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提出在普通旋風(fēng)除塵器中增加一個筒壁,這一筒壁將旋風(fēng)除塵設(shè)備內(nèi)部空間劃分為兩個環(huán)形區(qū)域,同時,排氣芯管被移到了下方,排氣芯管中的上升氣流也變成了下降氣流,顆粒物在內(nèi)外兩個外環(huán)形區(qū)域內(nèi)都得到了分離,事實(shí)上,這種旋風(fēng)分離器相當(dāng)于將兩個旋風(fēng)子合到了一起。從理論上講,這種改進(jìn)提高了顆粒物被收集的概率。Y.Zhu型旋風(fēng)除塵器試驗結(jié)果(氣流流量范圍為 10L/min~40L/min,對粒徑范圍為0.6μm~8.8μm顆粒物)與Stairmand旋風(fēng)除塵器的進(jìn)行了比較有:改進(jìn)后的旋風(fēng)除塵器,除塵效率得到提高,并且隨氣流流量的增大而增大;同時,單向閥芬蘭EVAC發(fā)貨快
對于相同無因次尺寸的旋風(fēng)除塵器來說,前者的阻力也小于后者??紤]各方面因素給出相應(yīng)優(yōu)化綜合指標(biāo)得出改進(jìn)旋風(fēng)除塵器性能優(yōu)于傳統(tǒng)的旋風(fēng)除塵器。這種改動后的旋風(fēng)除塵器較原有傳統(tǒng)旋風(fēng)除塵器結(jié)構(gòu)稍為復(fù)雜。實(shí)際應(yīng)用中的系統(tǒng)都比較龐大,采用新的旋風(fēng)除塵器替代原有旋風(fēng)除塵器,勢必導(dǎo)致工程量和成本比較大。基于這一想法,很多研究者尋找不改變原有旋風(fēng)除塵器結(jié)構(gòu),而通過增加附加部件為提高旋風(fēng)性能。
由于旋風(fēng)除塵器對微細(xì)顆粒物效率較低,尤其對PM10(粉塵粒徑小于10μm的顆粒物)的除塵效率隨著顆粒直徑減小逐漸降低。也就是說,在旋風(fēng)除塵器的運(yùn)行過程中,絕大部分微細(xì)粉塵穿透了分離區(qū)域,導(dǎo)致對微細(xì)粉塵效率下降。A.Plomp等(1996年)提出了加裝二次分離附件的一種旋風(fēng)除塵器,見圖3示意圖。二次分離附件設(shè)置在旋風(fēng)除塵器本體頂部,稱之為POC(pos
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POC二次分離作用是利用排氣芯管強(qiáng)旋流作用使微細(xì)粉塵受離心力作用向邊壁運(yùn)動,并與擋板相撞后,通過縫隙1掉入擋板下部的殼體中,另一部分即使在一開始沒有與邊壁相撞,但由于始終受到離心力的作用,在到達(dá)POC頂部時,其中也有很大一部分通過縫隙2處而進(jìn)入擋板與殼體之間的空間,隨后由于 POC中主氣流的約10%通過縫隙形成滲透流,在滲透推動下,顆粒物被吹出殼體。許多研究者通過旋風(fēng)除塵器內(nèi)部氣流流動研究認(rèn)為:旋風(fēng)除塵器氣流速度分布在徑向上呈軸不對稱或出現(xiàn)偏心。尤其在錐體下部靠近排塵口附近,有明顯的"偏心";排氣管下口附近,徑向氣流速度較大,有"短路"現(xiàn)象。氣流偏心或短路不利于粉塵分離。
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研究結(jié)果得知,在特定結(jié)構(gòu)尺寸和運(yùn)行條件下總效率比改進(jìn)前提高了2%~20%;POC的阻力約為旋風(fēng)除塵器本體10%,該阻力與滲透氣流量無關(guān)(在所給參數(shù)范圍內(nèi));對于直徑較大的旋風(fēng)除塵器,尤其在原旋風(fēng)除塵器性能不是很高的情況下,加裝POC的辦法對于提高旋風(fēng)分離的性能很有效。POC裝置對3μm以上粉塵分離很有效,對3μm以下的粉塵效果不顯著;滲透流量及POC裝置的離心力對POC的性能影響顯著;采用穿孔 (較小)內(nèi)擋板可提高分離效率。