4.5 旋風除塵器選用
4.5.1 旋風除塵器類型
按氣流流動方式,旋風除塵器分回流式和直流式兩種類型。目前,這兩種類型旋風除塵器在工業除塵過程得到廣泛運用。
①回流式。含塵氣流進入除塵器后螺旋下降,到達底部后再螺旋上升,經排氣口排出。這種除塵器分離路徑長,除塵效率髙,但阻力也大?;亓魇绞切L除塵器的基本形式,使用最廣。
②直流式。如圖4-10所示,含塵氣體由一端進入,經旋轉分離后由另一端排出。與回流式相比,直流式沒有內旋流,所以沒有返混合二次飛揚現象;但由于分離運動的路徑較短,分離效率較低。

圖4-10 直流式旋風除塵器
按照氣流進入方式,旋風除塵器有:蝸殼式、切入式和軸向式[分別如圖4.11(a)、4.11(b)、4.11(c)所示]。其中,蝸殼式入口效果最好,有利于顆粒的分離;切入式進口管設計制造方便,且性能穩定;軸向式入口阻力最低,相同的壓力損失下,氣流分布均勻,主要用于多管旋風除塵器和處理氣流量大的場合。

圖4-11 旋風除塵器入口形式
通常以入口面積A和筒體直徑平方之比(A/D2)作為描述除塵器性能指標。該比值小,效率高、阻力低。一般而言,該比值的范圍為0.075~0.26。
入口斷面寬度小,旋轉氣流的徑向厚度薄,顆粒分離過程的運動距離短,分離效率高。但是寬度減小,入口高度要加大,旋轉氣流的螺距也就增大,氣流在除塵器內的旋轉圈數就減少。因此,除塵器入口的高寬比一般取1~2。
4.5.2 旋風除塵器的設計選型
4.5.2.1 旋風分離器設計計算
①收集有關設計資料。主要包括廢氣特性、顆粒特征、凈化要求以及其他輔助設施資料。
廢氣特性有氣體流量、成分、溫度、濕度、壓力、腐蝕性以及波動范圍。當氣體溫度、密度、水蒸氣含量等變化較大時,要對氣流量進行換算,以便確定除塵器直徑。
顆粒特征包括含塵濃度、粒度分布、密度、黏附性、爆炸性等。
凈化要求是指除塵效率、壓力損失、顆粒收集方式等。
輔助設施包括風機、水源、電源、氣源、場地位置等。
②旋風除塵器選型計算。根據廢氣特性、顆粒特征及凈化要求,選擇旋風除塵器結構形式。
根據處理氣流量和允許壓力降,確定進口氣速vi,一般進口氣速取12~20m/s。針對大氣流量場合,可采用上述的多管旋風除塵器,或多個除塵器并聯。
計算單個除塵器進風口面積。由除塵器類型系數,計算除塵器進風口尺寸、筒體直徑、筒體長度、錐體長度等參數。
核定分級除塵效率和總除塵效率,說明設計滿足要求。
確定除塵器運行參數,計算能耗。
4.5.2.2 選型原則
①旋風除塵器處理氣量應與實際需要處理的含塵氣流量一致。旋風除塵器不適宜處理黏結性、腐蝕性氣流。
②合適的入口風速是旋風除塵器選型的關鍵,過低時除塵效率下降;過高時阻力損失及耗電量均要增加,且除塵效率提高不明顯。
③所選擇的旋風除塵器應壓力損失小,動力消耗少,且結構簡單、維護簡便。
④旋風除塵器能捕集到的最小顆粒粒子應稍小于被處理氣體中的顆粒粒度。
⑤處理含塵氣體溫度很高時,旋風式除塵器應設有保溫設施,以避免水分在其內凝結而影響除塵效果。
⑥密封要好。旋風式除塵器必須設置氣密性好的卸塵閥,以防除塵器本體下部漏風,保證除塵效果。
⑦處理易燃易爆顆粒時,旋風除塵器應設有防爆裝置。
⑧選擇旋風除塵器遵循小筒體直徑原則,如果處理風量較大,可多除塵器并聯。并聯時,須遵循同型號、同規格原則,合理設計連接風管,確保每個除塵器處理氣量相等。