旋風(fēng)除塵器通過氣流旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力分離粉塵,其分離效率與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)密切相關(guān)。以下幾類結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)分離效果影響較為顯著,直接決定了設(shè)備對(duì)不同粒徑粉塵的捕集能力。
一、筒體直徑與高度
筒體直徑是影響離心力的核心參數(shù)。直徑越小,相同入口風(fēng)速下氣流旋轉(zhuǎn)半徑越小,離心加速度越大,對(duì)細(xì)粉塵的分離能力越強(qiáng)。但直徑過小會(huì)導(dǎo)致氣流湍流加劇,已分離的粉塵易被二次卷起,反而降低效率;直徑過大則離心力不足,難以捕獲細(xì)微顆粒。筒體高度需與直徑匹配。適當(dāng)增加筒體高度可延長(zhǎng)氣流在除塵器內(nèi)的旋轉(zhuǎn)時(shí)間,使粉塵有更充分的機(jī)會(huì)沉降至壁面。若高度不足,氣流未完成分離進(jìn)入了出口管,會(huì)導(dǎo)致部分粉塵隨氣流逃逸;過高則可能增加設(shè)備阻力,且對(duì)效率提升的邊際效益遞減。
二、入口形式與尺寸
旋風(fēng)除塵器入口結(jié)構(gòu)直接影響氣流進(jìn)入筒體的方式和速度。常見的切向入口能使氣流沿筒壁切線方向進(jìn)入,形成穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)流場(chǎng),分離效率優(yōu)于軸向入口。入口尺寸需與筒體直徑協(xié)調(diào):入口寬度越大,氣流進(jìn)入速度越低,離心力減弱;入口高度增加雖可提高處理風(fēng)量,但易導(dǎo)致氣流分布不均,引發(fā)局部渦流。入口風(fēng)速是關(guān)聯(lián)參數(shù),由入口尺寸和處理風(fēng)量決定。風(fēng)速過低時(shí)離心力不足,粉塵分離不干凈;風(fēng)速過高則湍流增強(qiáng),粉塵反彈和二次夾帶現(xiàn)象加劇,通常需將入口風(fēng)速控制在合理區(qū)間以平衡效率與阻力。
三、錐體角度與排塵口直徑
錐體是引導(dǎo)分離后粉塵下落的關(guān)鍵結(jié)構(gòu),其角度設(shè)計(jì)直接影響粉塵沉降路徑。角度過?。ㄥF體過陡)會(huì)使粉塵下落速度加快,易被上升氣流重新卷起;角度過大(錐體過緩)則會(huì)延長(zhǎng)粉塵在錐體內(nèi)的停留時(shí)間,增加壁面摩擦導(dǎo)致的粉塵堆積,一般需根據(jù)處理粉塵的粒徑和密度選擇適宜角度。排塵口直徑需與筒體直徑匹配。直徑過小會(huì)導(dǎo)致排塵不暢,粉塵在錐底堆積并被上升氣流帶入出口;直徑過大會(huì)使外部空氣從排塵口倒吸,破壞流場(chǎng)穩(wěn)定性,形成“短路”現(xiàn)象,降低分離效率。通常排塵口直徑為筒體直徑的1/4~1/3時(shí)效果好。
四、排氣管插入深度與直徑
排氣管作為凈化后氣體的出口,其插入深度和直徑對(duì)分離效率影響顯著。插入過深會(huì)占據(jù)筒體上部有效旋轉(zhuǎn)空間,縮短氣流旋轉(zhuǎn)路徑,導(dǎo)致部分粉塵未分離進(jìn)入了排氣管;插入過淺則易使頂部未分離的粉塵直接逃逸,降低效率。排氣管直徑與筒體直徑的比例需合理。直徑過小會(huì)增加系統(tǒng)阻力,迫使氣流速度升高導(dǎo)致湍流加?。恢睆竭^大則會(huì)削弱旋轉(zhuǎn)流場(chǎng)強(qiáng)度,降低離心分離效果。一般排氣管直徑為筒體直徑的1/2~2/3,以兼顧凈化效率和阻力損失。
綜上,旋風(fēng)除塵器的分離效率是各結(jié)構(gòu)參數(shù)協(xié)同作用的結(jié)果。設(shè)計(jì)時(shí)需根據(jù)處理粉塵特性(粒徑、密度、濃度)和風(fēng)量需求,優(yōu)化筒體、入口、錐體、排氣管等核心結(jié)構(gòu)的尺寸與比例,才能更大限度發(fā)揮離心分離作用,提升設(shè)備的除塵效能。