【正文】 如下： 如催化反應(yīng)的原料氣中如有固體微粒，會(huì)嚴(yán)重影響催化劑的效能，必須在原料氣進(jìn)入反應(yīng)器之前把它除掉。 在生產(chǎn)中排放廢氣之前，要盡量分離出其中的固體微粒，以便開(kāi)展綜合利用和保護(hù)環(huán)境。除塵設(shè)備在化工生產(chǎn)中應(yīng)用極為廣泛，而在某些基本化學(xué)工業(yè)如硫酸、合成氨等，除塵器歷來(lái)被作為關(guān)鍵設(shè)備。 鑄造車間里配套使用的除塵設(shè)備絕大部分為旋風(fēng)除塵器。調(diào)查表明，有50%的旋風(fēng)除塵器未正常運(yùn)行，表現(xiàn)為漏風(fēng)、堵塞。 對(duì)除塵下灰的處置，是旋風(fēng)除塵器運(yùn)行管理的一部分，但目前旋風(fēng)除塵器使用部門(mén)只重視煙塵是否達(dá)標(biāo)情況，忽視對(duì)除塵下灰的處置管理。（1） 負(fù)壓除塵系統(tǒng)中，除塵器設(shè)置在通風(fēng)機(jī)之前（負(fù)壓段或吸入段）。通風(fēng)機(jī)受磨損大大減低，運(yùn)行壽命長(zhǎng)，處理初濃度高的含塵氣體時(shí)，一般采用負(fù)壓除塵系統(tǒng)。負(fù)壓除塵系統(tǒng)的漏風(fēng)率為5%~10%，加大了通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量，增加了電耗。（2） 正壓除塵系統(tǒng)中，除塵器設(shè)置在通風(fēng)機(jī)之后（正壓段或壓入段）。以下，粉塵磨損較弱，粉塵粒度小的條件下使用。③除塵器的圍護(hù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，如正壓袋式除塵器的圍護(hù)結(jié)構(gòu)不需要密封，只要防雨即可，設(shè)備制造，安裝簡(jiǎn)便，造價(jià)低。除塵器有一定的消聲作用。粉塵密度ρc：1960kg/m3； 4。根據(jù)除塵系統(tǒng)的分類以及技術(shù)要求，最終選擇旋風(fēng)除塵器利用旋轉(zhuǎn)的含塵氣體所產(chǎn)生的離心力，將粉塵從空氣中分離出來(lái)的一種干式凈化設(shè)備，成為旋風(fēng)除塵器。旋風(fēng)除塵器對(duì)于大于10μm的較粗粉塵，凈化效率很高。 優(yōu)點(diǎn) (1)旋風(fēng)除塵器內(nèi)部沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件。 (2)制作、管理十分方便。 (4)作為預(yù)除塵器使用時(shí)，可以立式安裝，使用方便。 (6)可耐400℃高溫，如采用特殊的耐高溫材料，還可以耐受更高的溫度。 (8)可以干法清灰，有利于回收有價(jià)值的粉塵。(2)磨損嚴(yán)重，特別是處理高濃度或磨損性大的粉塵時(shí)，入口處和錐體部位都容易磨壞。(4)由于除塵效率隨筒體直徑增加而降低，因而單個(gè)除塵器的處理風(fēng)量受到一定限制。含塵氣體從進(jìn)氣口以較高的速度沿外圓筒的切線方向進(jìn)入時(shí)，氣流將由直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)閳A周運(yùn)動(dòng)，并向上、向下流動(dòng)，向上的氣流被頂蓋阻擋返回，向下的氣流在內(nèi)外圓筒間的筒體部位和椎體部位作自上而下的螺旋線運(yùn)動(dòng)。旋轉(zhuǎn)下降的外旋氣流在圓錐部分運(yùn)動(dòng)時(shí)隨圓錐的外收縮而向除塵器中心靠攏，當(dāng)氣流達(dá)到椎體下端某一位置時(shí)便以同樣的旋轉(zhuǎn)方向從旋風(fēng)除塵器中部，形成一股由下轉(zhuǎn)向上的螺旋線運(yùn)動(dòng)。圖2旋風(fēng)除塵器 1─排灰管；2─圓錐體；3─圓筒體； 4─進(jìn)氣管；5─排氣管；6─頂蓋 旋風(fēng)除塵器的性能指標(biāo)除塵器性能包括流量、壓力損失和除塵效率，此外還應(yīng)包括設(shè)備的耐用年限以及維修難易等經(jīng)濟(jì)性能。除塵器流量為給定值，一般以體積流量表示。在操作溫度、壓力下則取m3/min或m3/h即可。在濕度大的場(chǎng)合，即使有少許的溫度變化，由于水蒸氣凝結(jié)分離也會(huì)使氣體體積發(fā)生相當(dāng)大的變化，這一點(diǎn)應(yīng)當(dāng)注意。（二）壓力損失除塵器的壓力損失是指含塵氣體通過(guò)除塵器的阻力，對(duì)除塵器的重要性能之一。除塵器的壓力損失和管道、風(fēng)罩等壓力損失以及除塵器的氣體流量為選擇風(fēng)機(jī)的根據(jù)。除塵器的壓力損失一般表達(dá)式為： （21）式中 ──除塵器的壓力損失，Pa； ──除塵器的阻力系數(shù)，無(wú)因次； ──操作溫度與壓力下的氣體密度，kg/m3； ──通過(guò)除塵器的氣速，m/s。它的表達(dá)式為： （22） （22a）式中 ──除塵效率，%； ──除塵器進(jìn)口處的粉塵流入量，g/s； ──除塵器出口處的粉塵流出量，g/s； ──除塵器分離捕集的粉塵流量，g/s。粉塵濃度單位中的m3（標(biāo)）是指含塵氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積。而式（22b）是對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)中的除塵器進(jìn)行粉塵采樣，供現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)時(shí)應(yīng)用的。需要指出，除塵效率是對(duì)特定的粉塵、除塵器及其運(yùn)轉(zhuǎn)條件而言的，缺乏一般性。（四）分級(jí)除塵效率除塵效率作為除塵器性能的局限性是很大的，它受塵粒大小的影響很大。分級(jí)除塵效率就能更好地反映除塵器的性能。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為： （24）或 （24a） 式中 ──進(jìn)口處平均粒徑為μm，粒徑范圍在內(nèi)的粉塵量，g/s； ──出口處平均粒徑為μm，粒徑范圍在內(nèi)的粉塵量，g/s； ──平均粒徑為μm，粒徑范圍在內(nèi)的粉塵捕集量，g/s。而粒徑分布規(guī)律可以用粉塵的粒徑分布曲線（或?yàn)榱椒稚⒍龋﹣?lái)表示。（筒體直徑） 一般，旋風(fēng)除塵器的直徑越小，旋轉(zhuǎn)半徑越小，粉塵顆粒所受的離心力越大，旋風(fēng)除塵器的除塵效率也就越高。另外，筒體太小容易引起堵塞，尤其是對(duì)于黏性物料。工程上常用的旋風(fēng)除塵器的直徑（多管式旋風(fēng)除塵器除外）是在200mm以上。2. 旋風(fēng)除塵器高度 通常，較高除塵效率的旋風(fēng)除塵器，都有較大的長(zhǎng)度比例。足夠長(zhǎng)的旋風(fēng)除塵器，還可以避免旋轉(zhuǎn)氣流對(duì)灰斗頂部的磨損。因此，提出了旋風(fēng)除塵器自然長(zhǎng)度l這一概念。一般常取旋風(fēng)除塵器的圓筒段高度，=(～)。另外，在“自由旋轉(zhuǎn)區(qū)”采用圓錐型結(jié)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)半徑可逐漸變小，使切向速度不斷提高，離心力隨之增大，這樣，除塵效率將會(huì)隨離心力的增加而提高。旋風(fēng)除塵器的圓錐高度，直接與圓錐體的半錐角和錐體下端排灰口直徑有關(guān)。所以，半錐角不宜過(guò)大，另外，它還取決于粉塵顆粒的物理性質(zhì)，一般30176。減去粉塵的內(nèi)摩擦角?！?5176。為防止由于核心旋流與錐壁接觸時(shí)將已分離下來(lái)的粉塵重新卷入核心旋流，而造成二次夾帶，要求排灰口直徑不得小于。即通過(guò)排灰口的粉塵的質(zhì)量流速不宜過(guò)大。但排灰口直徑越大，則會(huì)有較多的氣體進(jìn)入灰斗，形成激烈的旋渦氣流，反而容易將已捕集的粉塵重新卷起，影響除塵效率。切向進(jìn)口又分為螺旋面進(jìn)口、漸開(kāi)線進(jìn)口及切向進(jìn)口。這種進(jìn)口型式的旋風(fēng)除塵器外形尺寸緊湊。但由于圓形進(jìn)口管與旋風(fēng)除塵器器壁只有一點(diǎn)相切，而矩形進(jìn)口管其整個(gè)高度均與筒壁相切。矩形寬度和高度的比例要適當(dāng)，通常長(zhǎng)而窄的進(jìn)口管與器壁有著更大的接觸面。但過(guò)長(zhǎng)而窄的進(jìn)口也是不利的。一般矩形進(jìn)口管高與寬之比為： =2～3； =(～)； =(～)水平進(jìn)口管的位置通常有兩種見(jiàn)圖5 圖5水平進(jìn)口管的位置 一種與旋風(fēng)除塵器的頂蓋相平，這有利于清除上旋流；另一種則與頂蓋由一定距離，這可使細(xì)粉塵富集在頂蓋下面的上旋流中，通過(guò)旁室將其送入主旋流進(jìn)一步分離，以減少短路機(jī)會(huì) 常見(jiàn)的排氣管型式有直管型和收縮型兩種，如圖6所示： 圖6排氣管的基本型式在相同的排氣管直徑下，下端采用收縮型式，既不影響旋風(fēng)除塵器的除塵效率，又可以降低阻力損失。一定范圍內(nèi)，排氣管直徑越小，則旋風(fēng)除塵器的除塵效率越高，壓力損失也越大。當(dāng)=～3時(shí)，除塵效率達(dá)到最高點(diǎn)。所以在旋風(fēng)除塵器設(shè)計(jì)時(shí)，需控制D0/de在一定的范圍內(nèi)，即排氣管直徑不能取得過(guò)小，以免帶來(lái)動(dòng)能消耗過(guò)大的后果。因此，排氣管的插入深度hc直接影響旋風(fēng)除塵器的性能。同時(shí)也增多了二次夾帶了機(jī)會(huì)。但插入深度過(guò)小，或甚至不插入筒體，會(huì)造成正常旋流核心的彎曲，甚至破壞，使其處于不穩(wěn)定狀態(tài)。因此，插入深度要適當(dāng)。一般都把它僅看作是排除粉塵的裝置。因此，二次夾帶的機(jī)會(huì)也就更多。常見(jiàn)兩種灰斗見(jiàn)圖7 圖7常見(jiàn)兩種灰斗（二）氣體常數(shù)對(duì)除塵性能的影響。從理論上來(lái)說(shuō)，旋風(fēng)除塵器的壓力損失與氣流量的平方成正比因而也和入口風(fēng)速的平方成反比（與實(shí)際有一定偏差） 入口流速增加，能增加塵粒在運(yùn)動(dòng)中的離心力，塵粒易于分離，除塵效率提高。因此，旋風(fēng)除塵器的入口風(fēng)速宜選取18~23m/s。氣體的含塵濃度對(duì)旋風(fēng)除塵器的除塵效率和壓力損失都由影響。由于含塵濃度的提高，粉塵的凝集與團(tuán)聚性的提高，因而凈化率有明顯提高，但是高的速度比含塵濃度增加的速度要慢得多，因此，排出氣體的含塵濃度總是隨著入口處的粉塵濃度的增加而增加。立即 氣體的密度越大，除塵效率越小。所以，其對(duì)除塵效率的越小較之固體密度來(lái)說(shuō)，也可以忽略不計(jì)。所以，除塵器效率的隨著氣體氣體黏度的增加而降低。氣流量為常數(shù)時(shí)，黏度對(duì)除塵效率的影響可按下式進(jìn)行近似計(jì)算： 式中，、為a、b條件下的總除塵效率，、為a。（3） 粉塵的物理性質(zhì)對(duì)除塵器的影響。所以大顆粒所占百分?jǐn)?shù)越大，除塵效率越高。臨界粒徑或和顆粒密度的平方根成反比，密度越大或越小，除塵效率也越高。影響旋風(fēng)除塵器性能的因素，除上述外，除塵器內(nèi)壁粗糙度也會(huì)影響旋風(fēng)除塵器的性能。所以在旋風(fēng)除塵器的設(shè)計(jì)中應(yīng)避免出現(xiàn)沒(méi)有打光的焊縫，粗糙的法蘭連接點(diǎn)等。這可由Rosin的臨界粒徑計(jì)算公式看出。但氣速太高，氣流的湍動(dòng)程度增加，二次夾帶嚴(yán)重。過(guò)高的氣速，對(duì)具有凝聚性質(zhì)的粉塵也會(huì)起分散作用。氣體通過(guò)旋風(fēng)除塵器的壓力損失，和氣體的進(jìn)口速度的平方成正比。因此，在設(shè)計(jì)旋風(fēng)除塵器的進(jìn)口截面時(shí)，必須使進(jìn)口氣速為一適宜值。其次，進(jìn)口氣速過(guò)大，也會(huì)加速旋風(fēng)除塵器本體的磨損，降低旋風(fēng)除塵器的使用壽命。（2）氣體流量氣體流量Q對(duì)總除塵效率的影響可近似用下式估算： （26）式中 、──分別為條件、情況下的總除塵效率，%； 、──分別為條件、情況下的氣體體積流量，m3/s。、黏度、壓力和溫度氣體的密度對(duì)除塵效率的影響可以在臨界粒徑計(jì)算公式中得以表明，即氣體密度越大，臨界粒徑亦越大，故除塵效率下降。所以，其對(duì)除塵效率的影響較之固體密度來(lái)說(shuō)，也可以忽略不計(jì)。黏度的影響在計(jì)算除塵器壓力損失時(shí)常忽略不計(jì)。所以除塵效率是隨著氣體的黏度的增加而降低。氣體流量為常數(shù)時(shí)，黏度對(duì)除塵效率的影響可按下式近似計(jì)算： （27） 式中 、──分別為條件、條件下的總除塵效率，%； 、──分別為條件、條件下的氣體黏度，kg?s/m2。氣體黏度變化，直接與溫度的改變有關(guān)，因此必將引起實(shí)際流量的變化。旋風(fēng)除塵器的除塵效率，隨粉塵濃度增加而提高。另外，在含塵濃度大時(shí)，大顆粒向器壁移動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)空氣曳力，也會(huì)將小顆粒夾帶至器壁而被分離。但值得注意的是，含塵濃度增加后除塵效率雖有提高，可是排氣管排出之粉塵的絕對(duì)量也會(huì)大大增加。 （28） 式中 、──分別為、條件下的含塵濃度，g/m3(標(biāo))。處理含塵氣體的壓力損失要比處理清潔空氣時(shí)小，當(dāng)進(jìn)口塵濃度為1～2g/m3(標(biāo))時(shí)，壓力損失可以降低到近清潔氣體的60%。這是因?yàn)闅怏w中即使含有少量顆粒，也會(huì)使氣體的內(nèi)摩擦力增加。因而，壓力損失也就下降。（三）固體粉塵的物理性質(zhì)固體粉塵的物理性質(zhì)主要指顆粒大小、密度與粉塵的粒級(jí)分布。（即粒徑）對(duì)旋風(fēng)除塵器性能影響較大粒徑的顆粒在旋風(fēng)除塵器中會(huì)產(chǎn)生較大的離心力，有利于分離。粉塵單顆粒密度對(duì)除塵效率有著重要的影響。它們的關(guān)系是：由上式所得的結(jié)果，按等除