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含塵氣體從進口處切向進入后,氣體在獲得旋轉運動的同時,氣流分成上、下分開,形成雙旋渦運動,粉塵在排氣底部即雙旋渦的分界處產生強烈的分離作用。較細較輕的塵粒由上部旋渦氣流帶往上部,在頂蓋下面形成強烈旋轉的灰環,產生塵粒的聚集,并被從特設的旁路分離室上部洞口引出,經旁路分離室下部螺旋槽,從除塵器外壁回風口切向引入除塵器筒體下部與內部氣流匯合,粉塵被分離而落入灰斗。另一部分較粗重的粉塵顆粒則在下旋渦氣流帶動下,沿除塵器下段經由上旋渦氣流的類似過程,將粉塵分離并進入灰斗。
旋風除塵器于1885年開始使用,已發展成為多種形式。按氣流進入方式,可分為切向進入式和軸向進入式兩類。在相同壓力損失下,后者能處理的氣體約為前者的3倍,且氣流分布均勻。
旋風除塵器 [2] 是由進氣管、排氣管、圓筒體、圓錐體和灰斗組成。旋風除塵器結構簡單,易于制造、安裝和維護管理,設備投資和操作費用都較低,已廣泛用于從氣流中分離固體和液體粒子,或從液體中分離固體粒子。在普通操作條件下,作用于粒子上的離心力是重力的5~2500倍,所以旋風除塵器的效率顯著高于重力沉降室。
旋風除塵器的除塵機理是利用沖量減小含塵氣體中的粉塵的動量,使之接近于0來達到除塵的目的。含塵氣流以一定的速度(進口風速12~18m/s)從旋風除塵器的切向進口進入旋風體內,氣流由直線運動變為圓周運動,旋轉氣流的絕大部分沿器壁自圓筒體呈螺旋形向下,邊旋轉邊下降,直至下降至下部使粉塵的動量接近于0。含塵氣流在旋轉過程中產生離心力,將重度大于氣體的塵粒甩向器壁。塵粒一旦與器壁接觸,便失去慣性力而靠入口速度的動量和向下的重力沿壁面下落,進入排灰管。旋轉下降的外旋氣流在到達錐體時,因圓錐形的收縮而向除塵器中心靠攏。根據“旋轉矩”不變原理,其切向速度不斷提高。當氣流到達錐體下端某一位置時,即以同樣的旋轉方向從旋風除塵器中部,由下反轉而上,繼續做螺旋流動,形成內旋氣流,凈化氣經排氣管排出器外。