环流式旋风除尘器

环流式旋风除尘器，达到袋式除尘效果 一、 企业简介： 青岛成海工业有限公司本公司追求高新技术，研制适合各行业的主打产品，为此，我们不断的开发新产品，引进德国阿盖尔、欧洲温蒂莱科斯、法国埃森恩等知名大公司的先进技术，先后在国内独家推出具有国际水平的双质体振动流化床、高级曲柄拉杆式振动流化床干燥机械、双质体振动输送机械、箱式激振器、行业专用设备等，并形成了自己的主打产品。

本公司在除尘设备具有的高科技主打产品有循环式旋风除尘器、旋风除雾器及循环除尘系统装置，是我公司引进高校开发的专利技术产品，采用全新革命性的理论、原理结构，解决了气、固、液相分离过程中存在的几十项工程技术难题，除尘颗粒半径最小可达到0. 33μm，拓展了旋风除尘器的应用领域，使旋风除尘器达到了静电除尘器和布袋除尘器的除尘效率，具有压降低、放大效应小、投资少、运行费用低、操作简单、应用范围广等优点；循环式旋风分离系列专利技术已经通过山东省科技厅组织的专家鉴定，该产品在世界范围内旋风除尘设备技术上革命性的突破。

二、CLT、CLK、XZZ型等传统旋风除尘器的缺点和弊端： 常规旋风除尘器有CLT/A型旋风除尘器、CLK扩散式旋风除尘器、XZZ型旋风除尘器器等等，使用时，气体由直筒段上部进入器内，沿边壁螺旋向下流入锥体，由于流体向下流动时，锥体截面不断缩小，大部分气体逐渐趋向中心，并沿轴心自下而上螺旋上升至除尘器顶部，再从中心排气管排出。部分气体夹带着被分离下来的粉尘进入灰仓，在灰仓内与粉尘分离后返回除尘器内。这些除尘器存在的弊端有：

1、分割直径一般为10μm，分离效率低，对10μm以下的粉尘，分离效率很低，而对5μm以下的粉尘，分离效率很低几乎为零；

2、放大效应大，常规的旋风除尘器直径约大，除尘效率急剧下降； 3、流体剪应力大，压降太大； 4、操作稳定性太差，弹性小； 常规除尘器缺点弊端在于：流体的流动路线为沿边壁自上而下再沿轴心自下而上，流体流动路线长，轴向流速快，且存在两个相反流动方向的流体旋涡，导致了流体剪应力大，故压降大；对于大直径的旋风除尘器，由于剪应力大，器内流体易产生剧烈的湍动，且不易形成分离所必须的稳定流型，所以随直径增大，分离效率急剧下降，故放大效应显著；由于大部分气体要在锥体从边壁区域流向中心部位，会导致已达到锥体壁面附近的细粉尘的二次卷扬；大量流体流入灰仓，会造成灰仓内细粉尘的飞扬，并会被返回气体带回器内；由于顶盖附近存在高速旋转的灰环（含尘浓度极高的气流），易产生细粉尘向出气口泄漏；由于出入口距离太近，易产生细粉尘的的短路。故分离效率不高。常规型旋风除尘器的另一个缺点是操作稳定性差，操作弹性小。气体流量的波动易造成器内流型紊乱，出入口气体短路及灰环泄漏，故流量波动会造成效率的下降；若气体入口的流速低，器内不能保证分离所必须的气体旋转速度，造成效率大幅度下降；若入口气体的流速增高，会造成压降的急剧上升，故操作弹性小，操作稳定性差。

因此，常规的旋风除尘器不能够用在需要高效除尘的行业中。 三、环流式旋风除尘器及除尘系统产品简介： 环流式旋风除尘器、旋风除雾器及循环环流除尘系统装置，是高校开发的专利技术产品，对于3μm以上的除尘效率达到98—99.5%，该系列专利技术已经通过中国科学研究院和山东省科技厅组织的专家鉴定，该产品在世界范围内旋风除尘设备技术上具有革命性的突破，达到了袋式除尘和静电除尘的水平。

如何收集亚微米粉尘已成为国内外气溶胶和除尘界的一个研究难点。工业生产排放的大量亚微米粉尘较其他粒径粉尘对人类及环境的危害更大，却难以脱除。

在目前工业上常用的除尘方法中，重力沉降法只能分离100μm以上粗颗粒。常规的旋风除尘器可分离10μm左右的细颗粒，高效的多管旋风除尘器还可将5μm以上的细粉尘捕集下来；湿洗分离法是通过液层、液滴和液膜来捕集粉尘的，可分离1～5μm的粉尘，效率高而可靠，但气体内易夹带液雾，而且只能在较低温度下使用，还具有设备较大易产生二次污染的问题；过滤分离可将1～0.1μm的粉尘有效捕集下来，但设备庞大，造价和运行费用高，且不能处理有结露或粉尘吸潮性强的物系；静电除尘器对0.01～1μm的粉尘有较好的分离效率，但设备造价过高，操作和管理的要求也比较高。

本公司引进青岛科技大学经过十年研究开发的新型高效循环旋风除尘器和循环除尘系统，有效地克服了上述除尘装置的不足，采用全新的理论、原理结构，解决了气、固、液相分离过程中存在的几十项工程技术难题，除尘颗粒半径最小可达到0. 33μm，拓展了旋风除尘器的应用领域，使旋风除尘器达到了静电除尘器和布袋除尘器的除尘效率，比传统的旋风除尘器的气体处理量提高10倍以上，具有压降低、放大效应小、投资少、运行费用低、操作简单、应用范围广等优点；

青岛科技大学开发完成的可以有效捕集到亚微米级粉尘的“环流式旋风分离系列专利技术”，已经通过山东省科技厅和中科院组织的专家鉴定。采用该技术制作的环流式旋风分离设备，已在国内化工等行业推广应用100余台（套），每年为企业节支增收1.5亿元。 （二）设备原理及性能

1.高效环流式旋风除尘器结构及特点： 老式的常规旋风除尘器只经一次分离除尘，其中形成沿边壁自下而上和沿轴心自上而下的两个旋流，气流螺旋角大，容易存在涡流、气流摆尾、除尘效率不高，流体的流动路线长、速度梯度大，所以压降大，能耗高，稳定性差，放大效应显著。 环流式旋风除尘器通过特殊的结构和科学细致的具体设计，打破了传统除尘器的气体流路概念，经二次、三次强化分离，压降低、放大效应小、分离效率高、能耗低，可以更好更细腻地适用不同场合的除尘需要的环流式旋风除尘器。解决了气、固、液相分离过程中存在的几十项工程技术难题，除尘颗粒半径最小可达到0.5μm以下，拓展了旋风除尘器的应用领域，使旋风除尘器达到了静电除尘器和布袋除尘器的除尘效率，具有压降低、放大效应小、投资少、运行费用低、操作简单、应用范围广等优点。

环流式旋风除尘器由外筒体，借上、下支撑装置与外筒体连接的内筒体，内筒体内部的导流整流器、连接在外筒体下端的锥筒体，以法兰连接在锥筒体下端的排放管，穿过外筒体切向接入内筒体的菱形进口管，安装在外筒体上端的端盖以及安装在端盖上的出口管所构成。内筒体是一种锥筒体，锥筒体的侧壁向外倾斜α角或者向内倾斜-α角，α在-20~20度之间。根据除尘的不同要求，还可以设置专门的导流装置。

α角可以更好更细腻地适应不同场合的除尘需要。当α≥0时，环流式旋风除尘器可用于颗粒物质的分级。当α≤0（亦即-α）时，可用于调整环流量和除尘效率。

内筒体的中间外径A1与外筒体的外径A之比值在30%~90%之间。这一尺寸比可使压降更低、放大效应更小、分离效率更高、能耗更低，效果显著。

进口管的横剖面为菱形，与外筒体呈蜗旋连接。菱形的上边与水平面的夹角β在0~80°之间，这一夹角有利于对进入环隙的流体的导流。上、下支撑装置与水平面夹角γ在0~45°之间，这一角度有利于对进入环隙的流体导流。进而可进一步提高分离效率，降低能耗。

环流式旋风除尘器可以更好更细腻地适用不同场合的除尘需要，压降更低、放大效应更小、分离效率更高、能耗更低。它可广泛用于固液、液液、气固态物质的分离以及除尘中。

高效环流旋风除尘器是高新技术产品，其切割粒径d50最小可达到0.33μm，因具有分离效率高、压降低、放大效应小、投资少、运行费用低、操作简单、应用范围广等优点。

高效环流旋风除尘器可以去除普通以及粒径小至3μm以下的粉尘，分割直径可达到1.5—3μm，对于中径3μm的分子筛粉末的除尘效率可达到98%以上，可广泛的应用于水泥窑炉、锅炉、烟道气等工业排放气的除尘中。

1.1 工艺原理及特点 流体从外筒体的直筒下部沿着菱形进气管穿过，并以一定的螺旋角直接切入除尘器内筒体的倒锥形内件，经导流板强制导流后，螺旋向上进行一次分离，细粉在旋转上升时逐步向内筒体内壁面靠拢；加装导流整流器后，气流经过整流，螺旋上升的倾角减小，旋转圈数增加，路径加长。但它在柱状旋风分离柱内的平均轴向速度不变，亦即其在分离柱内的停留时间不变。因此，其切向速度增大，粉尘也就获得了更大的离心力。除尘效率当然也就大大提高了。

气流达到一定高度时，中心处3μm以上的粉尘已经很少，分离后的85%洁净气体从上部中心处的中心排气管顶部直接流出。而气体中含有的粉尘绝大部分在剩下的15%气体中，这部分粉尘和部分气体从封头下的特设边壁沿环隙反转向下沿着外筒体内壁向下进行二次分离，粉尘进入灰仓，这部分气体沿锥体轴心再次反转向上，进入内筒体由中心处汇集到旋风进气中再次进行分离。

经过这种环流除尘，对于5μm以上的粉尘去除效率可达到99—100%以上，对2—3μm粒度粉尘的去除效率可达到90%以上。

2．环流循环除尘系统结构及特点： 环流式旋风除尘器压降低、除尘效率高，可以去除3.0μm以上的尘粒，除尘效率达到98%以上，已成功应用于复合肥、硫酸生产、流化床反应等系统的除尘，效果良好。但是，用它去除2—3μm以下的尘粒困难则较大。

目前有些工业排放气中（如工业窑炉、锅炉、烟道气等），含有1μm左右及0.5～3μm的粉尘较多。要去除这部分粉尘，目前可以用电除尘或布袋除尘的方法。按国家环保局的要求，2005年底前所有水泥立窑均需加烟气排放除尘装置，使排放烟气达标。由取样检测可知，立窑排放气所含粉尘中，1μm以下粉尘的量占总尘量的7.92%，2μm以下的占19.05%，3μm以下的为24.83%，与水泥产品的粒度分布基本一致。按传统观念，只有采用静电、湿洗和过滤分离（如布袋）才能完成除尘任务。由于水泥的吸潮性很强，易造成糊袋，从而导致压降上升，布袋损坏过快，运行费用高，且难以长期稳定运行，另外布袋除尘的设备投资很高、不适合易燃、易爆气体；由于水泥粉尘的介电常数不适合于进行静电除尘，采用静电除尘时，需向系统中喷水，以改变介电常数。所带来的问题是极板极易腐蚀，且易产生极板粘结水泥，影响除尘效果；而湿洗除尘已被禁止采用。故水泥立窑除尘的工业实施难度很大。总之，目前去除0.5-3μm左右的粉尘难度很大，除尘的成本也较高。

环流式循环除尘系统的推出克服了上述缺点和不足，不但能去除较大粒径的粉尘，而且能去除0.5-3μm左右的细小粉尘，设备投资少、除尘成本低。

环流式循环除尘系统由两台环流式旋风除尘器、循环风机、柱状旋风、导流整流器组成。 前一级环流式旋风除尘器的外筒体上再加接一柱状筒体，筒体的顶部边壁处还与一矩形管相连通，而此矩形管即为第二级环流式旋风除尘器的进口管。第二级环流式除尘器的排气管连接一风机，由风机将二级环流式除尘器的排气送入第一级环流式旋风除尘器的进口循环管中,循环管切向接入柱状筒体的下部。换句话说，第一级环流式除尘器的外筒体上端和封头下端之间还可以连接着一个柱状筒体，第二级环流式除尘器的进口管连接在这个柱状筒体的顶部边壁处。