全文总字数：5057字

双级旋风除尘器的设计

摘要：旋风除尘器是工业生产中常用的除尘设备，主要是用来净化工业生产中产生的空气中的粉尘，防止粉尘浓度过高引起的爆炸以及对工人健康的危害。针对旋风除尘器的工业要求，应用除尘的理论、用流体力学和旋风分离理论知识完成双级旋风除尘器总体结构布置，及各组成部件（包括进气口、排气口、内圆筒体、集风帽、汇风管、圆锥筒体、外圆筒体、灰斗等）的设计。

关键词:旋风除尘器，除尘效率，影响因素，改进方法

1. 研究观点的提出 1.各类工业除尘器的对比

工业生产随着时代的变化发展越来越迅速，同时工业生产中也存在不少的污染问题，粉尘便是其中的一种。工业生产产生的粉尘有一定的毒性，能够导致工人中毒与肺部的纤维化。粉尘的浓度过高能够引起粉尘爆炸，严重危害了生产工人的人身安全。此外大颗粒粉尘进入工厂设备中，容易造成设备的损坏，从而对生产造成阻碍。因此在生产作业时有产生工业污染粉尘的设备必须配备清洁设备：工业除尘器。通过工业除尘器的有限收集就避免了粉尘的扩散和污染环境，因此生产操作工人的健康得到了保障。随着现代工业的迅速发展，各种工业粉尘污染问题层出不穷，因此对除尘设备的技术与要求也越来越高。工业除尘器有重力除尘器，惯性除尘器，电除尘器，湿除尘器，袋式除尘器与旋风除尘器。

通过对比各种除尘器，见表一，可以看出相比旋风除尘器，其他的除尘器对于5微米以下的粉尘颗粒处理效果较好，在别的性能指标上均在一定程度上优于其他的除尘器。根据健康认知，对人体有害的粉尘颗粒直径为0.3mu;m至8mu;m，这些粉尘一般存在于一些工矿企业诸如；炼油厂催化烟气，工业生产中燃烧煤炭产生的废气，水泥厂等。目前以我国国情来看，是无法全部使用成本更高的文氏管除尘器和袋式除尘器以及电除尘器，旋风除尘器是无可替代的。所以决定对现有的旋风除尘器加以改进，提高其除尘效率，同时尽量做到经济适用，使其更加的适合工业生产中的应用，以达到保护工厂的设备和保护工人安全和健康的目的，从而更好的推动工业生产的发展。

在使用过程中旋风除尘器也存在着一些问题，这是本次设计着手解决的问题。比如局部气流的压缩,除尘器的短路流，不同部位的二次扬尘，气流间的相互干扰摩擦，粉尘堆积等。这些问题都会对旋风除尘器的性能产生不可忽视的影响。目前有些问题已经得到较好的解决方法，但是还存在诸如锥体部分局部涡流产生的二次扬尘，排气管内压力损失等问题。这些问题主要是由于旋风除尘器的除尘机制所决定的，旋风除尘器内高速旋转的气流，内部的结构与尺寸变化都会影响除尘器的工作效率。

2.旋风除尘器的工作原理结构

普通的旋风除尘器主要是由进气管，筒体，锥体，排灰管和排气管组成的，结构如图2表示。旋风除尘器主要是由机器内部产生高压旋风，将含有粉尘的气体吸入，进入机器内部后气流由直线运动变为圆周运动，气流沿着内壁由上至下做螺旋状，朝着锥体流去，通常陈称之为外旋气流^（2），含尘气流在旋转过程中产生离心力，粉尘颗粒与内壁碰撞便会失去离心力，靠着进入初速度的动量和重力向排灰管移动。旋转向下的外旋气流在到达锥体的时候因为圆锥的收缩而向除尘器中部聚集，并且切速度不断提高，当到达锥体下端某一位置时，以同样的旋转方向聚集在除尘器中部，从下反转而上做螺旋运动，成为内旋气流，最后净化完的气体从排气管排出。