旋风除尘器的流场及影响因素

旋风除尘器的流场通过测定认为是一个三元流场，主要是入口速度的3种分速度，分别为：切向分速度，由核心部的强制涡和外层部分的准自由涡组成)、径向分速度(v，由类源流和类汇流组成)、轴向分速度(w)，各自的速度分布。

其中，切向分速度使粉尘颗粒在径向方向加速度的作用下产生由内向外的离心沉降速度，从而把粉尘颗粒推到圆筒壁而被分离，而径向分速度使得粉尘颗粒在半径方向由外向内推到中心部涡核而随上升气流排离旋风除尘器。这是旋风除尘器流场中的一对主要矛盾，称为主流。此外，轴向分速度和径向分速度则是形成上、下灰环的主要原因，其中下灰环对于粉尘颗粒捕集分离有   的作用，称为次流。

在旋转过程中含尘气体产生很大的离心力，由于尘粒的密度比空气大很多倍，因此旋转的尘粒在很大的离心力作用下从气流中分离甩向器壁，尘粒一旦与器壁接触，便失去离心力作用而靠入口速度的动能和自身的重力势能沿器壁面旋转下落，经圆锥体排入集灰箱内。旋转下降的外旋气流在圆锥体部分运动时，随着圆锥体收缩而向除尘器中心靠拢，当气流到达圆锥体下部某一位置时，由于集尘箱是密闭的空间，下旋气流折转方向，形成一股做自下而上的螺旋运动气流(称为内旋流)，并经排气管排出。

影响旋风除尘器除尘效率的因素

1.入口流速。旋风除尘器烟气流速增大，烟尘受到的离心力增大，旋风除尘器的临界粒径减少，收尘效率提高。但是，流速过高，旋风除尘器内烟尘的反弹、返混及尘粒碰撞被粉碎等现象反而影响收尘效率继续提高。尤其是旋风除尘器的流体阻力与流速的平方成正比。流速达到   值后，再继续增大，则旋风除尘器的阻力急剧增大，而除尘效率提高甚微。因此应根据旋风除尘器特点、烟气和烟尘特性、使用条件等综合因素，选定合适的流速。

2.除尘器的结构尺寸。除尘器筒体直径俞小，在同样切线速度下，尘粒所受离心力俞大，除尘效率俞高。筒体高度的变化对除尘效率影响不明显，而适当加长椎体高度，有利于提效率。

3.粉尘粒径与密度。由于尘粒所受离心力与粒径的三次方成正比，而所受粒径向气体阻力仅与粒径的一次方成正比，因而大粒子比小粒子   易捕集。除尘效率随着尘粒真密度的增大而提高，密度小，难分离，除尘效率下降。

4.气体温度和黏度。气体黏度随温度升高而增大，而分割粒径又与黏度的平方根成正比，因而旋风除尘器的除尘效率随气体温度或黏度的增加而降低。

5.除尘器下部的气密性。除尘器内部静压从外壁向中心逐渐降低，即使除尘在正压下运行椎体底部也可能处于负压状态。若除尘器下部不严而漏入空气，会把已落入灰斗的粉尘重新带走，使除尘效率显著下降；当漏气量达到除尘器处量15%，除尘效率几乎降为零。