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操作條件對旋風除塵器性能的影響

操作條件對旋風除塵器性能的影響有以下幾個方面。
(1)氣體流量或入口氣速
  氣體流量或者說旋風除塵器的入口氣速,對旋風除塵器的壓力損失、除塵效率都有很大影響。
  一般來說,在一定範圍内入口氣速越高,除塵效率也越高。這是因為增加入口氣速,能增加塵粒在運動中的離心力,塵粒易于分離,除塵效率提高。除塵效率随入口氣速平方根變化。但氣速太高,氣流的湍動程度增加,二次夾帶嚴重。另外氣速太高,粉塵微粒與器壁的摩擦加劇,導緻粗顆粒(大于40um)粉碎,使細粉塵含量增加。過高的入口氣速對具有凝聚性質的粉塵也會起分散作用。當入口流速超過臨界值時,紊流的影響就比分離作用增加得更快,以至于除塵效率随入口氣速增加的指數小于1。若入口氣速進一步增加,除塵效率反而降低,因此,旋風除塵器的入口氣速不亦太高。
  另一方面,從理論分析可知,旋風除塵器的壓力損失與氣體流量的平方成正比,因而也和入口氣速的平方成正比。所以,進口氣速過大,雖然除塵效率會稍有提高(有時不提高甚至下降),但壓力損失卻急劇上升,即能耗增大,同時入口氣速過大,也會加速旋風除塵器筒體的磨損,降低旋風除塵器的使用壽命。因此,在設計旋風除塵器的進口截面時,必須使進口氣速為一适宜值,一般入口氣速為18-23m/s,最好不超過35m/s。
(2)含塵氣體的物理性質和進氣狀态
  影響旋風除塵器性能的含塵氣體的物理性質主要是氣體的密度和黏度。而含塵氣體的密度和黏度又與進氣狀态有關。
  氣體密度随進口溫度增加降低,随進口壓力的增大而增大。氣體密度越大,臨界粒徑亦越大,故除塵效率下降。但是,氣體的密度和塵粒密度相比,特别是在低壓下幾乎可以忽略。所以,其對除塵效率的影響較之塵粒密度來說,可忽略不計。
  旋風除塵器的效率随氣體黏度的增加而降低。氣體黏度變化直接與溫度的改變有關,當氣體溫度增加時,氣體黏度增大。因此,在入口風速一定的情況下,除塵效率随氣體溫度的增加而下降。
(3)氣體含塵濃度
  氣體的含塵濃度對旋風除塵器的除塵效率和壓力損失都有影響。試驗結果表明,處理含塵氣體的壓力損失要比處理清潔空氣時小,且壓力損失随含塵負荷的增加而減少,這是因為徑向運動的大量塵粒拖曳了大量空氣;粉塵從速度較高的氣流向外運動到速度較低的氣流中時,把能量傳遞給旋流氣流的外層,減少其需要的壓力,從而降低了壓力損失。
  旋風除塵器的除塵效率随粉塵濃度增加而提高。這是因為含塵濃度的增加,粉塵的凝聚與團聚性能提高,使較小的塵粒凝聚在一起而被捕集,因而淨化效率有明顯的提高。但是,除塵效率提高的速度比含塵濃度增加的速度要慢得多,因此,排出氣體的含塵濃度總是随着入口處的含塵濃度的增加而增加。
(4)固體粉塵的物理性質
  固體粉塵的物理性質主要有顆粒大小、密度與粉塵的粒徑分布。
  粉塵的粒徑分布是影響旋風除塵器的重要因素。含塵氣流中固體顆粒的粒徑越大,在旋風除塵器中産生的離心力越大,越有利于分離。所以,大顆粒粉塵所占有的百分數越大,則除塵效率越高。
  顆粒密度的大小直接影響到臨界直徑。顆粒密度越大,臨界直徑越小,除塵效率越高。但顆粒密度對壓力損失影響很小,設計計算中可以忽略不計。
(5)含濕量
  氣體的含濕量對旋風除塵器工況有較大影響。如分散度很高而黏着性很小的粉塵(小于10um的顆粒含量在30%-40%,含濕量為1%),氣體在旋風除塵器中淨化不好。若細顆粒量不變,含濕量增加至5%-10%,那麼顆粒在旋風除塵器内互相黏結成比較大的顆粒,這些大顆粒被猛烈沖擊在器壁上,氣體淨化将大有改善。所以有往除塵器内加些蒸汽來提高效率的做法。但是必須注意的是,水蒸氣的量不亦過大,否則氣體含濕量過大,将會引起粉塵粘壁,甚至堵塞,以緻大大地降低旋風除塵器的性能。
(6)漏風率
  除塵器的漏風對淨化效率有顯著影響,尤其以除塵器的排灰口的漏風更為嚴重。因為旋風除塵器無論是在正壓下還是在負壓下運行,其底部總是處于負壓狀态,如果除塵器底部密封不嚴密,從外部滲入的空氣會把正在落入灰鬥的粉塵重新帶走,使除塵效率顯著下降。
  影響旋風除塵器性能的因素除上述外,除塵器内壁粗糙度也會影響旋風除塵器的性能。濃縮在壁面附近的粉塵微粒,可因粗糙的表面引起旋流,使一些粉塵微粒被抛入上升的氣流,進入排氣管,降低了除塵效率。
  所以在旋風除塵器的設計中應避免沒有打光的焊縫,粗劣的法蘭連結點,設計不當的進口等。
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