旋風除塵器發展史
旋風除塵器的產生和發展主要有兩點原因:(1)決定于生產的迫切需要;(2)隨著基礎科學理論的建立和發展,逐步從初級階段到較高階段,從最初僅能捕集分離較粗的物料(約60µm)到能捕集分離超微粉塵(1µm一下)。各類除究的進展與流體力學特別是多相流體力學的進展是緊密聯系的。
19世紀八十年代,在西歐和美國就開始有些廠礦根據生產需要使用旋風除塵器于捕集分離粗顆粒的物料。而第一個申請專利的是摩爾斯(O.M.Morse)于1885年從美國政府取得專利編號No.325521。旋風除塵器從申請專利投入生產運轉到今天已有一百多年的歷史了?;仡櫰浒l展史可以分為一下幾個階段:
自從十九世紀八十年代旋風除塵器投入生產一直到二十世紀三十年代是屬于第一階段,是盲目使用階段。在這一階段,人們不對旋風除塵器中的氣流運動規律究,對旋風器中的流場也不作出合附實際情況的分析,更不深入了解粉塵顆粒從含塵氣流中分離的機理。第二階段,這階段從二十世紀而是年代末到六十年代初,是廣泛地對旋風器進行科學試驗與理論概括階段1928年波羅克(Prockact)第一次對旋風器進行測定開始,結束了對旋風器盲目使用的階段。在這階段中,不少單位或個人對旋風器進行大量的科學試驗和理論分析。通過大量數據的測定,了解一些有關壓力損失和除塵效率的影響因素:氣流進口速度、溫度、粉塵顆粒的密度、分散度、氣流的粘度、結構形式及尺寸的比例關系。對旋風器的捕集分離機理也在理性上有一個飛躍的發展,對于旋風器的流場從只見漩渦流動,發展到即見漩渦又見到匯流的流動,粉塵從氣溶膠中分離的機理最先類比平流沉降發展起來的“轉圈理論”飛躍而成為“篩分理論”。其中以巴特從1956年提出,1964年最后試驗論證的系統理論較為突出。第世紀十年代初到現在。這個階段的特點是企圖把旋風器捕集分離能力推向超微顆粒的分離。通過相似理論和量綱分析,把流場的物理量和旋風器的尺寸都用一基準尺寸為準的無量綱來表達。由于旋風器內的流場是紊流流場,又有圓筒與圓錐邊壁局限的有邊界層的流動,1972年Leith與Licht類比電力除塵器的分離機理,提出紊流混摻邊界層分離理論,并提出通過這機理的分級除塵效率的計算公式。另一方面,通過流場分析,旋風器內的流場是兩種性質不同的漩渦及流向相反的源流或匯流疊加起來的流場。1963年西德西門子公司的科研機關,,在分析了這種流場的基礎上,發現如果把旋風器捕集分離器捕集分離的空間移動到旋風源疊加的流場內,則除塵器捕集分離的能力將會大為增加,因而DSE的旋風器,這種旋風器可捕集分離到0.4µm的顆粒,向超微顆粒進軍邁出了第一步。
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