旋风除尘器:这种除尘器是利用烟气沿筒壁高速旋转而产生离心力,使烟尘分离。由于离心力比重力大几千倍,因此它能捕集小至5微米的细灰。旋风除尘器结构简单,可在高温下工作,在烟气除尘中应用最广泛,使用历史最长型式也最多。从各国的研究和实践来分析,旋风除尘器的改进,主要有以下几个方面:
1、提高工作效率:根据旋风除尘器的基本原理,增加离心力式提高效率的有效措施,增加离心力有两种方法:
(1)增加烟气进入旋风除尘器的速度:离心力与切向速度的平方成正比,提高速度必然有助于提高效率。但因为旋风除尘器的阻力与进口速度的平方成正比,从除尘器运行的经济性,除尘系统所允许的压力降来看,进口速度的提高受到一定的限制。目前进口速度常在15~30米/秒之间.美国资料介绍,进口速度采用15~26米/秒为佳。
下面介绍一种美国的旋风除尘器。这种旋风子的工作情况比较简单,气体进入除尘器进口管后,沿筒体内壁旋转,灰尘在离心力作用下分离出来。被净化的气体通过下小上大的排气管排出,被捕集的灰尘由除尘器下部的排灰管排出。
进入筒体的进口管,通常是切向式的,截面一般为圆形,也可用矩形(高度与宽度比为1:2),进口尺寸根据进口速度为50~85英尺/秒和烟气量来决定,进口管中心线的水平高度,以接近排气管底端为好。排气管下端 的高度,约为进口管高度的0.3~1倍,排气管上端的截面,不小于进口的面积。排气管进口速度在30~47米/秒之间。尘粒径75微米(μ)时,这种除尘器的除尘效率可达98%。
(2)减小旋风除尘器的筒体直径:美国资料认为,烟气 中灰尘粒度小于5微米(μ)分额较多时,除非用小旋风子否则除尘效率很低。因离心力与旋转半径成反比,大直径旋风子的离心力,约为灰尘重量的5倍,而小直径旋风子,可 高达2500倍,所以同类型旋风除尘器,筒体小的比大直径的效率为高。但是直径过小,又会引起灰尘堵塞。目前国外多管式小旋风子直径,一般不小于150毫米。
2.提高处理能力:中型工业锅炉的烟气量已经比较大,如一台20吨/时的锅炉,每小时排烟量约为65000~70000米/时,而旋风除尘器的筒体,一般不宜超过1米,因此不能单纯按比例,放大旋风分离器直径的办法来提高处理能力,而是采用下列方法:
(1)采用旋风除尘器组,即多管式旋风除尘器。用许多直径150~250毫米的小旋风除尘器(旋风子)作元件,组合排列在一起,既得到小直径旋风分离器的较高效率,又扩大了处理能力。但是,由于各旋风子之间,烟气量分配的不均匀性和烟气从集灰斗,反经过烟尘出口的再循环,总效率一般均低于同类型旋风除尘器 单独工作时的效率。 旋风子的型式也很多种。
(2)先把烟气进行缩,再 进行净化处理。一般第一级是蜗 壳形惯性除尘器,含尘气流以 15~25米/秒的高速,切向进入蜗 壳 强烈旋转,使尘粒在离心作用下,向蜗壳外边缘集中。烟气通过蜗壳中固定叶轮改变流向,使尘粒在惯性力作用下撞击于叶片表面产生反射效应,而弹向蜗壳外缘大部分被净化的烟气,从固定叶轮的叶片间隙,流经中心排气管排出,而含尘 浓度高的集中在蜗壳外缘的气流(占总量的10~20%),进入第二级旋风分离器进一步加以净化。汤格除尘器,是比较典型的一种,与国内的双级蜗旋除尘器 相似,只是多一个旋风除尘器,运用于含尘浓度较高(大于15克/米)的场合。