旋風(fēng)除塵器是除塵裝置的一類。除塵機(jī)理是使含塵氣流作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，借助于離心力將塵粒從氣流中分離并捕集于器壁，再借助重力作用使塵粒落入灰斗。旋風(fēng)除塵器的各個部件都有一定的尺寸比例，每一個比例關(guān)系的變動，都能影響旋風(fēng)除塵器的效率和壓力損失，其中除塵器直徑、進(jìn)氣口尺寸、排氣管直徑為主要影響因素。
旋風(fēng)除塵器于1885年開始使用，已發(fā)展成為多種形式。按氣流進(jìn)入方式，可分為切向進(jìn)入式和軸向進(jìn)入式兩類。在相同壓力損失下，后者能處理的氣體約為前者的3倍，且氣流分布均勻。
旋風(fēng)除塵器是由進(jìn)氣管、排氣管、圓筒體、圓錐體和灰斗組成。旋風(fēng)除塵器結(jié)構(gòu)簡單，易于制造、安裝和維護(hù)管理，設(shè)備投資和操作費(fèi)用都較低，已廣泛用于從氣流中分離固體和液體粒子，或從液體中分離固體粒子。在普通操作條件下，作用于粒子上的離心力是重力的5～2500倍，所以旋風(fēng)除塵器的效率顯著高于重力沉降室。利用這一個原理基礎(chǔ)成功研究出了一款除塵效率為百分之九十以上的旋風(fēng)除塵裝置。在機(jī)械式除塵器中，旋風(fēng)式除塵器是效率 的一種。它適用于非黏性及非纖維性粉塵的去除，大多用來去除5μm以上的粒子，并聯(lián)的多管旋風(fēng)除塵器裝置對3μm的粒子也具有80～85%的除塵效率。選用耐高溫、耐磨蝕和腐蝕的特種金屬或陶瓷材料構(gòu)造的旋風(fēng)除塵器，可在溫度高達(dá)1000℃，壓力達(dá)500×105Pa的條件下操作。從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)諸方面考慮旋風(fēng)除塵器壓力損失控制范圍一般為500～2000Pa。因此，它屬于中效除塵器，且可用于高溫?zé)煔獾膬艋?，是?yīng)用廣泛的一種除塵器，多應(yīng)用于鍋爐煙氣除塵、多級除塵及預(yù)除塵。
粉塵顆粒大小是影響出口濃度的關(guān)鍵因素。處于旋風(fēng)除塵器外旋流的粉塵，在徑向同時受到兩種力的作用，一是由旋轉(zhuǎn)氣流的切向速度所產(chǎn)生的離心力，使粉塵受到向外的推移作用；另一個是由旋轉(zhuǎn)氣流的徑向速度所產(chǎn)生的向心力，使粉塵受到向內(nèi)的推移作用。在內(nèi)、外旋流的交界面上，如果切向速度產(chǎn)生的離心力大于徑向速度產(chǎn)生的向心力，則粉塵在慣性離心力的推動下向外壁移動，從而被分離出來；如果切向速度產(chǎn)生的離心力小于徑向速度產(chǎn)生的向心力，則粉塵在向心力的推動下進(jìn)入內(nèi)旋流，后經(jīng)排風(fēng)管排出。如果切向速度產(chǎn)生的離心力等于徑向速度產(chǎn)生的向心力，即作用在粉塵顆粒上的外力等于零，從理論上講，粉塵應(yīng)在交界面上不停地旋轉(zhuǎn)。實(shí)際上由于氣流處于紊流狀態(tài)及各種隨機(jī)因素的影響，處于這種狀態(tài)的粉塵有50%的可能進(jìn)入內(nèi)旋流，有50%的可能向外壁移動，除塵效率應(yīng)為50%。此時分離的臨界粉塵顆粒稱為分割粒徑。這時，內(nèi)、外旋流的交界面就象一張孔徑為分割粒徑的篩網(wǎng)，大于分割粒徑的粉塵被篩網(wǎng)截留并捕集下來，小于分割粒徑的粉塵，則通過篩網(wǎng)從排風(fēng)管中排出。
旋風(fēng)除塵器捕集下來的粉塵粒徑愈小，該除塵器的除塵效率愈高。離心力的大小與粉塵顆粒有關(guān)，顆粒愈大，受到離心力愈大。當(dāng)粉塵的粒徑和切向速度愈大，徑向速度和排風(fēng)管的直徑愈小時，除塵效果愈好。氣體中的灰分濃度也是影響出口濃度的關(guān)鍵因素。粉塵濃度增大時，粉塵易于凝聚，使較小的塵粒凝聚在一起而被捕集，同時，大顆粒向器壁移動過程中也會將小顆粒挾帶至器壁或撞擊而被分離。但由于除塵器內(nèi)向下高速旋轉(zhuǎn)的氣流使其頂部的壓力下降，部分氣流也會挾帶細(xì)小的塵粒沿外壁旋轉(zhuǎn)向上到達(dá)頂部后，沿排氣管外壁旋轉(zhuǎn)向下由排氣管排出，導(dǎo)致旋風(fēng)除塵器的除塵效率不可能為100%。當(dāng)進(jìn)口粉塵流人量增加后，除塵效率雖有提高，排氣管排出粉塵的量也會大大增加。所以，要使排放口的粉塵濃度降低，則要降低入口粉塵濃度，可采取多個旋風(fēng)除塵器串聯(lián)使用的多級除塵方式，達(dá)到減少排放的目的。
旋風(fēng)除塵器抗磨損措施介紹：
1、使用抗磨損材料：旋風(fēng)除塵器直接用耐磨鑄鋼、耐磨鋼板、陶瓷、花崗巖或鋼筋混凝土等抗磨損性能好的材料制作；
2、滲硼法：滲硼法是在加熱爐內(nèi)，控制一定的溫度和時間，使硼砂中的硼砂滲透到剛才內(nèi)形成以微米計的滲硼層，旋風(fēng)除塵器的形狀尺寸均不變化；
3、內(nèi)襯法：內(nèi)襯法是將耐磨材料先加工成一定形狀，固定在旋風(fēng)除塵器內(nèi)表面的抗磨損方法；
4、涂抹法：涂抹法是將耐磨材料按一定比例配置好，充填入事先在旋風(fēng)除塵器內(nèi)表面安裝好起固定作用的骨架內(nèi)，經(jīng)搗實(shí)、抹平、壓光、養(yǎng)護(hù)等一系列工序后形成抗磨損涂層的方法。
旋風(fēng)除塵器一旦漏風(fēng)將嚴(yán)重影響除塵效果。據(jù)估算，除塵器下錐體處漏風(fēng)1%時除塵效率將下降5%；漏風(fēng)5%時除塵效率將下降30%。旋風(fēng)式除塵器漏風(fēng)有三種部位：進(jìn)出口連接法蘭處、除塵器本體和卸灰裝置。引起漏風(fēng)的原因如下：
1)連接法蘭處的漏風(fēng)主要是螺栓沒有擰緊、墊片厚薄不均勻、法蘭面不平整等引起的。
2)除塵器本體漏風(fēng)的主要原因是磨損，特別是下錐體。據(jù)使用經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)氣體含塵質(zhì)量濃度超過10g/m3時，在不到100天時間里可以磨壞3mm的鋼板。
旋風(fēng)除塵器的堵塞和積灰主要發(fā)生在排塵口附近，其次發(fā)生在進(jìn)排氣的管道里。
1)排塵口堵塞及預(yù)防措施。引起排塵口堵塞通常有兩個原因：一是大塊物料或雜物(如刨花、木片、塑料袋、碎紙、破布等)滯留在排塵口，之后粉塵在其周圍聚積；二是灰斗內(nèi)灰塵堆積過多，未能及時排出。預(yù)防排塵口堵塞的措施有：在吸氣口增加一柵網(wǎng)；在排塵口上部增加手掏孔(孔蓋加墊片并涂密封膏)。
2)進(jìn)排氣口堵塞及其預(yù)防措施。進(jìn)排氣口堵塞現(xiàn)象多是設(shè)計不當(dāng)造成的——進(jìn)排氣口略有粗糙直角、斜角等就會形成粉塵的粘附、加厚，直至堵塞。
2018-08-12
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