d
1
exp
0.693
d dc
p 50
1
n 1
•
n 1 1 0.67 D 0.14
T
0.33
•
283 D——旋风器的直径
• 2．由 • 3．
与 d p d 50
的关系图查取
总 Ri di
23
（四）影响效率的因素
• 1．工作条件
• 1率）增进大口。但速不度能V过I,V大I增，大过，大则会切影向响速气度流V运θ增动大的，方d向cp减（小剧，烈效、
方向混乱），破坏了正常的涡流运动，另外阻力会加大，故 常选用V2=12—25m/s。
• 2）除尘器的结构尺寸
• 一般而言，直径越小，Ft越大，则效率越小，过小易逃逸。 出口管直径减小，则r0减小，减少了内涡旋，则效率增大。 但dpp减小阻力会增大，故不能太小。
• 筒体长度增大，则效率增大，但过大阻力会增大，所以，筒 体长度不大于5倍筒体直径。另外，希望锥体长度大一点， 这样会使切向速度大和距器壁短。
9
切向速度的分布
气
流
中
心 D Di e
速
度 分
外 涡 旋 Di
布
内涡旋
D
外 筒 壁
10
2．气流的速度
• a．切向速度Vt
• 外涡旋：Vt随半径r的减小而增大，在内外涡旋
的 交 界 面 上 Vt 最 大 ， 交 0.65)rp，rp为排出管半径。
界
面
半
径
r0≈(0.66～
• 内涡旋：Vt随半径r的减小而减小。
• 旋风器斜放对效率影响不大。
• 24
• 气流从除尘器顶部向下高速旋转时，顶部压力下 降，一部分气流会带着细尘粒沿外壁面旋转向上， 到达顶部后，在沿排出管旋转向下，从排出管排
出。这股旋转向上的气流称为上涡旋。
8
• 2．气流的速度 • 为方便，常把内外旋流气体的运动分解
为三个速度分量：切向速度Vθ、径向速 度Vr、轴向速度Vz。 • 1）切向速度 • 切向速度是决定气流合速度大小的主要 速度分量，也是决定气流质点离心力和 颗粒捕集效率的主要因素。
压
力
全压
分
布
静压
14
尘粒在旋风器中受到两个力的作用：
a.离心力
b.向心力
Vt
ft · fd
ft
· ·
fd
Vr
15
• 离心力ft：
ft
mVt2 r
6d3pVrt2
球形
• 向心力fd：
•
fd 3Vrdp (Rep≤1时)
16
• 在交界面上尘粒有三种情况：
• ①ft>fd 移向外壁 • ②fd>ft 移向内壁 • ③ft=fd 进去50%，出来50%，即除
• A——进口面积，a×b；
• L——筒体长度；
• H——锥体长度；
• dpp——排出管直径。
21
• ξ的求法： • 1）Shepherd—Lapple式，
k BH
Da
2）Louis—Thodore式，
1
1
7.38kHDe2BLD．经验式：水田木村典夫
尘效率为50%。 • 一般而言：dp(100%)≈2-3dp(50%)
17
• 为什麽忽略了粉尘的质量呢？因为重力
等于mg，离心力
Ft
m Vt2 y
• 设Vt=30m/s，r=0.1m，
Vt2 900
重Ft力
r g
0.1 900 9.8
• 离心力远远大于重力，故重力可忽略。
18
• 半分离直径的求法：
• 特点：结构简单、占地面积小，投资低， 操作维修方便，压力损失中等，动力消 耗不大，可用于各种材料制造，能用于 高温、高压及腐蚀性气体，并可回收干 颗粒物。
• 缺点：效率80%左右，捕集<5μm颗粒的 效率不高，一般作预除尘用。
3
一、工作原理
1．除尘器内气流与尘粒的运动
• 气流从宏观上看可归结为三个运动：外 涡旋、内涡旋、上涡旋。
• 1．拉波尔经验表达式：适用于切线、螺旋、
蜗壳式入口旋风器。
1
•
dc5 0
gHB2
2
pQ2NL1H L22H 2L1L2
• H、B——气流入口的宽度与高度； • L1、L2——圆筒与圆锥的高度。
19
• 临界粒径dcp
• 根据假想圆筒理论求取
• 由 ft=fd 得：
1
dcp
180VVr02ty0
• 某一断面上的切向速度分布规律为： Vt rn 常数
• 外旋：n=0.5，有 Vt r2 c
• 内旋：n=-1， 有 Vt /r——常数
• 内外交界面：n=0，有Vt=常数，最大，对应直 径为Di,Di=(0.6～1.0)De(排气管直径)。
11
• B. 径向速度Vr：
• 假设内外涡旋的交界面是圆柱面，外涡 旋均匀通过该柱面进入内涡旋，那麽认 为气流通过此圆柱面时的平均速度就是 外涡旋气流的平均径向速度Vr。 Vr Q/F
§5-3 旋风除尘器 cyclone separator
旋风除尘器是利用旋转气流 产生的离心力使尘粒从气流中分 离的，用来分离粒径大于10μm的 尘粒
1
整体 概述
一 请在这里输入您的主要叙述内容
二
请在这里输入您的主要 叙述内容
三 请在这里输入您的主要叙述内容
2
• 旋风除尘器是利用旋转气流产生的离心 力使尘粒从气流中分离的，用来分离粒 径大于5—10μm以上的的颗粒物。工业上 已有100多年的历史。
4
内 上 内 外
5
6
7
• 含尘气流由进口沿切线方向进入除尘器后，沿器 壁由上而下作旋转运动，这股旋转向下的气流称
为外涡旋（外涡流），外涡旋到达锥体底部转
而沿轴心向上旋转，最后经排出管排出。这股向
上旋转的气流称为内涡旋（内涡流）。外涡
旋和内涡旋的旋转方向相同，含尘气流作旋转运 动时，尘粒在惯性离心力推动下移向外壁，到达 外壁的尘粒在气流和重力共同作用下沿壁面落入 灰斗。
2
• r0——假想圆柱面半径 • 当处理气量为Q(m3/s)时，则
• 代入上式得：
1
•
9Q 2
dcp
Li
pV2
Q2riLiVr
20
•
2．阻力：P
V
2 2
2g
•
ξ——阻力系数
• 缺乏实验数据时，可用下式表示：
•
•
KA D
d
2 pp
LH
P
Pn
TnP TP n
• K——常数，等于20—40；
• Q——处理气体量； F——假想圆柱面 表面积。
12
二、临界粒径与压降
• 1.半分离直径cut diameter
• 分级效率为50%的粉尘粒径为半分离直 径或切割直径dc50。
• 临界粒径dcp愈小，除尘效率愈高。 • 2.除尘器内的压力 降pressure drop
13
除尘器内的压力 分布 pressure distribution