旋風(fēng)除塵器是利用旋轉(zhuǎn)氣流的離心力使塵粒從氣流中分離出來,它通常用于分離粒徑大于10μm的塵粒。普通的旋風(fēng)除塵器的除塵效率很少大于90%,因此也常和其他除塵器配合使用。
如圖所示,普通旋風(fēng)除塵器是由進氣管、筒體、錐體和排出管組成的。含塵氣流從切線進口進入除塵器后,沿外壁由上向下作旋轉(zhuǎn)運動,這股向下旋轉(zhuǎn)的氣流稱為外旋流。外旋流到達錐體底部之后,轉(zhuǎn)而向上旋轉(zhuǎn),最后經(jīng)排出管排向體外。這股向上旋轉(zhuǎn)的氣流稱為內(nèi)旋流。向下的外旋流和向上的內(nèi)旋流的旋轉(zhuǎn)方向是相同的。氣流作旋轉(zhuǎn)運動時塵粒在離心力的推動下移向外壁,達到外壁的塵粒在氣流和重力的共同作用下,沿壁面落入灰斗。
普通旋風(fēng)除塵器的結(jié)構(gòu)及內(nèi)部氣流
由于實際氣體具有黏性,旋轉(zhuǎn)氣流與塵粒之間存在著摩擦損失,所以外旋流不是純自由渦旋而是所謂準自由渦流。內(nèi)旋流類同于剛體的轉(zhuǎn)動,稱為強制渦旋。
簡單地說,外旋流是旋轉(zhuǎn)向下的準自由渦流,同時有向心的徑向運動;內(nèi)旋流是旋轉(zhuǎn)向上的強制渦流,同時有離心的徑向運動。為研究方便,通常把內(nèi)、外旋流的全速度分解成為三個速度分量:切向速度、徑向速度和軸向速度。
從圖可以看出,外旋流的切向速度vc是隨半徑r的減少而增加,在內(nèi)外旋流的交界處vc達到最大值。可以近似地認為:內(nèi)外旋流交界面的半徑r0為0.6~0.5(d/2),d為排出管直徑。內(nèi)旋流的切向速度是隨r的減小而減小的。
從圖可以看出,全壓和靜壓沿徑向變化較大,由外壁向軸心逐漸降低軸心部分靜壓為負值,并且一直延伸至灰斗。氣流壓力沿徑向的這種變化,不是因摩擦而主要是因離心力引起的。
旋風(fēng)除塵器內(nèi)氣流的切向速度和壓力分布