对旋风分离器的误解

zhz07 · 发表于 2009-12-12 00:01:52

摘自博客： blog.sina.com.cn/zhz07

为了在不同的场合和条件下经济高效地应用旋风分离器，工程师有必要重新认识和理解这种分离器，摒弃一些误解。

误解1：旋风分离器只适合收集不小于5到10微米的尘粒。这个认识实在是太过简单，因为它忽视了两个重要因素：尘粒的密度和分离器的压降。一些木质和纸质尘粒的密度只有大约0.48g/cm3, 但一些重金属的尘粒密度却可以达到11.2
g/cm3。在其他条件都不变的情况下，一个旋风分离器收集密度为2.0 g/cm3的2微米的尘粒的效率为20.6%，收集木质的同样粒径的效率则下降为0.1%，但当收集同样粒径的铅粒时，效率则上升到91.1%。如果把气流流量加倍，则分离器的压降将上升约4倍，那么对密度为2.0 g/cm3 的2微米的尘粒的效率上升为60.9%.（数据从下列实验中取得：旋风分离器的筒体直径：2m，气流量：16990m3/hr，尘粒密度：2.0g/cm3，空气密度：1.2kg/m3，气体粘度：0.018cp，粉尘负荷：38.5kg/hr，压降：74mmH2O)

因此，和通常的认识相反，旋风分离器可以收集极微细尘粒，粒径甚至小到1微米或更小。

误解2：旋风分离器通常在50-254mmH2O 压降范围内操作运行。其实旋风分离器的压降直接和气流的密度息息相关。在污染控制应用中，空气的密度通常是1.2 kg/m3；但是，在工业工艺过程中，空气的温度（在-6.7oC到1093 oC之间或更大范围）和压力（从负0.67bar真空到17barg范围或更大范围）会有很大变化。因此，导致空气的密度也发生巨大的变化（在0.16 kg/m3到25.63kg/m3 或更大范围）。所以，决定于气体密度的旋风分离器的压降则可能有上下到160倍的变化。

也许被误解2忽视的最重要的因素是气体的入口速度。大多数的文章或文献都推荐或认为气体入口速度应介于6m/s 到30 m/s之间；在大多数的工业应用中又将这个速度缩到12 m/s 到18m/s之间。然而，试验室试验和实际应用都表明气流入口速度可以低到3m/s，和可以高到或超过45m/s。我们知道分离器的压降和入口速度的平方成正比。

误解3：旋风分离器越小，分离效率越高。这个被广泛认同的观点经常让工程师们选择不适当的旋风分离器或当一个简单的旋风分离器就可以满足使用要求的情况下，却选择了一个更复杂的除尘设备（例如布袋除尘器）。其实这种旋风分离器尺寸大小和效率的关系只适用于对比从同一个旋风分离器家族系列出来的两个大小不同的分离器。（一个旋风分离器家族系列指的是其中任两个旋风分离器的对应尺寸都成比例）。

对于从不同家族系列中挑两个大小不同的分离器，这个观点不一定成立。所以我们称它为一个误解。

误解4：旋风分离器在正压下比在负压下工作的更好。要达到额定的工作性能，旋风分离器必须把收集下来的尘粒排放到一个有一定容积和密封的料斗空间。如果满足了这个要求，旋风分离器的工作性能和风机的位置没有关系，也就是在正压下或负压下工作都是一样的。

应该注意的是，这个接受尘粒的密闭的料斗的空间大小是很重要的。在一个高效的旋风分离器中，在下锥体尘粒排放口处有很强的涡旋，如果料斗空间过小且有尘粒在此处积聚，二次夹带就不可避免。假如这个料斗空间不密封的话，空气泄漏进旋风分离器，二次夹带也不可避免，即使分离器是在正压下运行。

为了避免这些情况的发生，分离用的料斗必须是密封的，没有漏气。它的空间必须有不小于2倍锥体尘粒排放口直径的直径，和不小于3到4倍锥体排放口直径的高度。另外，尘粒绝不允许在此空间积聚，必须及时排出。旋转锁气阀或双层给料阀可以帮助料斗密封。

nick · 发表于 2009-12-12 13:48:20

我们的整套设备也用旋风分离器，但是分离的效果不是很好．看到LZ的分析有很大的收获．谢谢！

nglmn · 发表于 2009-12-25 17:05:39

楼主真是一位敬业的人士！
其实这个问题在我前一段时间搞设计时就已经对本厂的几位行家提出过一些个人的看法，但是由于我是一位新手，他们听了以后说，他们已经做了几十年了没有一个退回来的，也没有一个厂家来质问性能问题。我没有办法呀......只有在我自己开创时再用了！

zhz07 · 发表于 2010-1-21 00:06:11

楼上的两位，如有需要可以交流，我的邮箱： zhz07@163.com

弘昊1030 · 发表于 2010-1-21 15:59:17

我公司也一直在使用~倒是没有像LZ那样使用的完全~~LZ敬业

qiuye35 · 发表于 2010-9-8 17:55:54

好像有点道理，只是不知道楼主有没有具体的设计图纸啊？

kwx · 发表于 2010-9-15 12:44:13

如果按设计处理风量可以选择一个大的直径旋风分离器,也可以分成两个小的分离器,虽然两个小的价格要比一个大的高, 但实际使用中还是小的分离效果好!(分离木粉尘), 不知你分析,认为怎样比较好? 有个工厂我设计是采用3个分离器连在一起处理效果非常好,风压328mmh2O,

FENGXING-1978 · 发表于 2010-10-11 20:54:51

学习学习学习在学习

wcyxy · 发表于 2012-1-16 12:53:36

有具體的設計資料就好了~

darnary009 · 发表于 2012-4-2 16:22:55

我们公司生产过，但我不是做技术，不懂用途

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