旋风除尘器的预过滤效果

旋风除尘器的工作原理与大颗粒物拦截机制

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出来的装置。当含尘气流进入旋风除尘器后，气流会沿器壁由上向下作螺旋形旋转运动（称为外涡旋），在旋转过程中，尘粒在离心力的作用下被甩向器壁，并在重力和向下气流的共同作用下，沿器壁落入灰斗，而净化后的气体则从除尘器的中心向上旋转排出（称为内涡旋）。

对于大颗粒物，其拦截效率主要取决于离心力。根据离心力公式（其中是离心力，是颗粒质量，是颗粒的切向速度，是旋转半径），大颗粒质量较大，在相同的旋转速度和半径下，所受到的离心力也更大。当离心力大于气流对颗粒的曳力和其他作用力时，大颗粒就会被甩向器壁而被拦截。

影响旋风除尘器对大颗粒物拦截效率的因素

结构参数

筒体直径：筒体直径越小，气流旋转半径越小，颗粒所受离心力越大，有利于大颗粒物的拦截。例如，在处理相同的含尘气体时，小型旋风除尘器（筒体直径较小）对大颗粒物的拦截效率可能比大型旋风除尘器更高。一般来说，旋风除尘器的筒体直径在几百毫米到数米之间，具体尺寸根据处理风量和要求的除尘效率等来选择。

进气口尺寸和形状：进气口的尺寸和形状会影响气流进入除尘器后的切向速度和旋转状态。如果进气口面积较大，气流速度相对较低，可能会导致大颗粒物不能获得足够的离心力而无法有效分离；而合适的进气口形状（如矩形，长宽比适当）可以使气流更均匀地进入除尘器，形成良好的旋转气流，提高对大颗粒物的拦截效率。

排气管直径：排气管直径越小，内涡旋的旋转速度越高，外涡旋的切向速度也会相应提高，这有助于提高大颗粒物的离心力，从而提高拦截效率。但是，排气管直径过小会增加气流阻力，影响除尘器的整体性能，需要综合考虑。

操作参数

进口气流速度：进口气流速度是影响旋风除尘器性能的关键因素之一。适当提高进口气流速度，可以增加颗粒的切向速度，从而增大离心力，有利于大颗粒物的拦截。然而，过高的气流速度会导致气流紊乱、压力损失增大，并且可能使已经沉积在器壁的颗粒重新被卷入气流中。一般来说，进口气流速度在 10 - 25m/s 之间较为合适。

气体温度和压力：气体温度会影响气体的密度和粘度。在高温下，气体密度减小，粘度增大，这会影响颗粒的运动和离心力。对于大颗粒物，在高温低压的情况下，由于气体密度减小，颗粒所受离心力可能会有所降低，从而略微影响拦截效率。但在实际应用中，这种影响通常可以通过适当调整其他参数（如进口气流速度）来补偿。

旋风除尘器对大颗粒物拦截效率的大致范围

在理想的设计和操作条件下，旋风除尘器对粒径大于 10μm 的大颗粒物拦截效率可以达到 80% - 95%。但实际效率会受到多种因素的综合影响，如设备的磨损、含尘气体的性质（包括颗粒形状、密度、湿度等）和操作条件的变化等。例如，如果含尘气体中含有大量粘性的粉尘，大颗粒物可能会相互粘结或者粘结在器壁上，影响正常的排灰过程，进而降低拦截效率；如果设备长期运行导致器壁磨损，气流旋转状态发生改变，也会使拦截效率下降。