一、工作原理：
立式多管旋风除尘器是一种研制较早,国内外至今都还在使用(有的国家使用的还相当广泛)的旋风除尘器。它具有运行可靠,效率较高等特点。近年来,我国一些地区采用陶瓷制作旋风子,既大量节约了钢材又充分发挥陶瓷材料耐磨损、耐腐蚀的特点,成为扩大立式 多管旋风除尘器使用范围的一项有效措施,使这种旋风除尘器在这些地区的工业锅炉和小型电站锅炉上得到了较广泛的应用。
立式多管旋风除尘器是由若干单个立式旋风子(钢制或陶瓷制作)组装在一个具有烟气进出口、烟气分配室、贮灰斗的壳体内构成的。其结构示意如图13-1所示。
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| 图13-1 立式多管旋风除尘器示意图 1-立式旋风子；2-烟气分配室；3-贮灰斗 |
图13-2 具有不同型式导向器的单个旋风子示意图 1(1')-旋风子筒体；2(2')-一排气管；3(3')-螺旋型(花瓣型)导向器 |
立式多管旋风除尘器的工作原理可以用除尘器中单个立式旋风子的工作情况来说明。图13-2分别表示了具有不同型式的导向器的二个旋风子(在一个除尘器中所 有旋风子均系采用同一型式的导向器),它是由旋风子筒体1'(1)、排气管2'(2)及导向器3'(3)组成。含尘烟气因花瓣型导向器3'的引风导沿旋风 子l'和排气管2'之间的环形空间向下作旋转运动,烟气中的灰粒因受离心力的作用被分离至烟气流的外层(即紧贴旋风子筒体1'的内壁,形成一浓缩的灰 环),烟气流向旋风子筒体的锥体部分,旋转运动加剧,灰粒在急剧的旋转运动中到达排灰口并被分离出烟气流而沉降入贮灰斗。分离掉灰粒的净化烟气则自排灰口 上方折回,并顺旋风子的轴线旋转上升,由排气管2'排出,从而使烟气经旋风子之后达到了除尘的目的。
旋风子的直径(Dg)计有：100、150、250毫米三种。前两种虽然效率较高,但易于堵塞,因此很少采用,常用的是Dg250毫米的旋风子。
导向装置常用的是螺旋型和花瓣型导向器。螺旋型导向器的两个叶片与旋风子轴线间的角度为a＝25°或30°,花瓣型导向器的叶片安装角度与前同。其中效率较高的导向装置是a=25°的花瓣型导向装置。
具有螺旋型及花瓣型导向装置的旋风子的结构和有关尺寸,详见图13-2及表13-1。
立式多管旋风除尘器进口烟气流速一般为10～20米/秒,除尘器阻力为50～80毫米水柱[491～785帕斯卡]除尘效率为75～85％。立式多管旋风除尘器对于细尘的净化效果也较好。
立式多管旋风除尘器的金属耗量较大,一般为净化每1000米3/时的烟气约需150～200公斤,但当采用陶瓷制作旋风子时则金属耗量可大大降低,一般每净化1000米3/时的烟气仅约需35～50公斤。
立式多管旋风除尘器可用在吸出或压人系统中,其允许负压或压力约为250毫米水柱[2453帕斯卡],允许温度约为350～400℃[623～673K]。
二、技术参数：
根据上面的简要介绍,可以得出立式多管旋风除尘器具有下述特点,并为了保证旋风除尘器的正常工作还应切实注意下述有关问题。
1、提高离心式旋风除尘器的烟气净化效率(除尘效率)的基本方法之一是减小其圆筒部分的直径。圆筒部分直径减小,除尘效率相应提高。立式多管旋风除尘器 就是采用多个小直径的旋风子(每一个旋风子相当干一个小直径的旋风除尘器)并联组合在一起,这样既可得到小直径旋风子较高的除尘效率,又可以扩大除尘器的 烟气处理量,同时也便于净化不同烟气量时的选用组合。这里必须指出的是除尘器的直径不是可以无限制的缩小,直径过小容易引起堵塞。所以,在实际使用中立式多管旋风除尘器的旋风子直径一般均不小于250毫米。
2、多个旋风子组装成一个整体设备,这种方法有利于设备布置及与烟道的连接。在进行旋风子组合时应注意每组旋风子的数量不要过多,以确保安装、维护的方便条件。
立式多管旋风除尘器旋风子的布置,除了如图13-1所示的方式被广泛采用外,还可有其它不同的布置方式。图13-3是几种不同的旋风子布置方式。图 13-3(a)表示一台立式多管旋风除尘器,其旋风子轴线位于垂直位置,但其排气管高度不等,这样可以减小除尘器的总高度。图13-3(b)及(c)是旋 风子的轴线与水平方向成某一角度的布置方式,这种旋风子的布置可以使除尘器在平面上所占面积减至最小,同时又能使除尘器安装在上升或下降的烟气气流中。
3、要切实注意旋风除尘器的制造和安装质量。
(1)旋风子、排气管、导向器的制造,要求精确,所有旋风子应制造一致,相互配合间隙恰当。如制造误差过大,则会影响除尘效率。
(2)安装和装配质量要精良,以求每个旋风子有近似的烟气量、流速和阻力等流体动力工况；避免烟气在旋风子间产生有害的串流(串风)现象,以致影响除尘器的除尘效率。
4、钢制旋风子,困其直径较小,难于象其它大直径旋风除尘器那样能在筒体内壁采取防磨损与防腐蚀措施。因此,旋风子的磨损比较严重,特别是旋风子的排气管及其锥体部
分。 为了延长旋风子的使用期限(特别是在燃烧高灰分燃料的锅炉上配用多管旋风除尘器时),在除尘器的设计和制作上应采取减轻磨损的适当措施：例如,在烟气分配 室前的烟管中的烟气流速宜采用较低值,并使气旋及飞灰在烟气分配室的进口截面上均匀分配(在除尘器前的烟管弯头处装设导流叶板等)；在排旋风子和排气 管的正面,沿排气管全高焊上保护环,保护环可以采用等边角钢或者采用沿管子轴线割成两半的管片。此外,也可考虑采用花瓣型导向器的旋风子,在这种情况下, 与导向器为螺旋型的旋风子相比,这种旋风子的磨损较为均匀,相对地可以延长旋风子的使用寿命。
5、为了节省钢材,可以采用陶瓷材料制作旋风子,组成陶瓷多管旋风除尘器,其结构和工作原理都与钢或铸铁制作的多管旋风除尘器相同。陶瓷多管旋风除尘器除了具有钢或铸铁旋风子组成的多管旋风除尘器的一般特点外,还具有下述优缺点：
(1)耗用钢材少。根据一些资料统计,它的钢材耗量约为钢制立式多管旋风除尘器的1/4。陶瓷材料的耐磨损及耐腐蚀性能都很好,可以使维修工作量减少。
(2)旋风子和排气管采用陶瓷制作不如金属材料易于准确地加工成形,因而会影响除尘效果。目前,陶瓷多管旋风除尘器的除尘效率约为75％左右。此外,陶瓷多管旋风除尘器在检修及更换零件方面要比金属制作的除尘器困难些。
6、为了保证除尘器的工作正常,还应使旋风子能连续地通畅的把捕集到的尘粒排送到灰斗去,灰斗出灰也必须掌握好适当的时间间隔。除尘器贮灰斗排灰口还应选用密封性能良好的密封装置(锁气器),以保证旋风除尘器有较良好的除尘效果。
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