環(huán)流式旋風(fēng)除塵器及除塵系統(tǒng)

一、 企業(yè)簡介：

青島成海工業(yè)有限公司本公司追求*，研制適合各行業(yè)的主打產(chǎn)品，為此，我們不斷的開發(fā)新產(chǎn)品，引進德國阿蓋爾、歐洲溫蒂萊科斯、法國埃森恩等大公司的*技術(shù)，先后在國內(nèi)*推出具有水平的雙質(zhì)體振動流化床、高級曲柄拉桿式振動流化床干燥機械、雙質(zhì)體振動輸送機械、箱式激振器、行業(yè)設(shè)備等，并形成了自己的主打產(chǎn)品。

本公司在除塵設(shè)備具有的高科技主打產(chǎn)品有循環(huán)式旋風(fēng)除塵器、旋風(fēng)除霧器及循環(huán)除塵系統(tǒng)裝置，是我公司引進高校開發(fā)的技術(shù)產(chǎn)品，采用全新革命性的理論、原理結(jié)構(gòu)，解決了氣、固、液相分離過程中存在的幾十項工程技術(shù)難題，除塵顆粒半徑zui小可達到0. 33μm，拓展了旋風(fēng)除塵器的應(yīng)用領(lǐng)域，使旋風(fēng)除塵器達到了靜電除塵器和布袋除塵器的除塵效率，具有壓降低、放大效應(yīng)小、投資少、運行費用低、操作簡單、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點；循環(huán)式旋風(fēng)分離系列技術(shù)已經(jīng)通過山東省*組織的專家鑒定，該產(chǎn)品在世界范圍內(nèi)旋風(fēng)除塵設(shè)備技術(shù)上革命性的突破。

二、CLT、CLK、XZZ型等傳統(tǒng)旋風(fēng)除塵器的缺點和弊端：

   常規(guī)旋風(fēng)除塵器有CLT/A型旋風(fēng)除塵器、CLK擴散式旋風(fēng)除塵器、XZZ型旋風(fēng)除塵器器等等，使用時，氣體由直筒段上部進入器內(nèi)，沿邊壁螺旋向下流入錐體，由于流體向下流動時，錐體截面不斷縮小，大部分氣體逐漸趨向中心，并沿軸心自下而上螺旋上升至除塵器頂部，再從中心排氣管排出。部分氣體夾帶著被分離下來的粉塵進入灰倉，在灰倉內(nèi)與粉塵分離后返回除塵器內(nèi)。這些除塵器存在的弊端有：

1、分割直徑一般為10μm，分離效率低，對10μm以下的粉塵，分離效率很低，而對5μm以下的粉塵，分離效率很低幾乎為零；

2、放大效應(yīng)大，常規(guī)的旋風(fēng)除塵器直徑約大，除塵效率急劇下降；

3、流體剪應(yīng)力大，壓降太大；

4、操作穩(wěn)定性太差，彈性??；

常規(guī)除塵器缺點弊端在于：流體的流動路線為沿邊壁自上而下再沿軸心自下而上，流體流動路線長，軸向流速快，且存在兩個相反流動方向的流體旋渦，導(dǎo)致了流體剪應(yīng)力大，故壓降大；對于大直徑的旋風(fēng)除塵器，由于剪應(yīng)力大，器內(nèi)流體易產(chǎn)生劇烈的湍動，且不易形成分離所必須的穩(wěn)定流型，所以隨直徑增大，分離效率急劇下降，故放大效應(yīng)顯著；由于大部分氣體要在錐體從邊壁區(qū)域流向中心部位，會導(dǎo)致已達到錐體壁面附近的細粉塵的二次卷揚；大量流體流入灰倉，會造成灰倉內(nèi)細粉塵的飛揚，并會被返回氣體帶回器內(nèi)；由于頂蓋附近存在高速旋轉(zhuǎn)的灰環(huán)（含塵濃度*的氣流），易產(chǎn)生細粉塵向出氣口泄漏；由于出入口距離太近，易產(chǎn)生細粉塵的的短路。故分離效率不高。常規(guī)型旋風(fēng)除塵器的另一個缺點是操作穩(wěn)定性差，操作彈性小。氣體流量的波動易造成器內(nèi)流型紊亂，出入口氣體短路及灰環(huán)泄漏，故流量波動會造成效率的下降；若氣體入口的流速低，器內(nèi)不能保證分離所必須的氣體旋轉(zhuǎn)速度，造成效率大幅度下降；若入口氣體的流速增高，會造成壓降的急劇上升，故操作彈性小，操作穩(wěn)定性差。

因此，常規(guī)的旋風(fēng)除塵器不能夠用在需要高效除塵的行業(yè)中。

三、環(huán)流式旋風(fēng)除塵器及除塵系統(tǒng)產(chǎn)品簡介：

環(huán)流式旋風(fēng)除塵器、旋風(fēng)除霧器及循環(huán)環(huán)流除塵系統(tǒng)裝置，是高校開發(fā)的技術(shù)產(chǎn)品，對于3μm以上的除塵效率達到98—99.5%，該系列技術(shù)已經(jīng)通過中國科學(xué)研究院和山東省*組織的專家鑒定，該產(chǎn)品在世界范圍內(nèi)旋風(fēng)除塵設(shè)備技術(shù)上具有革命性的突破，達到了袋式除塵和靜電除塵的水平。

如何收集亞微米粉塵已成為國內(nèi)外氣溶膠和除塵界的一個研究難點。工業(yè)生產(chǎn)排放的大量亞微米粉塵較其他粒徑粉塵對人類及環(huán)境的危害更大，卻難以脫除。

在目前工業(yè)上常用的除塵方法中，重力沉降法只能分離100μm以上粗顆粒。常規(guī)的旋風(fēng)除塵器可分離10μm左右的細顆粒，高效的多管旋風(fēng)除塵器還可將5μm以上的細粉塵捕集下來；濕洗分離法是通過液層、液滴和液膜來捕集粉塵的，可分離1～5μm的粉塵，效率高而可靠，但氣體內(nèi)易夾帶液霧，而且只能在較低溫度下使用，還具有設(shè)備較大易產(chǎn)生二次污染的問題；過濾分離可將1～0.1μm的粉塵有效捕集下來，但設(shè)備龐大，造價和運行費用高，且不能處理有結(jié)露或粉塵吸潮性強的物系；靜電除塵器對0.01～1μm的粉塵有較好的分離效率，但設(shè)備造價過高，操作和管理的要求也比較高。

本公司引進青島科技大學(xué)經(jīng)過十年研究開發(fā)的新型高效循環(huán)旋風(fēng)除塵器和循環(huán)除塵系統(tǒng)，有效地克服了上述除塵裝置的不足，采用全新的理論、原理結(jié)構(gòu)，解決了氣、固、液相分離過程中存在的幾十項工程技術(shù)難題，除塵顆粒半徑zui小可達到0. 33μm，拓展了旋風(fēng)除塵器的應(yīng)用領(lǐng)域，使旋風(fēng)除塵器達到了靜電除塵器和布袋除塵器的除塵效率，比傳統(tǒng)的旋風(fēng)除塵器的氣體處理量提高10倍以上，具有壓降低、放大效應(yīng)小、投資少、運行費用低、操作簡單、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點；

青島科技大學(xué)開發(fā)完成的可以有效捕集到亞微米級粉塵的“環(huán)流式旋風(fēng)分離系列技術(shù)"，已經(jīng)通過山東省*和中科院組織的專家鑒定。采用該技術(shù)制作的環(huán)流式旋風(fēng)分離設(shè)備，已在國內(nèi)化工等行業(yè)推廣應(yīng)用100余臺（套），每年為企業(yè)節(jié)支增收1.5億元。
（二）設(shè)備原理及性能

1.高效環(huán)流式旋風(fēng)除塵器結(jié)構(gòu)及特點：

老式的常規(guī)旋風(fēng)除塵器只經(jīng)一次分離除塵，其中形成沿邊壁自下而上和沿軸心自上而下的兩個旋流，氣流螺旋角大，容易存在渦流、氣流擺尾、除塵效率不高，流體的流動路線長、速度梯度大，所以壓降大，能耗高， 穩(wěn)定性差，放大效應(yīng)顯著。

環(huán)流式旋風(fēng)除塵器通過特殊的結(jié)構(gòu)和科學(xué)細致的具體設(shè)計，打破了傳統(tǒng)除塵器的氣體流路概念，經(jīng)二次、三次強化分離，壓降低、放大效應(yīng)小、分離效率高、能耗低，可以更好更細膩地適用不同場合的除塵需要的環(huán)流式旋風(fēng)除塵器。解決了氣、固、液相分離過程中存在的幾十項工程技術(shù)難題，除塵顆粒半徑zui小可達到0.5μm以下，拓展了旋風(fēng)除塵器的應(yīng)用領(lǐng)域，使旋風(fēng)除塵器達到了靜電除塵器和布袋除塵器的除塵效率，具有壓降低、放大效應(yīng)小、投資少、運行費用低、操作簡單、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點。

環(huán)流式旋風(fēng)除塵器由外筒體，借上、下支撐裝置與外筒體連接的內(nèi)筒體，內(nèi)筒體內(nèi)部的導(dǎo)流整流器、連接在外筒體下端的錐筒體，以法蘭連接在錐筒體下端的排放管，穿過外筒體切向接入內(nèi)筒體的菱形進口管，安裝在外筒體上端的端蓋以及安裝在端蓋上的出口管所構(gòu)成。內(nèi)筒體是一種錐筒體，錐筒體的側(cè)壁向外傾斜α角或者向內(nèi)傾斜-α角，α在-20~20度之間。根據(jù)除塵的不同要求，還可以設(shè)置專門的導(dǎo)流裝置。

α角可以更好更細膩地適應(yīng)不同場合的除塵需要。當(dāng)α≥0時，環(huán)流式旋風(fēng)除塵器可用于顆粒物質(zhì)的分級。當(dāng)α≤0（亦即-α）時，可用于調(diào)整環(huán)流量和除塵效率。

內(nèi)筒體的中間外徑A1與外筒體的外徑A之比值在30%~90%之間。這一尺寸比可使壓降更低、放大效應(yīng)更小、分離效率更高、能耗更低，*。

進口管的橫剖面為菱形，與外筒體呈蝸旋連接。菱形的上邊與水平面的夾角β在0~80°之間，這一夾角有利于對進入環(huán)隙的流體的導(dǎo)流。上、下支撐裝置與水平面夾角γ在0~45°之間，這一角度有利于對進入環(huán)隙的流體導(dǎo)流。進而可進一步提高分離效率，降低能耗。

環(huán)流式旋風(fēng)除塵器可以更好更細膩地適用不同場合的除塵需要，壓降更低、放大效應(yīng)更小、分離效率更高、能耗更低。它可廣泛用于固液、液液、氣固態(tài)物質(zhì)的分離以及除塵中。

高效環(huán)流旋風(fēng)除塵器是*產(chǎn)品，其切割粒徑d₅₀zui小可達到0.33μm，因具有分離效率高、壓降低、放大效應(yīng)小、投資少、運行費用低、操作簡單、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點。

高效環(huán)流旋風(fēng)除塵器可以去除普通以及粒徑小至3μm以下的粉塵，分割直徑可達到1.5—3μm，對于中徑3μm的分子篩粉末的除塵效率可達到98%以上，可廣泛的應(yīng)用于水泥窯爐、鍋爐、煙道氣等工業(yè)排放氣的除塵中。

1.1 工藝原理及特點

流體從外筒體的直筒下部沿著菱形進氣管穿過，并以一定的螺旋角直接切入除塵器內(nèi)筒體的倒錐形內(nèi)件，經(jīng)導(dǎo)流板強制導(dǎo)流后，螺旋向上進行一次分離，細粉在旋轉(zhuǎn)上升時逐步向內(nèi)筒體內(nèi)壁面靠攏；加裝導(dǎo)流整流器后，氣流經(jīng)過整流，螺旋上升的傾角減小，旋轉(zhuǎn)圈數(shù)增加，路徑加長。但它在柱狀旋風(fēng)分離柱內(nèi)的平均軸向速度不變，亦即其在分離柱內(nèi)的停留時間不變。因此，其切向速度增大，粉塵也就獲得了更大的離心力。除塵效率當(dāng)然也就大大提高了。

氣流達到一定高度時，中心處3μm以上的粉塵已經(jīng)很少，分離后的85%潔凈氣體從上部中心處的中心排氣管頂部直接流出。而氣體中含有的粉塵絕大部分在剩下的15%氣體中，這部分粉塵和部分氣體從封頭下的特設(shè)邊壁沿環(huán)隙反轉(zhuǎn)向下沿著外筒體內(nèi)壁向下進行二次分離，粉塵進入灰倉，這部分氣體沿錐體軸心再次反轉(zhuǎn)向上，進入內(nèi)筒體由中心處匯集到旋風(fēng)進氣中再次進行分離。

經(jīng)過這種環(huán)流除塵，對于5μm以上的粉塵去除效率可達到99—100%以上，對2—3μm粒度粉塵的去除效率可達到90%以上。

2．環(huán)流循環(huán)除塵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及特點：

   環(huán)流式旋風(fēng)除塵器壓降低、除塵效率高，可以去除3.0μm以上的塵粒，除塵效率達到98%以上，已成功應(yīng)用于復(fù)合肥、硫酸生產(chǎn)、流化床反應(yīng)等系統(tǒng)的除塵，效果良好。但是，用它去除2—3μm以下的塵粒困難則較大。

目前有些工業(yè)排放氣中（如工業(yè)窯爐、鍋爐、煙道氣等），含有1μm左右及0.5～3μm的粉塵較多。要去除這部分粉塵，目前可以用電除塵或布袋除塵的方法。按國家*的要求，2005年底前所有水泥立窯均需加煙氣排放除塵裝置，使排放煙氣達標(biāo)。由取樣檢測可知，立窯排放氣所含粉塵中，1μm以下粉塵的量占總塵量的7.92%，2μm以下的占19.05%，3μm以下的為24.83%，與水泥產(chǎn)品的粒度分布基本*。按傳統(tǒng)觀念，只有采用靜電、濕洗和過濾分離（如布袋）才能完成除塵任務(wù)。由于水泥的吸潮性很強，易造成糊袋，從而導(dǎo)致壓降上升，布袋損壞過快，運行費用高，且難以*穩(wěn)定運行，另外布袋除塵的設(shè)備投資很高、不適合易燃、易爆氣體；由于水泥粉塵的介電常數(shù)不適合于進行靜電除塵，采用靜電除塵時，需向系統(tǒng)中噴水，以改變介電常數(shù)。所帶來的問題是極板極易腐蝕，且易產(chǎn)生極板粘結(jié)水泥，影響除塵效果；而濕洗除塵已被禁止采用。故水泥立窯除塵的工業(yè)實施難度很大。總之，目前去除0.5-3μm左右的粉塵難度很大，除塵的成本也較高。

環(huán)流式循環(huán)除塵系統(tǒng)的推出克服了上述缺點和不足，不但能去除較大粒徑的粉塵，而且能去除0.5-3μm左右的細小粉塵，設(shè)備投資少、除塵成本低。

環(huán)流式循環(huán)除塵系統(tǒng)由兩臺環(huán)流式旋風(fēng)除塵器、循環(huán)風(fēng)機、柱狀旋風(fēng)、導(dǎo)流整流器組成。

前一級環(huán)流式旋風(fēng)除塵器的外筒體上再加接一柱狀筒體，筒體的頂部邊壁處還與一矩形管相連通，而此矩形管即為第二級環(huán)流式旋風(fēng)除塵器的進口管。第二級環(huán)流式除塵器的排氣管連接一風(fēng)機，由風(fēng)機將二級環(huán)流式除塵器的排氣送入*級環(huán)流式旋風(fēng)除塵器的進口循環(huán)管中,循環(huán)管切向接入柱狀筒體的下部。換句話說，*級環(huán)流式除塵器的外筒體上端和封頭下端之間還可以連接著一個柱狀筒體，第二級環(huán)流式除塵器的進口管連接在這個柱狀筒體的頂部邊壁處。

2．1環(huán)流循環(huán)除塵系統(tǒng)工作原理：

由一級環(huán)流式旋風(fēng)除塵器進行*次高效除塵，過程為：流體從外筒體的直筒下部沿著菱形進氣管穿過，并以一定的螺旋角直接切入除塵器內(nèi)筒體的倒錐形內(nèi)件，經(jīng)導(dǎo)流板強制導(dǎo)流后，螺旋向上進行一次分離，細粉在旋轉(zhuǎn)上升時逐步向內(nèi)筒體內(nèi)壁面靠攏；加裝導(dǎo)流整流器后，氣流經(jīng)過整流，螺旋上升的傾角減小，旋轉(zhuǎn)圈數(shù)增加，路徑加長。但它的平均軸向速度不變，亦即其在分離柱內(nèi)的停留時間不變。因此，其切向速度增大，粉塵也就獲得了更大的離心力。除塵效率當(dāng)然也就大大提高了。氣流達到內(nèi)筒的頂部時，中心處3μm以下的粉塵已經(jīng)很少。分離后的85%的潔凈氣體從上部中心處的中心排氣管頂部直接流出。而氣體中含有的粉塵絕大部分在剩下的15%氣體中，這部分粉塵和部分氣體從封頭下的特設(shè)邊壁沿環(huán)隙反轉(zhuǎn)向下沿著外筒體內(nèi)壁向下進行二次分離，粉塵進入灰倉，這部分氣體沿錐體軸心再次反轉(zhuǎn)向上，進入內(nèi)筒體由中心處匯集到旋風(fēng)進氣中再次進行分離。

一級環(huán)流旋風(fēng)除塵器中心管排出的含有剩余3μm以上粒徑的粉塵流體自下而上在一級環(huán)流旋風(fēng)除塵器外接的柱狀旋風(fēng)中旋轉(zhuǎn)上升，細粉塵在旋轉(zhuǎn)上升時逐步向壁面靠攏。柱狀旋風(fēng)筒體的高度可通過stokes公式計算，到達一定高度時，中心處0.5μm以上的粉塵含量已很低，預(yù)計對0.5-1μm粒度粉塵的去除效率可達90%以上,潔凈氣體從上部中心處的中心排氣管排出；同時粉塵和部分氣流從封頭下的邊壁經(jīng)矩形管進入二級環(huán)流式旋風(fēng)除塵器的進口管，重新循環(huán)參與一級除塵。由于細粉不從一級環(huán)流式旋風(fēng)除塵器頂部的中心排氣口排出，循環(huán)氣中的細粉塵濃度提高，二級除塵總能除掉一部分細粉塵,濃度達到一定時，形成平衡,如此循環(huán)，可使整個系統(tǒng)的除塵效率達95-99%以上，分割粒徑D50降至0.5μm以下。

環(huán)流式旋風(fēng)除塵器的進口管可以有多少個。但由其進入的含塵氣體應(yīng)同向旋轉(zhuǎn),柱狀筒體上的出口矩形管也為切向,內(nèi)筒體可以帶有導(dǎo)流件，有利于含塵氣體的旋轉(zhuǎn)上升。

環(huán)流循環(huán)除塵系統(tǒng)能去除小至0.5μm以下的塵粒、除塵效率高、投資少、除塵成本低的環(huán)流式循環(huán)除塵系統(tǒng)。其除塵效率可達95%以上。它可廣泛應(yīng)用于工業(yè)窯爐、鍋爐、煙道氣等工業(yè)排放氣的除塵中。

3．環(huán)流循環(huán)除塵系統(tǒng)的導(dǎo)流整流器：

3．1環(huán)流循環(huán)除塵系統(tǒng)的導(dǎo)流整流器結(jié)構(gòu)原理：

環(huán)流式循環(huán)除塵系統(tǒng)由兩級環(huán)流式旋風(fēng)除塵器組成，每一級都有外筒體、內(nèi)筒體、錐筒體、排灰管、封頭、排氣管和進氣管，*級的外筒體上端連接柱狀旋風(fēng)分離柱，其頂部邊壁與第二級的進氣管連通，第二級的排氣管通過風(fēng)機返回*級與其進氣管連通，它的除塵效率可達98%以上，而且可去除0.5μm以下的粉塵。但是，它也存在著下述不足：1、在柱狀旋風(fēng)分離段中的流形不規(guī)范；2、在錐筒體部位流體有擺尾現(xiàn)象。這兩點對除塵效率都有影響。

為了克服上述不足，消除流體的擺尾現(xiàn)象，使其流形規(guī)范，除塵效率大大提高，在環(huán)流循環(huán)除塵系統(tǒng)的柱狀旋風(fēng)分離柱的下端內(nèi)部安裝環(huán)流循環(huán)除塵系統(tǒng)的導(dǎo)流整流器。

環(huán)流循環(huán)除塵系統(tǒng)由兩級環(huán)流旋風(fēng)除塵器組成，每一級都包括外筒體、內(nèi)筒體、錐筒體、排灰管、封頭、排氣管和進氣管；*級的外筒體上端連接柱狀旋風(fēng)分離柱，其頂部邊壁與第二級的進氣管連通。第二級的排氣管通過風(fēng)機返回*級與其進氣管連通；導(dǎo)流整流器包括焊接在柱狀旋風(fēng)分離柱下端中心進氣管內(nèi)側(cè)且均布的葉片以及葉片固連在一起的導(dǎo)流錐，葉片與水平面成仰角α。

加裝導(dǎo)流整流器后，氣流經(jīng)過整流，螺旋上升的傾角減小，旋轉(zhuǎn)圈數(shù)增加，路徑加長。但它在柱狀旋風(fēng)分離柱內(nèi)的平均軸向速度不變，亦即其在分離柱內(nèi)的停留時間不變。因此，其切向速度增大，粉塵也就獲得了更大的離心力，除塵效率當(dāng)然也就大大提高了。

導(dǎo)流錐的上、下兩端均為流線形，流線形結(jié)構(gòu)的導(dǎo)流錐使流體漸縮式流過導(dǎo)流整流器，然后漸開式流出導(dǎo)流整流器；在次過程中，流體被穩(wěn)流，消除了擺尾現(xiàn)象，流型趨于規(guī)范，且流體螺旋上升的傾角改變，除塵效率得到大大提高。

葉片為3~8個時，效果較好，葉片的數(shù)量應(yīng)當(dāng)根據(jù)柱狀旋風(fēng)分離柱的具體尺寸、流體的含塵量以及環(huán)流循環(huán)除塵系統(tǒng)的設(shè)計能力等參數(shù)視需要而定。

葉片與水平面所成仰角α=10~30°時，氣流螺旋上升的傾角較為適宜，螺旋上升的傾角過大時，旋轉(zhuǎn)圈數(shù)減小，氣流的路徑縮短，其切向速度亦減小，粉塵所受的離心力也就減小，除塵效率當(dāng)然就降低了，螺旋上升的傾角過小時，因為含塵氣流在柱狀旋風(fēng)分離柱內(nèi)的平均軸向速度不變，亦即其在分離柱內(nèi)的停留時間不變，因此，其切向速度增大，湍流強度增大，反而不利于除塵、導(dǎo)流除塵效率降低，且壓降增大。

葉片也可以為弧形，其切線與水平面所成仰角A=10~30°,弧形葉片有利于流體的整形、穩(wěn)流，可進一步消除擺尾現(xiàn)象，使流形更加規(guī)范，除塵效率也就會進一步得到提高。

導(dǎo)流整流器能多方式消除流體的擺尾現(xiàn)象，使流型更加規(guī)范，從而大大提高了除塵效率。當(dāng)氣流流速在26~32m/s時，除塵效率zui高。本發(fā)明可使系統(tǒng)的分割直徑D50值達0.33~0.66μm，取得了意料不到的效果。它可廣泛應(yīng)用于各種需亞微米級除塵的工業(yè)、環(huán)保領(lǐng)域中。

4. 技術(shù)創(chuàng)新

新型環(huán)流式旋風(fēng)除塵器和循環(huán)除塵系統(tǒng)通過內(nèi)構(gòu)件導(dǎo)流、*的流體分離原理、氣體分流技術(shù)，*改變了傳統(tǒng)旋風(fēng)除塵器的缺點，解決了氣、固、液相分離過程中存在的幾十項工程技術(shù)難題，除塵顆粒半徑zui小可達到0. 33μm，拓展了旋風(fēng)除塵器的應(yīng)用領(lǐng)域，使旋風(fēng)除塵器達到了靜電除塵器和布袋除塵器的除塵效率，比傳統(tǒng)的旋風(fēng)除塵器的氣體處理量提高10倍以上，具有壓降低、放大效應(yīng)小、投資少、運行費用低、操作簡單、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點；其各項性能指標(biāo)均處于同類設(shè)備的水平，這標(biāo)志著旋風(fēng)除塵技術(shù)取得了突破性進展。

5.產(chǎn)品特點

① 工藝*，除塵效率高；  ② 系統(tǒng)壓降小，高效節(jié)能 ；

③ 無轉(zhuǎn)動部件穩(wěn)定可靠      ④ 無須檢修運行成本低

⑤ 適合高溫高黏的氣體      ⑥ 適合易燃易爆的氣體

6. 性能指標(biāo)比較
    1.環(huán)流式旋風(fēng)除塵器
   與國外的B型高效多管旋風(fēng)除塵器相比，壓降由1500-2000Pa降至500-900Pa；分割直徑d50從3-5μm下降至1.5μm。
  2.環(huán)流循環(huán)除塵系統(tǒng)裝置
       對于1-3μm的粉塵，除塵效率達到了95%以上，分割直徑d50下降至0.5μm左右，壓降不大于2500Pa。對于5μm以上的粉塵，除塵效率達到99.5—100%。
  3.直流式旋風(fēng)除霧器
 與國內(nèi)外同類除霧器相比，排氣含霧量從30mg/m3降至10mg/m3以下，壓降由1500-2000Pa降至600Pa。

8． 除塵效率對比

9．高效環(huán)流式旋風(fēng)除塵器設(shè)備型號

注：分割直徑指空氣除塵d50值根據(jù)分離物料性質(zhì)、粉塵粒徑的大小、粉塵含量、風(fēng)量、風(fēng)速為用戶設(shè)計制造各種型號的高效環(huán)流式旋風(fēng)除塵器。

環(huán)流式旋風(fēng)除塵器的應(yīng)用領(lǐng)域
    目前在工業(yè)上常用的除塵方法中，重力沉降法能分離100μm以上顆粒；常規(guī)的旋風(fēng)除塵器能分離10μm以上顆粒；高效多管旋風(fēng)除塵器能分離5μm以上的細粉塵；濕洗除塵可捕集1-5μm的粉塵，氣體內(nèi)易夾帶液霧，會產(chǎn)生二次污染，只能在較低溫度下使用（設(shè)備大）；電除塵和布袋除塵可捕集0.1-1μm的粉塵，但造價和運行成本過高（設(shè)備龐大），不能處理

有結(jié)露或粉塵吸潮性強的物系。
    我公司開發(fā)的循環(huán)式旋風(fēng)除塵器，解決了上述除塵器存在的壓降大、能耗高、分離效率低及運行成本高等問題，除塵效率已達到布袋除塵器和靜電除塵器的效果，成為大氣粉塵治理技術(shù)的*節(jié)能型產(chǎn)品。可廣泛地應(yīng)用于工業(yè)窯爐、工業(yè)鍋爐、石油化工、冶金采礦、醫(yī)藥食品、輕工建材等行業(yè)的尾氣除塵。

  1.1 石油煉制

    目前，國內(nèi)外大型煉油廠的催化裂化單元大多采用循環(huán)流化床工藝。該單元的關(guān)鍵設(shè)備之一是旋風(fēng)除塵器，其中包括：提升管反應(yīng)器出口的快速分離裝置、沉降器內(nèi)一、二級內(nèi)旋風(fēng)除塵器、外旋風(fēng)除塵器、再生器一、二級內(nèi)旋風(fēng)除塵器和多管式的三級外旋風(fēng)除塵器。上述設(shè)備分離效率的高低直接關(guān)系到煉油過程催化劑的耗量級煙氣輪機的使用壽命，其壓降的大小亦影響到系統(tǒng)能耗和能量的回收。若能開發(fā)出適合該系統(tǒng)的新型高效、低阻旋風(fēng)除塵器，能大幅度降低該單元的操作費用，創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟效益。因循環(huán)式旋風(fēng)除塵器的分離效率高、壓降小，是催化裂化單元較理想的分離除塵設(shè)備，能大幅降低運行成本。

 1.2 工業(yè)窯爐的排煙除塵

 1.2.1 大型流化床鍋爐的旋風(fēng)預(yù)除塵

    采用旋風(fēng)預(yù)除塵可將煙氣中沒有充分燃燒的煤回收，送回鍋爐重復(fù)燃燒，以節(jié)省用煤?，F(xiàn)有裝備的缺點是壓降大，除塵效率低。環(huán)流式旋風(fēng)除塵器在此領(lǐng)域的應(yīng)用潛力很大，以400t/h 鍋爐為例，應(yīng)用環(huán)流式旋風(fēng)除塵器的優(yōu)勢在于：

    1）壓降低，約節(jié)省用電20%，每小時節(jié)省用電200度，全年節(jié)電160余萬度。

    2）效率高，可使后續(xù)靜電除塵裝備減少一個電場，節(jié)省設(shè)備投資約60萬元。

    3）可使煤的燃燒率提高1-2%；400t/h鍋爐年用煤量約30余萬噸，全年節(jié)省煤4000噸。

      綜上所述，環(huán)流式旋風(fēng)除塵器可在此領(lǐng)域創(chuàng)造*的經(jīng)濟和社會效益。近年來，大型火力發(fā)電廠改造和新上項目很多，每個廠均需400t/h 鍋爐數(shù)臺，按每套60-80萬元售價計算，一個大型發(fā)電廠的旋風(fēng)除塵投資可達二百余萬元。

 1.2.2 水泥窯爐的除塵

按國家*的要求，2005年底前所有水泥立窯均需加煙氣排放除塵裝置，使排放煙氣達標(biāo)。由取樣檢測可知，立窯排放氣所含粉塵中，1μm以下粉塵的量占總塵量的7.92%，2μm以下的占19.05%，3μm以下的為24.83%，與水泥產(chǎn)品的粒度分布基本*。按傳統(tǒng)觀念，只有采用靜電、濕洗和過濾分離（如布袋）才能完成除塵任務(wù)。由于水泥的吸潮性很強，易造成糊袋，從而導(dǎo)致壓降上升，布袋損壞過快，運行費用高，且難以*穩(wěn)定運行；由于水泥粉塵的介電常數(shù)不適合于進行靜電除塵，采用靜電除塵時，需向系統(tǒng)中噴水，以改變介電常數(shù)。所帶來的問題是極板極易腐蝕，且易產(chǎn)生極板粘結(jié)水泥，影響除塵效果；而濕洗除塵已被禁止采用。故水泥立窯除塵的工業(yè)實施難度很大。

本公司引進青島科技大學(xué)化學(xué)工程研究室開發(fā)的產(chǎn)品環(huán)流式旋風(fēng)除塵器具有低阻、高效，放大效應(yīng)小，造價低，能*穩(wěn)定運行等優(yōu)點，若兩級串聯(lián)使用對以上粒度分布粉末的除塵效率可達95%以上，能使排放煙氣直接達到國家排放標(biāo)準。

    我國現(xiàn)有需改造的水泥立窯、立波爾窯很多，一套8萬噸/年水泥立窯的除塵工程總造價超過30萬元，一套立波爾窯的旋風(fēng)除塵器造價可達100萬元左右，而且水泥生產(chǎn)中的物料輸送、裝卸、粉碎、包裝等過程均須旋風(fēng)除塵，市場巨大。

1.2.3工業(yè)鍋爐：
   各種燃煤、燃油、燃氣的工業(yè)鍋爐及高爐煤氣、煤粉爐、流化床鍋爐的尾氣除塵。
   采用循環(huán)式旋風(fēng)除塵器可將煙氣中未充分燃燒的煤回收燃燒，使煤的燃燒率提高1.5-2%，可節(jié)電20%。

1.2.4 其他工業(yè)窯爐

    包括焦化爐、焦干爐、陶瓷及各種建材燃燒爐，數(shù)量眾多。

1.3 鋼鐵廠、冶金：

鋼鐵行業(yè)中的高爐、電爐、轉(zhuǎn)爐、燒結(jié)爐的高溫?zé)煔獬龎m及礦石和焦炭的裝卸料除塵。
    由于環(huán)流式旋風(fēng)除塵器降壓低，除塵效率高，在鋼廠的許多場合均可取代布袋式除塵器，且運行和設(shè)備投資費用低，能*穩(wěn)定連續(xù)運行，與布袋式相比具有顯著優(yōu)勢。其應(yīng)用場合包括：

1.3.1 礦石及焦碳的卸料與上料

   礦石卸料及將其送至地倉和高倉有多個揚塵點均需除塵。例如濟鋼煉鐵二廠的地倉和高倉除塵就應(yīng)用18000~30000m3;/h的旋風(fēng)除塵14臺套，除塵器造價60萬元左右，工程總造價約180萬元。

1.3.2 高爐的排煙除塵

   高爐除冶煉中需用于前述水泥立波爾窯相近的除塵裝備（投資可達百余萬元）外，鋼水排放口亦需除塵。其特點是出鋼時，氣體溫度高，若用布袋須加大吸氣量以降低溫度（布袋使用溫度不能超過240℃），這使布袋的處理量大幅度上升，動能消耗和投資亦增大數(shù)倍。若用環(huán)流式旋風(fēng)除塵器除塵，因除塵效率高可使排放煙氣達標(biāo)。若采用304不銹鋼制作，使用溫度可達650℃，由此可使排煙量降至布袋的40%，投資和動力消耗亦大幅度下降。

1.3.3 燒結(jié)廠煙氣除塵

   礦石需經(jīng)燒結(jié)成塊后方可進入煉鐵爐冶煉。現(xiàn)以南京鋼鐵集團*燒結(jié)廠一、二號機頭的除塵情況為例進行說明。

   燒結(jié)機頭煙氣量為18萬m3;/h，溫度為50-80℃。由于氣體濕含量大，在50-80℃范圍內(nèi)會產(chǎn)生嚴重的結(jié)霧現(xiàn)象，故不能采用布袋式旋風(fēng)除塵器。由于電除塵器體積大，經(jīng)現(xiàn)場考察沒有足夠的場地安裝電除塵器，且采用電除塵器投資很大，管理和運行費用高，亦不宜采用。若采用濕洗除塵（如水膜式旋風(fēng)除塵），會造成二次污染，且需增加龐大的水路循環(huán)系統(tǒng)，管理和運行費用高，并能造成氣體帶液霧，損壞后繼設(shè)備，故亦不適用。

   綜上所述，可以利用的設(shè)備型式只有旋風(fēng)除塵器。但從煙氣中所含粉塵的粒徑分布來看，10μm以下的粉塵量已占11.8%。從理論上講多管式旋風(fēng)除塵器可完成此分離任務(wù)，但廠家的經(jīng)驗表明，多管式旋風(fēng)除塵器不適合在燒結(jié)機頭煙氣中使用，而采用一般大旋風(fēng)除塵器，除塵效率只能達到80%左右，無法使排放煙氣達到國家規(guī)定的150mg/m³以下的標(biāo)準。

   經(jīng)計算，若在該系統(tǒng)中采用兩臺環(huán)流式旋風(fēng)除塵器，每臺除塵器的直筒段直徑為2000，與現(xiàn)有的大旋風(fēng)尺寸相近；環(huán)流式旋風(fēng)除塵器的抗結(jié)霧和抗堵塞性與現(xiàn)有大旋風(fēng)類似，實踐證明可連續(xù)穩(wěn)定運行；φ2000mm的環(huán)流式旋風(fēng)除塵器的分割直徑可達3μm左右，對于該系統(tǒng)煙氣中粉塵的分離效率可達到94%以上；環(huán)流式旋風(fēng)除塵器的壓降低，能保證氣體的輸送要求。故環(huán)流式旋風(fēng)除塵器用于南鋼一燒結(jié)煙氣除塵是非常成功的。

1.4 化工化肥生產(chǎn)

   凡涉及氣體中含有固體粉塵的化工生產(chǎn)過程均需除塵，市場巨大。由于化工中氣體多是易燃易爆氣體，且含有粘稠霧滴。不能用布袋和靜電除塵，大多采用旋風(fēng)除塵，許多場合因粉塵細，需多級串聯(lián)除塵。例如：化肥廠半水煤氣造氣爐除塵，包括每臺造氣爐的煤氣除塵，回收爐的吹風(fēng)氣除塵等，一個20萬噸/年的尿素廠除塵裝備用量可達百萬元左右，全國這樣的化肥廠有數(shù)百家；復(fù)合肥生產(chǎn)中的干燥除塵；硫酸生產(chǎn)中的培燒煙氣除塵；維尼綸、三聚氰胺、氯乙烯等的流化床反應(yīng)器除塵，等等不一類舉。本公司近五年來為維尼綸、氰化鈉（劇毒產(chǎn)品，除塵要求*）、有機硅生產(chǎn)等行業(yè)提供設(shè)備一百余臺獲得經(jīng)費600余萬元，為這些企業(yè)每年創(chuàng)收達數(shù)千萬元。

1.5 輕工、食品

   淀粉生產(chǎn)、棉花加工、粉狀食品干燥，均需大量旋風(fēng)除塵裝備。一個10萬噸/年的淀粉生產(chǎn)廠家僅旋風(fēng)除塵投資額度可達百萬元以上。一個中型棉花加工廠若要達到車間粉塵含量要求，其投資額度亦在60—80萬元，市場亦十分廣闊。

1.6 其他行業(yè)

   在氣流輸送，粉末炸藥生產(chǎn)、礦山開采、礦石粉碎、火車和碼頭裝卸等領(lǐng)域均需大量旋風(fēng)除塵裝備。

1.7 油田原油采出液的除沙

   我國大慶、大港、勝利、遼河等大型油田均進入三次采油期，需先注入大量的水，由水將原油帶出。其采出液中，含水率為85-90%。大量的水將許多細沙也帶出了地面，會造成細紗在設(shè)備內(nèi)淤積，清理困難，廢棄時亦帶來環(huán)境污染，而且采出液輸送時會磨損管道，并導(dǎo)致相關(guān)儀器儀表失效，必須及時去除。國外較*且在逐步推行的是旋流器除沙裝置。青島科技大學(xué)化學(xué)工程研究室曾與勝利油田勘查設(shè)計研究院聯(lián)合承擔(dān)了國家“八五"攻關(guān)項目“三次采油"的子課題：“高含水率原油的除沙"，使用旋液環(huán)流式液固分離器進行除沙，使單臺設(shè)備的處理量達到3000t/h，設(shè)備壓降僅有0.04MPa ，相當(dāng)于國外指標(biāo)的40%，使能耗大幅度降低，除沙率達到了92%以上，即各項目性能指標(biāo)均為水平。*也對該項目做過報道，項目得到了勝利油田管理局的嘉獎。

1.8 化工行業(yè)： 高分子聚合物：聚丙烯、聚乙烯、聚脂化合物、聚丙烯酰胺、三聚氰銨、離子交換樹脂、活性碳纖維、淀粉、纖維素衍生物等。
1.9精細化工品：醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料、顏料、化肥、炸藥、洗滌劑、催化劑、橡膠塑料添加劑、混凝土添加劑、水處理劑、油田化學(xué)品。
1.10無機化工品：酸、堿、鹽、氧化物、氫氧化物、白炭黑、增白劑、精細陶瓷。
1.11建材礦業(yè)：超細碳酸鈣、高嶺土、膨潤土、鋁礬土、*、超細石英、硅膠顆粒、石墨粉塵，金屬粉塵、礦石粉塵、煤粉煤灰的除塵。

1.12 原油采出液除沙：
  我國多數(shù)油田均已進入采油后期，采出液中含有大量細紗，提高細紗分離效率已成為三次采油采出液分離的難題，國家攻關(guān)項目“高含水率原油的除沙"是采用旋液環(huán)流式液固分離器進行除沙，單臺設(shè)備的處理量達到3000t/h，設(shè)備壓降僅有0.04MPa，相當(dāng)于國外較*的旋流器除沙壓降指標(biāo)的40%，使能耗大幅度降低，除沙率達到92%以上，各項性能指標(biāo)均為水平。