旋風(fēng)除塵器能量損失原因分析

旋風(fēng)除塵器內氣流運動(dòng)非常復雜，有旋流場(chǎng)及若干干擾渦流場(chǎng)，這些渦流場(chǎng)在不同程度上影響除塵效率和阻力損失，尤其是短路流構成上部氣流回轉，使一部分流體在旋風(fēng)筒中轉一周后斜向吹到剛從人口進(jìn)來(lái)的氣體上，導致人口進(jìn)氣偏向筒壁而產(chǎn)生所謂的壓縮現象。壓縮現象使壁面處流速增大，壁面摩擦力增大，同時(shí)使氣流在旋風(fēng)筒上部的回轉圈數增多，必然導致壓力損失增大。因此，可以通過(guò)壓縮現象來(lái)降低壓力損失。

旋風(fēng)除塵器的能量損失主要來(lái)自2個(gè)方面:其一是內旋氣流造成的能量損失(包括出口損失)。在旋風(fēng)除塵器內，粉塵的分離、濃縮和捕集主要是靠外渦旋氣流消耗的能量，屬耗能。內渦旋氣流對粉塵的分離捕集作用不大。內渦旋造成的能量損失，除了內渦旋軸上氣流速度梯度不同造成的內摩擦損失以及排出口連接管段內氣流旋轉造成的摩擦

損失外，主要是由于內渦旋造成的向外的徑向速度，與外渦旋造成的向內的徑向速度相互干擾，造成了內、外渦旋場(chǎng)的摻混、碰撞和摩擦損失。而且由前人的研究可知，渦旋運動(dòng)在整個(gè)旋風(fēng)中引起一個(gè)負壓區，并且壓力在軸上。理論分析證明，普通旋風(fēng)除塵器內渦旋所消耗的能量約為除塵器總能耗的40%一60%(不包括排出管后面由于氣流旋轉所消耗的能量)?！み@表明，有40%一60%的能量沒(méi)有的利用。其二，是由于外渦旋氣流速度梯度的不同造成的內摩擦損失。

為了壓縮現象，可安裝方形導向板，因為安裝方形導向板后，旋轉一周后的氣流呈小曲率半徑旋轉下降，使壓縮流現象被，從而地降低了除塵器的阻力。圖3只是平面示意圖，實(shí)際上除塵器內氣流狀況非常復雜，是三維流動(dòng)，含塵氣流由進(jìn)氣管以較高的速度沿切線(xiàn)方向進(jìn)人除塵器內，在圓筒體與芯管之間的圓環(huán)內作旋轉運動(dòng)，這股氣流受到隨后進(jìn)人的氣流擠壓，繼續向下旋轉，直到錐體底部，隨后折轉向上由芯管排出，由此分析可知，不僅導向板的形狀對效率和阻力有影響，尺寸大小，尤其是高度對效率和阻力都會(huì )有很大的影響，只有適當的形狀和尺寸才具有既能降低阻力又能提的功效。所以有對導向板形狀和尺寸作進(jìn)一步研究。

針對以上原因，為了降低旋風(fēng)除塵器的阻力，研究的著(zhù)眼點(diǎn)在于設法除塵器的內外旋氣流之間的相互摻混、碰撞摩擦造成的能量損失。所以我們可以利用結構的內筒(如圖2所示)，將下行的外渦旋和上行的內渦旋氣流分開(kāi)，地內外渦旋氣流的相互交叉、摻混、碰撞摩擦造成的能量損失。而且此內筒應放置在中心軸處，當減小軸附

近自下向上的氣流區域的切向及軸向速度和增加該區域的靜壓及全壓時(shí)，內筒使氣流以切向速度向外壁移動(dòng)，因此地減小了壓力損失。