旋风除尘器通过气流旋转产生的离心力分离粉尘,其分离效率与结构设计密切相关。以下几类结构参数对分离效果影响较为显著,直接决定了设备对不同粒径粉尘的捕集能力。
一、筒体直径与高度
筒体直径是影响离心力的核心参数。直径越小,相同入口风速下气流旋转半径越小,离心加速度越大,对细粉尘的分离能力越强。但直径过小会导致气流湍流加剧,已分离的粉尘易被二次卷起,反而降低效率;直径过大则离心力不足,难以捕获细微颗粒。筒体高度需与直径匹配。适当增加筒体高度可延长气流在除尘器内的旋转时间,使粉尘有更充分的机会沉降至壁面。若高度不足,气流未完成分离进入了出口管,会导致部分粉尘随气流逃逸;过高则可能增加设备阻力,且对效率提升的边际效益递减。
二、入口形式与尺寸
旋风除尘器入口结构直接影响气流进入筒体的方式和速度。常见的切向入口能使气流沿筒壁切线方向进入,形成稳定的旋转流场,分离效率优于轴向入口。入口尺寸需与筒体直径协调:入口宽度越大,气流进入速度越低,离心力减弱;入口高度增加虽可提高处理风量,但易导致气流分布不均,引发局部涡流。入口风速是关联参数,由入口尺寸和处理风量决定。风速过低时离心力不足,粉尘分离不干净;风速过高则湍流增强,粉尘反弹和二次夹带现象加剧,通常需将入口风速控制在合理区间以平衡效率与阻力。
三、锥体角度与排尘口直径
锥体是引导分离后粉尘下落的关键结构,其角度设计直接影响粉尘沉降路径。角度过小(锥体过陡)会使粉尘下落速度加快,易被上升气流重新卷起;角度过大(锥体过缓)则会延长粉尘在锥体内的停留时间,增加壁面摩擦导致的粉尘堆积,一般需根据处理粉尘的粒径和密度选择适宜角度。排尘口直径需与筒体直径匹配。直径过小会导致排尘不畅,粉尘在锥底堆积并被上升气流带入出口;直径过大会使外部空气从排尘口倒吸,破坏流场稳定性,形成“短路”现象,降低分离效率。通常排尘口直径为筒体直径的1/4~1/3时效果好。
四、排气管插入深度与直径
排气管作为净化后气体的出口,其插入深度和直径对分离效率影响显著。插入过深会占据筒体上部有效旋转空间,缩短气流旋转路径,导致部分粉尘未分离进入了排气管;插入过浅则易使顶部未分离的粉尘直接逃逸,降低效率。排气管直径与筒体直径的比例需合理。直径过小会增加系统阻力,迫使气流速度升高导致湍流加剧;直径过大则会削弱旋转流场强度,降低离心分离效果。一般排气管直径为筒体直径的1/2~2/3,以兼顾净化效率和阻力损失。
综上,旋风除尘器的分离效率是各结构参数协同作用的结果。设计时需根据处理粉尘特性(粒径、密度、浓度)和风量需求,优化筒体、入口、锥体、排气管等核心结构的尺寸与比例,才能更大限度发挥离心分离作用,提升设备的除尘效能。