旋風(fēng)除塵器的結(jié)構(gòu)與工作原理

1、、旋風(fēng)除塵器的結(jié)構(gòu)與工作原理211瀏覽字體設(shè)置：-11pt+10pt12pt16pt瞄放入我的網(wǎng)絡(luò)收藏夾一、旋風(fēng)除塵器的結(jié)構(gòu)與工作原理1 .結(jié)構(gòu)旋風(fēng)除塵器的結(jié)構(gòu)由進(jìn)氣口、圓筒體、圓錐體、排氣管和排塵裝置組成，如圖5-4-1所示。圖5-4-1旋風(fēng)除塵器組成結(jié)構(gòu)圖2 .工作原理旋風(fēng)除塵器的工彳原理見(jiàn)動(dòng)畫(huà)f5-4-1所示。當(dāng)含塵氣流由切線進(jìn)口進(jìn)入除塵器后,氣流在除塵器內(nèi)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，氣流中的塵粒在離心力作用下向外壁移動(dòng)，到達(dá)壁面，并在氣流和重力作用下沿壁落入灰斗而達(dá)到分離的目的動(dòng)畫(huà)f5-4-13 .旋風(fēng)除塵器內(nèi)的流場(chǎng)分析(1)流場(chǎng)組成外渦旋一一沿外壁由上向下旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的氣流。內(nèi)渦旋一一沿軸心向上旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)

2、的氣流。渦流一一由軸向速度與徑向速度相互作用形成的渦流。包括上渦流一一旋風(fēng)除塵器頂蓋，排氣管外面與筒體內(nèi)壁之間形成的局部渦流，它可降低除塵效率；下渦流一一在除塵器縱向，外層及底部形成的局部渦流。(2)旋風(fēng)除塵器內(nèi)氣流與塵粒的運(yùn)動(dòng)含塵氣流由切線進(jìn)口進(jìn)入除塵器，沿外壁由上向下作螺旋形旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，這股向下旋轉(zhuǎn)的氣流即為外渦旋。外渦旋到達(dá)錐體底部后，轉(zhuǎn)而向上，沿軸心向上旋轉(zhuǎn)，最后經(jīng)排出管排出。這股向上旋轉(zhuǎn)的氣流即為內(nèi)渦旋。向下的外渦旋和向上的內(nèi)渦旋，兩者的旋轉(zhuǎn)方向是相同的。氣流作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，塵粒在慣性離心力的推動(dòng)下，要向外壁移動(dòng)。到達(dá)外壁的塵粒在氣流和重力的共同作用下，沿壁面落入灰斗。氣流從除塵器頂部向

3、下高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，頂部的壓力發(fā)生下降，一部分氣流會(huì)帶著細(xì)小的塵粒沿外壁旋轉(zhuǎn)向上，到達(dá)頂部后，再沿排出管外壁旋轉(zhuǎn)向下，從排出管排出。這股旋轉(zhuǎn)氣流即為上渦旋。如果除塵器進(jìn)口和頂蓋之間保持一定距離，沒(méi)有進(jìn)口氣流干擾，上渦旋表現(xiàn)比較明顯。對(duì)旋風(fēng)除塵器內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)的測(cè)定發(fā)現(xiàn)，實(shí)際的氣流運(yùn)動(dòng)是很復(fù)雜的。除切向和軸向運(yùn)動(dòng)外還有徑向運(yùn)動(dòng)。特林頓(T.Linden)在測(cè)定中發(fā)現(xiàn)，外渦旋的徑向速度是向心的，內(nèi)渦旋的徑向速度是向外的，速度分布呈對(duì)稱型。(3)切向速度切向速度是決定氣流速度大小的主要速度分量，也是決定氣流中質(zhì)點(diǎn)離心力大小的主要因素。切向速度的變化規(guī)律為：外渦旋區(qū)：rT,切向速度ut，；內(nèi)渦旋區(qū)：rT,切向速

4、度utT。圖5-4-2所示為實(shí)測(cè)的除塵器某一斷面上的速度分布和壓力分布。.由1|平均砂|/從該圖可以看出，外渦旋的切向速度匕是隨半徑r的減小而增加的，在內(nèi)、外渦V.一旋交界面上，!達(dá)到最大?？梢越普J(rèn)為，內(nèi)外渦旋交界面的半徑0"(0.60.65)rp(rp為排出管半徑)。內(nèi)渦旋的切向速度是隨r的減小而減小的，類似于剛體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。旋風(fēng)除塵器內(nèi)某一斷面上的切向速度分布規(guī)律可用下式表示：外渦旋vr1/nr=c(5-4-1)內(nèi)渦旋vt/r=c'(5-4-2)式中vt切向速度；圖5-4-2旋風(fēng)除塵器內(nèi)部的速度分布和壓力分布r距軸心的距離；c'、c、n常數(shù)，通過(guò)實(shí)測(cè)確定。一般n

5、=0.50.8,如果近似的取n=0.5,公式(5-4-1)可以改寫(xiě)為V”。(5-4-3)(4)徑向速度實(shí)測(cè)表明，旋風(fēng)除塵器內(nèi)的氣流除了作切向運(yùn)動(dòng)外，還要作徑向的運(yùn)動(dòng)，外渦旋的徑向速度是向心的，而內(nèi)渦旋的徑向速度是向外的。氣流的切向分速度vt和徑向分速度w對(duì)塵粒的分離起著相反的影響，前者產(chǎn)生慣性離心力，使塵粒有向外的徑向運(yùn)動(dòng)，后者則造成塵粒作向心的徑向運(yùn)動(dòng)，把它推入內(nèi)渦旋。5-4-3所如果近似認(rèn)為外渦旋氣流均勻地經(jīng)過(guò)內(nèi)、外渦旋交界面進(jìn)入內(nèi)渦旋，見(jiàn)圖示，那末在交界面上氣流的平均徑向速度(5-4-4)Dh式中L旋風(fēng)除塵器處理風(fēng)量，吊/s;H假想圓柱面(交界面)面度，r°父界面的半徑，nt(

6、5)軸向速度m；外渦旋的軸向速度向下，內(nèi)渦旋的軸向速度向上。在內(nèi)渦旋，隨氣流逐漸上升，軸向速度不斷增大，在排氣管底部達(dá)到最大值。(6)壓力分布?jí)毫Ψ植迹狠S向壓力變化較小；徑向壓力變化大，外側(cè)高，中心低，軸心處為負(fù)壓。旋風(fēng)除塵器內(nèi)軸向各斷面上的速度分布差別較小，因此軸向壓力的變化較小。從圖5-4-20可以看出，切向速度在徑向有很大變化，因此徑向的壓力變化很大(主要是靜壓)，外側(cè)高中心低。這是因?yàn)闅饬髟谛L(fēng)除塵器內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，要有一個(gè)圖5-4-3交界面上氣流的徑向速度向心力與離心力相平衡，所以外側(cè)的壓力要比內(nèi)側(cè)高。在外壁附近靜壓最高，軸心處?kù)o壓最低。試驗(yàn)研究表明，即使在正壓下運(yùn)行，旋風(fēng)除塵器軸心處也保