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旋風除塵器是一種利用離心力分離氣體中顆粒物的機械式除塵設備,具有結構簡單、造價低、維護方便、耐高溫高壓等優(yōu)點,廣泛應用于冶金、化工、建材、電力等行業(yè)的粗粉塵分離。其核心工作原理基于旋轉氣流產(chǎn)生的離心力,通過氣固兩相的密度差實現(xiàn)顆粒物的分離。以下是其詳細工作原理及關鍵要點: 一、旋風除塵器的核心結構旋風除塵器通常由進氣管、筒體、錐體、排氣管和排灰口五部分組成,各部分協(xié)同作用完成氣固分離: - 進氣管:
- 含塵氣體從頂部或側面切向進入除塵器,形成旋轉氣流。
- 切向進氣設計使氣體沿筒體內壁做螺旋運動,避免直接沖擊筒體中心,減少能量損失。
- 筒體:
- 圓柱形結構,是氣體旋轉的主要區(qū)域。
- 氣體在此形成外旋渦(向下旋轉)和內旋渦(向上旋轉),顆粒物在離心力作用下被甩向筒壁。
- 錐體:
- 連接筒體和排灰口,呈倒錐形。
- 錐體直徑逐漸減小,氣流速度增加,離心力進一步增強,同時縮短顆粒物沉降路徑,提高分離效率。
- 排氣管:
- 位于筒體頂部中心,導出凈化后的氣體。
- 排氣管直徑通常為筒體直徑的0.5-0.6倍,過長會導致二次夾帶,過短會降低分離效率。
- 排灰口:
- 位于錐體底部,用于排出收集的粉塵。
- 需配備鎖氣裝置(如星型卸料器)防止氣體泄漏,避免二次揚塵。
二、旋風除塵器的工作流程旋風除塵器的工作過程可分為三個階段:氣體旋轉形成離心力、顆粒物分離與沉降、凈化氣體排出,具體如下: 1. 氣體旋轉階段:離心力場的建立- 切向進氣:含塵氣體以15-30m/s的速度從進氣管切向進入筒體,沿筒體內壁做高速螺旋運動(外旋渦)。
- 離心力產(chǎn)生:
- 顆粒物因密度遠大于氣體,在旋轉過程中受到離心力(Fc?=rmvt2??)作用,其中m為顆粒質量,vt?為切向速度,r為旋轉半徑。
- 離心力方向指向筒壁,使顆粒物逐漸脫離氣流,向筒壁移動。
- 壓力分布:
- 筒體中心形成低壓區(qū),外旋渦氣體向中心流動,形成內旋渦(向上旋轉),最終從排氣管排出。
2. 顆粒物分離階段:沉降與捕集- 外旋渦沉降:
- 顆粒物在離心力作用下被甩向筒壁,與筒壁碰撞后失去動能,沿壁面下滑進入錐體。
- 錐體直徑減小,氣流速度增加,離心力進一步增強,同時顆粒物沉降路徑縮短,提高分離效率。
- 內旋渦夾帶:
- 部分細顆粒可能被內旋渦重新卷起,形成二次夾帶,降低分離效率。
- 通過優(yōu)化排氣管直徑和長度,可減少二次夾帶現(xiàn)象。
3. 凈化氣體排出階段:氣固分離完成- 凈化氣體:內旋渦氣體經(jīng)排氣管排出,顆粒物濃度顯著降低(通??扇コ?-50μm的顆粒,效率達70%-90%)。
- 粉塵收集:沉降至錐體的粉塵通過排灰口定期排出,需配備鎖氣裝置防止氣體泄漏。
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