鋒速達通風降溫系統
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工廠降溫工業通風除塵用旋風除塵器的選擇計算減震研發設計
關鍵詞：旋風除塵器 多筒多管組合
1 引言
旋風除塵器（簡稱旋風器）與其他除塵器相比，具有結構簡單、造價便宜、維護管理方便以及適用面寬的特點。旋風器適用于工業爐窯煙氣除塵和工廠通風除塵；工業氣力輸送工程氣固兩相分離與物料氣力烘干回收。高性能的旋風器對于輸送、破碎、卸料、包裝、清掃等工業生產過程產生的含塵氣體除塵效率可以達到95%～98%，對于燃煤爐窯產箋煙塵除塵效率可以達到92%～95%。旋風器亦可以作為高濃度除塵工程的預除塵器，與其他類型高效除塵器合用。旋風器具有可以適宜和于高溫高壓含塵氣體除塵的特點。
旋風器的類型有切流反轉式、軸流反轉式、直流式等。工廠通風除塵使用的主要是切流反轉式旋風器。
2 旋風器結構
2．1 單體基本結構
單體基本結構參見圖1，含塵氣體通過進口起旋器產生旋轉氣流，粉塵在離心力作用下脫離氣流和筒錐體邊壁運動，到達壁附近的粉塵在氣流的作用下進入收塵灰斗，去除了粉塵的氣體匯向軸心區域由排氣芯管排出。
圖1 旋風器結構示意圖
2．2 結構改進措施
旋風器在長期使用中，為了達到低阻高效性能其結構不斷進行改進，改進措施主要有：（1）進氣通道由切向進氣改為回轉通道進氣，通過改變含塵氣體的濃度分布、減少短路流排塵量。回轉通道在90°左右時阻力較小。（2）把傳統的單進口改為多進口，有效地改進旋轉流氣流偏心，同時旋風器阻力顯著下降。（3）在筒錐體上加排塵通道，防止到達壁面的粉塵二次返混。（4）采用錐體下部裝有二次分離裝置（反射屏或中間小灰斗）防止收塵二次返混。（5）排氣芯管上部加裝二次分離器，利用排氣強旋轉流進行微細粉塵的二次分離，對捕集短路粉塵極為有效。（6）在筒錐體分離空間加裝減阻件降阻，等。
2．3 組合技術
處理氣體量較大時，可以采用多個旋風器單體進行并聯組合。（1）多筒組合：多筒組合可以采用分支并聯和環狀并聯方式，見圖2。組合技術的關鍵在于含塵氣流分配的均勻性和防止氣流串流。分支并聯一般采用雙旋風器、四旋風器方式。對于處理氣體量較大時，也可以采用母管分支并聯方式。分支旋風器一般采用渦殼排氣方式。（2）多管組合：多管組合可以采用數十個旋風子（小尺寸旋風器）進行箱式并聯安裝。旋風子在進氣箱體中可以采用順排并聯或錯排并聯，采用慣性沉降一旋風子兩級一體復合除塵參見圖3，含塵氣流分配的均勻性可以通過調整旋風子進氣口角度、排氣芯管長度、進氣空間高度、旋風子間距等措施實現。
圖2 多筒組合并聯方式
圖3 多管組合并聯方式
3 旋風器使用
旋風器單體直徑一般控制在200～1000mm，特殊情況下可以超過1000mm。旋風器單體安裝角度應不小于45°，宜大于粉塵的流動角，對于氣體量負荷變化較大的工程尤其要注意。
旋風器單體組合應注意含塵氣流的均勻性分配和增加防止氣流串流的技術措施。旋風器組合空間的進氣區、灰斗區、排氣區應嚴格分開，連接處不得漏風。
對旋風器性能影響較大的因素是運行管理不善造成的灰斗漏風和排灰不及時造成的錐體下部堵管。它不僅影響除塵效率，還會加劇旋風器筒錐體磨損影響使用壽命。
根據使用條件可以選用不同材料制作旋風器，如鋼板、有機塑料板、玻璃鋼等加；鑄鐵、鑄鋼澆筑；陶土、石英砂、白剛玉燒制。也可以采用礬土水泥骨料、灰綠巖鑄石等材料作鋼制件的耐磨內襯。
除塵器串聯使用時，在與低性能除塵器串聯使用時，應將高效旋風器放在后級。在與高性能除塵器串聯使用時，就將旋風器放在前級。除高濃度場合外，一般不采用同種旋風器串聯使用。
4 旋風器的主要技術參數
4．1 旋風器的結構參數
旋風器結構尺寸一般以筒體直徑D1（m）為定性尺寸給出各部位的無因次比值，旋風器在筒體直徑D1確定之后，可以按照無因次結構比值KD2、KD3、KD4、KH1、KH2、KH、Ka、Kb、KS確定其他部位尺寸，參見圖1。即：
KD2=D2/ D1 KD2=D3/ D1 KD4=D4/ D1 KD2=D2/ D1 KH1= H1/ D1 KH2= H2/ D1
Ka=a/ D1 Kb= b/ D1 KS= s/ D1 KH= H/ D1 = KH1+ KH2- KS
其中D1筒體直徑、D2芯管進口直徑、D3芯管出口直徑、D4錐體下部直徑（排灰口直徑），m；H芯管進口截面到錐體排灰口的距離（或稱分離區高度）、H1筒體高度、H2錐體高度，m；a進口寬度、b進口高度、s芯管插入深度，m。表1中列出了部分旋風器的結構參數[1-4]。
常見旋風器的結構尺寸表1
型號
KD2
KD3
KD4
KH1
KH2
Ka
Kb
KS
Ducon-SDC
0.55
0.55
0.24
0.90
1.52
0.225
0.434
1.33
Ducon-SDM
0.535
0.535
0.24
0.90
1.52
0.234
0.593
1.33
ЦH
0.59
0.59
0.35
1.50
1.50
0.20
0.60
1.20
ЦK
0.546
0.546
0.293
0.60
1.33
0.213
0.387
1.00
CLG
0.55
0.55
0.17
1.00
2.50
0.23
0.44
0.70
CZT
0.50
0.50
0.30
0.917
2.80
0.179
0.717
0.677
XLK
0.50
0.50
0.165
2.00
3.00
0.26
1.00
1.10
XLT/A
0.60
0.60
2.62
2.00
0.26
0.66
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