旋风除尘器选型幻灯片.ppt

旋风除尘器旋风除尘器cyclone separator 旋风除尘器是利用旋转气流产生的离心力使尘粒从气流中分离的，用来分离粒径大于10μm的尘粒2021/8/21•旋风除尘器是利用旋转气流产生的离心力使尘粒从气流中分离的，用来分离粒径大于5—10μm以上的的颗粒物工业上已有100多年的历史•特点：结构简单、占地面积小，投资低，操作维修方便，压力损失中等，动力消耗不大，可用于各种材料制造，能用于高温、高压及腐蚀性气体，并可回收干颗粒物•缺点：效率80%左右，捕集<5μm颗粒的效率不高，一般作预除尘用2021/8/22一、工作原理 1．除尘器内气流与尘粒的运动．除尘器内气流与尘粒的运动• 气流从宏观上看可归结为三个运动：外涡旋、内涡旋、上涡旋2021/8/232021/8/242021/8/252021/8/26•含尘气流由进口沿切线方向进入除尘器后，沿器壁由上而下作旋转运动，这股旋转向下的气流称为外外涡涡旋旋（（外外涡涡流流），外涡旋到达锥体底部转而沿轴心向上旋转，最后经排出管排出这股向上旋转的气流称为内内涡涡旋旋（（内内涡涡流流））外涡旋和内涡旋的旋转方向相同，含尘气流作旋转运动时，尘粒在惯性离心力推动下移向外壁，到达外壁的尘粒在气流和重力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，顶部压力下降，一部分气流会带着细尘粒沿外壁面旋转向上，到达顶部后，在沿排出管旋转向下，从排出管排出这股旋转向上的气流称为上涡旋称为上涡旋2021/8/27•2．气流的速度•为方便，常把内外旋流气体的运动分解为三个速度分量：切向速度Vθ、径向速度Vr、轴向速度Vz•1）切向速度•切向速度是决定气流合速度大小的主要速度分量，也是决定气流质点离心力和颗粒捕集效率的主要因素2021/8/28切向速度的分布切向速度的分布2021/8/292 2．气流的速度．气流的速度•a a．．切向速度切向速度VtVt•外外涡涡旋旋：Vt随半径r的减小而增大，在内外涡旋的交界面上Vt最大，交界面半径r0≈(0.66～0.65)rp，rp为排出管半径•内涡旋：内涡旋：Vt随半径r的减小而减小•某一断面上的切向速度分布规律为：•外旋：n=0.5，有•内旋：n=-1， 有•内外交界面：n=0，有Vt=常数，最大，对应直径为Di,Di=(0.6～1.0)De(排气管直径) 2021/8/210•B.B. 径向速度径向速度VrVr：：•假设内外涡旋的交界面是圆柱面，外涡旋均匀通过该柱面进入内涡旋，那麽认为气流通过此圆柱面时的平均速度就是外涡旋气流的平均径向速度Vr。

• Q——处理气体量； F——假想圆柱面表面积2021/8/211二、临界粒径与压降二、临界粒径与压降•1.1.半分离直径半分离直径cut diametercut diameter•分级效率为50%的粉尘粒径为半半分分离离直直径径或切割直径或切割直径d dc50c50•临界粒径dcp愈小，除尘效率愈高•2.除尘器内的压力除尘器内的压力 降降pressure drop2021/8/212除尘器内的压力除尘器内的压力 分布分布pressure distribution2021/8/213尘粒在旋风器中受到两个力的作用尘粒在旋风器中受到两个力的作用：a.离心力b.向心力 2021/8/214•离心力离心力f ft t：：•向心力fd： • (Rep≤1时)2021/8/215•在交界面上尘粒有三种情况：在交界面上尘粒有三种情况：•①ft>fd 移向外壁•②fd>ft 移向内壁•③ft=fd 进去50%，出来50%，即除尘效率为50%•一般而言：dp(100%)≈2-3dp(50%)2021/8/216•为什麽忽略了粉尘的质量呢？因为重力等于mg，离心力•设Vt=30m/s，r=0.1m， • 离心力远远大于重力，故重力可忽略。

2021/8/217•半分离直径的求法：半分离直径的求法：•1．．拉拉波波尔尔经经验验表表达达式式：：适用于切线、螺旋、蜗壳式入口旋风器• •H、B——气流入口的宽度与高度；•L1、L2——圆筒与圆锥的高度2021/8/218•临界粒径临界粒径d dcp cp •根据假想圆筒理论求取• 由 ft=fd 得：•r0——假想圆柱面半径•当处理气量为Q(m3/s)时，则•代入上式得： • 2021/8/219•2 2．阻力：．阻力： • ξ——阻力系数•缺乏实验数据时，可用下式表示：• • •K——常数，等于20—40；•A——进口面积，a×b；•L——筒体长度；•H——锥体长度；•dpp——排出管直径2021/8/220•ξ的求法：• 1）Shepherd—Lapple式， 2）Louis—Thodore式， 2021/8/221（二）捕集效率（二）捕集效率•1．经验式：水田木村典夫• • D——旋风器的直径•2．由 的关系图查取•3．2021/8/222（四）影响效率的因素（四）影响效率的因素•1．工作条件．工作条件•1））进进口口速速度度VI,VI增大，则切向速度Vθ增大，dcp减小，效率增大。

但不能过大，过大会影响气流运动的方向（剧烈、方向混乱），破坏了正常的涡流运动，另外阻力会加大，故常选用V2=12—25m/s•2））除尘器的结构尺寸除尘器的结构尺寸•一般而言，直径越小，Ft越大，则效率越小，过小易逃逸出口管直径减小，则r0减小，减少了内涡旋，则效率增大但dpp减小阻力会增大，故不能太小•筒体长度增大，则效率增大，但过大阻力会增大，所以，筒体长度不大于5倍筒体直径另外，希望锥体长度大一点，这样会使切向速度大和距器壁短•旋风器斜放对效率影响不大•2021/8/223•2 2．流体性质．流体性质•对于气体而言，μ增大对除尘不利，dcp增大，效率减小温度增大，则μ增大，温度高或μ增大都会使效率减小•粉尘粒径与密度：离心力跟粒径的三次方成正比，向心力跟粒径的一次方成正比综合来说，dp增大则效率增大，又因为•所以，ρp小，难分离 ，影响捕集效率2021/8/224•3 3．分离器的气密性．分离器的气密性•漏风率：0% 、 5% 、 15%• η： 90%、 50%、 0•要求保证旋风器的严密性•旋 风 器 一 般 ： ①用 于 粒 子 较 大（>10μm）的场合；• ②除尘效率不太高；• ③浓度较高时作为初级处理；• ④可串联使用。

2021/8/225三、旋风除尘器的分类及选型三、旋风除尘器的分类及选型•（一）旋风除尘器的分类一）旋风除尘器的分类•1 1．按气体流动状况分：．按气体流动状况分：•切流返转式旋风除尘器：常用的型式为直入式和螺壳式含尘气体由筒体沿侧面沿切线方向导入•轴流式旋转除尘器：轴流直流式和轴流反旋式•2 2．．按按结结构构形形式式分分：圆筒体、长锥体、旁通式、扩散式2021/8/226（二）旋风除尘器的选型（二）旋风除尘器的选型旋风除尘器的选型一般选用计算法和经验法•计计算算法法：：①由入口浓度c0，出口浓度ce（或排放标准）计算除尘效率η；• ②选结构型式；• ③根据选用的除尘器的分级效率ηd（分级效率曲线）和净化粉尘的粒径频度分布f0，计算ηT,若ηT>η,即满足要求，否则按要求重新计算• ④确定型号规格• ⑤计算压力损失2021/8/227•经验法：经验法：①计算所要求的除尘效率η；• ②选定除尘器的结构型式；• ③根据选用的除尘器的η—Vi实验曲线，确定入口风速Vi；• ④根据气量Q，入口风速Vi计算进口面积A；• ⑤由旋风器的类型系数•求除尘器筒体直径D，然后便从手册中查到所需的型号规格。

2021/8/228四、旋风除尘器的设计四、旋风除尘器的设计•步骤：步骤：•尺寸比例确定；•旋风除尘器的压力降；•效率2021/8/229•（一）尺寸比例（一）尺寸比例•1 1．．筒筒体体直直径径D D：D愈小，愈能分离细小颗粒，但过小易引起堵塞•为此，有人用•作为限制指标D：150-200mm～800-1100mm• 若处理气量大，可并联使用或采用多管式旋风器•2 2．入口尺寸（圆形和矩形）．入口尺寸（圆形和矩形）•为减小颗粒的入射角，一般采用矩形（长H、宽B、面积A、）• 类型系数k一般取0.07-0.3，蜗壳型入口的k较大，D较小，处理气量Q大，H/B为2-42021/8/230•3 3．．排排气气管管：：多为圆形，且与筒体同心，一般d=(0.4-0.6)D0•深度h：切线式h小，则压损小，但效率降低经验取h≈)De或稍低于入口管底部•4 4．筒体．筒体L L1 \1 \锥体锥体L L2 2：• L1=（1.4-2.0）D• L2=（2.0-3.0）D • L1+ L2≤5D≈（3-4）D• L1/ L2≈1.5/2.5较宜。

•5 5．圆锥角．圆锥角αα：：一般取20˚-30˚•6 6．排尘口直径．排尘口直径DcDc：Dc=(0.25-0.5)D0，一般Dc≥70mm2021/8/231部分资料从网络收集整理而来，供大家参考，感谢您的关注！。