简单高效的旋风子除尘系统薛红，张永明（太原重型机械集团有限公司技术中心，山西太原030024）理、除尘效率等技术问题。该除尘装置具有效率高、除尘通风量大、结构简单、易于维护的优点，可广泛运用于对风量要求比较大、体积较小场合的粉尘预处理系统。

　　1概述工业除尘一直是很多学者研究的对象，目前，从粉尘预处理到精密处理已经形成了一定的理论基础和实践经验。但大部分系统都比较复杂，而且除尘效率越高、处理风量越大，对系统要求就越严格；另外，除尘系统体积越大维护量也越大。本文所述的旋风子除尘系统，具有结构简单、风阻小、体积小、处理风量大、运行经济可靠的特点，不仅能收集粗颗粒的粉尘，也能用作捕集细颗粒粉尘的电除尘器或布袋除尘器的预处理装置，可大大减轻后续除尘装置的压力。

　　2除尘原理单个旋风子结构示意图如所示。含尘气流沿轴向进入除尘器，在螺旋叶片的作用下空气变为螺旋运行，因而粉尘粒子是处在离心力场之中，在离心力的作用下粒子被抛向筒体内表面，由于螺旋气流的冲刷，粉尘由尾部缝隙进入排灰斗，净化后的空气经出风筒排出。经分析，此旋风子的除尘效率可表示为：其中：D为除尘颗粒直径，m；"为空气粘性系数，kgs/m2；r2为导流体内部导流芯的半径，m；r为导流体的半径，m；n为气流在导流体内的运动圈数；p为尘粒密度，kg/m3；为尘粒的切向速度，m/s.由式（1）可知，分离极限粒径与筒体大小的平方根成正比，与切向速度的平方根成反比。因此，设计直径较小的导流体尺寸、提高气流的速度均可以提高除尘效率。

　　3旋风子设计由以上分析可知，如果将若干个旋风子组合起来，则可以达到大风量的除尘效果。因此，关键在于每个旋风子的结构尺寸应合理设计，这样就能处理较大的含尘风量、产生最大的除尘效果。旋风子的结构尺寸包含旋风子筒体的直径和长度、内部导流体的叶片角度、叶片的圈数等。

　　其中：9为单个旋风子的空气流量，根据需要处理的总流量和整个除尘器的空间计算，一般在40m3/h100m3/h之间；w，为通过单个旋风子空气的流速，一般在20m/s50m/s之间。

　　考虑到旋风子的结构比例和实际使用情况以及相关计算经验，一般取筒体的长度为直径的3倍3.5倍；导流芯半径r2 =（1/3）A；导流芯的角度选45°，1.5圈左右；出风筒伸进导风筒的长度以05D，为宜，间隙以0.1A为宜。由以上参数即可确定单个旋风子的结构尺寸以及其除尘的性能。

　　4除尘系统设计除尘系统设计首先要考虑所处理的风量大小和要求处理掉的尘粒大小以及效率，本文以通风量为Q= 50000m3/h为例设计除尘系统。

　　其中：I为使用系数，取I为1.根据下式粗算所需的面积：其中：尺2为使用系数，取尺2为1. 21.5；B为除尘器宽度L为除尘器长度。同时需满足：初步计算后确定的结构如所示，利用安装板形成进风面和出风面，下部安装排尘道。横向尺寸和纵向尺寸可根据具体的安装位置选择。为更好地排出粉尘，在排尘道外侧设计引风机，风量控制在0.01Q左右。在空气进入前可安装防护网，网格的大小为0.5D，以防太大的颗粒进入旋风子；在风机和除尘器之间设置集风箱，使空气流得到分散，均匀通过旋风子；根据空气动力学和风机的特性，风机应设置在出风口处，以将空气吸入风机的进风面，与除尘器的除尘面的距离以10倍15倍除尘器厚度为宜。

　　通过计算选取单个旋风子的直径D=20mm，长度L=75mm，处理风量g=50m3/h.处理50000m3/h需要1000个旋风子，为提高除尘效率选1 200个旋风子，此除尘器的总体积仅120mmX700mmX1000mm.旋风子采用塑料制作，框架采用铝合金制作，其重量不5除尘系统的性能特点本文设计的除尘器，以在常温下干燥的含尘空气为标准，通过进一步验算得到其性能参数如下：处理风量（m3/h）：除掉的粉尘粒度（卩m）：效率：压力损失（Pa）：空气流速（m/s）：允许粉尘含量（g/m3）：除尘系统结构示意图此除尘系统具有以下特点：①结构简单，组成部分少，除风机外不需要电驱动；②体积小，在较小的空间内即可实现除尘；③一次安装成功，基本不需要维护；④重量轻，方便安装；⑤压力损失小，对风机要求低；⑥工作可靠，适用性强。

　　6适用场合基于上述特点，旋风子除尘系统一般可用在腐蚀性较小、含水分小、对环境要求不苛刻的场合，如室外工业设备的除尘。还可用作为布袋除尘器、电除尘器、滤芯除尘器的前置预处理系统，可大大减小后续设备的工作压力和维护量；也可用于除煤尘、矿尘、金属尘等。