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徐剑 沈恒根 (东华大学环境科学与工程学院,上海,邮编 200051)
许文远 陈东武 (江苏省市鼓风机有限公司,江苏常熟,215511)
Xu Jian Shen Henggen
(School of Environment Science & Engineering, Donghua University, Shanghai, 200051)
Xu Wenyuan Chen Dongwu
(Changshu Fan Co., Ltd, Jiangsu, 215511)
摘要 讨论改变旋风器整体结构、增加附件、改进原有旋风器构件的几种改进结构新做法,分析这些做法提高除尘效率的合理性。
关键词 旋风器 除尘效率 改进结构
Abstract Discuss three new methods by modified structures to improve the cyclone's collecting efficiency, analysis the reasonableness of these methods.
Keywords Cyclone, Collecting efficiency, Modified structure 一 概述
工业生产过程产生的粉尘大多为破碎、粉碎、输送、清理过程。这一过程产生的粉尘与燃烧过程产生的烟尘相比要偏粗,可以用Rosin-Rammler函数表示粒径分布。因此,旋风器(双称旋风除尘器、旋风收尘器、旋风分离器等,本文简称旋风器)成为工业通风常除尘设备。 洁净网
旋风器突出的优点是它的经济性以及结构和设计较为简单。由于没有运动部件所需的维修和保养相对较少,选用合适的材料和结构形式,对一些特殊操作应用条件(如高温,高压,腐蚀性气体环境等)也可以使用。
旋风器中用的最多的是切向进口形成的旋风器(如图1),这种旋风器通常可以用以筒体直径D为比值的结构参数(无因次结构参数)来设计。由于Stairmand型(高效型)研究数据比较完整和应用中的有效性,许多研究者把自己改进旋风器与其作性能对比[1]。
作为旋风器研究途径大致为:研究旋风器空气动力场 ,通过气流场判定其中颗粒物的运动与分离:进行性能参数实测判定旋风器的性能优劣。由于旋风器是依靠离心力来收集粉尘,对于如何提高微细粉尘(Fine Dust or Fine Particle Matter)除尘效率的技术措施最后都归结为对旋风器的结构改进,创造和利用更适合气固(尘)两相分离的流场构造。 洁净网
二 旋风器的结构改进
1 整体结构的改变
在旋风器内部的旋转气流中,颗粒物受离心力作用作径向向外(朝向筒锥壁)运动,运动速度可由颗粒物所受的离心力及气流阻力的运动方程求得。显然旋风器分离的目的就是使颗粒物尽快到达筒锥体边壁。因此,延长颗粒物在旋风器中的运动时间,在气流作用下提高颗粒物与筒锥体壁相撞的概率,可以提高旋风器除尘效率。
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图1 传统旋风器
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图2 加内筒壁的旋风器
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图3 POC旋风器
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Y.Zhu(2001年)[2]提出的旋风器结构如图2所示,在普通旋风器中增加一个筒壁,这一筒壁将旋风器内部空间划分为两个环形区域,同时,排气芯管被移到了下方,排气芯管中的上升气流也变成了下降气流 ,颗粒物在内外两个外环形区域内都得到了分离,事实上,这种旋风分离器相当于将两个旋风子合到了一起。从理论上讲,这种改进提高了颗粒物被收集的概率。Y.Zhu型旋风器试验结果(气流流量范围为10L/min~40L/min,对粒径范围为0.6μm~8.8μm颗粒物)与Stairmand旋风器的进行了比较有:改进后的旋风器,除尘效率得到提高,并且随气流流量的增大而增大;同时,对于相同无因次尺寸的旋风器来说,前者的阻力也小于后者。Y.Zhu考虑各方面因素给出相应优化综合指标得出改进旋风器性能优于传统的旋风器。这种改动后的旋风器较原有传统旋风器结构稍为复杂。
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