旋风除尘器二次扬尘的影响因素及改进方案
一20一 扣渗CE卅ENT 2008№N 6
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旋风除尘器二次扬尘的影响因素及改进方案
王宇虹，姜大志
(江南大学机械工程学院，江苏无锡214100)
摘要：对旋风除尘器二次扬尘的影响因素进行了分析，总结出锥体部分的结构影响分离效率，对锥体部分进行了结构
改进，形成双排灰结构，以提高旋风除尘器的分离效率，为进一步挖掘旋风除尘器的潜能开辟新的思路。
关键词：旋风除尘器；双排灰；锥体部分；二次扬尘
Abstract：The influence faetors of reentrainment of cyclone dust collector were analyzed．The result showed that the
structure of conical part of collector influenced separation efficiency，SO it was renovated with double ash discharge structure
to improve the separation efficiency of collector．’Ihe renovation provided a new way to develop the potency of cyclone dust
collector．
Key words：cyclone dust collector；,double ash discharge stmcture；conical part；reentrainment
First author's address：School of Mechanical Engineering，Jiangnan University，Wuxi 2 1 41 00，Jiangsu，China
中图分类号：TQl72．688．2 文献标识码：A 文章编号：1002-9877(2008)06-0020--02
二次扬尘是指已分离沉积到壁面上的粒子被向
上流动的气体带走，进入洁净气流而排出除尘器，它
在旋风除尘器的圆筒体和圆锥体部分都存在，但是锥
体部分的二次扬尘最严重，有研究n1表明，由锥体部分
引起的粉尘夹带量占从排气管带出粉尘总量的20％
-30％，严重影响了旋风除尘器的除尘效率。
本文通过分析旋风除尘器锥体部分的二次扬尘
严重的主要因素，提出一种新的改进后的锥体部分结
构，以减少二次扬尘。
1影响旋风除尘器二次扬尘的主要因素
1．1锥体部分的灰尘
经旋风除尘器分离下来的灰尘粒子从圆筒段到
圆锥段在慢慢增厚，尤其到锥体下部时，灰尘达到一
定厚度，然后慢慢落入灰斗。由于锥体壁面上灰尘沉
积的厚度比圆筒壁面的厚，所以内旋气流在锥体部分
更容易带走尘粒。
1．2锥体表面沉积的细粉
一般除尘器，5¨m以上的颗粒很快沉积到壁面，
灰尘表面大约是3-51山m的粒子。二次扬尘产生时，由
于表面粒子的离心力小，比较容易被卷走。
1．3涡流的影响
流经锥体的外层旋流在锥体底部向上反转时产
生涡流，该涡流可以将粉尘重新卷起。
1．4灰斗返混
在旋风除尘器内，从气流中得以分离并聚集在器
壁处的粉尘主要依靠下行气流的推动排入灰斗。这
样，不可避免地会有一部分气流进入灰斗，而后再返
回除尘器内，从灰斗返回的这部分气流总会夹带回灰
斗内已分离的部分粉尘，形成灰斗返混现象121。
1．5湍流的影响
不断旋转的粒子，随着在圆锥壁面上的下降，旋
转曲率半径越来越小，旋转速度越来越大，对传统型
旋风除尘器进行速度和流场仿真模拟，其结果见
图1和图2。
2008．No．6 王宇虹，等：旋风除尘器二次扬尘的影响因素及改进方案 一2l一
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从图1可以看出，旋风除尘器在进气口处切向速
度较大，到了锥体部分，切向速度变大。对应在图2
中，可以看到随着切向速度的增大，锥体部分的湍流
运动也变得剧烈。湍流是不规则的运动，所以一部分
粒子没有沉积到锥体壁面，就很容易被上升气流带
走。
综合分析以上因素，可以发现，锥体底部是粉
尘的富集区，同时也是涡流和湍流运动的多发区，加
上锥体底部的空间限制，此区域就必然成为了二次扬
尘严重的区域。
2改进措施
旋风除尘器在结构上进行了改进，在灰尘大量进
入锥体底部以前开出环形缝隙，使大量粉尘提前进入
灰斗，减少了锥体底部进入到涡流和湍流中的粉尘
量，最大限度地减少了因二次扬尘带走的粉尘。另一
方面，为了不影响上旋气流的运动，圆筒内增设一小
圆锥，使旋转气流到达小锥体后折返向上形成上旋气
流，最终从排气管排出。这样，大部分灰尘从环形缝隙
排出，而另一小部分粉尘从小锥体排出，从而形成了
双排灰结构。改进后的旋风除尘器锥体结构见图3。
I放大
图3改进后的旋风除尘器锥体结构示意
首先大部分下旋气流进入到小锥体，由于环缝间
隙较小，并且设置内锥有单独灰斗，所以没有气流由
此进入。旋转到小锥体中的气流会形成折返向上的上
旋气流，但是因为大部分粉尘都从缝隙中排出，且提
前被外置的灰斗所收集，极大地减少了进入锥体底
部的粉尘量，所以在锥体底部因气流折返运动形成的
二次夹带较大地减少，从而提高了分离效率。
3试验
本试验选用的旋风除尘器结构尺寸见表1。试验
设备结构见图4。
表1双排灰旋风除尘器的结构尺寸 mm
大简直径 200 大筒高 300 排气管直径 100
人口高 100 入口宽 40 锥体高 340
小筒高 160 小锥体高 160 小圆简直径 120
小锥体直径 llO 外排灰口直径 120 内排灰口直径 65
旋风除尘器试验系统 歌排灰旋风除尘器下部试验结构
图4旋风除尘器试验设备示意
试验采用滑石粉，平均粒径为17．06p。m，两种结
构各测3次，每次加料量1509。两种结构的旋风除尘
器收集的粉尘质量和除尘效率对比见表2。
表2两种结构旋风除尘器收集的粉尘质量和除尘效率对比
传统型 双排灰型
试验次数
收集粉尘，g 除尘效率／％ 收集粉尘／g 除尘效率／％
l 114．7 76．5 135．1 90．1
2 115．3 76．9 133．3 88．9
3 112．6 75．1 134．6 89．7
平均 76．2 89．6
试验结果表明，改进后的旋风除尘器比传统型旋
风除尘器总除尘效率高13．4％，压力损失降低120Pa。
试验过程中还发现，传统型除尘器的灰斗返混很严
重，而改进后基本解决了灰斗返混问题。
参考文献：
【1】金国淼．除尘设备[M】．北京：化学工业出版社，2002．
【2】嵇敬文．除尘器【M】．北京：中国建筑-r业出版社，1981．
(编辑王承敏)
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旋风除尘器二次扬尘的影响因素及改进方案
