旋风除尘器工作原理

旋风除尘器工作原理

气流在做旋转运动时，气流中的粉尘颗粒会因受离心力的作用从气流中分离出来。利用离心力进行除尘的技术称离心除尘技术。利用离心力进行除尘的设备称为旋风除尘器。

旋风除尘器使含尘气体沿切线方向进入装置后，由于离心力的作用将尘粒从气体中分离出来，从达到烟气净化的目的。旋风除尘器中的气流要反复旋转许多圈，且气流旋转的线速度也很快，因此旋转气流中粒子受到的离心力比重力大得多。对于小直径高阻力的旋风除尘器，离心力比重力可大至2500倍。对于大直径、低阻力的旋风除尘器，离心力比重力也大5倍以上。含尘气体在旋转过程中产生离心力，将相对密度大于气体的尘粒甩向器壁。尘粒一旦与器壁接触，便失去径向惯性力而靠向下的动量和向下的重力沿壁面下落，进人排灰管。旋转下降的外旋气体到达锥体时，因圆锥形的收缩而向除尘器中心靠拢。根据"旋转矩"不变原理，其切向速度不断提高，尘粒所受离心力也不断加强。当气流到达锥体下端某一位置时，即以同样的旋转方向从旋风分离器中部，由下反转向上，继续做螺旋性流动，即内旋气流。后净化气体经排气管排出管外，一部分未被捕集的尘粒也由此排出。

旋风除尘器的性能包括有三个技术性能（处理气体流量Q、压力损失△b及除尘效率n)和三个经济指标（基建投资和运转管理费用、占地面积、使用寿命)。在评论及选择旋风除尘器时，需全面考虑这些因素。理想的旋风除尘器必须在技术上能满足工艺生产及环境保护对气体含尘浓度的要求，在经济上是最合算的。在具体设计选择形式时，要结合生产实际（气体含尘情况、粉尘的性质、粒度组成)，参考国内外类似工厂的实践经验和先进技术，全面考虑，处理好三个技术性能指标的关系。例如，在含尘浓度较高时，只要动力允许，提高捕集效率n是主要的。而对于分离颗粒较大的粗粉尘，就不需采用高效旋风除尘器，以免带来较大的动能损耗。

旋风除尘器由进气管、排气管、圆筒体、圆锥体和灰斗组成。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，已广泛用于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。利用这一个原理基础成功研究出了一款除尘效率为百分之八十以上的旋风除尘装置。在机械式除尘器中，旋风式除尘器是效率更高的一种。它适用于非黏性及非纤维性粉尘的去除，大多用来去除5um以上的粒子，并联的多管旋风除尘器装置对3um的粒子也具有80~85%的除尘效率。选用耐高温、耐磨蚀和腐蚀的特种金属或陶瓷材料构造的旋风除尘器,可在温度可达1000℃，压力达500x×105Pa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。因此，它屠于中效除尘器，且可用于温度高的烟气的净化，是应用广泛的一种除尘器，多应用于锅炉烟气除尘、多级除尘及预除尘。它的主要缺点是对细小尘粒(<5um）的去除效率较低。