旋風除塵器的結構與工作原理

1、、旋風除塵器的結構與工作原理211瀏覽字體設置：-11pt+10pt12pt16pt瞄放入我的網(wǎng)絡收藏夾一、旋風除塵器的結構與工作原理1 .結構旋風除塵器的結構由進氣口、圓筒體、圓錐體、排氣管和排塵裝置組成，如圖5-4-1所示。圖5-4-1旋風除塵器組成結構圖2 .工作原理旋風除塵器的工彳原理見動畫f5-4-1所示。當含塵氣流由切線進口進入除塵器后,氣流在除塵器內(nèi)作旋轉運動，氣流中的塵粒在離心力作用下向外壁移動，到達壁面，并在氣流和重力作用下沿壁落入灰斗而達到分離的目的動畫f5-4-13 .旋風除塵器內(nèi)的流場分析(1)流場組成外渦旋一一沿外壁由上向下旋轉運動的氣流。內(nèi)渦旋一一沿軸心向上旋轉運動

2、的氣流。渦流一一由軸向速度與徑向速度相互作用形成的渦流。包括上渦流一一旋風除塵器頂蓋，排氣管外面與筒體內(nèi)壁之間形成的局部渦流，它可降低除塵效率；下渦流一一在除塵器縱向，外層及底部形成的局部渦流。(2)旋風除塵器內(nèi)氣流與塵粒的運動含塵氣流由切線進口進入除塵器，沿外壁由上向下作螺旋形旋轉運動，這股向下旋轉的氣流即為外渦旋。外渦旋到達錐體底部后，轉而向上，沿軸心向上旋轉，最后經(jīng)排出管排出。這股向上旋轉的氣流即為內(nèi)渦旋。向下的外渦旋和向上的內(nèi)渦旋，兩者的旋轉方向是相同的。氣流作旋轉運動時，塵粒在慣性離心力的推動下，要向外壁移動。到達外壁的塵粒在氣流和重力的共同作用下，沿壁面落入灰斗。氣流從除塵器頂部向

3、下高速旋轉時，頂部的壓力發(fā)生下降，一部分氣流會帶著細小的塵粒沿外壁旋轉向上，到達頂部后，再沿排出管外壁旋轉向下，從排出管排出。這股旋轉氣流即為上渦旋。如果除塵器進口和頂蓋之間保持一定距離，沒有進口氣流干擾，上渦旋表現(xiàn)比較明顯。對旋風除塵器內(nèi)氣流運動的測定發(fā)現(xiàn)，實際的氣流運動是很復雜的。除切向和軸向運動外還有徑向運動。特林頓(T.Linden)在測定中發(fā)現(xiàn)，外渦旋的徑向速度是向心的，內(nèi)渦旋的徑向速度是向外的，速度分布呈對稱型。(3)切向速度切向速度是決定氣流速度大小的主要速度分量，也是決定氣流中質點離心力大小的主要因素。切向速度的變化規(guī)律為：外渦旋區(qū)：rT,切向速度ut，；內(nèi)渦旋區(qū)：rT,切向速

4、度utT。圖5-4-2所示為實測的除塵器某一斷面上的速度分布和壓力分布。.由1|平均砂|/從該圖可以看出，外渦旋的切向速度匕是隨半徑r的減小而增加的，在內(nèi)、外渦V.一旋交界面上，!達到最大。可以近似認為，內(nèi)外渦旋交界面的半徑0"(0.60.65)rp(rp為排出管半徑)。內(nèi)渦旋的切向速度是隨r的減小而減小的，類似于剛體的旋轉運動。旋風除塵器內(nèi)某一斷面上的切向速度分布規(guī)律可用下式表示：外渦旋vr1/nr=c(5-4-1)內(nèi)渦旋vt/r=c'(5-4-2)式中vt切向速度；圖5-4-2旋風除塵器內(nèi)部的速度分布和壓力分布r距軸心的距離；c'、c、n常數(shù)，通過實測確定。一般n

5、=0.50.8,如果近似的取n=0.5,公式(5-4-1)可以改寫為V”。(5-4-3)(4)徑向速度實測表明，旋風除塵器內(nèi)的氣流除了作切向運動外，還要作徑向的運動，外渦旋的徑向速度是向心的，而內(nèi)渦旋的徑向速度是向外的。氣流的切向分速度vt和徑向分速度w對塵粒的分離起著相反的影響，前者產(chǎn)生慣性離心力，使塵粒有向外的徑向運動，后者則造成塵粒作向心的徑向運動，把它推入內(nèi)渦旋。5-4-3所如果近似認為外渦旋氣流均勻地經(jīng)過內(nèi)、外渦旋交界面進入內(nèi)渦旋，見圖示，那末在交界面上氣流的平均徑向速度(5-4-4)Dh式中L旋風除塵器處理風量，吊/s;H假想圓柱面(交界面)面度，r°父界面的半徑，nt(

6、5)軸向速度m；外渦旋的軸向速度向下，內(nèi)渦旋的軸向速度向上。在內(nèi)渦旋，隨氣流逐漸上升，軸向速度不斷增大，在排氣管底部達到最大值。(6)壓力分布壓力分布：軸向壓力變化較小；徑向壓力變化大，外側高，中心低，軸心處為負壓。旋風除塵器內(nèi)軸向各斷面上的速度分布差別較小，因此軸向壓力的變化較小。從圖5-4-20可以看出，切向速度在徑向有很大變化，因此徑向的壓力變化很大(主要是靜壓)，外側高中心低。這是因為氣流在旋風除塵器內(nèi)作圓周運動時，要有一個圖5-4-3交界面上氣流的徑向速度向心力與離心力相平衡，所以外側的壓力要比內(nèi)側高。在外壁附近靜壓最高，軸心處靜壓最低。試驗研究表明，即使在正壓下運行，旋風除塵器軸心處也保