二次揚(yáng)塵是指分離沉積到壁面上的粒子被向上流動(dòng)的氣體帶走，進(jìn)入潔凈氣流而排出除塵器，它在旋風(fēng)除塵器的圓筒體和圓錐體部分都存在，但是錐體部分的二次揚(yáng)塵最嚴(yán)重，有研究表明，由錐體部分引起的粉塵夾帶量占從排氣管帶出粉塵總量的20%~30%，嚴(yán)重影響了旋風(fēng)除塵器的除塵效率。

本文通過(guò)分析旋風(fēng)除塵器錐體部分二次揚(yáng)塵的主要因素，提出一種新的改進(jìn)后錐體部分結(jié)構(gòu)，以減少二次揚(yáng)塵。

影響旋風(fēng)除塵器的二次揚(yáng)塵的主要因素

1.錐體部分的灰塵

經(jīng)旋風(fēng)除塵器分離下來(lái)的灰塵粒子從圓筒段到圓錐段在慢慢增厚，尤其到錐體下部時(shí)，灰塵達(dá)到一定厚度，然后慢慢落入灰斗。由于錐體壁面上灰塵沉積的厚度比圓筒壁面的厚，所以內(nèi)旋氣流在錐體部分更容易帶走灰粒。

2.錐體表面沉積的細(xì)粉

一般除塵器，5滋m以上的顆粒很快沉積到壁面，灰塵表面大約是3~5滋m的粒子。二次揚(yáng)塵產(chǎn)生時(shí)，由于表面粒子的離心力小，比較容易被卷走。

3.渦流的影響

流經(jīng)錐體的外層旋流在錐體底部向上反轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生渦流，該渦流可以將粉塵重新卷起。

4.灰斗返混

在旋風(fēng)除塵器內(nèi)，從氣流中得以分離并聚集在器壁處的粉塵主要依靠下行氣流的推動(dòng)排入灰斗。這樣，不可避免地會(huì)有一部分氣流進(jìn)入灰斗，而后再返回除塵器內(nèi)，從灰斗返回的這部分氣流總會(huì)夾帶回灰斗內(nèi)已分離的部分粉塵，形成灰斗返混現(xiàn)象。

5.湍流的影響

不斷旋轉(zhuǎn)的粒子，隨著在圓錐壁面上的下降，旋轉(zhuǎn)曲率半徑越來(lái)越小，旋轉(zhuǎn)速度越來(lái)越大，對(duì)傳統(tǒng)型旋風(fēng)除塵器進(jìn)行速度和流場(chǎng)仿真模擬。

旋風(fēng)除塵器在進(jìn)氣口處切向速度較大，到了錐體部分，切向速度變大�？梢钥吹诫S著切向速度的增大，錐體部分的湍流運(yùn)動(dòng)也變得劇烈。湍流是不規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，所以一部分粒子沒(méi)有沉積到錐體壁面，就很容易被上升氣流帶走。

綜合分析以上因素，可以發(fā)現(xiàn)，錐體底部是粉塵的富集區(qū)，同時(shí)也是渦流和湍流運(yùn)動(dòng)的多發(fā)區(qū)，加上錐體底部的空間限制，此區(qū)域就必然成為了二次揚(yáng)塵嚴(yán)重的區(qū)域。

改進(jìn)措施

旋風(fēng)除塵器在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了改進(jìn)，在灰塵大量地入錐體底部以前開(kāi)出環(huán)形縫隙，使大量粉塵提前進(jìn)入灰斗，減少了錐體底部進(jìn)入到渦流和湍流中的粉塵量，最大限度減少了因二次揚(yáng)塵帶走的粉塵。另一方面，為了不影響上旋氣流的運(yùn)動(dòng)，圓筒內(nèi)增設(shè)一小圓錐，使旋轉(zhuǎn)氣流到達(dá)小錐體后折返向上形成上旋氣流，最終從排氣管排出。這樣，大部分灰塵從環(huán)形縫隙排出，而另一小部分粉塵從小錐體排出，從而形成了雙排灰結(jié)構(gòu)。。

首先大部分下旋氣流進(jìn)入到小錐體，由于環(huán)縫間隙較小，并且設(shè)置內(nèi)錐有單獨(dú)灰斗，所以沒(méi)有氣流由此進(jìn)入。旋轉(zhuǎn)到小錐體中的氣流會(huì)形成折返向上的上旋氣流，但是因?yàn)榇蟛糠址蹓m都從縫隙中排出，且提前被外置的灰斗所收集，極大地減少了進(jìn)入錐體底部的粉塵量，所以在錐體底部因氣流折返運(yùn)動(dòng)形成的二次夾帶較大地減少，從而提高了分離效率。

試驗(yàn)結(jié)果表明，改進(jìn)后的旋風(fēng)除塵器比傳統(tǒng)型旋風(fēng)除塵器總除塵效率高13.4%，壓力損失降低120Pa。試驗(yàn)過(guò)程中還發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)型除塵器的灰斗返混很?chē)?yán)重，而改進(jìn)后基本解決了灰斗返混問(wèn)題。
 

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