旋風分離器的工作原理及結構特點

旋風分離器是利用自身的結構使氣體或者液體產生旋轉運動的設備，兩相流中密度較大的流體或者固體顆粒會在離心力的作用下從主流體中分離出來，主要用于氣體凈化、物料回收或者液體分離。旋風分離器具有結構簡單、無活動部件、使用維護成本低、靈活性好等優點，被廣泛應用于機械、冶金、礦山、食品、化工、建筑、電力等工業部門。

旋風分離器的結構形式多種多樣，根據氣流在分離器內的流動情況，可分為逆流反轉式和軸流式兩大類，區別為在逆流反轉式旋風分離器中，流體進入分離器后先沿軸線向下運動，再反轉向上，運動方向變化為180°，軸流式旋風分離器中流體沿軸線一直運動，不改變運動方向。根據氣體進入旋風分離器的方向，可分為切向入口旋風分離器和軸向入口旋風分離器，區別為氣體進入設備的方向與設備軸線相切或者一致。旋風分離器總共包含以下四種類型：軸向入口反轉式旋風分離器、切向入口反轉式旋風分離器、軸向入口軸流式旋風分離器、切向入口軸流式旋風分離器，結構圖如下圖所示：

旋風分離器結構圖

軸流式旋風分離器通常指軸向入口軸流式旋風分離器，主要結構包括：外筒體、導流葉片、前后導流錐、排氣管、灰斗。含塵氣流從入口進入旋風除塵器，氣流在導流葉片的誘導作用下從直流轉變為強旋流動，固相顆粒由于離心力的作用向邊壁運動，同時氣流攜帶顆粒沿著軸向運動至排塵環隙，最終進入集塵箱被收集，處理后的潔凈氣流由排氣管排出。

軸流式旋風分離器的結構特性使得其相較于常見的逆流反轉式具有眾多優點，包括：（1）尺寸結構小，氣流運動方向不改變，所以可以與管道串聯，工藝布局更加方便。（2）空氣處理量大。（3）壓力損失小，由于軸流式旋風分離器中氣流由進到出的運動方向一致，消除了逆流反轉式旋風分離器中的內旋流，內外旋流氣體間的摩擦作用消失，且設備體積小，氣體運動的總里程也少，所以壓降較低。（4）分離效率較低。由于軸流式旋風分離器通過導流葉片造旋，造旋能力不如逆流反轉式，所以通常情況下其分離效率比切向入口反轉式旋風分離器低。（5）一般多個分離器并聯使用，對高濃度含塵氣體進行初步凈化。由上述特點可知，軸流式旋風分離器適用于處理氣體量大、含塵濃度高、運行能耗低的場合。