旋风除尘器国内外技术发展状况

旋风除尘器利用含尘气体在筒体内作螺旋式运动，尘粒因随气流旋转而获得较大的离心力，使得尘粒能够从气体中分离。尘粒被捕集于筒体壁，再借助重力及气流向下的推力落人灰斗。
　　旋风除尘器是19世纪后期发展起来的除尘技术，具有结构简单、造价成本低、动力消耗小等优点，对粉尘的物理性质没有要求，适用于大多数粉尘的分离，被许多行业用于含尘气体的初级分离常与其他除尘器结合使用。旋风除尘器内部气固流动情况复杂，气流容易出现短路流，锥体部分出现局部涡流，造成不同部位的二次扬尘，筒体内部粉尘堆积。一般情况下，尘粒受到的离心力是自身重力的52500倍时除尘效率较高，但离心力和除尘器筒体的直径成反比，在气体处理量较大时，对粒径在10μm以下的细颗粒粉尘的分离效果差，除尘效率较低。由于旋风除尘器内旋流强，容易出现颗粒夹带现象，使得己经被分离颗粒重新被带回到气流中。一般只经一次旋风分离除尘，除尘效率难以满足工业要求。因此近年来学者越来越多的投入到旋风除尘器的结构改进研究中。
　　孙帅等对传统旋风除尘器的结构进行改进，提出了PV型、径向入口型、压力容器型三种高压旋风分离器结构。通过实验研究与模拟发现具有长圆切向入口，压力容器型的旋风分离器拥有高的除尘效率，适用于高温高压含尘气体的分离。邓清方等利用Muschelknautz模型设计一种新型旋风分离器，并用Fluent流体计算软件对旋风分离器内部流场进行分析。结果表明，颗粒质量所占比重增大，气流在各方向上的运动速度会降低，旋风除尘器的捕集能力提高，但会加剧对分离器壁面的磨损。陈曦等设计了一种新型微雾旋风除尘系统，将微雾技术用于旋风除尘技术中，雾滴颗粒捕捉粉尘颗粒后沉降到灰斗中，颗粒不易再次被气流卷起，避免了二次扬尘，除尘效率达到，解决了煤矿细颗粒粉尘难以捕集的问题。王立新等对自主设计的双循环旋风分离器进行了数值模拟，探究提效率的优结构。
　　结果表明，将主进气口设在筒体的中部，回流口设在顶部，能够进气口附近的二次流，避免短路流的出现，对大于3μm颗粒的除尘效率能够接近100%。刘章勇等设计了一种新型除尘器，在旋风除尘器的内部设置了内流道，减弱了除尘器内的内旋流，降低了气流的速度梯度及能量损耗。可以实现对1.4~4μm细颗粒及雾滴分离，除尘效率进一步提高。许朋等在换热除尘的机理上提出了热管式旋风除尘器，除尘器和换热热管结合使用，除尘的同时经热管换热，达到换热除尘的目的。不仅提高了除尘效率，而且能够回收高温烟气的余热。
　　Hesham.M用Eulerian-Lagrangian方法对旋风除尘器排气管大小进行研究。发现增加排气管的直径能够减小压降，而且有利于提高分离效率。而排气管的长度对压降及分离效率的影响并不显著。Irfan等对旋风分离器进行了改进，将传统旋风除尘器中圆锥形外缸改装为圆形外缸和可以移动的旋风限幅器，能够根据入口风速调节旋风分离段的长度，改装后除尘器压降降低，分离效率提高。