一、旋风除尘器效率因素
进气口
旋风除尘器的进气口是形成旋转气流的关键部件,是影响除尘效率和压力损失的主要因素。切向进气的进口面积对除尘器有很大的影响,进气口面积相对于筒体断面小时,进入除尘器的气流切线速度大,有利于粉尘的分离。
二、旋风除尘器圆筒体直径和高度
圆筒体直径是构成旋风除尘器的较基本尺寸。旋转气流的切向速度对粉尘产生的离心力与圆筒体直径成反比,在相同的切线速度下,筒体直径D越小,气流的旋转半径越小,粒子受到的离心力越大,尘粒越*被捕集。因此,应适当选择较小的圆筒体直径,但若筒体直径选择过小,器壁与排气管太近,粒子又*逃逸;筒体直径太小还*引起堵塞,尤其是对于粘性物料。当处理风量较大时,因筒体直径小处理含尘风量有限,可采用几台旋风除尘器并联运行的方法解决。并联运行处理的风量为各除尘器处理风量之和,阻力仅为单个除尘器在处理它所承担的那部分风量的阻力。但并联使用制造比较复杂,所需材料也较多,气体易在进口处被阻挡而增大阻力,因此,并联使用时台数不宜过多。筒体总高度是指除尘器圆筒体和锥筒体两部分高度之和。增加筒体总高度,可增加气流在除尘器内的旋转圈数,使含尘气流中的粉尘与气流分离的机会增多,但筒体总高度增加,外旋流中向心力的径向速度使部分细小粉尘进入内旋流的机会也随之增加,从而又降低除尘效率。筒体总高度一般以4倍的圆筒体直径为宜,锥筒体部分,由于其半径不断减小,气流的切向速度不断增加,粉尘到达外壁的距离也不断减小,除尘效果比圆筒体部分好。因此,在筒体总高度一定的情况下,适当增加锥筒体部分的高度,有利提高除尘效率,一般圆筒体部分的高度为其直径的1.5倍,锥筒体高度为圆筒体直径的2.5倍时,可获得较为理想的除尘效率。
三、旋风除尘器排气管直径和深度
排风管的直径和插入深度对旋风除尘器除尘效率影响较大。排风管直径必须选择一个合适的值,排风管直径减小,可减小内旋流的旋转范围,粉尘不易从排风管排出,有利提高除尘效率,但同时出风口速度增加,阻力损失增大;若增大排风管直径,虽阻力损失可明显减小,但由于排风管与圆筒体管壁太近,易形成内、外旋流“短路”现象,使外旋流中部分未被清除的粉尘直接混入排风管中排出,从而降低除尘效率。一般认为排风管直径为圆筒体直径的0.5~0.6倍为宜。排风管插入过浅,易造成进风口含尘气流直接进入排风管,影响除尘效率;排风管插入深,易增加气流与管壁的摩擦面,使其阻力损失增大,同时,使排风管与锥筒体底部距离缩短,增加灰尘二次返混排出的机会。排风管插入深度一般以略低于进风口底部的位置为宜。 由于旋风除尘器单位耗钢量比较大,因此在设计方案上比较好的方法是从筒身上部向下材料由厚向薄逐渐递减!
一、旋风除尘器运行的影响:
旋风除尘器下部的严密性是影响除尘效率的又一个重要因素。含尘气体进入旋风除尘器后,沿外壁自上而下作螺旋形旋转运动,这股向下旋转的气流到达锥体底部后,转而向上,沿轴心向上旋转。旋风除尘器内的压力分布,是轴向各断面的压力变化较小,径向的压力变化较大(主要指静压),这是由气流的轴向速度和径向速度的分布决定的。气流在筒内作圆周运动,外侧的压力**内侧,而在外壁附近静压较高,轴心处静压较低。即使旋风除尘器在正压下运动,轴心处也为负压,且一直延伸到排灰口处的负压较大,稍不严密,就会产生较大的漏风,已沉集下来的粉尘势必被上升气流带出排气管。所以,要使除尘效率达到设计要求, 就要保证排灰口的严密性,并在保证排灰口的严密性的情况下,及时清除除尘器锥体底部的粉尘,若不能连续及时地排出,高浓度粉尘就会在底部流转,导致锥体过度磨损。
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稳定运行参数
旋风式除尘器运行参数主要包括:除尘器入口气流速度,处理气体的温度和含尘气体的入口质量浓度等。
1)入口气流速度。对于尺寸一定的旋风式除尘器,入口气流速度增大不仅处理气量可提高,还可有效地提高分离效率,但压降也随之增大。当入口气流速度提高到某一数值后,分离效率可能随之下降,磨损加剧,除尘器使用寿命缩短,因此入口气流速度应控制在18~23m/s范围内。
2)处理气体的温度。因为气体温度升高,其粘度变大,使粉尘粒子受到的向心力加大,于是分离效率会下降。所以高温条件下运行的除尘器应有较大的入口气流速度和较小的截面流速。
3)含尘气体的入口质量浓度。浓度高时大颗粒粉尘对小颗粒粉尘有明显的携带作用,表现为分离效率提高。
防止漏风
旋风式除尘器一旦漏风将严重影响除尘效果。据估算,除尘器下锥体处漏风1%时除尘效率将下降5%;漏风5%时除尘效率将下降30%。旋风式除尘器漏风有三种部位:进出口连接法兰处、除尘器本体和卸灰装置。引起漏风的原因如下:
1)连接法兰处的漏风主要是螺栓没有拧紧、垫片厚薄不均匀、法兰面不平整等引起的。
2)除尘器本体漏风的主要原因是磨损,特别是下锥体。据使用经验,当气体含尘质量浓度**过10g/m3时,在不到100天时间里可以磨坏3mm的钢板。
3)卸灰装置漏风的主要原因是机械自动式(如重锤式)卸灰阀密封性差。
预防关键部位磨损
影响关键部磨损的因素有负荷、气流速度、粉尘颗粒,磨损的部位有壳体、圆锥体和排尘口等。防止磨损的技术措施包括:
1)防止排尘口堵塞。主要方法是选择优质卸灰阀,使用中加强对卸灰阀的调整和检修。
2)防止过多的气体倒流入排灰口。使用的卸灰阀要严密,配重得当。
3)经常检查除尘器有无因磨损而漏气的现象,以便及时采取措施予以杜绝。
4)在粉尘颗粒冲击部位,使用可以更换的抗磨板或增加耐磨层。
5)尽量减少焊缝和接头,必须有的焊缝应磨平,法兰止口及垫片的内径相同且保持良好的对中性。
6)除尘器壁面处的气流切向速度和入口气流速度应保持在临界范围以内。
二、旋风除尘器避免粉尘堵塞和积灰
旋风式除尘器的堵塞和积灰主要发生在排尘口附近,其次发生在进排气的管道里。
1)排尘口堵塞及预防措施。引起排尘口堵塞通常有两个原因:一是大块物料或杂物(如刨花、木片、塑料袋、碎纸、破布等)滞留在排尘口,之后粉尘在其周围聚积;二是灰斗内灰尘堆积过多,未能及时排出。预防排尘口堵塞的措施有:在吸气口增加一栅网;在排尘口上部增加手掏孔(孔盖加垫片并涂密封膏)。
2)进排气口堵塞及其预防措施。进排气口堵塞现象多是设计不当造成的——进排气口略有粗糙直角、斜角等就会形成粉尘的粘附、加厚,直至堵塞。