旋风除尘器除尘机理和出口的改进

旋风除尘器是利用旋转的含尘气体所产生的离心力，将粉尘从气流中分离出来的一种干式气固分离装置。旋风除尘器作为一种常见的气固分离装置结构简单，在实际应用过程中操作、维护方便，性能稳定，对含尘气体的浓度和温度等因素的变化适应性较强。旋风除尘器主要应用在工业除尘、空气采样、选粉、热交换等方面。

在旋风除尘器的众多性能指标中，压力损失和分离效率一直为旋风除尘器   者所关注，在如何提高旋风除尘器效率的同时又实现合理的压力损失，一直是   者所共同关注的焦点。近年来，我国的烟尘排放标准逐渐严格，对大气中可吸入颗粒物排放标准的控制也日益重视，这些都体现了提高粉尘颗粒分离效率的重要性。

旋风除尘器的流场通过测定认为是一个三元流场，主要是入口速度的3种分速度，分别为：切向分速度由核心部的强制涡和外层部分的准自由涡组成)、径向分速度由类源流和类汇流组成)、轴向分速度(w)，各自的速度分布。其中，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，而径向分速度使得粉尘颗粒在半径方向由外向内推到   部涡核而随上升气流排离旋风除尘器。这是旋风除尘器流场中的一对主要矛盾，称为主流。此外，轴向分速度和径向分速度则是形成上、下灰环的主要原因，其中下灰环对于粉尘颗粒捕集分离有   的作用，称为次流。

旋风除尘器入口可采用普通的切线单入口(A)、对称螺旋形直接入口(B)、对称螺旋形汇聚入口(C)。通过试验说明，对称螺旋形汇聚入口是   优设计。下面是B和C与A相比较的一组试验数据：分级除尘效率，B比A提高2%～10%，C比A提高5%～20%，总除尘效率，B比A提高0.15%～1.15%，C比A提高0.40%～2.40%，而B和C相对A来说压降改变很少，可以忽略。C为   优设计，原因在于在粉尘进入旋风除尘器主体之前，就可以改变粒子的浓度分布，并且使其从气体中分离出来。如果能够对此旋风除尘器的尺寸进行进一步的优化设计，那么就会达到   好的效果。

环流旋风除尘器通常为单切向型式，应用于大处理量时，入口高度和宽度较大。入口高度大，会使含尘气体在除尘器内的   旋转圈数减少，导致其分离效率下降；入口高度大，部分含尘气体易直接进入内旋流，亦会导致分离效率有所下降。针对环流式旋风除尘器的缺点，对其进行了改进，   出双切向环流式旋风除尘器。双切向环流式旋风除尘器的外型与单切向环流式旋风除尘器相似，只是增加了一个进气口，进气口位置一高一低，尺寸相同。前者比后者除尘，压降降低。