后的空气能够得到合理利用。
二、旋风除尘器的工作原理2.1 气流的进入当空气中的颗粒物和粉尘进入旋风除尘器时，通过进气口进入旋风分离器。
进气管的设计使得气流能够形成旋转运动。
2.2 颗粒物的分离在旋风分离器内部，气流的旋转运动产生了离心力，使得颗粒物和粉尘被甩向腔体壁面。
由于颗粒物的惯性作用，它们无法尾随气流弯曲，最终沉积在腔体壁面上。
2.3 净化后的空气排放净化后的空气从旋风分离器的顶部进入出口管道，并被排放到指定的位置。
由于颗粒物和粉尘已被分离，所以排放出去的空气质量得到显著提高。
三、旋风除尘器的优势3.1 高效去除颗粒物旋风除尘器通过离心力的作用，能够高效去除空气中的颗粒物和粉尘，净化效果显著。
3.2 节能环保旋风除尘器不需要额外的能源供应，仅依靠气流的旋转运动即可实现颗粒物的分离，节能环保。
3.3 维护简便旋风除尘器的结构简单，维护保养相对容易。
只需要定期清理腔体壁面上的沉积物即可保持其正常工作。
四、旋风除尘器的应用领域4.1 工业生产旋风除尘器广泛应用于工业生产过程中，如钢铁、化工、水泥等行业，用于净化生产过程中产生的废气。
环流式旋风除尘器的结构性能摘要一种叫做环流式除尘器的新型除尘技术，它有一个内圆筒，已经开始发展了。
这篇论文实验研究了它的除尘效率和压力分布，同时也与传统除尘器在特性上做了比较。
结果如下：1.在进口气体速度为12-26m/s的情况下，CFC的除尘效率比传统除尘器高了8%；2.传统除尘器的压降随着气体进口速度的提高而快速提高，而压降却只有传统除尘器的一半或者1/3；3.CFC压降的和灰粒浓度的分布数据和理论描述一致。
这样，可以看出CFC的除尘效率更高，压降更小，流体更稳定，随着尺寸改变性能改变更小。
1.简介旋风除尘器是利用离心力跟涡流作用力来分离固体微粒和悬浮体的，在工业分离固体微粒上起到了非常重要的作用。
跟其他的气-固奋力装置如过滤器，擦洗器和转移器相比，结构简单，易于制造，成本和运行费用低。
特别是在高温高压状态下，旋风除尘器具有很高的可行性和经济性。
对于旋风除尘器分离器，除尘效率和压降是最主要的性能指标，从Stairmand和Lapple研究了这些特点以来，更多的研究通过评估几何效果来提高装置性能，例如，Hoffmann和Qian发现漩涡长度对于收集效率的预测很重要，而Gimbun和Chuah评估了圆锥形顶端直径对于除尘器的收集效率和压降的影响。
Lim和Raoufi也研究了排气管的形状和直径对除尘器性能的影响。
而且更多的参数，比如分离器的高度，排灰口，双圆锥部分都进行了详细的讨论。
生产各种各样的除尘器来提高工业设备的除尘效率，最近几年设计出了背风除尘器，半球形除尘器，PV除尘器，PoC除尘器，逆流除尘器，动态除尘器，方形除尘器，来满足各种严格的废气控制要求，保护环境。
不管怎样，提高分离效率的新型高效除尘分离器的设计仍然是一个挑战。
在除尘分离装置中，进口微粒浓度和进气速度会很大的影响收集效率和压降这两个重要的参数。
研究人员用不同的方法来评估除尘器的压降，压降看作是局部损失，用局部损失系数和单位体积动能表示，Hoffmann等人发现在低气流速度的下颗粒浓度的影响很明显，除尘效率随着颗粒浓度的升高而升高，压降随着颗粒浓度的升高和壁面摩擦系数的增大而降低。
Derksen等人也发现微粒对湍流强度的影响。
Cortes和Gil假设在颗粒浓度很高的情况下，除尘器中大小颗粒的暂时的粘附或者运动会对除尘效率的提高有着重要的影响。
我们的团队是从1992年开始从事研究新型除尘器的。
尽管以前致力于工业上的实际应用，但是现在更多的是理论研究。
这篇论文主要是我们最近对于高效，低压降的新型气-固分离器的报告。
环流式旋风除尘器的创新在于设计了内圆柱（如图1a）。
环流式旋风除尘器的的分离效率和流场只是做了实验性的研究。
而且为了比较在不同条件下的两个不同尺寸的的旋风除尘器（CFC A和CFC B）和传统的旋风除尘器（如图1b），对尺寸大小和进口速度对两种除尘器的分离效率和压降影响做了实验研究。
2.实验设置在这项工作中，环流旋风除尘器的主要结构如图1a，而除尘器的尺寸如表1。
我们可以发现环流旋风式除尘器和传统的除尘器在结构上有两个不同点（如图1b）：（1）在环流式旋风除尘器外壳里面的同心内圆柱的安装是收集颗粒是的重要部分；（2）进口管的位置在环流式旋风除尘器外壳的底部而不是像传统除尘器那样在更高的位置。
排气管，圆锥外形和出灰管都跟传统除尘器一样，而进气口通过外壳和旁边低部分的内圆柱切向连接。
实验装置的示意图如图2所示，给料斗中的飞灰通过压力被送到输气管，测量出过滤袋和灰斗中收集的灰的重量，由此可以计算出总的收集效率，总的收集效率（η）等于灰斗中收集的灰量比上进入除尘器的总的颗粒量的百分数。
图1.CFC的结构和DIII除尘器的比较（a）CFC；（b）DIII.1.排气管；2.空区；3内室；4.环形室；5圆锥室；6.灰斗表1试验中的CFC和D III的主要尺寸研究中的实验条件，包括灰粒样品的颗粒尺寸分布都通过纳米型激光粒度仪测得，如图3所示，平均直径大约是10.2μm；颗粒密度为2800kg/m3，固体浓度为15g/m3，同时，通过U型管水压计测得除尘器的压降，实验中气体直接排放到大气。
沿着CFC B的筒壁（如图2）的取样部分每间隔50mm插入一个压力探测器可以测得它的静压分布。
在研究中，通过利用五孔压力探测器和莫里森刻度技术来分析数据。
而且，通过取样的方法来测得颗粒浓度。
研究中使用Reinhardt的模型来测量CFC中的颗粒浓度，不管怎样，试验中Reinhardt模型的小型除尘器和液体喷射真空泵都分别用过滤袋和变速真空泵代替。
3.CFC的理论和描述CFC除尘的物理性质和原理跟传统的除尘器相似。
CFC中灰粒的分离首先是因为离心力的作用。
CFC的中心位置称作是内室（如图1），内圆筒跟外壳之间称为环形室,在内圆筒的顶壁和排气管之间的部分被称为”空区”，于虚空器从内室流向环室，当流体从进气口进去CFC的内室时就形成一个上升漩涡流体模型。
通常情况下，粉尘气流要经过三级分离过程来实现灰粒分离，在第一级中，内圆筒分离出了大的颗粒；第二级中环形室分离小颗粒，第三级中，圆锥区域分理处更小的颗粒。
下面来详细介绍一下。
含尘气体通过进口气体离心力的作用，从除尘器下部垂直进去内室，大量的灰粒甩向筒壁。
由于离心力作用涡流逐渐得上升，内室的气流变的干净了。
干净气体的中间气流直接通过排气管流向过滤袋，把剩下的灰粒都除去。
外部气流就携带着灰粒进入环形室，被甩向筒壁，在进入圆锥室时再一次被分离，这些小颗粒第三次被分离。
被分离出来的灰粒掉入灰斗，干净的气体进入内室，与进口气流汇合，加大内室中的切向速度，进一步得提高分离。
CFC中的流体模型如图4b。
图2.实验装置示意图图4a是一个工作中的CFC，展示了CFC是如何分离尘粒的；图4b展示了含尘气流的运动情况。
因为离心力的作用，很大数量的飞灰被甩向内室的筒壁上，大量的尘粒被分离。
然而，中间的干净的气流和内室中少量为被分离的飞灰直接被带出排气管；出来的气流和高浓度的小颗粒进入环流室。
如图4b，是气体在环流室和圆锥室的旋转运动，在这过程中，小颗粒被分离，干净的气体向上流动，然后跟内室中的气体混合。
通过上述的研究，CFC的压降比传统除尘器更低，因为CFC 中的一部分气流通过的路径比传统除尘器更短。
因为飞灰通过的路径更长，所以它的除尘效率也提高了，而且，CFC中的内圆筒壁分隔了两个反向的气体涡流，内室中只有一个向上运动的涡流而在环流室中只有一个向下的涡流，CFC中的气流更稳定一些。
图3.颗粒尺寸分布4.结果与讨论4.1CFC与DIII除尘效率的比较试验中，通过不同的进口气流速度测得CFC和DIII除尘器的除尘效率，进口气流速度从12m/s到26m/s，实验结果如图5所示。
可以看出，DIII除尘器的除尘效率在83%到87%之间变化，然而CFC的除尘效率在92%到96%之间，先查了8%，除尘效率测量值误差小于3%。
跟传统除尘器相比，可以推测：（1）在DIII 除尘器内圆筒上存在两个反方向的气流运动，一个外部向下气流和一个内部向上气流，然而只有在CFC内室的向上涡流才能使气流更稳定；（2）在环流室的旋转流动提高了除尘效率（如图4b）；（3）跟传统除尘器不同，在CFC的圆锥体底部，来自环流室的小股气流通过气体涡流的向上运动提高了灰粒的流量；（4）空区消除了存在于传统除尘器上部区域的灰粒沉积区域。
上述原因表明，CFC有着更高的除尘效率。
Faulkner实验得出在相同进口速度情况下，传统除尘器的除尘效率随着除尘器直径的升高非线性降低。
然而，CFC却不一样（如图5），CFC A和CFC B在除尘效率方面有些许不同，相同进口速度下，CFC的除尘效率不随着除尘器进口直径的增大而明显降低。
这一结论表明CFC测得的性能变化不大。
因此，CFC内室中一个独立流体的流向应该是稳定的，不容易产生湍流。
图4.灰粒流动轨迹示意图.（a）工作中的CFC；（b）CFC的灰粒流动轨迹4．2 CFC和传统除尘器的压降比较CFC的压降跟进口和出口的全压（静压跟动压的和）是有区别的。
通过筒壁上的压力表头因为没有涡流运动，可以很容易测出进口横截面处的静压。
不管怎样，要从理论上来说明是很难的，因为在出口管存在切向速度分量。
Cortes和Gil曾经用了几个方法来纠正这个问题，Hoffmann测试了出口整流器对压降的影响，分析了在出气口不同位置放置整流器的对除尘器性能的影响，Stairmand大致测出了除尘器下部出口筒壁的静压，不计涡流的影响。
Shepherd和Lapple直接把除尘器中的气体排放到大气中，进气口静压和大气压力的差就是除尘器压降。
在CFC和传统除尘器的进气口用U型管水压计测得进口速度分布从12m/s到26m/s。
图6 是把进口速度对全压的影响作比较，误差小于3%，可以看出传统除尘器随着进口速度的提高压降快速升高，然而，随着进口速度的提高，CFC的压降上升很慢，只有传统除尘器的一半或者1/3，也就是说CFC的结构性质使得通过它的气体的能量损失减少了。
研究表明，与传统除尘器相比，传统除尘器的气体从进口旋转下降至圆锥体，然后上升除尘器到出口——气流通道很长；（2）送入内室的气体首先从进口管旋转上升到除尘器上部，然后大部分气体直接从出气口流出，所以CFC中的气体流动距离更短更简单，；（3）在CFC中，尽管一小部分气体流入环流室然后旋转向下进入圆锥体，跟传统除尘器不同，这部分气流很小；（4）因为在CFC内室中气流是向上运动的，径向速度和轴向速度梯度跟小，能量损失也跟小。
上述分析表明CFC中的压降更小。
图5.CFC与传统处除尘器的除尘效率比较图6.CFC中的灰粒浓度分布如图6，可以看出CFC的压降曲线比传统除尘器更平坦，基于经验模型，比如Shepherd模型，Casal模型，除尘器压降跟进口速度的平方成正比，当地能量损失用局部损失系数和单位气体体积动能表示，CFC中，压降也应该和上述的数学关系式相一致，因为CFC的局部能量损失系数可能更小，CFC的压降曲线比传统除尘器更平坦，在其他工作中会对这个数学模型进行进一步的研究。
而且，如图6所示，两种CFC的压降区别很小，也表明了CFC 数值性能变化很小。
4.3 静压分布既然CFC中的静压分布能证明流动性质，一连串关于静压分布的结果也能展示出来（如图7 3D曲线图）。
半径轴的中心点代表CFC B的中心轴，轴线的价值在于代表半径位置的测量点，在半径位置的环形室的测量点分布r/R=0.80-0.95，每10mm一个测量点，在轴向位置的分类代表在取样点和CFC顶部的距离。
在螺旋角处探针旋转误差在±0.3°，在偏向角处是±0.47°.进口气流速度是21.9m/s，压力测量误差大约是进口动压的±0.34.图7.CFC中的静压分布图8.CFC的灰粒浓度分布从曲线中可以看出CFC中的压力分布和“CFC的理论和描述”部分的描述是一致的。
