多管旋风除尘器的原理与使用注意点（范文模版）

第一篇：多管旋风除尘器的原理与使用注意点（范文模版）

多管旋风除尘器的原理与使用注意点

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多管旋风除尘器是除尘装置的一类。除尘机理是使含尘气流作旋转运动，借助于离心力降尘粒从气流中分离并捕集于器壁，再借助重力作用使尘粒落入灰斗。多管旋风除尘器于1886年开始使用，已发展成为多种型式。按其流进入方式，可分为切向进入式和轴向进入式两类。在相同压力损失下，后者能处理的气体约为前者的3倍，且气流分布均匀。普通旋风除尘器由简体、锥体和进、排气管等组成。旋风除尘器结构简单，易于制造、安装和维护管理，设备投资和操作费用都较低，已广泛用来从气流中分离固体和液体粒子，或从液体中分离固体粒子。在普通操作条件下，作用于粒子上的离心力是重力的5～2500倍，所以泊头多管旋风除尘器的效率显著高于重力沉降室。大多用来去除0.3μm以上的粒子，并联的多管旋风除尘器装置对3μm的粒子也具有80～85%的除尘效率。选用耐高温、耐磨蚀和服饰的特种金属或陶瓷材料构造的旋风除尘器，可在温度高达1000℃，压力达500×105Pa的条件下操作。从技术、经济诸方面考虑旋风除尘器压力损失控制范围一般为500～2000Pa。

多管旋风除尘器是指多个旋风除尘器并联使用组成一体并共用进气室和排气室，以及共用灰斗，而形成多管除尘器。多管旋风除尘器中每个旋风子应大小适中，数量适中，内径不宜太小，因为太小容易堵塞。

多管旋风除尘器是增加了二次风的旋风除尘器，其工作原理是当气流在除尘器壳体内旋转时借助二次气流加强被净化的气体旋转，以提高除尘效果。有两种方法可实现这样的旋转，而把粉尘排入灰斗。第一种方法是通过沿壳体周边专门开设与水平线成30-40度角的喷口输送二次气体。第二种方法是通过一个带倾斜叶片的环形斜流气输送二次气体，使净化气体打旋。从经济角度考虑，可以利用含尘气体作为二次气流。在被净化气体需要经过冷却的情况下，有时可以利用室外空气使其发生旋绕。旋流除尘器的技术参数与普通旋风接近，目前，在矿井、工厂进气除尘开始应用，呈现较好势头。

多管旋风除尘器进气口流人的另一小部门气流，则向多管旋风除尘器顶盖处活动，然后沿排气管外侧向下活动，当达到排气管下端时，即反转向上随上升的中央气流一同从诽气管排出，分散在其中的尘粒也随同被带走。旋转下降的气流在到达圆锥体底部后．沿除尘器的轴心部位转而向上．形成上升的内旋气流，并由除尘器的排气管排出。除尘效率可达80％以上，近年来经改进后的特制旋风除尘器．其除尘效率可达5％以上。旋风除尘器的缺点是捕集微粒小于5微米的效率不高． 旋转气流的绝大部门沿器壁自圆简体，呈螺旋状由上向下向圆锥体底部运动，形成下降的外旋含尘气流，在强烈旋转过程中所产生的离心力将密度远弘远于气体的尘粒甩向器壁，尘粒一旦与器壁接触，便失去惯性力而靠进口速度的动量和自身的重力沿壁面着落进入集灰斗。

多管旋风除尘器是若干个旋风子并联在一体的旋风除尘器。共同使用进出管道和灰斗。设计除尘器的进风口气体流速很重要。一般不低于18m/s。太低，处理效率会降低，还有容易堵塞的危险，太高，旋风子磨损严重，阻力明显增加。除尘效果不会有明显的变化。多管旋风除尘器因没有转动件及易损件，所有使用和维护相当方便。

旋风子是多管旋风除尘器的内脏部分，相当于袋式除尘器的过滤除尘布袋。根据使用条件可以选用不同材料制作旋风器，如钢板、有机塑料板、玻璃钢等加；铸铁、铸钢浇筑；陶土、石英砂、白刚玉烧制。在与高性能除尘器串联使用时，就将旋风器放在前级。除高浓度场合外，一般不采用同种旋风器串联使用。也可以采用矾土水泥骨料、灰绿岩铸石等材料作钢制件的耐磨内衬。常用的旋风子有灰口铸铁、球磨铸铁旋风子，陶瓷旋风子。除尘器串联使用时，在与低性能除尘器串联使用时，应将高效旋风器放在后级。

设计多管旋风除尘器首先要知道处理风量及使用温度。1.根据阻力计算所用旋风器的筒体截面的标称速度。2.旋风器运行工况分析，如工艺周期性负荷变化引起除尘系统处理气体量变化时旋风器单体堵灰、磨损的可能性；排灰输灰装置的工作状况等。文章来源：http://

第二篇：旋风除尘器工作原理

旋风除尘器工作原理

旋风式除尘器的组成及内部气流 旋风除尘器是除尘装置的一类。除沉机理是使含尘气流作旋转运动，借助于离心力降尘粒从气流中分离并捕集于器壁，再借助重力作用使尘粒落入灰斗。旋风除尘器于1885年开始使用，已发展成为多种型式。按其流进入方式，可分为切向进入式和轴向进入式两类。在相同压力损失下，后者能处理的气体约为前者的3倍，且气流分布均匀。普通旋风除尘器由简体、锥体和进、排气管等组成。旋风除尘器结构简单，易于制造、安装和维护管理，设备投资和操作费用都较低，已广泛用来从气流中分离固体和液体粒子，或从液体中分离固体粒子。在普通操作条件下，作用于粒子上的离心力是重力的5,2500倍，所以旋风除尘器的效率显著高于重力沉降室。大多用来去除0.3μm以上的粒子，并联的多管旋风除尘器装置对3μm的粒子也具有80,85%的除尘效率。选用耐高温、耐磨蚀和服饰的特种金属或陶瓷材料构造的旋风除尘器，可在温度高达1000?，压力达500×105Pa的条件下操作。从技术、经济诸方面考虑旋风除尘器压力损失控制范围一般为500,2000Pa。

优点

按照前面轴向速度对流通面积积分的方法，一并计算常规旋风除尘器安装了不同类型减阻杆后下降流量的变化，并将各种情况下不同断面处下降流量占除尘器总处理流量的百分比绘入，为表明上、下行流区过流量的平均值即下降流量与实际上、下地流区过流量差别的大小。可看出各模型的短路流量及下降流量沿除尘器高度的变化。与常规旋风除尘器相比，安装全长减阻杆1#和4#后使短路流量增加但安装非全长减阻杆H1和H2后使短路流量减少。安装1#和4#后下降流量沿流程的变化规律与常规旋风除尘器基本相同，呈线性分布，三条线近科平行下降。但安装H1和H2后，分布呈折线而不是直线，其拐点恰是减阻杆从下向上插入所伸到的断面位置。由此还可以看到，非全长减阻杆使得其伸至断面以上各断面的下降流量增加，下降流量比常规除尘器还大，但接触减阻杆后，下降流量减少很快，至锥体底部达到或低于常规除尘器的量值。

短路流量的减少可提高除尘效率，增大断面的下降流量，又能使含尘空气在除尘器内的停留时间增长，为粉尘创造了更多的分离机会。因此，非全长减阻杆虽然减阻效果不如全长减阻杆，但更有利于提高旋风除尘器的除尘效率。常规旋风除尘器排气芯管入口断面附近存在高达24%的短路流量，这将严重影响整体除尘效果。如何减少这部分短路流量，将是提高效率的一个研究方向。非全长减阻杆减阻效果虽然不如全长减阻杆好，但由于其减小了常规旋风除尘器的短路流量及使断面下降流量增加、使旋风除尘器的除尘效率提高，将更具实际意义。

旋风除尘器是使含尘气流作高速旋转运动，借助离心力的作用将颗粒物从气流中分离并收集下来的除尘装置。进入旋风除尘器的含尘气流沿简体内壁边旋转边下降，同时有少量气体沿径向运动到中心区域中，当旋转气流的大部分到达锥体底部附近时，则开始转为向上运动，中心区域边旋转边上升，最后由出口管排出，同时也存在着离心的径向运动。通常将旋转向下的外圈气流称为外旋涡，而把锥体底部的区域称为回流区或者混流区。旋风除尘器烟气中所含颗粒物在旋转运动过程中，在离心力的作用下逐步沉降茁涂尘器的内壁上，并在外旋涡的推动和重力作用下，大部分颗粒物逐渐沿锥体内壁降落到灰斗中。此外，进口气流中的少部分气流沿简体内壁旋转向上，到达上顶端盖后又继续沿出口管外壁旋转下降，最后到达出口管下端附近被上升的气流带走。通常把这部分气流称为上旋涡。随着上旋涡，将有少量细颗粒物被内旋涡向上带走。同样，在混流区内也有少部分细颗粒物被内旋涡向上带起，并被部 分带走。旋风除尘器就是通过上述方式完成颗粒物的捕集的。捕集到的颗粒物位于除尘器底部的灰斗中，从除尘器排出是气体中仍会含有部分细 小颗粒物。旋风除尘器的形式多。按气流进入的方式不同，可大致分为切向进入和轴向进入两大类。轴向进入式是靠导流叶片促使气流旋转的，因此也叫导流叶片旋转式。轴向进入式又可分为逆流式和直流式。切向进入式又分为直人式和蜗壳式等形式:直人式的入口管外壁与筒体相切;而蜗壳式的入口管内壁与筒体相切。我公司采 用的是切向直入式旋风除尘器。旋风除尘器适用于净化大于1-3微米的非粘性、非纤维的干燥粉尘。它是一种结构简单、操作方便、耐高温、设备费用和阻力较高(80,160毫米水柱)的净化设备，旋风除尘器在净化设备中应用得最为广泛。

改进型的旋风分离器在部分装置中可以取代尾气过滤设备。

第三篇：旋风除尘器的工作原理

旋风除尘器的工作原理

下面介绍具有代表性的机械除尘器—旋风除尘器的工作原理旋风除尘器的基本结构一般由进气口、筒体、锥体、排气管及集尘箱等组成。根据含尘气流人口方式的不同，又可分为切流反转式及轴流式两种。

切流反转式旋风除尘器中含尘气流的运动轨迹。流体从进气管进入旋风筒后，由直线运动变为旋转运动，并在流体压力及筒体内壁形状影响下螺旋下行，朝锥体运动。含尘气体在旋转过程中产生离心力，使重度大于气体的粉尘颗粒克服气流阻力移向边壁。颗粒一旦与器壁接触，便失去惯性力而在重力及旋转流体的带动下贴壁面向下滑落，最后从锥底排灰管排出旋风筒。旋转下降的气流到达锥体端部附近某一位置后，以同样的旋转方向在除尘器中由下折返向上，在下行气流内侧螺旋上行，最终连同一些未被分离的细小颗粒一同排出排气管。流体在旋风筒内的流线类似双螺旋线，通常将外侧螺旋下行的气流称为外旋流，将内侧螺旋上行的气流称为内旋流。

旋风分离器

工作原理:旋风除尘器的工作原理如下图所示，含尘气体从入口导入除尘器的外壳和排气管之间，形成旋转向下的外旋流。悬浮于外旋流的粉尘在离心力的作用下移向器壁，并随外旋流转到除尘器下部，由排尘孔排出。净化后的气体形成上升的内旋流并经过排气管排出。

应用范围及特点：旋风除尘器适用于净化大于5~10微米的非粘性、非纤维的干燥粉尘。它是一种结构简单、操作方便、耐高温、设备费用和阻力较低（80~160毫米水柱）的净化设备，旋风除尘器在净化设备中应用得最为广泛。

袋除尘器的原理介绍

作者：佚名 文章来源：不详 点击数：417 更新时间：2008-8-3 图片：

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各种除尘器介绍

从含尘[wiki]气体[/wiki]中分离并捕集粉尘﹑炭粒﹑雾滴的装置。按分离﹑捕集的作用原理﹐可分为机械除尘器﹑洗涤除尘器﹑袋式除尘器﹑声波除尘器﹑静电除尘器。

机械除尘器 利用重力﹑惯性力﹑离心力等机械力将尘粒从气体中分离出来的装置。可分为﹕

重力除尘器 这种除尘器的工作原理是﹕含尘气体通过管道的扩大部分(重力沉降室)﹐流速大大降低﹐较大尘粒即在重力作用下沉降下来。为避免气流旋涡将已沉降尘粒带起﹐常在沉降室加挡板。通过沉降室的气流速度不得大于3米/秒﹐压力损失一般为10～20毫米水柱﹐能捕集粒径大于50[wiki]微米[/wiki]的尘粒。重力除尘器有干式和湿式之分﹐干式除尘效率为40～60％﹐湿式除尘效率为60～80％。重力除尘器适用于含尘气体预净化。为提高除尘效率﹐可降

低沉降室高度或设置多层沉降室。

惯性力除尘器 工作原理是﹕含尘气流冲击在挡板或滤层上﹐气流急转﹐尘粒即在惯性力作用下与气流分离。有碰撞型和回转型两类.惯性力除尘器适用于捕集粒径10微米以上的尘粒﹐因易堵塞﹐对黏结性和纤维性粉尘不适用﹐其压力损失因结构而异﹐一般为30～70毫米水柱。除尘效率为50～70％。

离心力除尘器 它是利用气流在旋涡运动中产生的离心力以清除气流中尘粒的设备。最常用的是旋风除尘器。旋风除尘器工作时气流从上部沿切线方向进入除尘器﹐在其中作旋转运动﹐尘粒在离心力的作用下被拋向除尘器圆筒部分的内壁上降落到集尘室。离心力除尘器于1885年开始使用﹐已发展成多种型式﹐如气流轴向引入﹐灰尘出口轴向配置或周边配置。其特点是结构简单﹐造价低﹐没有运动部件﹐压力损失一般为40～150毫米水柱﹐适用于去除大于5微米的尘粒。除尘效率约70～90％。

多管式旋风除尘器(简称多管除尘器)是由若干个单管旋风除尘器组合起来的。可将若干个直径较小的旋风除尘器并联起来﹐也可将旋风除尘器串联起来﹐前级用直径较大的旋风除尘器﹐后级用直径小的。并联多管除尘器可制成立式﹑卧式和倾斜式等多种结构。中国定型生产的多管除尘器﹐筒体直径有150和250毫米两种﹐有9管﹑12管和16管等规格。多管除尘器可去除粒径为3微米以上的尘粒﹐压力损失为50～200毫米水柱﹐除尘效率为85～95％。

洗涤除尘器 利用水洗涤含尘气体使气体净化的装置。有下列各种类型﹕

重力喷淋除尘器 又称喷雾塔或洗涤塔。含尘气体通过喷淋液的液滴空间时﹐因尘粒和液滴之间碰撞﹑拦截和凝聚等作用﹐较大尘粒因重力沉降下来﹐与洗涤液一起从塔底排走。为保证塔内气流均匀﹐常用多孔分布板或填料床。重力喷淋除尘器压力损失小于25毫米水柱﹐常用于去除粒径大于50微米的尘粒。这种除尘器具有结构简单﹑阻力小﹑操作方便等特点﹔但耗水多﹐占地面积大﹐效率较低。

旋风洗涤除尘器 这种除尘器捕集粒径小于 5微米的尘粒﹐适用于气量大﹑含尘浓度高的场合。常用的有旋风水膜除尘器﹑旋筒式水膜除尘器和中心喷雾旋风除尘器。旋风水膜除尘器是由除尘器筒体上部的喷嘴沿切线方向将水雾喷向器壁﹐使壁上形成一层薄的流动水膜﹐含尘气体由筒体下层以入口流速约15～22米/秒的速度切向进入﹐旋转上升﹐尘粒靠离心力作用甩向器壁﹐黏附于水膜﹐随水流排出。气流压力损失为50～75毫米水柱﹐除尘效率可达到90～95％。

卧式旋风水膜除尘器 又称鼓式除尘器或旋筒式除尘器。气流进入除尘器后沿螺旋信道作旋转运动﹐在离心力作用下﹐尘粒被甩向筒壁。气流以高速冲击水箱内的水面﹐尘粒便落入水中﹐气流冲击水面激起的水滴和尘粒碰撞﹐也能把尘粒捕获。携带水滴的气流继续作旋转运动﹐水滴被甩向器壁﹐形成水膜﹐把落在壁上的尘粒捕获。气流压力损失为80～

100毫米水柱。

中心喷雾旋风除尘器 中心设喷雾多孔管﹐含尘气流由下部切向引入﹐尘粒被离心力甩向器壁﹐由于水滴同尘粒的碰撞作用和器壁水膜对尘粒的黏附作用而除去尘粒﹐气流压力损失为50～200毫米水柱。适用于小于0.5微米的尘粒﹐

除尘效率为95～98％。

自激喷雾除尘器 依靠气流自身的动能﹐冲击液体表面而激起水滴和水花的除尘器。如冲击水浴式除尘器﹐含尘气流从喷口高速喷入﹐冲击水面后改变方向﹐大颗粒粉尘便被水捕获。气流继续通过水层流动﹐激起大量水花﹑泡沫和雾滴﹐尘粒又被捕获﹐除尘效率可达80～95％。压力损失约为100～150毫米水柱。此外﹐还有按同样工作原理制成的冲激

式和双叶片冲激式除尘机组。

泡沫除尘器 又称泡沫洗涤器﹐或简称泡沫塔。塔中有一块或几块多孔筛板﹐洗涤液流到塔板上﹐保持一定的液层高度﹐含尘气流从塔下部导入﹐均匀穿过塔板上的小孔而分散于液流中﹐同时产生大量泡沫﹐增加了气液两相接触表面积﹐使尘粒被液体捕集。除尘效率主要取决于泡沫层厚度﹐泡沫层厚30毫米时﹐除尘效率为95～99％﹔泡沫层厚120毫米时﹐除尘效率可达99.5％以上。气流压力损失50～80毫米水柱。

射流洗涤除尘器 这种除尘器的工作原理是﹕水在高压(3.5～7千克力/厘米)下注入喷

第四篇：旋风除尘器的结构与工作原理

旋风除尘器结构与工作原理

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，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，外涡旋的切向速度旋交界面上，是随半径r的减小而增加的，在内、外涡 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

vr1/nr=c

（5-4-1）内涡旋

vt/r=c'

（5-4-2）式中 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，m3/s；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。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。

第五篇：高效多管除尘器的研究与应用

高效多管除尘器的研究与应用

摘 要

对高效多管除尘器的性能与工作原理进行分析，指出原高效多管除尘器结构设计的不足，从而对其结构进行了研究设计，其中包括沉淀室、管数的确定、材质的选择与旋风体的设计。

关键词

高效多管除尘器

结构设计 旋风体

除尘工作原理

Research and application of high-efficiency multi-cyclone dust removal

Abstract

Performance and principle of work of high-efficiency multi-cyclone was analyzed,and the structural design shortages of original high-efficiency multi-cyclone was pointed out.its structure was researched and design,，includes setting chamber and pipe number determination,material selection and design of cyclones.Keywords

high-efficiency multi-cyclone structural design cyclone separator dust removal principle 1 前言Introduction

旋风除尘器是一种古老的收尘设备，有近百年的应用历史，多管除尘器是组合式旋风除尘器，由于投资低、结构简单、操作方便、实用可靠，得到广泛的使用。多管除尘器在我国烧结厂的应用已有数十年之久，在现代钢铁厂建设中，宝钢Ⅰ期烧结厂余热回收系统采用的 342管除尘器，目前链篦机回转窑球团厂回热风收尘均采用多管除尘器，多达100多台。老式多管除尘器的单管处理风量仅为7.5m3/min左右，除尘效率最高为80﹪。由于单管处理风量低，使整台设备的重量和体积增大，除尘效率差，灰尘随废气、废烟排到大气中，从而造成环境的污染。与老式多管除尘器相比，高效多管除尘器采用了三级除尘，如图1所示。第一级除尘为阻拦式卧式旋风除尘；第二级为重力除尘；第三级为多管旋风分离除尘。最大不同是取消了旋流叶片，直接切向进风。单管处理风量达到10～14m3/min，除尘效率能达到94﹪以上。高效多管除尘器的卧式旋风器、立式旋风器的材料均采用高铬铸铁，这样耐磨、耐腐蚀性能得到提高，除尘器的使用寿命大大提高。

图1 高效多管除尘器示意图Figure 1 Schematic diagram of high efficiency multi-tube dust collector 1.一级除尘

2.二级除尘

3.三级除尘

4.卸料灰斗 5.支撑结构1.First-class dust 2.Second-class dust 3.Third-class dust 4.Discharge hopper 5.Support structure 高效多管除尘器结构的设计structural design of high-efficiency multi-cyclone dust remover 2.1 一级除尘结构的设计First-level dust removal structure design

烧结厂排出的烟气中，灰尘颗粒大小不均，大颗粒尘粒所占比重相当大，烧结机不铺底料时烟气中大于50μm的尘粒占一半左右，这些粗大的颗粒对除尘设备的磨损最为厉害。在一级除尘中，这些粗大的颗粒被卧式旋风器的叶片所阻挡住，进入灰斗。进入下一环节的烟气大尘粒减少，有利于保护二级、三级除尘设备，提高设备的使用寿命，最终提高除尘效率。因此一级出尘结构的设计是必要的。一级除尘器的结构如图2所示。卧式旋风器叶片是直接铸造成与水平方向成25°角，与安装叶片的圆筒铸成一体，如图3所示。其结构特征：

一、导向叶片采用自然流畅的正螺旋面结构, 含尘风流进入卧式旋风器后改变方向产生旋转，旋风效果好, 阻力损失小。

二、导向叶片与旋风筒采用耐磨性极好的高铬铸铁精密铸造, 重量轻,使用寿命长,除尘效率高。这种结构减少了叶片的安装，维护与修理，提高了卧式旋风器的使用寿命。每个卧式旋风器的处理风量有限，要想达到现场处理风量的要求，就多个卧式旋风器并列使用。

图2一级除尘器的结构示意图

图3 卧式旋风器叶片示意图

1.后支撑板2.支撑架3.卧式旋风器 4.前支撑板 1.叶片 2.连接圆管

1.Rear the support plate 2.Support frame 3.Horizontal cyclone 4.Front support plate 1.Leaves 2.Connection tube Schematic of first-class dust remover Horizontal-type cyclone leaf blade schematic drawing 2.2 二级除尘结构的设计Second-level dust removal structure design 二级除尘结构为沉降室，主要目的是使风流均匀地进入下一级多管收尘器，沉尘是辅助作用。沉降室的设计必须科学，否则不能很好地发挥它应起的作用。由于尘粒随风进入沉降室后，它们在重力的作用下往下降落的同时，还存在一个向前的运动，如果到

达沉降室出气口时，尘粒还未沉降，则将会被风气带入高效多管除尘器本体。尘粒的运动轨迹方程如公式（1）所示。

Svt

（1）

tH

（2）v沉

SH

（3）vv沉d尘尘k气

v沉3.62

（4）

式（1）～（4）中：S---沉降室长度；

v---气流断面速度；

t---沉降时间；

H---沉降室高度；v沉---尘粒沉降速度； d尘---尘粒直径；尘---尘粒密度；

气---空气密度；k---与雷诺数有关的阻力系数。

要想使尘粒充分沉降下来，应从以下两方面考虑，一是S足够长，二是v足够小。计算得出，沉降室S的长度要大于最低值，如果场地允许，还可以加长。这样就要求沉降室增大空间，从而风速减小。

2.3三级除尘结构的设计Third-level dust removal structure design 一级与二级对粗粒度灰尘起收尘作用，另外可使风量分布均匀，使单管负荷几乎相同。三级除尘结构为三级多管除尘器的核心设备，由若干个立式离心式旋风器组成。有研究表明，单管处理风量过大，风速增大，尘粒易被风带走，单管处理风量过小，风速减小，不易产生旋流而无法出去尘粒，其处理风量取值为10～14 m3/min，最好除尘效果处理风量为13.1 m3/min。单管处理风量确定后，为保证设备总的处理风量，在设计过程中就要保证足够的立式旋风器的个数。其管数可按照公式（5）计算。

n=Q/q

（5）

式（5）中n---管数；Q---入口风量；q---单管处理风量。Equation(5)n---number of tubes;Q---entrance air flow;q---single-tube handle air volume.排风进风

图4立式旋风器结构示意图

图5 老式多管旋风子进风方式图

1．导气管2．旋风子外壳

1．导气管

2．旋风子外壳

3．导流叶栅片4．螺旋叶片 Fig 4 Schematic diagram of vertical cyclone

Figure 5 Multiple Cyclone old-fashioned way to figure into the wind 1.Airway 2.Cyclone casing 3.Cascades Diversion film 4.Helical vane 其基本原理是利用旋转气流中，灰尘受到离心力作用，从气流中分离出来，沿着旋风筒内壁，在向下气流与重力作用下，从旋风子排灰口掉入灰斗中，完成收尘作用，离心力按下式计算：

u2zmR

（6）

式中 Z—离心力，kg； u—旋风气流圆周（切向）速度，m/s；m—尘粒质量，kg；R—旋转半径，m。

从（6）式中Z大，收尘效率高，因为较小的粉尘，本身质量很小，从气流中分离出来要受到空气阻力，Z大时较小颗粒灰尘才能克服阻力，才能分离出来，m是灰尘属性，是客观条件，要Z大，就要u高R要小，多管除尘器旋风子内径比旋风除尘器小很多，因此较小颗粒灰尘可以分离出来，收尘效率就高，这就是多管收尘效率高于旋风除尘器的主要原因，但R又不能太小，R受处理能力制约，因为气流旋转呈螺旋式运动，靠近旋风子内壁螺旋式旋转向下，到达锥体部分排尘口又向上，从导气管排出。

因为旋风子的处理能力与轴向风速和旋风子截面积乘积成正比，这里轴向风速是假定的，并不是真正的，我们称名义轴向风速，当名义轴向风速高时，气流螺旋选流线的螺距就大，则尘粒在旋风子内旋转圈数就少，收尘效率下降，因此名义轴向风速受到限制，老式多管为4～4.5m/s，当旋风子R小时，截面积就小，旋风子处理能力就小。从（6）式中，圆周速度u大，z就大，且z与u2成正比，但u又受到能量的制约，能量也与u2

成正比，在消耗一定能量的前提下，尽量提高圆周速度，这就是高效多管要解决的核心问题。

立式旋风子结构的设计：其结构尺寸经过精密设计，入风口的尺寸与导气管的尺寸有一定的关系，导气管延伸到入风口的下端70～80 mm，这样就能防止进风的短路流。

最新高效多管旋风子为蜗壳切向进风，见图4。为了获得圆周速度，老式多管进风从旋风子上口端部轴向进入，通过导流叶片，生硬地将轴向气流弊成旋转气流，将轴向风速变为旋转圆周速度，导流叶片分导流叶栅式与螺旋叶片式两种，见图5。从图5与图4比较，老式多管有如下缺点：1．风流被叶片强迫拐约90°角，增加多余的阻力损失30%～40%；

2．叶片缝隙小，螺旋导角小，气流含水较高时，尘粒湿度大容易堵塞叶片，部分单管被堵死以后，其余单管负荷增加，收尘效率下降；

3．装配需要，导流叶片外圆与旋风子内壁之间要预留间隙（x），一般间隙为0.7±0.2mm，在压差作用下，形成环形间隙流动，其流量（△v）与间隙尺寸的3次方成正比，安装时又保证不了导气管与旋风子外壳的同轴度，加上磨损，造成偏心间隙，最大偏心间隙流量将增大2.5倍。初步计算，间隙流量将达到单管流量的13%～16%，不能形成旋转气流，对收尘不起作用，最新高效多管没有间隙流量，显然收尘效率相应提高。

4．加工工作量大，导流叶片外圆与旋风子内壁都要车削加工，过去做法旋风子内壁车削长度约300mm。结论 Conclusion 1）高效多管除尘器具有老式多管除尘器无法比拟的优点。除尘效果好，维修安装方便，维修周期长。

2）尽管高效多管除尘器的效率达不到电除尘器，但其成本低，且对大颗粒的除尘效果优于电除尘，因此在烧结除尘系统中，其仍占有一席之地。经检测，除尘效率达到96﹪以上，符合(GB9078-1996)《工业炉窑大气污染物排放标准》中的要求。此规格的高效多管除尘器的设计已获得国家专利，并在很多烧结厂广泛应用，其中包头德顺烧结厂，河北唐山烧结厂等，均已使用本产品。其中包头德顺烧结厂烧结机头除尘后为白烟，与电除尘烟颜色一致，冷却段使用，几乎看不到烟，得到用户高度好评。

参考文献：References 1.刘凤英，陶瓷多管除尘器性能分析优化设计及应用的探讨，铁法科技.1998.1，29～33页，总第47期。

2.郭伟，李全胜，关于高效多管除尘器设计的优化，烧结球团.2004年7月，第29卷第4