旋風除塵器是一種利用旋轉氣流產(chǎn)生的離心力來分離塵粒的裝置。以下是旋風除塵器的工作原理:
含塵氣體從進氣口以較高的速度沿圓筒切線方向進入,氣流由直線運動變?yōu)閳A周運動,并向上、向下流動。向上的氣流被頂蓋阻擋返回,向下的氣流在簡體部分和錐體部分作自上而下的螺旋運動,稱為外旋流。外旋氣流的絕大部分沿器壁自圓筒體,呈螺旋狀由上向下向圓錐體底部運動。這部分氣流在強烈旋轉過程中所產(chǎn)生的離心力將密度遠遠大于氣體的塵粒甩向器壁。塵粒一旦與器壁接觸,便失去徑向慣性力而靠入口速度的動量和自身的重力沿壁面下落進入集灰斗。
在旋風除塵器內(nèi)部,塵粒受到離心力的作用,逐漸移向外壁。到達外壁的塵粒在氣流和重力共同作用下沿壁面落入灰斗。同時,一部分氣流帶著細小的塵粒沿筒壁旋轉向上,到達頂部后,再沿排出管外壁旋轉向下,然后從排出管排出。
旋轉下降的外旋氣流在到達錐體時,因圓錐形的收縮而向除塵器中心靠攏。根據(jù)“旋轉矩”不變原理,其切向速度不斷提高,塵粒所受離心力也不斷加強。當氣流到達錐體下端某一位置時,即以同樣的旋轉方向從旋風分離器中部,由下反轉向上,繼續(xù)做螺旋性流動,稱為內(nèi)旋氣流。內(nèi)旋氣流經(jīng)除塵器的排氣管排出管外,一部分未被捕集的塵粒也由此排出。
旋風除塵器由筒體、錐體、進氣管、排氣管和排灰裝置組成。其各個部件都有一定的尺寸比例,每一個比例關系的變動,都能影響旋風除塵器的效率和壓力損失,其中除塵器直徑、進氣口尺寸、排氣管直徑為主要影響因素。在使用時應注意,當超過某一界限時,有利因素也能轉化為不利因素。另外,有的因素對于提高除塵效率有利,但卻會增加壓力損失,因而對各因素的調(diào)整兼顧到位。
綜上所述,旋風除塵器通過氣流的旋轉運動和塵粒受到的離心力,有效地從含塵氣體中分離塵粒,達到凈化氣體的目的。