一、概述

　　旋风分离器是气固分离领域的分离设备，这主要是由于制造成本和运行成本低、可靠性高，因此，旋风分离器在生产过程中的应用非常广泛：在催化裂化工艺过程中，正是旋风分离器使催化剂在运行过程中反复使用;在发电厂和无数加工制造厂里，它们位于环境保护的..;同时它们也是火车、直升机涡轮进气口的关键部件;甚至在日常生活中，因为有了它，使我们可以不必经常清洗真空吸尘器的布袋。

　　从工业上..为普通的到非常苛刻的操作工况，旋风分离器都得到了成功的应用。它还可以用于操作温度超过1000℃，操作压力超过10MPa的场合。

　　二、工作原理

　　旋风分离器本体段由筒体和锥体组合而成，入口结构的设计迫使气流切向进入旋风分离器内产生旋转运动，入口一般为矩形截面。气流在作旋转运动的同时沿分离器的外侧空间向下运动。在分离器锥体段，迫使气流缓慢进入分离器内部区域，然后气体沿轴向向上运动。通常将分离器的流型划分为“双旋涡”，即轴向向下运动的外旋涡和向上运动的内旋涡。净化气体经过芯管排出。

　　三、性能特点

　　1、 所收集的粉体颗粒为干粉，便于回收利用;

　　2、 制造成本低，而且在大多数场合维护费用也低;

　　3、 多数情况下结构非常紧凑;

　　4、 可用在特殊工艺条件，尤其是高温、高压以及化学腐蚀;

　　5、 无活动部件;

　　6、 非常坚固;

　　7、 阻力降恒定;

　　8、 依据使用条件，可使用钢板、金属铸造、合金、铝、塑料和陶瓷等多种材料制作;

　　9、 既可分离固体颗粒也可分离液滴，有时通过合适的设计可实现二者同时分离。

　　四、规格型号

　　五、安装

　　旋风分离器的应用是通过将简单的和复杂的物理性质进行结合而进行的，若运用适当，可对仅为2μm或更小直径的微粒进行大量收集。采用旋风分离器能否获得理想的结果，其成败关键与安装的质量有密切的关系。安装质量对旋风分离器的性能有着很大影响，可以确定的是，若一个工业过程面临的实际问题是由于安装错误导致的话，那么选择无论多好的旋风分离器都是不能解决问题的。

　　有几个安装标准必须满足，否则就会对收集效率有很大影响或加重操作运行过程中发生故障的频度，如堵塞、或严重腐蚀和磨损。由于此类标准非常重要，而且其还会经常性地被错用，下面列出了一些旋风分离器的关键性的安装标准，一是强调其重要性，另外也是作为一种快捷的参考，这些标准如下：

　　1、旋风分离器的粉尘排放口必须密封不透气体，这样，以..任何气体都不能进入粉尘微粒排放口中去。少量的气体泄露到旋风分离器的微粒排放口中，都可能严重地影响到旋风分离器的分离效率。此外，任何气体泄露进去以后，都会使得固体物质悬停于旋风分离器的下部锥体空间，从而导致磨损加剧，以及增加发生堵塞的可能性。

　　经常会有的一种错误认识是：旋风分离器在正压力下操作和运行时，就不需要对气体进行密封(保持气密性)。但这种认识，只在以下情况下是正确的：

　　a.从旋风分离器的物质微粒排放口中存在有气体净流出(有气体排出)时。

　　b.采用了充分的保护措施，能对由排出的气体所引发的二次收集问题进行有效处理时。

　　通常，旋风分离器在正压力下运行时，由于在旋风分离器的涡流中心的相对的负压力很大，因而在微粒排放口处也会存在相对负压力。因此，很正常的一种结果是：正压力的旋风分离器安装时若未作密闭处理，则会造成效率降低。

　　2、分离器外部护板要保持同心度，托砖架、拉钩安装牢固且..尺寸。

　　3、耐高温耐磨砖和耐高温耐磨浇注料除..内在质量外，安装尺寸也要..。筒体、锥体和顶部任一截面都要..同心度，表面整齐光滑，避免发生局部严重磨损。与料腿的连接部位要平滑过度，避免发生喉部结焦，引起旋风分离器堵塞。

　　4、膨胀缝整齐、尺寸正确、填料合适。膨胀缝太小，机组运行中因膨胀不畅，造成炉墙或浇注料脱落;膨胀缝太大，会从膨胀缝引起局部磨损。

　　料腿内部敷浇注料，其选材和施工质量要求与其它部位相同。这里需特别指出的是，料腿内部空间很小，是..施工质量的难点。往往因为质量问题导致料腿磨损，从膨胀缝破坏开始，直至露出承压部件。因此对料腿部位浇注料的施工质量需特别注意。

　　六、维护与保养

　　1、旋风除尘器的正确操作

　　1.1启动前的准备工作

　　1)检查各连接部位是否连接牢固。

　　2)检查除尘器与烟道，除尘器与灰斗，灰斗与排灰装置、输灰装置等结合部的气密性，消除漏灰、漏气现象。

　　3)关小挡板阀，启动通风机、无异常现象后逐渐开大挡板阀，以便除尘器通过规定数量的含尘气体。

　　1.2运行时技术要求

　　1)注意易磨损部位如外筒内壁的变化。

　　2)含尘气体温度变化或湿度降低时注意粉尘的附着、堵塞和腐蚀现象。

　　3)注意压差变化和排出烟色状况。因为磨损和腐蚀会使除尘器穿孔和导致粉尘排放，于是除尘效率下降、排气烟色恶化、压差发生变化。

　　4)注意除尘器各部位的气密性，检查旋风筒气体流量和集尘浓度的变化。

　　1.3作业后的技术工作

　　1)为防止粉尘的附着和腐蚀，除尘作业结束后让除尘器继续运行一段时间，直到除尘器内被清洁空气置换后方可停止除尘器运行。

　　2)消除内筒、外筒和叶片上附着的粉尘，清除灰斗内的粉尘。 　　3)必要时修补磨损和腐蚀引起的穿孔。

　　4)检查各部位的气密性，必要时更换密封元件。

　　2、旋风式除尘器的维护

　　旋风式除尘器运行时应稳定运行参数、防止漏风和关键部位磨损、避免粉尘的堵塞，否则将严重影响除尘效果。

　　2.1稳定运行参数

　　旋风式除尘器运行参数主要包括：除尘器入口气流速度，处..体的温度和含尘气体的入口质量浓度等。

　　1)入口气流速度。对于尺寸一定的旋风式除尘器，入口气流速度增大不仅处..量可提高，还可有效地提高分离效率，但压降也随之增大。当入口气流速度提高到某一数值后，分离效率可能随之下降，磨损加剧，除尘器使用寿命缩短，因此入口气流速度应控制在18~23m/s范围内。

　　2)处..体的温度。因为气体温度升高，其粘度变大，使粉尘粒子受到的向心力加大，于是分离效率会下降。所以高温条件下运行的除尘器应有较大的入口气流速度和较小的截面流速。

　　3)含尘气体的入口质量浓度。浓度高时大颗粒粉尘对小颗粒粉尘有明显的携带作用，表现为分离效率提高。

　　2.2防止漏风

　　旋风式除尘器一旦漏风将严重影响除尘效果。据估算，除尘器下锥体或卸灰阀处漏风1%时除尘效率将下降5%;漏风5%时除尘效率将下降30%。旋风式除尘器漏风有三种部位：进出口连接法兰处、除尘器本体和卸灰装置。引起漏风的原因如下：

　　1)连接法兰处的漏风主要是螺栓没有拧紧、垫片厚薄不均匀、法兰面不平整等引起的。

　　2)除尘器本体漏风的主要原因是磨损，特别是下锥体。据使用经验，当气体含尘质量浓度超过10g/m3时，在不到100天时间里可以磨坏3mm的钢板。

　　3)卸风装置漏风的主要原因是机械自动式(如重锤式)卸灰阀密封性差。

　　2.3预防关键部位磨损

　　影响关键部磨损的因素有负荷、气流速度、粉尘颗粒，磨损的部位有壳体、圆锥体和排尘口等。防止磨损的技术措施包括：

　　1)防止排尘口堵塞。主要方法是选择..卸灰阀，使用中加强对卸灰阀的调整和检修。

　　2)防止过多的气体倒流入排灰口。使用的卸灰阀要严密，配重得当。

　　3)经常检查除尘器有无因磨损而漏气的现象，以便及时采取措施予以杜绝。

　　4)尽量减少焊缝和接头，必须有的焊缝应磨平，法兰止口及垫片的内径相同且保持良好的对中性。

　　5)除尘器壁面处的气流切向速度和入口气流速度应保持在临界范围以内。

　　2.4避免粉尘堵塞和积灰

　　旋风式除尘器的堵塞和积灰主要发生在排尘口附近，其次发生在进排气的管道里。

　　1)排尘口堵塞及预防措施。引起排尘口堵塞通常有两个原因：一是大块物料或杂物(如刨花、木片、塑料袋、碎纸、破布等)滞留在排尘口，之后粉尘在其周围聚积;二是灰斗内灰尘堆积过多，未能及时排出。预防排尘口堵塞的措施有：在吸气口增加一栅网;在排尘口上部增加手掏孔(孔盖加垫片并涂密封膏)。

　　2)进排气口堵塞及其预防措施。进排气口堵塞现象多是设计不当造成的——进排气口略有粗糙直角、斜角等就会形成粉尘的粘附、加厚，直至堵塞。

　　3、旋风式除尘器故障排除

　　旋风式除尘器常见故障的现象、原因分析及排除方法如下介绍：

　　故障现象：壳体纵向磨损

　　原因分析：(1)壳体过度弯曲而不圆，造成盛况凸块;(2)内部焊缝未打磨光滑;(3)焊接金属和基底金属硬度差异较大，邻近焊接处的金属因退火而软于基体金属

　　排除方法：(1)矫正消除凸形;(2)打磨光滑，且和壳内壁表面一样光滑;(3)尽量减小硬度差异

　　故障现象：壳体横向磨损

　　原因分析：(1)壳体连接处的内表面不光滑或不同心;(2)不同金属的硬度差异

　　排除方法：(1)处理连接处内表面，保持光滑和同心度;(2)减少硬度差异

　　故障现象：圆锥体下部和排尘口磨损，排尘不良

　　原因分析：(1)倒流入灰斗气体增至临界点;(2)排灰口堵塞或灰斗粉尘装得太满

　　排除方法：(1)单筒器，防止气体漏入灰斗或料腿部;对于多管器，应减少气体再循环;(2)疏通堵塞，防止灰斗中粉尘沉积到排尘口高度

　　故障现象：气体入口磨损

　　原因分析：原因同壳体磨损

　　排除方法：(1)对于切向收缩入口式除尘器，消除方法同壳体的预防措施;(2)对于平直扩散入口式除尘器，可在易磨损部位设置与内表面平齐的且能更换的磨板

　　故障现象：撩拨管磨损

　　原因分析：排尘口堵塞或灰斗中积灰过满

　　排除方法：疏通堵塞，减少灰斗积灰高度

　　故障现象：壁面积灰严重

　　原因分析：(1)壁面表面不光滑;(2)微细尘粒含量过多;(3)气体中水气冷凝，出现结露或结块

　　排除方法：(1)处理内表面;(2)定期导入含粗粒子气体擦清壁面;定期将大气或压缩空气引进灰斗，使气体从灰斗倒流一段时间，清理壁面，保持切向速度15m/s以上;(3)隔热保温或对器壁加热

　　故障现象：排尘口堵塞

　　原因分析：(1)大块物料式杂物进入;(2)灰斗内粉尘堆积过多

　　排除方法：(1)及时检查、消除;(2)采用人工或机械方法保持排尘口清洁，以使排灰畅通

　　故障现象：进气和排气通道堵塞

　　原因分析：进气管内侧和排气管内外侧的积灰

　　排除方法：检查压力变化，定时吹灰处理或利用清灰装置清除积灰

　　故障现象：排气烟色恶化而压差增大

　　原因分析：(1)含尘气体性状变化或温度降低;(2)停止时烟尘未置换，造成筒体尘灰堆积

　　排除方法：(1)提高温度，改善气体性质;(2)消除积灰

　　故障现象：排气烟色恶化而压差减小

　　原因分析：(1)内筒被粉尘磨损而穿孔，使气体发生旁路;(2)上部管板与内筒密封件气密性恶化;(3)外筒被粉尘磨损，或焊接不良使外筒磨损穿孔; (4)多管除尘器的下部管板与外筒密封件气密性恶化;(5)灰斗下端或法兰处气密性不良，有空气由该处漏入;(6)卸灰阀不严，有漏风现象

　　排除方法：(1)修补穿孔;(2)调整式更换密封件;(3)修补;(4)调整或更换盘根;(5)检查并处理，保持严密;(6)检修或更换卸灰阀