20 第六章 除尘装置.ppt

第1页：旋风除尘器

旋风除尘器

• 利用旋转气流产生的离心力使尘粒从气流中分离的装置
• 旋风除尘器内气流与尘粒的运动
• 普通旋风除尘器是由进气管、筒体、锥体和排气管等组成
• 气流沿外壁由上向下旋转运动：外涡旋
• 少量气体沿径向运动到中心区域
• 旋转气流在锥体底部转而向上沿轴心旋转：内涡旋
• 气流运动包括切向、轴向和径向：切向速度、轴向速度和径向速度

第2页：旋风除尘器内气流与尘粒运动

旋风除尘器内气流与尘粒运动

旋风除尘器气流与尘粒的运动

• 旋风除尘器内气流与尘粒的运动（续）
• 切向速度决定气流质点离心力大小，颗粒在离心力作用下逐渐移向外壁
• 到达外壁的尘粒在气流和重力共同作用下沿壁面落入灰斗
• 上涡旋－气流从除尘器顶部向下高速旋转时，一部分气流带着细小的尘粒沿筒壁旋转向上，到达顶部后，再沿排出管外壁旋转向下，最后从排出管排出

第3页：旋风除尘器内气流的切向速度和压力

旋风除尘器内气流的切向速度和压力

旋风除尘器

• 旋风除尘器内气流的切向速度和压力分布

第4页：切向速度

切向速度

旋风除尘器

• 切向速度
• 外涡旋的切向速度分布：反比于旋转半径的n次方此处n
• 1，称为涡流指数
• 内涡旋的切向速度正比于半径
• 内外涡旋的界面上气流切向速度最大
• 交界圆柱面直径dI=(0.6-1.0)de,de为排气管直径

第5页：径向速度

径向速度

旋风除尘器

• 径向速度
• 假定外涡旋气流均匀地经过交界圆柱面进入内涡旋
• 平均径向速度r0和h0分别为交界圆柱面的半径和高度，m
• 轴向速度
• 外涡旋的轴向速度向下
• 内涡旋的轴向速度向上
• 在内涡旋，轴向速度向上逐渐增大，在排出管底部达到最大值

第6页：旋风除尘器的压力损失

旋风除尘器的压力损失

旋风除尘器

• 旋风除尘器的压力损失
• ：局部阻力系数A：旋风除尘器进口面积局部阻力系数旋风除尘器型式XLT XLT⁄AXLP⁄AXLP⁄Bξ5.36.58.05.8

第7页：相对尺寸对压力损失影响较大

相对尺寸对压力损失影响较大

旋风除尘器

• 旋风除尘器的压力损失
• 相对尺寸对压力损失影响较大，除尘器结构型式相同时，几何相似放大或缩小，压力损失基本不变
• 含尘浓度增高，压力降明显下降
• 操作运行中可以接受的压力损失一般低于2kPa

第8页：旋风除尘器的除尘效率

旋风除尘器的除尘效率

旋风除尘器

• 旋风除尘器的除尘效率
• 计算分割直径是确定除尘效率的基础
• 在交界面上，离心力FC，向心运动气流作用于尘粒上的阻力FD
• 若FC>FD，颗粒移向外壁
• 若FC<FD，颗粒进入内涡旋
• 当FC=FD时，有50%的可能进入外涡旋，既除尘效率为50%

第9页：旋风除尘器的除尘效率（续）

旋风除尘器的除尘效率（续）

旋风除尘器

• 旋风除尘器的除尘效率（续）
• 对于球形Stokes粒子
• 分割粒径
• dc确定后，雷思一利希特模式计算其它粒子的分级效率
• 另一种经验公式

第10页：旋风除尘器的除尘效率－模型2

旋风除尘器的除尘效率－模型2

旋风除尘器

• 旋风除尘器的除尘效率－模型2
• 将旋风除尘器视为利用离心力进行沉降的沉降室
• 沉降室长度为NπD
• 沉降室高度为b
• 沉降速度＝径向速度Vr
• 活塞流
• 纵向湍流

第11页：旋风除尘器分级效率曲线

旋风除尘器分级效率曲线

旋风除尘器

• 旋风除尘器分级效率曲线

第12页：旋风除尘器选型例题

旋风除尘器选型例题

旋风除尘器

• 例题：已知XZT一90型旋风除尘器在选取R入口速度v1=13m/s时，处理气体量Q=1.37m3/s。试确定净化工业锅炉烟气（温度为423K，烟尘真密度为2.1g/cm3）时的分割直径和压力损失。已知该除尘器简体直径0.9m，排气管直径为0.45m，排气管下缘至锥顶的高度为2.58m，423K时烟气的粘度（近似取空气的值）µ=2.4×10－5pa﹒s。
• 解:假设接近圆筒壁处的气流切向速度近似等于气流的入口速度，即v1=13m/s，取内、外涡旋交界圆柱的直径d0=0.7de，根据式（6－10）由式（6一9）得气流在交界面上的切向速度由式（6－12）计算

第13页：例题（续）根据式（6－16

例题（续）根据式（6－16

旋风除尘器

• 例题（续）根据式（6－16）此时旋风除尘器的分割直径为5.31μm。根据式（5－13）计算旋风除尘器操作条件下的压力损失：423K时烟气密度可近似取为