旋风过滤器由筒体、锥体、进气管、排气管和卸灰管等组成,旋风过滤器的工作过程是当含尘气体由切向进气口进入旋风分离器时气流将由直线运动变为圆周运动。旋转气流的绝大部分沿器壁自圆筒体呈螺旋形向下、朝锥体流动,通常称此为外旋气流。含尘气侬在旋转过程中产生离心力,将相对密度大于气体的尘粒甩向器壁。尘粒一日与器壁接触,便失去径向惯性力而靠向下的动量和向下的重力沿壁面下落,进入排灰管。旋转下降的外旋气体到达锥体时,因圆锥形的收缩而向过滤器中心靠拢罟“旋转矩”不变原理,其切向速度不断提高,尘粒所受离心力也不断加强。当气流到达锥体下端某一位置时,即以同样的旋转方向从旋风分离器中部,由下反转向上,继续偶旋性流动,即内旋气流。最后净化气体经排气管排出管外,一部分未被捕集的尘粒也由此排出。
自进气管流入的另一小部分气体则向旋风分离器顶盖流动,然后沿排气管外侧向下流动;当到达排气管下端时即反转向上,随上升的中心气流一同从排气管排出。分散在这一部分的气流中,的尘粒也随同被带走。
影响旋风过滤器除尘效率的因素根据试验和上述粒尘分割粒径的理论分析,影响旋风过滤器效率的主要因素有以下几种。
人口流速。旋风过滤器进口烟气流速增大,烟尘受到的离心力增大,旋风过滤器的,临界粒径减少,收尘效率提高。但是,进口流速过高,旋风过滤器内烟尘的反弹、返混及尘粒碰撞被粉碎等现象反而影响收尘效率继续提高。尤其是旋风过滤器的流体阻力与进口流速的平方成正比。进口流速达到一定值后,再继续增大,则旋风过滤器的阻力急剧增大,而除尘效率提高甚微。因此应根据旋风过滤器特点、烟气和烟尘特性、使用条件等综合因素,选定合适的进口流速。
除尘豹结构尺寸。过滤器简体直径愈小,在同样切线速度下,尘粒所受离心力愈大,除尘效率愈高。筒体高度的变化对除尘效率影响不明显,而适当加长锥体高度,有利于提高除尘效率。
粉尘粒径与密度。由于尘粒所受离心力与粒径的三次方成正比,而所受径向气体阻力仅与粒径的一次方成正比,因而大粒子比小粒子更易捕集。除尘效率随着尘粒真密度的增大而提高,密度小,难分离,除尘效率下降。
气体温度和黏度。气体黏度随温度升高而增大,而分割粒径又与黏度的平方根成正比,因而旋风过滤器的除尘效率随气体温度或黏度的增加而降低。
空气过滤器下部的气密性。过滤器内部静压从外壁向中心逐渐降低,:除尘在正压下运行锥体底部也可能处于负压状态。若过滤器下部不严而漏入空气,会把已落入灰斗的粉尘重新带走,使除尘效率显著下降;当漏气量达到过滤器处理气量15%,除尘效率几乎降为零。