對旋風分離器的誤解

[復制鏈接]

zhz07

電梯直達

1^#

發表于 2009-12-12 00:01:52 | 只看該作者 |倒序瀏覽 |閱讀模式

摘自博客： blog.sina.com.cn/zhz07

為了在不同的場合和條件下經濟高效地應用旋風分離器，工程師有必要重新認識和理解這種分離器，摒棄一些誤解。

誤解1：旋風分離器只適合收集不小于5到10微米的塵粒。這個認識實在是太過簡單，因為它忽視了兩個重要因素：塵粒的密度和分離器的壓降。一些木質和紙質塵粒的密度只有大約0.48g/cm3, 但一些重金屬的塵粒密度卻可以達到11.2
g/cm3。在其他條件都不變的情況下，一個旋風分離器收集密度為2.0 g/cm3的2微米的塵粒的效率為20.6%，收集木質的同樣粒徑的效率則下降為0.1%，但當收集同樣粒徑的鉛粒時，效率則上升到91.1%。如果把氣流流量加倍，則分離器的壓降將上升約4倍，那么對密度為2.0 g/cm3 的2微米的塵粒的效率上升為60.9%.（數據從下列實驗中取得：旋風分離器的筒體直徑：2m，氣流量：16990m3/hr，塵粒密度：2.0g/cm3，空氣密度：1.2kg/m3，氣體粘度：0.018cp，粉塵負荷：38.5kg/hr，壓降：74mmH2O)

因此，和通常的認識相反，旋風分離器可以收集極微細塵粒，粒徑甚至小到1微米或更小。

誤解2：旋風分離器通常在50-254mmH2O 壓降范圍內操作運行。其實旋風分離器的壓降直接和氣流的密度息息相關。在污染控制應用中，空氣的密度通常是1.2 kg/m3；但是，在工業工藝過程中，空氣的溫度（在-6.7oC到1093 oC之間或更大范圍）和壓力（從負0.67bar真空到17barg范圍或更大范圍）會有很大變化。因此，導致空氣的密度也發生巨大的變化（在0.16 kg/m3到25.63kg/m3 或更大范圍）。所以，決定于氣體密度的旋風分離器的壓降則可能有上下到160倍的變化。

也許被誤解2忽視的最重要的因素是氣體的入口速度。大多數的文章或文獻都推薦或認為氣體入口速度應介于6m/s 到30 m/s之間；在大多數的工業應用中又將這個速度縮到12 m/s 到18m/s之間。然而，試驗室試驗和實際應用都表明氣流入口速度可以低到3m/s，和可以高到或超過45m/s。我們知道分離器的壓降和入口速度的平方成正比。

誤解3：旋風分離器越小，分離效率越高。這個被廣泛認同的觀點經常讓工程師們選擇不適當的旋風分離器或當一個簡單的旋風分離器就可以滿足使用要求的情況下，卻選擇了一個更復雜的除塵設備（例如布袋除塵器）。其實這種旋風分離器尺寸大小和效率的關系只適用于對比從同一個旋風分離器家族系列出來的兩個大小不同的分離器。（一個旋風分離器家族系列指的是其中任兩個旋風分離器的對應尺寸都成比例）。

對于從不同家族系列中挑兩個大小不同的分離器，這個觀點不一定成立。所以我們稱它為一個誤解。

誤解4：旋風分離器在正壓下比在負壓下工作的更好。要達到額定的工作性能，旋風分離器必須把收集下來的塵粒排放到一個有一定容積和密封的料斗空間。如果滿足了這個要求，旋風分離器的工作性能和風機的位置沒有關系，也就是在正壓下或負壓下工作都是一樣的。

應該注意的是，這個接受塵粒的密閉的料斗的空間大小是很重要的。在一個高效的旋風分離器中，在下錐體塵粒排放口處有很強的渦旋，如果料斗空間過小且有塵粒在此處積聚，二次夾帶就不可避免。假如這個料斗空間不密封的話，空氣泄漏進旋風分離器，二次夾帶也不可避免，即使分離器是在正壓下運行。

為了避免這些情況的發生，分離用的料斗必須是密封的，沒有漏氣。它的空間必須有不小于2倍錐體塵粒排放口直徑的直徑，和不小于3到4倍錐體排放口直徑的高度。另外，塵粒絕不允許在此空間積聚，必須及時排出。旋轉鎖氣閥或雙層給料閥可以幫助料斗密封。