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1、旋風(fēng)除塵器cyclone separator 旋風(fēng)除塵器是利用旋轉(zhuǎn)氣流產(chǎn)生的離心力使塵粒從氣流中分離的,用來分離粒徑大于10m的塵粒 旋風(fēng)除塵器是利用旋轉(zhuǎn)氣流產(chǎn)生的離心力使塵粒從氣流中分離的,用來分離粒徑大于510m以上的的顆粒物。工業(yè)上已有100多年的歷史。特點:結(jié)構(gòu)簡單、占地面積小,投資低,操作維修方便,壓力損失中等,動力消耗不大,可用于各種材料制造,能用于高溫、高壓及腐蝕性氣體,并可回收干顆粒物。缺點:效率80%左右,捕集fd 移向外壁fdft 移向內(nèi)壁ft=fd 進去50%,出來50%,即除塵效率為50%。一般而言:dp(100%)2-3dp(50%) 為什麼忽略了粉塵的質(zhì)量呢?因為重
2、力等于mg,離心力設(shè)Vt=30m/s,r=0.1m, 離心力遠遠大于重力,故重力可忽略。yVmF tt 2 9008.9 1.09002 grVF t t重力 半 分 離 直 徑 的 求 法 : 1拉波爾經(jīng)驗表達式:適用于切線、螺旋、蝸殼式入口旋風(fēng)器。 H、B氣流入口的寬度與高度; L 1、L2圓筒與圓錐的高度。21250 QHBgd pc 2121 222 LLHHLLN 臨 界 粒 徑 dcp 根據(jù)假想圓筒理論求取 由 ft=fd 得: r0假想圓柱面半徑當(dāng)處理氣量為Q(m3/s)時,則代入上式得: 21200 018 trcp V yVd 2129 VL Qd picp rii VLrQ
3、 2 2 阻 力 : 阻力系數(shù)缺乏實驗數(shù)據(jù)時,可用下式表示: K常數(shù),等于2040; A進口面積,ab; L筒體長度; H錐體長度; d pp排出管直徑。 gVP 222 nnnpp TPPTPP HLd DKA 2 的求法: 1)ShepherdLapple式, 2)LouisThodore式, aDBHk 312311238.7 LDLDkDHBe ( 二 ) 捕 集 效 率 1經(jīng)驗式:水田木村典夫 D旋風(fēng)器的直徑 2由 的關(guān)系圖查取 3 33.014.0 115028367.011 693.0exp1 TDn dd ncpd 50dd p與 diiR 總 ( 四 ) 影 響 效 率 的
4、因 素 1工作條件 1)進口速度VI,VI增大,則切向速度V增大,dcp減小,效率增大。但不能過大,過大會影響氣流運動的方向(劇烈、方向混亂),破壞了正常的渦流運動,另外阻力會加大,故常選用V2=1225m/s。 2)除塵器的結(jié)構(gòu)尺寸一般而言,直徑越小,F(xiàn)t越大,則效率越小,過小易逃逸。出口管直徑減小,則r0減小,減少了內(nèi)渦旋,則效率增大。但dpp減小阻力會增大,故不能太小。筒體長度增大,則效率增大,但過大阻力會增大,所以,筒體長度不大于5倍筒體直徑。另外,希望錐體長度大一點,這樣會使切向速度大和距器壁短。旋風(fēng)器斜放對效率影響不大。 2 流 體 性 質(zhì)對于氣體而言,增大對除塵不利,dcp增大,
5、效率減小。溫度增大,則增大,溫度高或增大都會使效率減小。粉塵粒徑與密度:離心力跟粒徑的三次方成正比,向心力跟粒徑的一次方成正比。綜合來說,dp增大則效率增大,又因為所以, p小,難分離 ,影響捕集效率。2150 1 pcd 3 分 離 器 的 氣 密 性漏風(fēng)率:0% 、 5% 、 15% : 90%、 50%、 0要求保證旋風(fēng)器的嚴(yán)密性。旋風(fēng)器一般:用于粒子較大(10m)的場合; 除塵效率不太高; 濃度較高時作為初級處理; 可串聯(lián)使用。 三 、 旋 風(fēng) 除 塵 器 的 分 類 及 選 型(一 ) 旋 風(fēng) 除 塵 器 的 分 類 1 按 氣 體 流 動 狀 況 分 :切流返轉(zhuǎn)式旋風(fēng)除塵器:常用的
6、型式為直入式和螺殼式。含塵氣體由筒體沿側(cè)面沿切線方向?qū)?。軸流式旋轉(zhuǎn)除塵器:軸流直流式和軸流反旋式。 2 按 結(jié) 構(gòu) 形 式 分:圓筒體、長錐體、旁通式、擴散式。 ( 二 ) 旋 風(fēng) 除 塵 器 的 選 型旋風(fēng)除塵器的選型一般選用計算法和經(jīng)驗法。 計 算 法 :由入口濃度c0,出口濃度ce(或排放標(biāo)準(zhǔn))計算除塵效率; 選結(jié)構(gòu)型式; 根據(jù)選用的除塵器的分級效率d(分級效率曲線)和凈化粉塵的粒徑頻度分布f0,計算T,若T,即滿足要求,否則按要求重新計算。 確定型號規(guī)格 計算壓力損失。 經(jīng) 驗 法 :計算所要求的除塵效率; 選定除塵器的結(jié)構(gòu)型式; 根據(jù)選用的除塵器的Vi實驗曲線,確定入口風(fēng)速Vi;
7、根據(jù)氣量Q,入口風(fēng)速Vi計算進口面積A; 由旋風(fēng)器的類型系數(shù)求除塵器筒體直徑D,然后便從手冊中查到所需的型號規(guī)格。 2DAk 四 、 旋 風(fēng) 除 塵 器 的 設(shè) 計 步 驟 :尺寸比例確定;旋風(fēng)除塵器的壓力降;效率。 ( 一 ) 尺 寸 比 例 1 筒 體 直 徑 D:D愈小,愈能分離細小顆粒,但過小易引起堵塞。為此,有人用作為限制指標(biāo)。D:150-200mm800-1100mm 若處理氣量大,可并聯(lián)使用或采用多管式旋風(fēng)器。 2 入 口 尺 寸 ( 圓 形 和 矩 形 )為減小顆粒的入射角,一般采用矩形(長H、寬B、面積A、) 類型系數(shù)k一般取0.07-0.3,蝸殼型入口的k較大,D較小,處理氣量Q大,H/B為2-4。smrV r /5002 22 DHBDAk 3 排 氣 管 :多為圓形,且與筒體同心,一般d=(0.4-0.6)D0。深度h:切線式h小,則壓損小,但效率降低。經(jīng)驗取h)De或稍低于入口管底部。 4 筒 體 L1 錐 體 L2: L1=(1.4-2.0)D L2=(2.0-3.0)D L1+ L25D(3-4)D L1/ L21.5/2.5較宜。 5 圓 錐 角 :一般取20-30 6 排 塵 口 直 徑 Dc:Dc=(0.25-0.5)D 0,一般Dc70mm