根據(jù)含塵氣體的主動流動方向,旋風除塵器可分為逆流式和軸流式,與逆流式旋風除塵器相比,軸流旋風除塵器基本不改變氣體主流方向,具有結構簡單、無運行死角、免維護,同時還具有處理氣體能力強,便于設計成可拆裝、可清洗的結構特點,在對工作環(huán)境及衛(wèi)生條件要求高的行業(yè)領域具有較好的應用前景,今天我們就分析一下影響軸流式旋風除塵器分離效率的三個因素。

一、筒體直徑對顆粒濃度分布及分離效率的影響
旋流分離區(qū)內(nèi)顆粒濃度分布一定程度上反映了除塵器的分離特性。旋流分離區(qū)軸線附近顆粒數(shù)量越少、筒體內(nèi)壁面附近顆粒數(shù)量越多,粉塵顆粒更易通過排塵環(huán)隙進入排塵管,分離效率增大,我們通過對不同旋流區(qū)筒體直徑 ( 分別為 50,100,150,200mm)對比發(fā)現(xiàn),隨著旋流區(qū)筒體的直徑減小,分離效率增大,當筒體直徑由200mm減小為50mm時,粉塵顆粒的分離效率由40.2%增大到85.6%,這是因為,筒體直徑減小,筒體壁面附近濃相區(qū)粉塵顆粒含量增大,通過環(huán)形分離區(qū)進入排塵管道的粉塵顆粒越多。因此,適當減小旋流分離區(qū)的筒體直徑,可有效增強除塵器的分離效率。
二、進氣速度對分離效率的影響
進氣速度會影響軸流旋風除塵器葉片出口處含塵氣流的切向速度,從而影響到粉塵顆粒在旋轉分離區(qū)的旋轉慣性力及分離特性。從軸流旋風除塵器的導流葉片進口處開始,含塵氣流的切向速度逐漸增大,在導流葉片出口處達到最大值,其大小約為進氣速度的 2.2 倍,表明含塵氣流經(jīng)過導流葉片區(qū)后,其沿軸向的流動轉變?yōu)樾鳎瑝m氣流的切向速度明顯增大; 在旋流區(qū),由于旋轉的含塵氣流與除塵器內(nèi)壁面產(chǎn)生摩擦,其切向速度有所減小,而在徑向方向上,從軸線到內(nèi)壁面附近,切向速度呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢,基本符合Rankine組合渦分布。當進氣速度分別為10,20,30,40 m·s-1時,含塵氣流的最大切向速度可分別達到 22,44,63,90 m·s-1,這表明,隨著進氣速度增大,含塵氣流的最大切向速度顯著增大,有助于旋流區(qū)粉塵顆粒的分離。適當增大進氣速度可有效提高軸流旋風除塵器的分離效率。
三、抽氣率對分離效率的影響
通過對抽氣率分別為0%,5%,10%,15%條件下顆粒運動行為規(guī)律及其分離特性研究發(fā)現(xiàn)。隨著抽氣率增大,軸流旋風除塵器的分離效率增大,在抽氣率為0%時,粉塵顆粒分離效率僅為28.8%,抽氣率為5%時,粉塵顆粒分離效率為63.0%,其分離效率相較抽氣率為0%時明顯提高;但隨著抽氣率進一步增大,在抽氣率分別為10%和15% 時,對應的分離效率分別為 66. 0% 和67.8%,分離效率增大有限。另外,在工業(yè)實際生產(chǎn)過程中,排塵口的高濃度含塵氣流還需進一步通過過濾式除塵器除塵。考慮到除塵系統(tǒng)的經(jīng)濟性能,過濾式除塵器的處理風量越小越好,因此,適宜的抽氣率為5%。
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