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旋風(fēng)除塵器工作原理

氣流在做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，氣流中的粉塵顆粒會(huì)因受離心力的作用從氣流中分離出來。利用離心力進(jìn)行除塵的技術(shù)稱離心除塵技術(shù)。利用離心力進(jìn)行除塵的設(shè)備稱為旋風(fēng)除塵器。

旋風(fēng)除塵器使含塵氣體沿切線方向進(jìn)入裝置后，由于離心力的作用將塵粒從氣體中分離出來，從達(dá)到煙氣凈化的目的。旋風(fēng)除塵器中的氣流要反復(fù)旋轉(zhuǎn)許多圈，且氣流旋轉(zhuǎn)的線速度也很快，因此旋轉(zhuǎn)氣流中粒子受到的離心力比重力大得多。對于小直徑高阻力的旋風(fēng)除塵器，離心力比重力可大至2500倍。對于大直徑、低阻力的旋風(fēng)除塵器，離心力比重力也大5倍以上。含塵氣體在旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生離心力，將相對密度大于氣體的塵粒甩向器壁。塵粒一旦與器壁接觸，便失去徑向慣性力而靠向下的動(dòng)量和向下的重力沿壁面下落，進(jìn)人排灰管。旋轉(zhuǎn)下降的外旋氣體到達(dá)錐體時(shí)，因圓錐形的收縮而向除塵器中心靠攏。根據(jù)“旋轉(zhuǎn)矩”不變原理，其切向速度不斷提高，塵粒所受離心力也不斷加強(qiáng)。當(dāng)氣流到達(dá)錐體下端某一位置時(shí)，即以同樣的旋轉(zhuǎn)方向從旋風(fēng)分離器中部，由下反轉(zhuǎn)向上，繼續(xù)做螺旋性流動(dòng)，即內(nèi)旋氣流。

旋風(fēng)除塵器的性能包括有三個(gè)技術(shù)性能（處理氣體流量Q、壓力損失△?及除塵效率η）和三個(gè)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)（基建投資和運(yùn)轉(zhuǎn)管理費(fèi)用、占地面積、使用壽命）。在評論及選擇旋風(fēng)除塵器時(shí)，需全面考慮這些因素。理想的旋風(fēng)除塵器必須在技術(shù)上能滿足工藝生產(chǎn)及環(huán)境保護(hù)對氣體含塵濃度的要求，在經(jīng)濟(jì)上是最合算的。在具體設(shè)計(jì)選擇形式時(shí)，要結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際（氣體含塵情況、粉塵的性質(zhì)、粒度組成），參考國內(nèi)外類似工廠的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和先進(jìn)技術(shù)，全面考慮，處理好三個(gè)技術(shù)性能指標(biāo)的關(guān)系。例如，在含塵濃度較高時(shí)，只要?jiǎng)恿υ试S，提高捕集效率η是主要的。而對于分離顆粒較大的粗粉塵，就不需采用高效旋風(fēng)除塵器，以免帶來較大的動(dòng)能損耗。

旋風(fēng)除塵器由進(jìn)氣管、排氣管、圓筒體、圓錐體和灰斗組成。旋風(fēng)除塵器結(jié)構(gòu)簡單，易于制造、安裝和維護(hù)管理，設(shè)備投資和操作費(fèi)用都較低，已廣泛用于從氣流中分離固體和液體粒子，或從液體中分離固體粒子。在普通操作條件下，作用于粒子上的離心力是重力的5～2500倍，所以旋風(fēng)除塵器的效率顯著高于重力沉降室。利用這一個(gè)原理基礎(chǔ)成功研究出了一款除塵效率為百分之八十以上的旋風(fēng)除塵裝置。在機(jī)械式除塵器中，旋風(fēng)式除塵器是效率更高的一種。它適用于非黏性及非纖維性粉塵的去除，大多用來去除5μm以上的粒子，并聯(lián)的多管旋風(fēng)除塵器裝置對3μm的粒子也具有80～85%的除塵效率。選用耐高溫、耐磨蝕和腐蝕的特種金屬或陶瓷材料構(gòu)造的旋風(fēng)除塵器，可在溫度可達(dá)1000℃，壓力達(dá)500×105Pa的條件下操作。從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)諸方面考慮旋風(fēng)除塵器壓力損失控制范圍一般為500～2000Pa。因此，它屬于中效除塵器，且可用于溫度高的煙氣的凈化，是應(yīng)用廣泛的一種除塵器，多應(yīng)用于鍋爐煙氣除塵、多級除塵及預(yù)除塵。它的主要缺點(diǎn)是對細(xì)小塵粒（<5μm）的去除效率較低。