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旋風除塵器
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旋風除塵器
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旋風除塵器是除塵裝置的一類。除塵機原理是使含塵氣流作旋轉運動，借助于離心力將塵粒從氣流中分離并捕集于器壁，再借助重力作用使塵粒落入灰斗。旋風除塵器的各個部件都有一定的尺寸比例，每一個比例關系的變動，都能影響旋風除塵器的效率和壓力損失，其中除塵器直徑、進氣口尺寸、排氣管直徑為主要影響因素。在使用時應注意，當超過某一界限時，有利因素也能轉化為不利因素。另外，有的因素對于提高除塵效率有利，但卻會增加壓力損失，因而對各因素的調整必須兼顧。
結構特性：
旋風除塵器是由進氣管、排氣管、圓筒體、圓錐體和灰斗組成。旋風除塵器結構簡單，易于制造、安裝和維護管理，設備投資和操作費用都較低，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，所以旋風除塵器的效率顯著高于重力沉降室。利用這一個原理基礎成功研究出了一款除塵效率為百分之九十以上的旋風除塵裝置。在機械式除塵器中，旋風式除塵器是效率**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，并聯的多管旋風除塵器裝置對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造的旋風除塵器，可在溫度高達1000℃，壓力達500×105Pa的條件下操作。從技術、經濟諸方面考慮旋風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，且可用于高溫煙氣的凈化，是應用廣泛的一種除塵器，多應用于鍋爐煙氣除塵、多級除塵及預除塵。它的主要缺點是對細小塵粒（<5μm）的去除效率較低。
優點：
按照前面軸向速度對流通面積積分的方法，一并計算常規旋風除塵器安裝了不同類型減阻桿后下降流量的變化，并將各種情況下不同斷面處下降流量占除塵器總處理流量的百分比繪入，為表明上、下行流區過流量的平均值即下降流量與實際上、下地流區過流量差別的大小。可看出各模型的短路流量及下降流量沿除塵器高度的變化。與常規旋風除塵器相比，安裝全長減阻桿1#和4#后使短路流量增加但安裝非全長減阻桿H1和H2后使短路流量減少。安裝1#和4#后下降流量沿流程的變化規律與常規旋風除塵器基本相同，呈線性分布，三條線近科平行下降。但安裝H1和H2后，分布呈折線而不是直線，其拐點恰是減阻桿從下向上插入所伸到的斷面位置。由此還可以看到，非全長減阻桿使得其伸至斷面以上各斷面的下降流量增加，下降流量比常規除塵器還大，但接觸減阻桿后，下降流量減少很快，至錐體底部達到或低于常規除塵器的量值。
短路流量的減少可提高除塵效率，增大斷面的下降流量，又能使含塵空氣在除塵器內的停留時間增長，為粉塵創造了更多的分離機會。因此，非全長減阻桿雖然減阻效果不如全長減阻桿，但更有利于提高旋風除塵器的除塵效率。常規旋風除塵器排氣芯管入口斷面附近存在高達24%的短路流量，這將嚴重影響整體除塵效果。如何減少這部分短路流量，將是提高效率的一個研究方向。非全長減阻桿減阻效果雖然不如全長減阻桿好，但由于其減小了常規旋風除塵器的短路流量及使斷面下降流量增加、使旋風除塵器的除塵效率提高，將更具實際意義。
分類：
①高效旋風除塵器，其筒體直徑較小，用來分離較細的粉塵，除塵效率在95%以上；
②大流量旋風除塵器，筒體直徑較大，用于處理很大的氣體流量，其除塵效率為50-80%以；
③通用型旋風除塵器，處理風量適中，因結構形式不同，除塵效率波動在70-85%之間，
④防爆型旋風除塵器，本身帶有防爆閥，具有防爆功能。
根據結構形式，可分為長錐體、圓筒體、擴散式、旁路型。
按組合、安裝情況分為內旋風除塵器、外旋風除塵器、立式與臥式以及單筒與多管旋風除塵器。
按氣流導入情況，氣流進入旋風除塵后的流路路線，以及帶二次風的形式可概括地分為以下兩種：
①切流反轉式旋風除塵器
②軸流式旋風除塵器
運行影響：
旋風除塵器下部的嚴密性是影響除塵效率的又一個重要因素。含塵氣體進入旋風除塵器后，沿外壁自上而下作螺旋形旋轉運動，這股向下旋轉的氣流到達錐體底部后，轉而向上，沿軸心向上旋轉。旋風除塵器內的壓力分布，是軸向各斷面的壓力變化較小，徑向的壓力變化較大(主要指靜壓)，這是由氣流的軸向速度和徑向速度的分布決定的。氣流在筒內作圓周運動，外側的壓力高于內側，而在外壁附近靜壓**，軸心處靜壓*低。即使旋風除塵器在正壓下運動，軸心處也為負壓，且一直延伸到排灰口處的負壓**，稍不嚴密，就會產生較大的漏風，已沉集下來的粉塵勢必被上升氣流帶出排氣管。所以，要使除塵效率達到設計要求， 就要保證排灰口的嚴密性，并在保證排灰口的嚴密性的情況下，及時清除除塵器錐體底部的粉塵，若不能連續及時地排出，高濃度粉塵就會在底部流轉，導致錐體過度磨損。
產品維護：
穩定運行參數
旋風式除塵器運行參數主要包括：除塵器入口氣流速度，處理氣體的溫度和含塵氣體的入口質量濃度等。
1)入口氣流速度。對于尺寸一定的旋風式除塵器，入口氣流速度增大不僅處理氣量可提高，還可有效地提高分離效率，但壓降也隨之增大。當入口氣流速度提高到某一數值后，分離效率可能隨之下降，磨損加劇，除塵器使用壽命縮短，因此入口氣流速度應控制在18~23m/s范圍內。
2)處理氣體的溫度。因為氣體溫度升高，其粘度變大，使粉塵粒子受到的向心力加大，于是分離效率會下降。所以高溫條件下運行的除塵器應有較大的入口氣流速度和較小的截面流速。
3)含塵氣體的入口質量濃度。濃度高時大顆粒粉塵對小顆粒粉塵有明顯的攜帶作用，表現為分離效率提高。
防止漏風
旋風式除塵器一旦漏風將嚴重影響除塵效果。據估算，除塵器下錐體或卸灰閥處漏風1%時除塵效率將下降5%;漏風5%時除塵效率將下降30%。旋風式除塵器漏風有三種部位：進出口連接法蘭處、除塵器本體和卸灰裝置。引起漏風的原因如下：
1)連接法蘭處的漏風主要是螺栓沒有擰緊、墊片厚薄不均勻、法蘭面不平整等引起的。
2)除塵器本體漏風的主要原因是磨損，特別是下錐體。據使用經驗，當氣體含塵質量濃度超過10g/m3時，在不到100天時間里可以磨壞3mm的鋼板。
3)卸灰（原來寫錯了）裝置漏風的主要原因是機械自動式(如重錘式)卸灰閥密封性差。
預防關鍵部位磨損
影響關鍵部磨損的因素有負荷、氣流速度、粉塵顆粒，磨損的部位有殼體、圓錐體和排塵口等。防止磨損的技術措施包括：
1)防止排塵口堵塞。主要方法是選擇優質卸灰閥，使用中加強對卸灰閥的調整和檢修。
2)防止過多的氣體倒流入排灰口。使用的卸灰閥要嚴密，配重得當。
3)經常檢查除塵器有無因磨損而漏氣的現象，以便及時采取措施予以杜絕。
4)在粉塵顆粒沖擊部位，使用可以更換的抗磨板或增加耐磨層。
5)盡量減少焊縫和接頭，必須有的焊縫應磨平，法蘭止口及墊片的內徑相同且保持良好的對中性。
6)除塵器壁面處的氣流切向速度和入口氣流速度應保持在臨界范圍以內。
避免粉塵堵塞和積灰
旋風式除塵器的堵塞和積灰主要發生在排塵口附近，其次發生在進排氣的管道里。
1)排塵口堵塞及預防措施。引起排塵口堵塞通常有兩個原因：一是大塊物料或雜物(如刨花、木片、塑料袋、碎紙、破布等)滯留在排塵口，之后粉塵在其周圍聚積;二是灰斗內灰塵堆積過多，未能及時排出。預防排塵口堵塞的措施有：在吸氣口增加一柵網;在排塵口上部增加手掏孔(孔蓋加墊片并涂密封膏)。
2)進排氣口堵塞及其預防措施。進排氣口堵塞現象多是設計不當造成的——進排氣口略有粗糙直角、斜角等就會形成粉塵的粘附、加厚，直至堵塞。
