改进旋风除尘器结构提高除尘效率的新方法-泊头市康越环保

提出的旋风器结构如图 2 所示，在普通旋风器中增加一个筒壁，这一筒壁将旋风器内部空间划分为两个环形区域，同时，排气芯管被移到了下方，排气芯管中的上升气流也变成了下降气流 ，颗粒物在内外两个外环形区域内都得到了分离，事实上，这种旋风分离器相当于将两个旋风子合到了一起。从理论上讲，这种改进提高了颗粒物被收集的概率。 Y.Zhu 型旋风器试验结果 （ 气流流量范围为 10L /min ～ 40L /min ，对粒径范围为 0.6μm ～ 8.8μm 颗粒物 ） 与 Stairmand 旋风器的进行了比较有：改进后的旋风器，除尘效率得到提高，并且随气流流量的增大而增大；同时，对于相同无因次尺寸的旋风器来说，前者的阻力也小于后者。 Y.Zhu 考虑各方面因素给出相应优化综合指标得出改进旋风器性能优于传统的旋风器。这种改动后的旋风器较原有传统旋风器结构稍为复杂。

2 在原有旋风器结构上增加附加件

实际应用中的系统都比较庞大，采用新的旋风器替代原有旋风器，势必导致工程量和成本比较大。基于这一想法， 很多研究者寻找不改变原有旋风器结构，而通过增加附加部件为提高旋风性能。

由于旋风器对微细颗粒物效率较低，尤其对 PM₁₀（ 粉尘粒径小于 10μm 的颗粒物 ） 的除尘效率随着颗粒直径减小逐渐降低。也_是说，在旋风器的运行过程中，绝大部分微细粉尘穿透了分离区域，导致对微细粉尘效率下降。 A.Plomp 等 ^[3] （ 1996 年）提出了加装二次分离附件的一种旋风器，见图 3 示意图。二次分离附件设置在旋风器本体顶部，称之为 POC（post cyclone） 。

POC 二次分离作用是利用排气芯管强旋流作用使微细粉尘受离心力作用向边壁运动，并与挡板相撞后，通过缝隙 1 掉入挡板下部的壳体中，另一部分即使在一开始没有与边壁相撞，但由于始终受到离心力的作用，在到达 POC 顶部时，其中也有很大一部分通过缝隙 2 处而进入挡板与壳体之间的空间，随后由于 POC 中主气流的约 10% 通过缝隙形成渗透流，在渗透推动下，颗粒物被吹出壳体。

为了使该种旋风器得到_的应用和使 POC 在已有旋风分离器上加装设计_优化， Youngmin Jo ^{［ 4 ］} 考虑到紊流扩散等因素对 POC 的影响，对一些变量在不同参数范围内给出了两种不同旋风器 （Stairmand 旋风器， 非 Stairmand 旋风器 ） 加 POC 组合的一些试验结果，并对 POC 模型利用 CFD 进行了计算，所有试验均在实际生产中投入运行的除尘系统中进行。

研究结果得知，在特定结构尺寸和运行条件下总效率比改进前提高了 2% ～ 20% ； POC 的阻力约为旋风器本体 10% ，该阻力与渗透气流量无关 （ 在所给参数范围内 ） ；对于直径较大的旋风器，尤其在原旋风器性能不是很高的情况下，加装 POC 的办法对于提高旋风分离的性能很有效。 POC 装置对 3μm 以上粉尘分离很有效，对 3μm 以下的粉尘效果不显著；渗透流量及 POC 装置的离心力对 POC 的性能影响显著；采用穿孔 （ 较小 ） 内挡板可提高分离效率。

这种改进方法特点在于增加的能耗小；保养及维修简单；对于已投入使用的分离系统工程改造方便；成本较低。

三结语