沙龙365手机平台网址旋风除尘器的结构与工作原

原创 2020-05-25 04:30  阅读

  旋风除尘器的结构与工作原理_能源/化工_工程科技_专业资料。一、旋风除尘器的结构与工作原理 浏览字体设置: 浏览字体设置: - 11pt + 10pt 12pt 14pt 16pt 放入我的网络收藏夹 一、旋风除尘器的结构与工作原理 1.结构 旋风除

  一、旋风除尘器的结构与工作原理 浏览字体设置: 浏览字体设置: - 11pt + 10pt 12pt 14pt 16pt 放入我的网络收藏夹 一、旋风除尘器的结构与工作原理 1.结构 旋风除尘器的结构由进气口、 圆筒体、 圆锥体、 排气管和排尘装置组成, 如图 5-4-1 所示。 图 5-4-1 旋风除尘器组成结构图 2.工作原理 旋风除尘器的工作原理见动画 f5-4-1 所示。当含尘气流由切线进口进入除尘器后,沙龙365手机平台网址 气流在除尘器内作旋转运动,气流中的尘粒在离心力作用下向外壁移动,到达壁面,并 在气流和重力作用下沿壁落入灰斗而达到分离的目的。 动画 f5-4-1 3.旋风除尘器内的流场分析 (1)流场组成 外涡旋——沿外壁由上向下旋转运动的气流。 内涡旋——沿轴心向上旋转运动的气流。 涡流——由轴向速度与径向速度相互作用形成的涡流。 包括上涡流——旋风除尘器顶盖,排气管外面与筒体内壁之间形成的局部涡流,它 可降低除尘效率; 下涡流——在除尘器纵向,外层及底部形成的局部涡流。 (2)旋风除尘器内气流与尘粒的运动 含尘气流由切线进口进入除尘器,沿外壁由上向下作螺旋形旋转运动,这股向下旋 转的气流即为外涡旋。外涡旋到达锥体底部后,转而向上,沿轴心向上旋转,最后经排 出管排出。这股向上旋转的气流即为内涡旋。向下的外涡旋和向上的内涡旋,两者的旋 转方向是相同的。气流作旋转运动时,尘粒在惯性离心力的推动下,要向外壁移动。到 达外壁的尘粒在气流和重力的共同作用下,沿壁面落入灰斗。 气流从除尘器顶部向下高速旋转时,顶部的压力发生下降,一部分气流会带着细小 的尘粒沿外壁旋转向上,到达顶部后,再沿排出管外壁旋转向下,从排出管排出。这股 旋转气流即为上涡旋。如果除尘器进口和顶盖之间保持一定距离,没有进口气流干扰, 上涡旋表现比较明显。 对旋风除尘器内气流运动的测定发现,实际的气流运动是很复杂的。除切向和轴向运动 外还有径向运动。特·林顿(T.Linden)在测定中发现,外涡旋的径向速度是向心的, 内涡旋的径向速度是向外的,速度分布呈对称型。 (3)切向速度 切向速度是决定气流速度大小的主要速度分量, 也是决定气流中质点离心力大小的 主要因素。 切向速度的变化规律为: 外涡旋区:r↑,切向速度 ut↓; 内涡旋区:r↑,切向速度 ut↑。 图 5-4-2 所示为实测的除尘器某一断面上的速度分布和压力分布。 从该图可以看出,外涡旋的切向速度 是随半径 r 的减小而增加的,在内、外涡 旋交界面上, 达到最大。可以近似认为,内外涡旋交界面的半径 r0≈(0.6~0.65) rp(rp 为排出管半径)。内涡旋的切向速度是随 r 的减小而减小的,类似于刚体的旋转 运动。 旋风除尘器内某一断面上的切向速度分布规律可用下式表示: 外涡旋 内涡旋 式中 vr1/nr=c vt/r=c (5-4-1) (5-4-2) vt——切向速度; 图 5-4-2 旋风除尘器内部的速度分布和压力分布 r——距轴心的距离; c、c、n——常数,通过实测确定。 一般 n=0.5~0.8,如果近似的取 n=0.5,公式(5-4-1)可以改写为 (5-4-3) (4)径向速度 实测表明,旋风除尘器内的气流除了作切向运动外,还要作径向的运动,外涡旋的 径向速度是向心的,而内涡旋的径向速度是向外的。气流的切向分速度 vt 和径向分速度 w 对尘粒的分离起着相反的影响,前者产生惯性离心力,使尘粒有向外的径向运动,后 者则造成尘粒作向心的径向运动,把它推入内涡旋。 如果近似认为外涡旋气流均匀地经过内、外涡旋交界面进入内涡旋,见图 5-4-3 所 示,那末在交界面上气流的平均径向速度 (5-4-4) 式中 L——旋风除尘器处理风量, 3/s; m H——假想圆柱面(交界面)面度,m; r0——交界面的半径,m。 (5)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,随气流逐渐上升,轴 向速度不断增大,在排气管底部达到最大值。 (6)压力分布 压力分布:轴向压力变化较小;径向压力变化大,外侧高,中心低,轴心处为负压。 旋风除尘器内轴向各断面上的速度分布差别较小,因此轴向压力的变化较小。沙龙365手机平台网址,从图 5-4-20 可以看出, 切向速度在径向有很大变化, 因此径向的压力变化很大 (主要是静压) , 外侧高中心低。这是因为气流在旋风除尘器内作圆周运动时,要有一个 图 5-4-3 交界面上气流的径向速度 向心力与离心力相平衡,所以外侧的压力要比内侧高。在外壁附近静压最高,轴心 处静压最低。试验研究表明,即使在正压下运行,旋风除尘器轴心处也保持负压,这种 负压能一直延伸到灰斗。据测定,有的旋风除尘器当进口处静压为+900Pa 时,除尘器 下部静压为-300Pa。因此,除尘器下部不保持严密,会有空气渗入,把已分离的粉尘 重新卷入内涡旋。

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