旋风除尘器的技术性能

第一篇：旋风除尘器的技术性能

旋风除尘器技术问题分析

旋风除尘器按其性能可分以下四大类：

①高郊旋风除尘器，其筒体直径较小，用来分离较细的粉尘，除尘效率在95%以上;

②大流量旋风除尘器，筒体直径较大，用于处理很大的气体流量，其除尘效率为50-80%以;

③通用型旋风除尘器，处理风量适中，因结构形式不同，除尘效率波动在70-85%之间，

④防爆型旋风除尘器，本身带有防爆阀，具有防爆功能。

根据结构形式，可分为长锥体、圆筒体、扩散式、旁路型。

按组合、安装情况分为内旋风除尘器、外旋风除尘器、立式与卧式以及单筒与多管旋风除尘器。

按气流导入情况，气流进入旋风除尘后的流路路线，以及带二次风的形式可概括地分为以下两种：

①切流反转式旋风除尘器

②轴流式旋风除尘器

了解了旋风除尘器的基本分类形式，根据现场烟气实际工况就比较容易选型了，一般旋风除尘器选型时应注意以下基本原则：

①旋风除尘器净化气体量应与实际需要处理风量一致。选择除尘器直径时应尽量小些，如果要求通过的风量较大，可采用若干个小直径的旋风除尘器并联为宜，如果处理气量与多管旋风除尘器相符，以选多管旋风除尘器为宜。

②旋风除尘器的入口气速要保持在18-23m/s，低于18m/s时，其除尘效率下降，高于23m/s时，除尘效率提高不明显，但阻力损失增加，能耗增大。

③选择旋风除尘器时，要根据工况考虑阻力损失和结构形式，尽可能做到既节省动力消耗又能得到最佳除尘分离效果及以便于制造、维护管理。

④陶瓷旋风除尘器能捕集到的最小尘粒应等于或稍小被处理气体的粉尘粒度。

⑤当含尘气体温度很高时，要注意保温，避免水分在除尘设备内凝结。假如粉尘不吸收水分，除尘器的工作温度要比露点温度高出30度左右。假如粉尘吸水性较强，除尘器的工作温度要比露点温度高出40-50度。以避免露点腐蚀。

⑥旋风除尘器结构的密封要好，确保不漏风。尤其是负压操作，更应该注意卸料锁风装置的可靠性。

⑦易燃易爆粉尘，应设有防爆装置。防爆装置的通常做法是在入口管道上加一个安全防爆阀门。

⑧当粉尘黍度较小时，最大允许含尘浓度与旋风筒直径有关，即直径越大，允许含尘质量浓度也越大。

同时必须注意影响旋风除尘器性能的主要因素：①旋风除尘器的直径(外筒直径D0);②旋风除尘器的高度;③旋风除尘器的进口;④排气管;⑤卸灰装置

旋风式除尘器维护和保养

1、旋风除尘器的正确操作

1.1启动前的准备工作

1)检查各连接部位是否连接牢固。

2)检查除尘器与烟道，除尘器与灰斗，灰斗与排灰装置、输灰装置等结合部的气密性，消除漏灰、漏气现象。

3)关小挡板阀，启动通风机、无异常现象后逐渐开大挡板阀，以便除尘器通过规定数量的含尘气体。

1.2运行时技术要求

1)注意易磨损部位如外筒内壁的变化。

2)含尘气体温度变化或湿度降低时注意粉尘的附着、堵塞和腐蚀现象。

3)注意压差变化和排出烟色状况。因为磨损和腐蚀会使除尘器穿孔和导致粉尘排放，于是除尘效率下降、排气烟色恶化、压差发生变化。

4)注意除尘器各部位的气密性，检查旋风筒气体流量和集尘浓度的变化。

1.3作业后的技术工作

1)为防止粉尘的附着和腐蚀，除尘作业结束后让除尘器继续运行一段时间，直到除尘器内完全被清洁空气置换后方可停止除尘器运行。

2)消除内筒、外筒和叶片上附着的粉尘，清除灰斗内的粉尘。

3)必要时修补磨损和腐蚀引起的穿孔。

4)检查各部位的气密性，必要时更换密封元件。

5)按照使用说明书的规定对风机进行例行保养。

2、旋风式除尘器的维护

旋风式除尘器运行时应稳定运行参数、防止漏风和关键部位磨损、避免粉尘的堵塞，否则将严重影响除尘效果。

2.1稳定运行参数

旋风式除尘器运行参数主要包括：除尘器入口气流速度，处理气体的温度和含尘气体的入口质量浓度等。

1)入口气流速度。对于尺寸一定的旋风式除尘器，入口气流速度增大不仅处理气量可提高，还可有效地提高分离效率，但压降也随之增大。当入口气流速度提高到某一数值后，分离效率可能随之下降，磨损加剧，除尘器使用寿命缩短，因此入口气流速度应控制在18~23m/s范围内。

2)处理气体的温度。因为气体温度升高，其粘度变大，使粉尘粒子受到的向心力加大，于是分离效率会下降。所以高温条件下运行的除尘器应有较大的入口气流速度和较小的截面流速。

3)含尘气体的入口质量浓度。浓度高时大颗粒粉尘对小颗粒粉尘有明显的携带作用，表现为分离效率提高。

2.2防止漏风

旋风式除尘器一旦漏风将严重影响除尘效果。据估算，除尘器下锥体或卸灰阀处漏风1%时除尘效率将下降5%;漏风5%时除尘效率将下降30%。旋风式除尘器漏风有三种部位：进出口连接法兰处、除尘器本体和卸灰装置。引起漏风的原因如下：

1)连接法兰处的漏风主要是螺栓没有拧紧、垫片厚薄不均匀、法兰面不平整等引起的。

2)除尘器本体漏风的主要原因是磨损，特别是下锥体。据使用经验，当气体含尘质量浓度超过10g/m3时，在不到100天时间里可以磨坏3mm的钢板。

3)卸风装置漏风的主要原因是机械自动式(如重锤式)卸灰阀密封性差。

2.3预防关键部位磨损

影响关键部磨损的因素有负荷、气流速度、粉尘颗粒，磨损的部位有壳体、圆锥体和排尘口等。防止磨损的技术措施包括：

1)防止排尘口堵塞。主要方法是选择优质卸灰阀，使用中加强对卸灰阀的调整和检修。

2)防止过多的气体倒流入排灰口。使用的卸灰阀要严密，配重得当。

3)经常检查除尘器有无因磨损而漏气的现象，以便及时采取措施予以杜绝。

4)在粉尘颗粒冲击部位，使用可以更换的抗磨板或增加耐磨层。

5)尽量减少焊缝和接头，必须有的焊缝应磨平，法兰止口及垫片的内径相同且保持良好的对中性。

6)除尘器壁面处的气流切向速度和入口气流速度应保持在临界范围以内。

2.4避免粉尘堵塞和积灰

旋风式除尘器的堵塞和积灰主要发生在排尘口附近，其次发生在进排气的管道里。

1)排尘口堵塞及预防措施。引起排尘口堵塞通常有两个原因：一是大块物料或杂物(如刨花、木片、塑料袋、碎纸、破布等)滞留在排尘口，之后粉尘在其周围聚积;二是灰斗内灰尘堆积过多，未能及时排出。预防排尘口堵塞的措施有：在吸气口增加一栅网;在排尘口上部增加手掏孔(孔盖加垫片并涂密封膏)。

2)进排气口堵塞及其预防措施。进排气口堵塞现象多是设计不当造成的——进排气口略有粗糙直角、斜角等就会形成粉尘的粘附、加厚，直至堵塞。

3、旋风式除尘器故障排除

旋风式除尘器常见故障的现象、原因分析及排除方法如下介绍：

故障现象：壳体纵向磨损

原因分析：(1)壳体过度弯曲而不圆，造成盛况凸块;(2)内部焊缝未打磨光滑;(3)焊接金属和基底金属硬度差异较大，邻近焊接处的金属因退火而软于基体金属

排除方法：(1)矫正消除凸形;(2)打磨光滑，且和壳内壁表面一样光滑;(3)尽量减小硬度差异

故障现象：壳体横向磨损

原因分析：(1)壳体连接处的内表面不光滑或不同心;(2)不同金属的硬度差异

排除方法：(1)处理连接处内表面，保持光滑和同心度;(2)减少硬度差异

故障现象：圆锥体下部和排尘口磨损，排尘不良

原因分析：(1)倒流入灰斗气体增至临界点;(2)排灰口堵塞或灰斗粉尘装得太满

排除方法：(1)单筒器，防止气体漏入灰斗或料腿部;对于多管器，应减少气体再循环;(2)疏通堵塞，防止灰斗中粉尘沉积到排尘口高度

故障现象：壁面积灰严重

原因分析：(1)壁面表面不光滑;(2)微细尘粒含量过多;(3)气体中水气冷凝，出现结露或结块

排除方法：(1)处理内表面;(2)定期导入含粗粒子气体擦清壁面;定期将大气或压缩空气引进灰斗，使气体从灰斗倒流一段时间，清理壁面，保持切向速度15m/s以上;(3)隔热保温或对器壁加热

故障现象：排尘口堵塞

原因分析：(1)大块物料式杂物进入;(2)灰斗内粉尘堆积过多

排除方法：(1)及时检查、消除;(2)采用人工或机械方法保持排尘口清洁，以使排灰畅通

故障现象：进气和排气通道堵塞

原因分析：进气管内侧和排气管内外侧的积灰

排除方法：检查压力变化，定时吹灰处理或利用清灰装置清除积灰

第二篇：旋风除尘器的设计

目录

1、课程设计的目的.............................................1

2、课程设计的内容.............................................1 2.1 主要内容...................................................1 2.2 设计参数...................................................1

3、旋风除尘器的特点及选用注意事项、选型原则...................2

3.1 旋风除尘器的特点...........................................2 3.2 选用注意事项...............................................2 3.3 旋风除尘器的选型原则.......................................3

4、旋风除尘器的结构和除尘机理及除尘效率影响因素................4 4.1 旋风除尘器的结构和除尘机理.................................4 4.2 除尘效率的影响因素.........................................5

5、旋风除尘器型号简介.........................................6

5.1 XCX型旋风除尘器...........................................6 5.2 CLK型旋风除尘器...........................................7 5.3 XLP型旋风除尘器...........................................7 5.4 XLT/A型旋风除尘器.........................................7 5.5 CLT/A型旋风除尘器.........................................8

6、旋风除尘器型号选择..........................................8

7、旋风除尘器设计计算..........................................8 7.1 除尘效率....................................................8 7.2 筒体直径....................................................9 7.3 其他部件尺寸................................................9 7.4 压力损失....................................................9 7.5分级效率.....................................................9

8、结束语.......................................................11

9、附图…………………………………………………………………………12

第三篇：旋风除尘器的设计与计算

一、实习目的

1、进一步了解旋风除尘器的有关计算

2、熟悉用CAD画效果图

3、查阅和整理各方面资料，了解旋风除尘器各方面性能及影响因素;

二、设计题目

设计一台处在常温(20°C)，常温下含尘空气的旋风除尘器。已知条件为：处理气量Q=1300m³/h，粉尘密度ρp=1960kg/m³,空气密度ρ=1.29 kg/m，空气粘度μ=1.8x10-5Pa.s，进入的粉尘粒度分布见下表：

设计要求：XLT旋风除尘器，最后实现污染物的达标排放，且除尘效率为85%，压力损失不高于2000Pa。

提交文件：设计说明+旋风除尘器图(CAD制图) ，图纸输出A4纸。

三、旋风除尘器的工作原理

1.1 工作原理 (1)气流的运动

普通旋风除尘器是由进气管、筒体、锥体和排气管等组成;气流沿外壁由上向下旋转运动：外涡旋;少量气体沿径向运动到中心区域 ;旋转气流在锥体底部转而向上沿轴心旋转：内涡旋;气流运动包括切向、轴向和径向：切向速度、轴向速度和径向速度。

(2)尘粒的运动：

切向速度决定气流质点离心力大小，颗粒在离心力作用下逐渐移向外壁;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;上涡旋-气流从除尘器顶部向下高速旋转时，一部分气流带着细小的尘粒沿筒壁旋转向上，到达顶部后，再沿排出管外壁旋转向下，最后从排出管排出。 1.2特点

(1)旋风除尘器与其他除尘器相比，具有结构简单、占地面积小、投资低、操作维修方便以及适用面宽的优点。

(2)旋风除尘器的除尘效率一般达85%左右，高效的旋风除尘器对于输送、破碎、卸料、包装、清扫等工业生产过程产生的含尘气体除尘效率可达95%-98%，对于燃煤炉窑产生烟气的除尘效率可以达到92%-95%。

(3)XLT旋风除尘器的主要特点

(4)旋风除尘器捕集<5μm颗粒的效率不高，一般可以作为高浓度除尘系统的预除尘器，与其他类型高效除尘器合用。可用于10μm以上颗粒的去除，符合此题的题设条件。

1.3影响旋风除尘器除尘效率的因素

(1)入口风速 由临界计算式知，入口风速增大，

dc降低，因而除尘效率提高。但是风速过大，压力损失也明显增大

(2)除尘器的结构尺寸 其他条件相同，筒体直径愈小，尘粒所受的离心力愈大，除尘效率愈大。筒体高度对除尘效率影响不明显，适当增大锥体长度，有利于提高除尘效率。减小排气管直径，有利于提高除尘效率。

(3)粉尘粒径和密度

大粒子离心力大，捕集效率高，粒子密度愈小，越难分离，本题中<5m的粒子质量频率约25%，所以导致除尘效率变低，以至于达不到除尘标准。

(4)灰斗气密性

若气密性不好，漏入空气，会把已经落入灰斗的粉尘重新带走，降低了除尘效率。

四、设计计算

1旋风除尘器各部分尺寸的确定 1.1形式的选择

根据国家规定的粉尘排放标准、粉尘的性质、允许的阻力和制造条件、经济性合理选择旋风除尘器的形式，选通用型旋风除尘器。

1.2 确定进口风速

设：风速u=20m/s 1.3 确定旋风除尘器的尺寸

(1)进气口面积A的确定

进气口截面一般为长方形，尺寸为高度H和宽度B，根据处理气量Q和进气速度u可得

AQu

1300360020

= 0.018055556m2

根据“切向入口旋风除尘器标准尺寸比例”中的斯台尔曼比例可得： 设：筒体直径为D，则： H=0.5D B=0.2D 0.1D=0.018055556 则：筒体直径D=0.424918298m 则：入口宽度B=0.08498366m

入口高度H=0.212459149m

排气管直径DE=0.5D=0.212459149m 排尘口直径DC=0.375D=0.159344362m 筒体高度L1=1.5D=0.637377447m 锥体高度L2=2.5D=1.062295745m 出口长度L3=0.5D=0.212459149m (1)、取内外涡旋分界柱的直径为：d0=0.7d，(d:排气管的直径)故气流交界面上的切向速度为VT0：

n110.67*D0.14T2830.330.589668212

d00.7d0.148721404m

VT0DVd0n37.14313675ms(2)h0L1L2L31.48721404310207 m (3)外涡旋气流的平径向速度为：Vr1Q2r0h00.519689598ms

(4)dc5018uvrr0V2pT022.15183835764886 (5) d1dp1exp0.693dc5011n0.574496241 0.781432042

1d2dp1exp0.693dc501n

d3dp1exp0.693dc5011n0.940294653 d4dp1exp0.693dc501n0.990849394 1n0.997966315 1n0.999296504 111d5dp1exp0.693dc50dp1exp0.693dc506d6总效率总gdii1di0.93199525

(6)压力损失Pu221341.6

压力损失符合标准。

五、设计心得

作为一名环境工程的大二学生，我觉得做大气污染控制课程设计是十分有意义的，而且是十分必要的。在已度过的大学时间里，我们大多数接触的是专业课。我们在课堂上掌握的仅仅是专业课的理论知识，如何去锻炼我们的实践能力?如何把我们所学的专业基础课理论知识运用到实践中去呢?我想做类似的课程设计就为我们提供了良好的实践平台。

在这次课程设计中，我们运用到了以前所学的专业课知识，如：CAD制图、word的使用等。虽然过去从未独立应用过它们，但在学习的过程中带着问题去学我发现效率很高，这是我做这次课程设计的又一收获。

最后，要做好一个课程设计，就必须做到：在设计之前，对整个工艺系统有一个全面的了解，知道该工艺有哪些设备及每个设备的工作原理和正常运转的相关参量;在设计程序时，不能妄想一次就将整个设计做好，需要反复修改、不断改进是设计的必经之路;要养成注释的好习惯，一个完美的设计应该让人一看就能明白你的思路，这样也为资料的保存和交流提供了方便;在设计课程过程中遇到问题是很正常，但我们应该将每次遇到的问题记录下来，并分析清楚，以免下次再碰到同样的问题的课程设计结束了，但是从中学到的知识会让我受益终身。

第四篇：旋风除尘器的研究进展

白玉 20100970 旋风除尘器作为一种气固分离装置，具有结构简单、无运动部件、造价便宜、除尘效率较高、维护管理方便，可在高温、高压环境下工作等特点。其应用于工业生产以来，已有百余年的历史，对于捕集、分离5一l0µm以上的尘粒颗粒效率较高，其除尘效率可达90%左右。广泛应用于能源动力、化工等行业，是目前应用最广的气固分离装置之一。

但是传统的旋风除尘器普遍存在排气口短路流、锥体部分二次扬尘以及上灰环夹带等问题，而且放大效应显著。工业应用表明对于粒径为3µm以下的颗粒分离效率很低，即便是3～10µm粒径范围内的颗粒，分离效率也仅在80% ～90%左右。随着工业装置生产规模的提高，各项粉体工业的发展对大气环境的污染也越来越多，同时人们对大气环境的保护洁净意识也越来越强，对大气环境有着更高的要求。因此无论是大气环境保护，还是粉体工程都要求不断提高旋风除尘器的性能。一方面要求旋风除尘器有更强的捕集细粉的能力;另一方面要求旋风除尘器的压降进一步减少，以降低能耗。所以，迫切需要研究出高效能且低能耗的新型旋风除尘器。近年来，国内外已有许多学者基于这两方面对旋风除尘器做了大量试验研究，也提出了很多可行的措施和设计方案并已应用于实际工程中。在此，对近几年国内外有关提高旋风除尘器捕集细粉能力和降压力损失改进措施的研究进展进行综述。 1 旋风除尘器的结构及工作原理

是一种典型的旋风除尘器的结构示意图，由切向人口、圆筒、圆锥、排气管、排灰口等几部分组成。含尘气流从直筒段下部以切向方式进人内筒，做旋转上升运动，含尘气流中所含较大的固体颗粒在重力作用下直接沉人锥体。中等直径的固体颗粒随气流旋转上升时，由于离心作用而被甩向内简壁，然后沿内筒壁沉降进人锥体，一次分离后的大部分纯净气体直接从顶部排气管排出。而较小的固体颗粒随流体旋出内筒上端后，被甩向内外筒体间的环隙，连同部分气体环流而下进入锥体，在锥体内得到二次分离，被分离后的纯净气体沿轴向返回内筒，亦由排气管排出，最终固体颗粒在锥筒体底部富集，并由底部排灰口排出，从而使气固两相得到分离 。

收集的粉尘 图1 旋风除尘器结构示意

2 降低阻力方法的研究进展

旋风除尘器的流动阻力主要包括进气管的流动损失;气体在筒体内和桶壁摩擦造成的能量损失;气体进入旋风除尘器内，因流通截面突变造成膨胀或者压缩，旋转而造成的能量损失;排气芯管内的损失。这些损失里面有些是对捕集分离粉尘起有效作用的，可以称之为有效能;而有些是对捕集分离粉尘不起作用的，可以称之为消耗能。旋风分离器降低阻力的目标就是要增大有效能在总的能量损失中所占比例，减少消耗能所占比例。而对于旋风分离器的减阻研究，国内外已有很多研究人员做了相关工作，提出了很多减阻措施。以下介绍常见的减阻方式及其研究进展。

2.1 进口处结构改进

针对单进口旋风器内流场的轴不对称性问题，沈恒根等从结构上改单进口为双进口，通过双进口旋风器内流场实验研究表明，短路气流量比单进口少30%，双进口旋风器比单进口旋风器更有利于提高除尘效率，降低设备阻力。Lim等通过实验方法也对双进口结构旋风器的分离性能进行研究.结果表明双进口旋风器的分离效率比单进口结构高5%～15%。Gautam 和Moore等还对多进口旋风器进行了研究，结果表明多进口结构也能起到降阻增效的作用。

2.2 排尘口减阻方法

为了降低排气管内的漩涡程度，不改变排气管形状，而在排气管内部或后部附加减阻装置以便回收能量。常见的排气管处减阻方式有以卜几种：改变排气管结构、将排气管偏置或在排气管内部安装整流叶片可使阻力减少22.8%;在排气管口装设渐开线蜗壳可使阻力降低5%～1O%;在排气管出口加设圆锥形扩散器，若扩散角选取合适，可使阻力降低10% ～33%;在排气管弯头后水平安装双锥圆筒减阻器等，若采用优化尺寸的双锥圆筒，可使阻力减少7%～25%。

2.3 安装导流板

为了抑制入门进气偏向筒壁而产生的压缩现象，可以安装导板，从而改善旋风除尘器入门处的流场状态，减少阻力损失，而且导流板技术实施非常方便对老设备改造有着极其重大的意义。李利等人通过对旋风除尘器入口处流场状况的分析，揭示了导流板对改善旋风除尘塞入口流状况的作用机理。同时给出了在不同尺寸导流板存在下测得的旋内除尘器的阻力损失和除尘效率等数据，得出用恰当尺寸的导流板能够在不降低除尘效率的前提下降低阻力损失。华东冶金学院的祝立萍在这方面做了大量的实验研究，证明采用安装导向板的方法，确实可以降低除尘器的阻力，并且对弧形导向板和方形导向板进行了比较，发现弧形导向板的综合效果更好一些。2007年赵峰等对加设不同形式导流板的旋风分离器进行了试验研究，研究表明试验所安装导流板不同程度地降低了分离器的阻力，同时也对分离效率产生了影响。不同形式的导流板适用于不同的应用场合。

2.4 安装减阻器

旋风除尘器减阻杆减阻就是在旋风除尘器内适当位置安装一根特定形状的刚性杆件减阻杆形成尾涡与原流场中的涡旋相互作用改变流场结构来降低流动压力损失。随着该项技术在工业上应用范围的不断扩大，国内外研究者对该技术的研究也在不断的深入。

1996年王连泽和彦启森研究了减阻杆埘流场的影响，发现了减阻杆对流场结构改变的规律，为分析减阻杆的减阻机理提供了依据;同时他们还发现旋风分离器入口附近有近24%的短路流量，设法减小这郡分的短路流量是提高分离效率的一个研究方向。

2004年卫国强等首次利用数值模拟方法对旋风分离器进行了减阻杆减阻的研究。通过对比流场计算结果和试验数据，证明文中所采用的网格划分方法、RSM 湍流模型和边界条件是可靠的，为数值设计高效率的减阻杆提供了简便可靠的办法。

2005年王连泽等分别采用五孔形球形探针、激光多普勒测速仪和粒子图像测速仪对旋风除尘器内安装减阻杆前后的时均流场与湍流场进行了测量。结果发现减阻杆降低了流场中对粉尘分离无益的内旋流切向速度，削弱了中心区域的湍流强度，使湍流耗散减弱，从而实现了减阻。

2005年王建军等利用激光多普勒测速仪对装有减阻杆的旋风分离器内流场进行了详细的测量。结果表明减阻杆改变了旋风分离器内的流场结构，减阻杆后存在明显的扰流尾涡区。相同形状的减阻杆，迎风宽度越大，在杆后形成的绕流尾涡影响区的范围和强度越大。减阻杆后形成的绕流尾涡对旋风分离器内流场的影响是实现减阻的原因之一。

2006年龚安龙等利用Plv技术对stair-mand型旋风分离器中安装减阻杆前后的强湍流场进行了测量。结果表明安装减阻杆大幅降低了中心区域的湍流脉动和Reynolds应力，使湍流能量耗散大幅降低，从而降低了分离器的压力损失。

2007年张建等利用雷诺应力模型分别计算了在旋风分离器排气芯管下口安装双进口螺旋减阻装置前后旋风分离器压力损失和流场。通过对比数值模拟计算结果和试验数据，可以发现旋风分离器数值模拟结果与试验数据吻合较好;减阻装置使切向速度在上行流大幅度降低，使分离空间内的平均轴向速度下降，中心区域的切向速度梯度和轴向速度梯度明显降低;压降损失降低35%以上，并且分离效率没有受到不利影响。

2007年刘成文 等利用激光多普勒测速仪(LDV)测量了安装减阻杆前后的旋风分离器的流场，得到了时均速度、均方根速度、雷诺应力等参数分布。结果表明减阻杆使时均切向速度及其速度梯度大幅度降低，减弱或消除了中心滞流现象。除在减阻杆后局部区域外，大尺寸减阻杆对切向速度及其速度梯度的降低作用最明显，同时消除滞留的效果好。减阻杆的截面尺寸对旋风分离器的湍流强度有影响，小尺寸减阻杆使大部分区域湍流降低，而大尺寸减阻杆使大部分区域的湍流增强，两种尺寸的减阻杆都使杆后尾迹区的湍流得到增强。

2.5 采用下排气结构

采用此结构类型的除尘器取消了上排气芯管，采用下排气芯管，简体结构采用上部直径小，下部简体直径大，中间用以扩散锥体作为过渡段。其工作过程是含尘气体切向进人除尘器后，在稳流体与筒壁之间的环形区域做旋转运动，这股气流受到随后气流的挤压向下旋转，在这过程中尘粒在离心力作用下被甩向简体壁面，在气流推动和重力作用下下滑，当趋于洁净的气流旋至下排气芯管人口时，直接进入排气芯管排出少量气体继续下旋至锥体底，再折转向上最后经排气芯管排出.从其结构特点和工作过程看，由于它消除了内旋涡旋，外旋气流与洁净气流同向以及独特的筒体形状，使除尘器在保持高除尘效率的基础上，压力损失也大大降低。赵旭东等对该类型除尘器研制的理论依据、技术关键、结构特点、工作原理、试验台系统的设计以及主要性能的测试结果做了介绍。证明取消旋风除尘器的上排气芯管是降低除尘器阻力损失提高效率的有效途径。

3 提高细粉捕集能力方法的研究进展

随着对旋风除尘器的广泛研究和应用开发，旋风除尘器的新结构层出不穷，应用范围也在不断的扩大。细粉的捕集能力也在不断的提高，已经突破了旋风除尘器不能用于5微米以下微细粉分离的传统知识，下面就近几年有关国内外提高旋风除尘器细粉捕集效率的研究进展进行简要综述。

3.1 在旋风除尘器中抽出部分气体

早在l951年，C.J.StairmandL就认为灰斗抽气能提高旋风分离器分离效率，但一直没有受到重视.随后P.W.Sage和M.A.Wright 通过实验认灰斗抽气比排气管抽气更有效，灰斗抽气可以减少出口气体中粉尘浓度40%以上。H.Yoshida ,李敏等人也通过实验表明旋风除尘器的分离效率随着抽气率的提高而明显增大。吴淑虹，张建等人研究结果都表明灰斗抽气可以提高锥体内旋转气流切向速度，轴向速度，减少能够降低气流携带颗粒返混能力，并减小排气芯管下口短路流，提高旋风分离器分离效率，并且对于给定的旋风除尘器，抽气率应有一最优值。但是进一步的研究还发现，灰斗抽气对效率提高的幅度与分离器入口的颗粒浓度密切相关，人口颗粒浓度越高，灰斗抽气的影响越显著;当入口颗粒质量浓度低于5 g/m3 时，灰斗抽气几乎没有影响。因此，若入口颗粒浓度较高，仅采用灰斗抽气往往不能使尾气达标排放;且从灰斗抽气对于尾气排放控制则显得更为直接，抽出的尘量大,处理费用也会相应的增加。基于此邵国兴提出一种称为R—s型旋风分离器的排气管抽气分离系统，此结构在压降相近的条件下，处理气量大于两级串联，分离效率优于两级旋风分离器串联;与三级串联旋风除尘器的分离效率相近，而压降仅为三级串联的60% 。

3.2 在排气管下口增设分离元件

在旋风除尘器中，由于内旋流进入排气管时仍处于旋转状态，同时在排气管底端还存在“短路流”，影响了细颗粒的分离。因此，改进排气管结构对于旋风器消旋减阻和分离效率的提高具有实际意义。部分研究者在排气管内加装各种挡板、翼片等构件，实验结果往往是压降降低，效率也降低，主要原因是降低了旋涡旋转强度。但在排气管下适当位置增设圆盘和导流翼片等构件，以及将分离器的排气管下端封闭，并在边上开槽(或孔)，这些结构不仅防止上旋气流携带细颗粒进入排气管，提高了分离效率，还能降低阻力损失。倪文龙设计了双出风口旋风分离器，用于替代水泥生产过程中的选粉机，与单排气口的旋风分离器相比，阻力损失减小15%～4l%，除尘效率增加2.6%～l1.3%，获得了明显的降阻提效效果;中国石油大学(北京)近年开发出了一种排气管末端分离结构——塔式排气管，研究结果表明其分离效率比PV型高效旋风分离器同比提高2%左右，同时压降还可降低13%以上，使细粉的捕集效率明显提高。

3.3 在旋风分离内部加入机械旋转部件

作为静态设备的普通旋风除尘器，如果在其内部加入机械旋转部件，利用其高速旋转获得人为可控、比气流自然旋转更强的强制离心力场，则可显著提高分离效率，可分离5µm及以下超细颗粒，为超细粉尘的气固分离提供另一个新方法，这便是动态旋风分离器.机械回转机构是动态旋风分离器的关键部件，现已试验过多种结构方案。陈海焱将旋风分离器的排气管改为旋转涡轮，用电机带动涡轮旋转，做成一种最简单的动态旋风分离器。实验结果显示涡轮除尘器可以满足高湿高粘附性微细粉尘的收集要求，对含有d小于4µm微细粉，含尘质量浓度达l2g/m3 的气固流，通过涡轮除尘器后，出口的含尘质量浓度可控制为36mg/m3，收集效率达99.7%。在运转过程中，收集系统可以保持稳定、可靠地运行。除尘涡轮叶片及筒壁无明显粘附现象。波兰ChmielniakT和Bryczkowski A也设计了类似的叶片涡轮旋转结构，他们的排气管从分离器下部引出。在试验室内将这神带旋转结构的分离器和同直径的Stairmand高效旋分器进行性能试验对比。结果收尘效率随叶轮转速增加而增加;对试验的中位粒径10µm的白云石粉，分离效率为94.O%一96.1%，位粒径8m的粉料，分离效率为90.O%～95.2%;对应的Stairmand高效旋分器的效率则是84.2%与83.0%。分离器压降总体上差别不大，高气量时还略低Stairmand型。

动态旋风分离器的缺点也很明显，它结构复杂，机械回转机构难以用于高温等苛刻工况;离心力场和层流耦合的结构还存在设备单位体积的处理气量较小等问题，还需要不断深人研究。

4 结论

综上所述，在旋风除尘器的众多性能指标中，压力损失和细粉捕集效率一直为旋风除尘器研究者所关注。鉴于此人们已做了相当多的努力，研究出多种结构形式的旋风除尘器，但是要真正达到低阻高效的目的，满足各种工业要求还需要进行更加深入的研究。另外，随着计算机数值模拟等现代技术的发展，应用汁算流体动力学技术优化旋风除尘器的结构来降低研究成本是很有必要的. 参考文献

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第五篇：旋风除尘器除尘效率的分析及改进

旋风除尘器

旋风式除尘器的组成及内部气流

简介

旋风除尘器是除尘装置的一类。除沉机理是使含尘气流作旋转运动，借助于离心力降尘粒从气流中分离并捕集于器壁，再借助重力作用使尘粒落入灰斗。旋风除尘器于1885年开始使用，已发展成为多种型式。按其流进入方式，可分为切向进入式和轴向进入式两类。在相同压力损失下，后者能处理的气体约为前者的3倍，且气流分布均匀。普通旋风除尘器由简体、锥体和进、排气管等组成。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，已广泛用来从气流中分离固体和液体粒子，或从业体重分离固体粒子。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。大多用来去除.3μm以上的粒子，并联的多管旋风除尘器装置对3μm的粒子也具有80～85%的除尘效率。选用耐高温、耐磨蚀和服饰的特种金属或陶瓷材料构造的旋风除尘器，可在温度高达1000℃，压力达500×105Pa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。

行业标准

AQ 1022-2006 煤矿用袋式除尘器

DL/T 514-2004 电除尘器

JB/T 10341-2002 滤筒式除尘器

JB/T 20108-2007 药用脉冲式布袋除尘器

JB/T 6409-2008 煤气用湿式电除尘器

JB/T 7670-1995 管式电除尘器

JB/T 8533-1997 回转反吹类袋式除尘器

JB/T 9054-2000 离心式除尘器

MT 159-1995 矿用除尘器

JC/T 819-2007 水泥工业用CXBC系列袋式除尘器

JC 837-1998 建材工业用分室反吹风袋式除尘器

特点

按照前面轴向速度对流通面积积分的方法，一并计算常规旋风除尘器安装了不同类型减阻杆后下降流量的变化，并将各种情况下不同断面处下降流量占除尘器总处理流量的百分比绘入，为表明上、下行流区过流量的平均值即下降流量与实际上、下地流区过流量差别的大小。可看出各模型的短路流量及下降流量沿除尘器高度的变化。与常规旋风除尘器相比，安装全长减阻杆1#和4#后使短路流量增加但安装非全长减阻杆H1和H2后使短路流量减少。安装1#和4#后下降流量沿流程的变化规律与常规旋风除尘器基本相同，呈线性分布，三条线近科平行下降。但安装H1和H2后，分布呈折线而不是直线，其拐点恰是减阻杆从下向上插入所伸到的断面位置。由此还可以看到，非全长减阻杆使得其伸至断面以上各断面的下降流量增加，下降流量比常规除尘器还大，但接触减阻杆后，下降流量减少很快，至锥体底部达到或低于常规除尘器的量值。

短路流量的减少可提高除尘效率，增大断面的下降流量，又能使含尘空气在除尘器内的停留时间增长，为粉尘创造了更多的分离机会。因此，非全长减阻杆虽然减阻效果不如全长减阻杆，但更有利于提高旋风除尘器的除尘效率。常规旋风除尘器排气芯管入口断面附近存在高达24%的短路流量，这将严重影响整体除尘效果。如何减少这部分短路流量，将是提高效率的一个研究方向。非全长减阻杆减阻效果虽然不如全长减阻杆好，但由于其减小了常规旋风除尘器的短路流量及使断面下降流量增加、使旋风除尘器的除尘效率提高，将更具实际意义。

影响旋风除尘器除尘效率的因素分析

分析了旋风除尘器中流体流动状态及除尘效果影响因素，包括除尘器的结构、进气口、圆筒体直径和高度、排气管、排灰口及操作工艺参数。此外流速粉尘状况、气流运行也对除尘效果有影响，并提出了提高旋风除尘器除尘效率的改进措施。

旋风除尘器是利用含尘气流作旋转运动产生的离心力将尘粒从气体中分离并捕集下来的装置。旋风除尘器与其他除尘器相比，具有结构简单、没有运动部件、造价便宜、除尘效率较高、维护管理方便以及适用面宽的特点，对于收集5～10 μm 以上的尘粒，其除尘效率可达90%左右。广泛用于工业炉窑烟气除尘和工厂通风除尘，工业气力输送系统气固两相离与物料气力烘干回收等。此外，旋风器亦可以作为高浓度除尘系统的预除尘器，能与其他类型高效除尘器串联使用。旋风除尘器在粮食行业也得到了广泛的应用，如原料输送、加工、包装等生产环节的除尘。然而，许多粮食企业的旋风除尘器运行效率并不高，排放指标未到达设计要求，研究和探讨旋风除尘器除尘效率影响因素，对提高其除尘效率具有重要的现实意义。 1 结构与原理

旋风除尘器按气流进气方式分为切流反转式、轴流反转式、直流式等。粮食行业除尘所使用的主要是切流反转式旋风器。含尘气体通过进口起旋器产生旋转气流，进人旋风除尘器后，沿外壁自上而下作螺旋形旋转运动，这股向下旋转的气流到达锥体底部后，转而向上，沿轴心向上旋转。气流作旋转运动时，尘粒在惯性离心力的作用下移向外壁，在气流和重力共同作用下沿壁面落人灰斗，去除了粉尘的气体汇向轴心区域由排气芯管排出。

旋风除尘器的性能通常以其处理量、效率、阻力降3个主要技术指标来表示。处理量系指除尘装置在单位时间内所能处理的含尘气体量，它取决于装置的型式和结构尺寸;效率是除尘装置除去的粉尘量与未经除尘前含尘气体中所含粉尘量的百分比;阻力降有时称压力降，它代表含尘气体经过除尘装置所消耗能量大小的一个主要指标。压力损失大的除尘装置，在工作时能量消耗就大，运转费用高。 2 流体流动状态分析

旋风除尘器的气流是由切向、径向及轴向构成的复杂紊流状态。其中，切向速度在内、外旋流中方向一致，并且向外，其大小不同。切向速度在内旋流中随筒体半径的减小而减小，在外旋流中随筒体半径的减小而增加，在内、外旋流的交界面处达到最大值。切向分速度使粉尘颗粒在径向方向加速度的作用下产生由内向外的离心沉降速度，从而把粉尘颗粒推到圆筒壁而被分离。径向速度和轴向速度较小，但在内外旋流中的方向不一致。径向速度在内旋流中方向朝外，在外旋流中方向朝内，在内、外旋流的交界面处形成一个假想的圆柱面。径向分速度使得粉尘颗粒在半径方向由外向内推到中心部涡核而随上升气流排离旋风除尘器，形成了旋风分离器的主流，使得旋风除尘器中气固相物质的较好分离。径向分速度的存在也导致了内旋气流在上升过程中流动状态的极度混乱，湍动剧烈形成大量旋涡，把在沉降段(圆筒部份)已和气体分离的尘粒重新又搅拌起来，而此时尘粒恰恰又作径向运动(负沉降)，它们自动地跑到旋涡里来，形成部分尘粒被气体一起排离旋风除尘器的二次扬尘现象，结果使旋风分离器效率下降。旋风器的边壁处和锥体气旋的交换处是二次扬尘的主要区域，轴向速度在筒体外壁附近方向朝下，靠近轴心部分方向朝上，且在轴心底部速度最大，当气流由锥筒体底部反转上升时，会将已除下的粉尘重新带走，形成返混现象，影响除尘效率。此外，由于轴向分速度和径向分速度的存在，使得常规型旋风除尘器在工作时经常形成上灰环和下灰环，其中下灰环对于粉尘颗粒捕集分离有一定的作用，而上灰环的存在使得原来已被捕集分离在圆柱体边壁的粉尘先沿外筒壁向上移动，然后沿顶盖向内移动，又沿内筒的外壁向下移，最后短路而排离旋风器，降低除尘效率。由此可见，克服分离器分离效果不好的办法，必须从3方面着手：①消除“上灰环”避免尘粒走短路;②尽量减少气体分离段的湍流，降低二次扬尘的机会;③克服尘粒在分离段的负沉降运动(径向运动)。 3 影响除尘效果的因素 3.1 除尘器结构 旋风除尘器的各个部件都有一定的尺寸比例，每一个比例关系的变动，都能影响旋风除尘器的效率和压力损失，其中除尘器直径、进气口尺寸、排气管直径为主要影响因素。在使用时应注意，当超过某一界限时，有利因素也能转化为不利因素。另外，有的因素对于提高除尘效率有利，但却会增加压力损失，因而对各因素的调整必须兼顾。 3.1.1 进气口

旋风除尘器的进气口是形成旋转气流的关键部件，是影响除尘效率和压力损失的主要因素。切向进气的进口面积对除尘器有很大的影响，进气口面积相对于筒体断面小时，进人除尘器的气流切线速度大，有利于粉尘的分离。

3.1.2 圆筒体直径和高度

圆筒体直径是构成旋风除尘器的最基本尺寸。旋转气流的切向速度对粉尘产生的离心力与圆筒体直径成反比，在相同的切线速度下，简体直径D越小，气流的旋转半径越小，粒子受到的离心力越大，尘粒越容易被捕集。因此，应适当选择较小的圆筒体直径，但若简体直径选择过小，器壁与排气管太近，粒子又容易逃逸;筒体直径太小还容易引起堵塞，尤其是对于粘性物料。当处理风量较大时，因筒体直径小处理含尘风量有限，可采用几台旋风除尘器并联运行的方法解决。并联运行处理的风量为各除尘器处理风量之和，阻力仅为单个除尘器在处理它所承担的那部分风量的阻力。但并联使用制造比较复杂，所需材料也较多，气体易在进口处被阻挡而增大阻力，因此，并联使用时台数不宜过多。筒体总高度是指除尘器圆筒体和锥筒体两部分高度之和。增加筒体总高度，可增加气流在除尘器内的旋转圈数，使含尘气流中的粉尘与气流分离的机会增多，但筒体总高度增加，外旋流中向心力的径向速度使部分细小粉尘进入内旋流的机会也随之增加，从而又降低除尘效率。筒体总高度一般以4倍的圆筒体直径为宜，锥筒体部分，由于其半径不断减小，气流的切向速度不断增加，粉尘到达外壁的距离也不断减小， 除尘效果比圆筒体部分好。因此，在筒体总高度一定的情况下，适当增加锥筒体部分的高度，有利提高除尘效率，一般圆筒体部分的高度为其直径的1.5倍，锥筒体高度为圆筒体直径的2.5倍时，可获得较为理想的除尘效率。 3.1.3 排气管

排风管的直径和插入深度对旋风除尘器除尘效率影响较大。排风管直径必须选择一个合适的值，排风管直径减小，可减小内旋流的旋转范围，粉尘不易从排风管排出，有利提高除尘效率，但同时出风口速度增加，阻力损失增大;若增大排风管直径，虽阻力损失可明显减小，但由于排风管与圆筒体管壁太近，易形成内、外旋流“短路”现象，使外旋流中部分未被清除的粉尘直接混入排风管中排出， 从而降低除尘效率。一般认为排风管直径为圆筒体直径的0.5~0.6倍为宜。排风管插入过浅，易造成进风口含尘气流直接进入排风管，影响除尘效率;排风管插入深，易增加气流与管壁的摩擦面， 使其阻力损失增大，同时，使排风管与锥筒体底部距离缩短，增加灰尘二次返混排出的机会。排风管插入深度一般以略低于进风口底部的位置为宜。 3.1.4 排灰口

排灰口的大小与结构对除尘效率有直接的影响，增大排灰口直径对提高除尘效率效率有利，但排灰口直径太大会导致粉尘的重新扬起。通常采用排灰口直径Do=(0.5-0.1)Dc。 3.2 操作工艺参数

在旋风除尘器尺寸和结构定型的情况下，其除尘效率关键在于运行因素的影响。 3.2.1 流速

旋风除尘器是利用离心力来除尘的，离心力愈大，除尘效果愈好。在圆周运动(或曲线运动)中粉尘所受到的离心力为F=ma，式中，F——离心力，N;m——粉尘的质量，kg;a——粉尘离心加速度，m/s2。因为，a=VT2/R，式中，VT——尘粒的切向速度，m/s;R——气流的旋转半径，m， 所以，F=mVT/R。可见，在旋风除尘器的结构固定(R不变)、粉尘相同(m稳定)的情况下，增加旋风除尘器人口的气流速度，旋风除尘器的离心力就愈大。

旋风除尘器的进口气量为Q=3600AVT，式中，Q——旋风除尘器的进口气量， m3/h; A——旋风除尘器的进口截面积，m2。

所以，在结构固定(R不变，A不变)、粉尘相同(m稳定)的情况下， 除尘器人口的气流速度与进口气量成正比，而旋风除尘器的进口气量是由引风机的进风量决定的。

可见，提高进风口气流速度，可增大除尘器内气流的切向速度，使粉尘受到的离心力增加，有利提高其除尘效率， 同时，也可提高处理含尘风量。但进风口气流速度提高，径向和轴向速度也随之增大，紊流的影响增大。对每一种特定的粉尘旋风除尘器都有一个临界进风口气流速度，当超过这个风速后，紊流的影响比分离作用增加更快，使部分已分离的粉尘重新被带走，影响除尘效果。另外，进风口气流增加，除尘阻力也会急剧上升，压损增大，电耗增加。综合考虑旋风除尘器的除尘效果和经济性，进风口的气流速度控制在12~20 m/s之间，最大不超过25m/s，一般选14m/s为宜。

3.2.2 粉尘的状况

粉尘颗粒大小是影响出口浓度的关键因素。处于旋风除尘器外旋流的粉尘，在径向同时受到两种力的作用，一是由旋转气流的切向速度所产生的离心力，使粉尘受到向外的推移作用;另一个是由旋转气流的径向速度所产生的向心力，使粉尘受到向内的推移作用。在内、外旋流的交界面上，如果切向速度产生的离心力大于径向速度产生的向心力，则粉尘在惯性离心力的推动下向外壁移动，从而被分离出来;如果切向速度产生的离心力小于径向速度产生的向心力，则粉尘在向心力的推动下进入内旋流，最后经排风管排出。如果切向速度产生的离心力等于径向速度产生的向心力，即作用在粉尘颗粒上的外力等于零，从理论上讲，粉尘应在交界面上不停地旋转。实际上由于气流处于紊流状态及各种随机因素的影响， 处于这种状态的粉尘有50%的可能进入内旋流，有50%的可能向外壁移动，除尘效率应为50%。此时分离的临界粉尘颗粒称为分割粒径。这时，内、外旋流的交界面就象一张孔径为分割粒径的筛网，大于分割粒径的粉尘被筛网截留并捕集下来，小于分割粒径的粉尘，则通过筛网从排风管中排出。

旋风除尘器捕集下来的粉尘粒径愈小，该除尘器的除尘效率愈高。离心力的大小与粉尘颗粒有关，颗粒愈大，受到离心力愈大。当粉尘的粒径和切向速度愈大， 径向速度和排风管的直径愈小时，除尘效果愈好。气体中的灰分浓度也是影响出口浓度的关键因素。粉尘浓度增大时，粉尘易于凝聚，使较小的尘粒凝聚在一起而被捕集，同时，大颗粒向器壁移动过程中也会将小颗粒挟带至器壁或撞击而被分离。但由于除尘器内向下高速旋转的气流使其顶部的压力下降，部分气流也会挟带细小的尘粒沿外壁旋转向上到达顶部后，沿排气管外壁旋转向下由排气管排出，导致旋风除尘器的除尘效率不可能为100%。

根据除尘效率计算公式η=(1- So/Si)×100%，式中，η——除尘效率;So——出口处的粉尘的流人量，kg/h;Si——进口处的粉尘的流人量，kg/h。

因为旋风除尘器的除尘效率不可能为100%，当进口粉尘流人量增加后，除尘效率虽有提高，排气管排出粉尘的绝对量也会大大增加。所以，要使排放口的粉尘浓度降低，则要降低入口粉尘浓度，可采取多个旋风除尘器串联使用的多级除尘方式，达到减少排放的目的。 3.2.3 运行的影响

旋风除尘器下部的严密性是影响除尘效率的又一个重要因素。含尘气体进人旋风除尘器后，沿外壁自上而下作螺旋形旋转运动，这股向下旋转的气流到达锥体底部后，转而向上，沿轴心向上旋转。旋风除尘器内的压力分布，是轴向各断面的压力变化较小，径向的压力变化较大(主要指静压)，这是由气流的轴向速度和径向速度的分布决定的。气流在筒内作圆周运动，外侧的压力高于内侧，而在外壁附近静压最高，轴心处静压最低。即使旋风除尘器在正压下运动，轴心处也为负压，且一直延伸到排灰口处的负压最大，稍不严密，就会产生较大的漏风，已沉集下来的粉尘势必被上升气流带出排气管。所以，要使除尘效率达到设计要求， 就要保证排灰口的严密性，并在保证排灰口的严密性的情况下，及时清除除尘器锥体底部的粉尘，若不能连续及时地排出，高浓度粉尘就会在底部流转，导致锥体过度磨损。

4 除尘器结构改进

在旋风除尘器的众多性能指标中，压力损失和分离效率是最为重要的参数，其症结是消除“上灰环”。解决上灰环问题的方法之一是通过设置灰尘隔离室，即采用旁路式旋风除尘器，它主要是在普通旋风除尘器的基础上增加一个螺旋形的旁路分离室，在除尘器顶部形成的上涡旋粉尘环，从旁路分离室引至锥体部分。这样可使导致除尘效率降低的二次流变为能起粉尘聚集作用的上涡旋气流，提高除尘效率。除此之外，还可通过添加导向叶片、改变气流进口形状等措施来消除上灰环。为了解决边壁处的二次扬尘问题，可采用环缝气垫耐磨旋风除尘器，它是在普通旋风除尘器内侧设置环缝套圈，粉尘在旋转气流作用下向边壁靠近，然后利用靠近边壁处的下行气流将粉尘带入环缝，由于环缝的存在，不仅可以减少二次扬尘，而且使高速旋转的上、下灰环消失，提高了除尘效率。但这些方法实际使用效果并不是十分理想。现提出一种新的改进方法使旋风除尘器的分离性能得到了极大提高。

这种新型旋风除尘器在结构上主要改进如下：

①进口管下斜5~10°，使气流在旋转的同时保证了向下的旋转。并且下倾角确保了尘粒反弹时绝对折射朝下。在传统旋风除尘器结构中，进气蜗壳底板与旋风筒轴线是垂直的，由于气流从上部切线方向进入除尘器后向下旋转，引起除尘器顶部倒空形成上涡旋气流产生顶部灰环，灰环沿着排气管道外表面旋转向下时，会在排气管入口处与已净化废气的上旋气流混合，而后经排气管排出除尘器;

②进口管采用了180°的半圈螺旋管代替了传统型的直吹进筒，从而进一步保证了气流的“下旋”。传统型是含粉尘的气体进筒后才旋转，而改进型则是确保尘气高速旋转起来后才进筒;

③进口螺旋道截面递减，增大了气流旋转的离心力。含粉尘的气体在螺旋道中实现1.4倍加速。提高了尘粒的惯性，降低了尘粒沉降的时间;

④锥体长度加长并采用20°小锥角，增加了气流在分离器中的停留时间，有利于小颗粒的沉降完全，且使向下旋转的气体平缓地转变成折转向上的旋转，从而使除尘效率得以提高;

⑤除尘器下设缓冲料斗，有效改善废气在筒体内的流动工况，减少了灰斗的反混现象和下灰环可能产生的二次扬尘;

⑥出风管增长，直到螺旋轨道的底部，防止了内侧部分尘粒裹进出风管;

⑦进口、加速段、出口的截面积之比扩大为1：0.7：2， 即出口风速是进口速度的一半;出口风速是内部加速段的1/3。改进型除尘器粒子的离心力比在传统型除尘器中的离心力增大了1.4倍以上。而出口处，负压对粒子的吸力比传统型约小了1/4。因此，气流进筒后，尘粒因惯性大，使得稍小些的颗粒在气流在旋风除尘器中停留时间内也能得到分离。出风风速降低，也使得部分细小颗粒能摆脱上升气流的吸力而有机会沉降下来，从而实施分离。 5 结语

如何提高旋风除尘器除尘效率是当前粮食行业需要解决的一个重要课题。研究和分析影响旋风除尘器除尘效率的因素，是设计、选用、管理和维护旋风除尘器的前提，也是探求提高旋风除尘器除尘效率途径的必由之路。由于旋风除尘器内气流速度及粉尘微粒的运动等都较为复杂，影响其除尘效率的因素较多，需要我们进行全面分析，综合考虑，寻求最优设计方案和运行管理方法。当前，旋风除尘器许多理论还待研究和探讨，尽管如此，旋风除尘器仍以其结构简单、体积小、制造维修方便、除尘效率较为理想等优点，成为目前粮食企业主要除尘设备之一。随着对旋风除尘器认识的进一步的深入和完善，它必将在粮食行业除尘中发挥更大的作用。