影响旋风除尘器性能的因素

影响旋风除尘器性能的因素
1.旋风除尘器结构尺寸
在旋风除尘器结构尺寸中,主要影响因素有旋风除尘器的直径、高度、气体进口和排气管形状与大小。
(1)旋风除尘器的直径(外筒直径)D旋风除尘器的直径越小,旋转半径越小,气流运动给予粉尘粒子的离心力越大,旋风除尘器的除尘效率也就越高,相应的流体阻力也越大。但过小的筒体直径,由于旋风除尘器器壁与排气管太近,较大直径颗粒有可能反弹至中心气流而被带走,使除尘效率降低。另外,筒体太小*引起堵塞,尤其是对于黏性物料。因此,一般筒体直径不宜小于150mm,工程上常用的旋风除尘器的直径(多管式旋风除尘增加而下降。
黏度与气体密度是完全不同的,而且是相互独立的两种性质,有许多人常常会将此两种物理性质搞混淆。在其他物理量保持不变的情况下,气体温度升高,则气体的密度会降低,反过来,随着温度的降低,气体的密度则会升高。换言之,随温度的升高,气体会变得“稀薄”起来。从此种概念上来说,我们可能会不正确的想象和推测出:“这种情况下的气体不是更易于颗粒物通过吗?”尽管气体密度对一种物体(颗粒物)移动并穿过此种气体时所需的能耗有很大的影响,但其对在绝大多数工业条件下的一种可移动并穿过此种气体的物体(颗粒物),在移动并穿过此气体时的“流畅性”却没有太大的作用。
(3)气体含尘浓度气体的含尘浓度对旋风除尘器的除尘效率和压力损失都有影响。试验结果表明,处理含尘气体的压力损失要比处理清洁空气时小,且压力损失随含尘负荷的增加而减少,这是因为径向运动的大量尘粒拖曳了大量空气;粉尘从速度较高的气流向外运动到速度较低的气流中时,把能量传递给旋流气流的外层,减少其需要的压力,从而降低了压力损失。
旋风除尘器的除尘效率随粉尘浓度增加而提高。这是因为含尘浓度的增加,粉尘的凝聚与团聚性能提高,使较小的尘粒凝聚在一起而被捕集,因而净化效率有明显的提高。但是,除尘效率提高的速度比含尘浓度增加的速度要慢得多,因此,排出气体的含尘浓度总是随着入口处的含尘浓度的增加而增加。
(4)粉尘的物理性质粉尘的物理性质主要有颗粒大小、密度与粉尘的粒径分布。粉尘的粒径分布是影响旋风除尘器的重要因素。含尘气流中固体颗粒的粒径d越大,在旋风除尘器中产生的离心力越大,越有利于分离。所以,大颗粒粉尘所占有的百分数越大,则除尘效率越高。
颗粒物密度会直接影响到该颗粒物在某种驱动力作用下通过某种气体的速度。此种影响
效果可由斯托克斯定律进行明确表达。随颗粒物密度的增加,此种颗粒物通过气体的速度也会随之增加,因而旋风分离器的收集效率得以提高。若其他因素均保持不变时,随颗粒物密度的降低,则旋风分离器的收集效率也会随之降低。与气体黏度相同,设计者实际上也不可能对颗粒物密度这个变量进行控制,但对其作用效果需有一个非常清楚的理解。颗粒密度p的大小直接影响到临界直径。颗粒密度越大,临界直径越小,除尘效率越高。但颗粒密度对压力损失影响很小,设计计算中可以忽略不计。
(5)含湿量气体的含湿量对旋风除尘器工况有较大影响。如分散度很高而黏着性很小
的粉尘(小于10m的颗粒含量在30%~40%,含湿量为1%),气体在旋风除尘器中净化不好。若细颗粒量不变,含湿量增加至5%~10%,那么颗粒在旋风除尘器内互相黏结成比较大的颗粒,这些大颗粒被猛烈冲击在器壁上,气体净化将大有改善。所以有往除尘器内加些蒸汽来提高效率的做法。但是必须注意的是,水蒸气的量不亦过大,否则气体含湿量过大,将会引起粉尘粘壁,甚至堵塞,以致大大地降低旋风除尘器的性能。
(6)漏风率除尘器的漏风对净化效率有显着影响,尤其以除尘器的排灰口的漏风更为严重。因为旋风除尘器无论是在正压下还是在负压下运行,其底部总是处于负压状态,如果除尘器底部密封不严密,从外部渗入的空气会把正在落入灰斗的粉尘重新带走,使除尘效率显着下降。影响旋风除尘器性能的因素除上述外,除尘器内壁粗糙度也会影响旋风除尘器的性能。浓缩在壁面附近的粉尘微粒,可因粗糙的表面引起旋流,使一些粉尘微粒被抛入上升的气流,进入排气管,降低了除尘效率。所以在旋风除尘器的设计中应避免没有打光的焊缝、粗劣的法兰连接点、设计不当的进口等。