旋風除塵器國內外技術發(fā)展狀況

旋風除塵器利用含塵氣體在筒體內作螺旋式運動，塵粒因隨氣流旋轉而獲得較大的離心力，使得塵粒能夠從氣體中分離。塵粒被捕集于筒體壁，再借助重力及氣流向下的推力落人灰斗。
　　旋風除塵器是19世紀后期發(fā)展起來的除塵技術，具有結構簡單、造價成本低、動力消耗小等優(yōu)點，對粉塵的物理性質沒有要求，適用于大多數(shù)粉塵的分離，被許多行業(yè)用于含塵氣體的初級分離常與其他除塵器結合使用。旋風除塵器內部氣固流動情況復雜，氣流容易出現(xiàn)短路流，錐體部分出現(xiàn)局部渦流，造成不同部位的二次揚塵，筒體內部粉塵堆積。一般情況下，塵粒受到的離心力是自身重力的52500倍時除塵效率較高，但離心力和除塵器筒體的直徑成反比，在氣體處理量較大時，對粒徑在10μm以下的細顆粒粉塵的分離效果差，除塵效率較低。由于旋風除塵器內旋流強，容易出現(xiàn)顆粒夾帶現(xiàn)象，使得己經被分離顆粒重新被帶回到氣流中。一般只經一次旋風分離除塵，除塵效率難以滿足工業(yè)要求。因此近年來學者越來越多的投入到旋風除塵器的結構改進研究中。
　　孫帥等對傳統(tǒng)旋風除塵器的結構進行改進，提出了PV型、徑向入口型、壓力容器型三種高壓旋風分離器結構。通過實驗研究與模擬發(fā)現(xiàn)具有長圓切向入口，壓力容器型的旋風分離器擁有高的除塵效率，適用于高溫高壓含塵氣體的分離。鄧清方等利用Muschelknautz模型設計一種新型旋風分離器，并用Fluent流體計算軟件對旋風分離器內部流場進行分析。結果表明，顆粒質量所占比重增大，氣流在各方向上的運動速度會降低，旋風除塵器的捕集能力提高，但會加劇對分離器壁面的磨損。陳曦等設計了一種新型微霧旋風除塵系統(tǒng)，將微霧技術用于旋風除塵技術中，霧滴顆粒捕捉粉塵顆粒后沉降到灰斗中，顆粒不易再次被氣流卷起，避免了二次揚塵，除塵效率達到，解決了煤礦細顆粒粉塵難以捕集的問題。王立新等對自主設計的雙循環(huán)旋風分離器進行了數(shù)值模擬，探究提效率的優(yōu)結構。
　　結果表明，將主進氣口設在筒體的中部，回流口設在頂部，能夠進氣口附近的二次流，避免短路流的出現(xiàn)，對大于3μm顆粒的除塵效率能夠接近100%。劉章勇等設計了一種新型除塵器，在旋風除塵器的內部設置了內流道，減弱了除塵器內的內旋流，降低了氣流的速度梯度及能量損耗。可以實現(xiàn)對1.4~4μm細顆粒及霧滴分離，除塵效率進一步提高。許朋等在換熱除塵的機理上提出了熱管式旋風除塵器，除塵器和換熱熱管結合使用，除塵的同時經熱管換熱，達到換熱除塵的目的。不僅提高了除塵效率，而且能夠回收高溫煙氣的余熱。
　　Hesham.M用Eulerian-Lagrangian方法對旋風除塵器排氣管大小進行研究。發(fā)現(xiàn)增加排氣管的直徑能夠減小壓降，而且有利于提高分離效率。而排氣管的長度對壓降及分離效率的影響并不顯著。Irfan等對旋風分離器進行了改進，將傳統(tǒng)旋風除塵器中圓錐形外缸改裝為圓形外缸和可以移動的旋風限幅器，能夠根據(jù)入口風速調節(jié)旋風分離段的長度，改裝后除塵器壓降降低，分離效率提高。