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旋风除尘器阻力影响

旋风除尘器的总除尘效率可根据其分级除尘效率及粉尘的粒径分布计算。

分级除尘效率及粉尘粒径分布计算公式

式中 ——旋风除尘器的总除尘效率,%;

dt——烟尘的质量平均直径,μm;

di——某种粒级烟尘的直径,μm;

ni——粒径为di的烟尘所占的质量百分数,%。

(2)理论计算式 在科研工作中还提出一些新的理论计算公式。其中叶龙等在边界层分离理论的基础上推出了效率高的旋风器分级效率的理论计算公式,该理论公式与长锥型和直锥型效率高的旋风器的试验分级效率符合得很好。通过对理论公式的分析,得到了适用于各种效率高的旋风器的新理论计算公式。由于新理论公式考虑了旋风器内各主要结构参数以及粉尘特性和运行参数的影响,并较各方面地体现了旋风器内的三维速度分布规律。从分离机理看,新理论公式优于已有的分级效率理论公式。

旋风除尘器阻力影响

(3)影响旋风除尘器除尘效率的因素 根据试验和上述粒尘分割粒径的理论分析,影响旋风除尘器效率的主要因素有以下几种。

旋风除尘器

①入口流速。旋风除尘器进口烟气流速增大,烟尘受到的离心力增大,旋风除尘器的dc50临界粒径减少,收尘效率提高。但是,进口流速过高,旋风除尘器内烟尘的反弹、返混及尘粒碰撞被粉粹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进口流速的平方成正比。进口流速达到一定值后,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,选定合适的进口流速。

普通旋风除尘器

②除尘器的结构尺寸。除尘器筒体直径越小,在同样切线速度下,尘粒所受离心力越大,除尘效率越高。筒体高度的变化对除尘效率影响不明显,而适当加长锥体高度,有利于提高除尘效率。

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更易捕集。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间逐渐降低,即使除尘在正压下运行锥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,使除尘效率明显下降;当漏气量达到除尘器处理气量15%,除尘效率几乎降为零。旋风除尘器阻力影响

粉尘

旋风除尘器的流体阻力

工程计算公式 旋风除尘器的流体阻力可主要由进口阻力、旋蜗流场阻力和排气管阻力三部分组成,通常按下式计算。

旋风除尘器的流体阻力计算公式

式中 △P——旋风除尘器的流体阻力,Pa;

ξ——旋风除尘器的流体阻力系数,无因次量;

v——旋风除尘器的流体速度,m/s;

旋风除尘器阻力影响

ρ2——烟气密度,kg/m。

旋风除尘器的流体阻力系数随着结构形式不同差别较大,而规格大小变化对其影响较小,同一结构形式的旋风除尘器可以视为具有相同的流体阻力系数。

在缺少数据时,可用下式估算除尘器的阻力系数,即

ξ=16A/D2C

式中 ξ——对应除尘器的阻力系数;

A——旋风除尘器进风口面积,㎡;

DC——旋风除尘器排气口直径,m。旋风除尘器阻力影响

依据对旋风除尘器的工作原理、结构型、尺寸以及气体的温度、湿度和压力等分析试验测试,其压力损失的主要因素可归纳如下。

①结构形式的影响。若旋风除尘器的构造形式相同或几何图形相似,则旋风除尘器的阻力系数ξ相同。若进口的流速u相同,压力损失基本不变。

旋风除尘器的构造形式

②进口风量的影响。压力损失与进口速度的平方成正比,因而进口风量较大时,压力损失随之增大。

③除尘器尺寸的影响。除尘器尺寸对压力损失影响很大,表现为进口面积增大,排气管直径减小,而压力损失随之增大,随圆筒与锥体部分长度的增加而减小。

④气体密度变化的影响。试验表明,含尘气体浓度增高时,压力损失随之下降,这是由于旋转气流与尘粒之间的摩擦作用使旋转速度降低所致。

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