旋風分離器設計中應該注意（yì）的問題

    旋風分離（lí）器被廣泛的使（shǐ）用已經有一百多年的（de）曆史。它是利用（yòng）旋轉氣流產生的離心力將塵粒（lì）從氣流中（zhōng）分離出來。旋風分離器結構簡單，沒有轉動部（bù）分。但人們還是對旋風（fēng）分離器有一些誤解。主要是認（rèn）為它效率不高。還有一個誤解就是認為所有的旋風分離器造出來都是（shì）一樣的，那就是（shì）把一（yī）個直（zhí）筒和一個錐筒組合起來（lái），它就可以工作。旋風分離器經常被當（dāng）作粗分離器使用，比如（rú）被當做造價更高的布袋除塵器和濕式除塵器之前的預分（fèn）離器。

    事實上，需要對旋風分（fèn）離器進行詳細的計算和科學的設計，讓它（tā）符合各種工藝條件的要求，從而（ér）獲得最優的分（fèn）離效率。例如，當在設定的使用範圍內，一個精（jīng）心設計的旋風分離器可（kě）以達到超過99.9%的分離效率。

    和布（bù）袋除塵器和濕式（shì）除塵器相比，旋風分離器有明顯的優點。比如，爆炸和著火始終威脅著布袋除塵器的（de）使用（yòng），但旋風分離器要安全的多。旋（xuán）風分離器可（kě）以在1093 攝氏度和500ATM的工藝條件下使用。另外旋風分離器的維護費用很低，它沒有布袋需要更換，也不會因為噴（pēn）水而造（zào）成被收集粉塵的二次處理。

    在實踐中，旋風分離器可以在產品回（huí）收和汙染控製上（shàng）被高效地使用，甚至做為汙染控製的終端除（chú）塵器（qì）。

   在對旋（xuán）風分離器（qì）進行計（jì）算和設計時，必須（xū）考（kǎo）慮（lǜ）到塵粒（lì）受到的各種力的相（xiàng）互作用（yòng）。基於這些作用，人們歸納總結出了很多公式指（zhǐ）導旋風分離器的設（shè）計。通常，這些公式對具有一致的空氣動力學形狀的大粒徑（jìng）塵粒應用的很好。在最近（jìn）的二十（shí）年中，高效的旋風分離器（qì）技（jì）術有了很大（dà）的發展（zhǎn）。這種技術可以對粒徑小到5微米，比重小於1.0的粒子達到超過99%的（de）分離效率。這（zhè）種高效旋（xuán）風分離器的設計和使用很大程（chéng）度上是由被處理氣體和塵粒的特性以及旋風分離器的形狀決（jué）定的。同（tóng）時，對進（jìn）入和離開旋風（fēng）分離器的管道和粉塵排放係統（tǒng）都必（bì）須進行正確的（de）設計。工藝過程中氣體和塵粒的特性的變化也必須在收集過程（chéng）中被考慮。當然，使用過（guò）程中的（de）維護也是不（bú）能忽（hū）略的。

   1、進入旋風分離器的氣體

   必（bì）須確保用（yòng）於計算和設計的氣體特性（xìng）是從進入旋風分離器的氣（qì）體中測量得到的，這包括它的密度，粘度，溫度，壓力，腐蝕性，和實際的氣（qì）體流量（liàng）。黄瓜视频在线观看知道氣體的這些特（tè）性會隨著工藝壓（yā）力，地理位置，濕度，和溫度的變化而（ér）變化（huà）。

    2、進入旋風（fēng）分離器（qì）的塵粒（lì）

    和氣體特性一樣，我（wǒ）們（men）也必（bì）須（xū）確保塵粒的特性參數就是從進入旋風分離器的塵粒中測量獲得的。很多時候，在想用高效旋風（fēng）分離器更換低效旋（xuán）風分離器時，人們（men）習慣測量排放氣（qì）流（liú）中的（de）塵粒或已收集（jí）的塵（chén）粒。這種做法值得商榷，有時候是不對的。

    獲得正確（què）的（de）塵粒信息的過程應該是（shì）這樣的。首先從進入旋風分離器的氣流中獲（huò）得（dé）塵粒樣品，送到專業實驗室決（jué）定它的空氣動力學粒（lì）徑分布(請參閱（yuè）我的另一篇（piān）博文（wén））。有了這個（gè）粒徑分（fèn）布就可以計算旋風分離器總的分離效率。

    實際生產中， 進（jìn）入旋風分離器的塵粒不是單一品種。 不同種類的塵粒比重和（hé）物理粒徑分布都不相同。但空氣動力（lì）學粒徑分布實驗有機地（dì）將它（tā）們統一到空氣動力（lì）學粒徑分布中。

    另外影（yǐng）響旋風分離器的設計的因素包括場地限製和（hé）允許的壓降。例如，效率和場地限製可（kě）能會決定是否選（xuǎn）用並聯旋風（fēng）分（fèn）離器， 或是否需要加大壓（yā）降，或兩（liǎng）者同時采用。

    3.旋風分離器的形狀

    旋風分離器（qì）的形狀是影（yǐng）響分離效率的重要因素。例如，如果入口尺寸，錐體尺（chǐ）寸，排氣管，以（yǐ）及排放口不一樣（yàng）， 兩個相同筒徑的旋風分離器會有相當大的效（xiào）率差別。

    在圖1中， 分（fèn）離器A的設計形式會造成一些問題：

    入口設計可能不能提供充分的入口速度和想要的速度分布。

    切線式入（rù）口可（kě）能造成排氣管的磨損和因為（wéi）排氣（qì）管的幹（gàn）擾造成入口（kǒu）氣流紊（wěn）亂。還有就是可能會造成入（rù）口氣流和排出氣流的短路，夾帶（dài）塵粒而出造成分離效率下降（jiàng）。

    考慮不周的（de）內部設計會造成氣流紊（wěn）亂。這種情況下（xià）就（jiù）會把本（běn）來（lái）應被（bèi）收（shōu）集的（de）塵粒裹挾到向上的排出氣流中而逃出分離器。

    急速的錐體（tǐ）直徑變化，會造成筒體和錐體連（lián）接處的磨損。它也阻止了收集到的塵粒平滑地從筒體（tǐ）到錐體的運動。

   這樣的（de）錐體下部很容易被磨損。

   很明顯，在分（fèn）離器和卸灰閥之間沒有用以幫助分離的灰鬥。

4.入口（kǒu）管道的設計

    不合適的管（guǎn）道設計是最常（cháng）見的造成進入旋風分離器流量不（bú）足的重要（yào）原因。事實上，有一個普遍（biàn）現象，那就是配置的風機不能滿足係統的流量（liàng）要（yào）求（qiú）。因為整個係統的壓降超過了風機能（néng）滿足的（de）壓頭，這樣風機就自動移到高壓降，低流量的狀態工作。

    另外，很多設計人員因為一些原因會（huì）在分離器入口前放一個（gè）彎頭（如圖（tú）2）。實際上， 為了達到好的分離效果，氣體應該通過直管（guǎn）進入分離器，直管的長度約為6-8倍（bèi）入口管直徑（有資（zī）料上說4-10倍的）。這樣做主要是為了防止塵粒濃聚在彎頭外側再進入分離（lí）器，氣體中的塵粒在氣流中分配不均。

    6.塵粒排出設計

    不恰當的卸灰設計能（néng）造成粉塵（chén）的二次夾帶。比如許多人認為風機設在分（fèn）離（lí）器上（shàng）遊時，分離器進行正壓運行，此時不必設灰鬥或卸灰閥。這（zhè）是不對的。事（shì）實上，旋風分（fèn）離器內部向（xiàng）上的旋流不管是（shì）由正壓（yā）或負壓產生（shēng）的（de），都具（jù）有夾帶粉塵（chén）的能力。在任何情況下，灰鬥和卸灰閥都必須納入設計考慮之中（圖3）。設計和運行中應特別注意防止旋風分離器底部漏風，因（yīn）為旋風分離器通常是負壓運（yùn）行。實踐證明（míng），旋風（fēng）分離器漏風5%，效率降（jiàng）低50%，旋風分離（lí）器漏風15%，效率接近於零。因而，必須采用氣密性好的卸灰閥。

    分離過程中氣體（tǐ）和塵粒特（tè）性的改變

    在實際分離過程中，氣體和塵粒特性的變化會造成很嚴重的問題。比如在一個沒有沒有保溫的分離器中可能會碰到結露的問題。因為（wéi）通過分離器（qì）時，氣體損失了熱量，氣溫下（xià）降到露點溫度或以下所致。這時可以看到本應幹的塵粒變成了濕的。分離器內壁也有塵粒結層現象（xiàng）。

    因為（wéi）氣流旋轉摩擦（cā），塵粒也會荷電（diàn），導致（zhì）物（wù）料架橋現象（xiàng）出現，不易被排到灰鬥或堵塞排料口造成卸灰閥排料不暢。在有的情況下，還可能導致爆（bào）炸和著火。所以在分離器設計中，接地是（shì）必須的。

    *本文部分是（shì）從一個英文文章翻譯過來的，部分內容引用了向曉東（dōng）著的《現代除塵理論與技術》