旋风分离器设备的基本功能是尽可能除去输送介质气体中携带的固体颗粒杂质和液滴，达到气固液分离，以保证管道及设备的正常运行。它是利用旋转气流产生的离心力将尘粒从气流中分离出来。旋风分离器结构相对比较简单，没有转动部分制造方便、分离效率高，并可用于高温含尘气体的分离，而得到普遍运用。

　　式中τ为沉淀时间。气流的平均旋转半径rm=（D-b）/2，则旋转n圈的停滞时间为

　　若在各种不同粒径的尘粒中，有一种粒径的凶狠里所需沉降时间τε等于停留时间τ，则该粒径就是理论上能完全分离的最小粒径，即临界粒径，用dpc表示。由式（8-4）与（8-5）等号右边值相等可求得

　　2、折流分离：由于气体与液体的密度不同，液体与气体混合一起流动时，若遇到阻挡，气体会折流而走，而液体由于惯性，继续有一个向前的速度，向前的液体附着在阻挡壁面上由于重力的作用向下汇集到一起，通过排放管排出。

　　3、离心力分离：由于气体与液体的密度不同，液体与气体混合一起旋转流动时，液体受到的离心力大于气体，所以液体有离心分离的倾向，液体附着在分离壁面上由于重力的作用向下汇集到一起，通过排放管排出。

　　1、重力沉降：由于气体与液体的密度不同，液体在与气体一起流动时，液体会受到重力的作用，产生一个向下的速度，而气体仍然朝着原来的方向流动，也就是说液体与气体在重力场中有分离的倾向，向下的液体附着在壁面上汇集在一起通过排放管排出。

　　由于分离器各部分的尺寸都是D的倍数，所以只要进口气速ui相同，不管多大的旋风分离器，其压力损失都相同。因此，压力损失相同时，小型分离器的b=D/5值较小，由于式（8-6）可知小型分离器的相比大型分离器，能大大的提升分离效率。旋风分离器的压力一般约为1～2Pa。

　　关于液滴在旋风分离器内的运动的严密理论尚未建立，因而在计算时常利用基于试验研究所得的经验公式。

　　旋风分离器的工艺计算包括：确定旋风分离器的筒体直径、验算在选定直径下旋风分离器的最大流量和最小流量及相应的压力降，计算进、出口管线直径、确定分离器的其他各部分尺寸等。

　　实际上，为了达到好的分离效果，气体应该通过直管进入分离器，直管的长度约为6-8倍入口管直径（也有资料上说4-10倍的）。这样做主要是为避免尘粒浓聚在弯头外侧再进入分离器，气体中的尘粒在气流中分配不均。

　　不恰当的卸灰设计能造成粉尘的二次夹带。比如许多人认为风机设在分离器上游时，分离器进行正压运行，此时不必设灰斗或卸灰阀。这是不对的。事实上，旋风分离器内部向上的旋流不管是由正压或负压产生的，都具有夹带粉尘的能力。在任何情况下，灰斗和卸灰阀都必须纳入设计考虑之中。

　　旋风分离器采用立式圆筒结构，内部沿轴向分为集液区、旋风分离区、净化室区等。内装旋风子构件，按圆周方向均匀排布亦通过上下管板固定；设备是采用裙座支撑，封头采用耐高压椭圆型封头。设备管口提供配对的法兰、螺栓、垫片等。

　　对于湿气来说，我们常采用下部进气方案，因为下部进气可通过设备下部空间，对直径大于300µm或500µm的液滴进行预分离以减轻旋风部分的负荷。而对于干气常采用中部进气或上部进气。上部进气配气均匀，但设备直径和设备高度都将增大，投资较高；而中部进气能够更好的降低设备高度和降低造价。

　　选取管径后，应核算在最大流量和最小流量时，气体在进口和出口处的流速是否在允许流速范围内。

　　在满足气体处理量的前提下，评价旋风分离器性能的主要指标是尘粒的分离性能和气体经过旋风分离器的压强降。

　　分离性能的好坏常用理论上可以完全分离下来的最小颗粒尺寸：临界粒径dpc及分离效率η表示。

　　临界粒径是指在与重力降尘室的情况相同，旋风分离器能100%除去的最小颗粒直径。推导临界粒径计算式的假设有以下几个。

　　4、丝网分离：由于气体与液体的微粒大小不同，液体与气体混合一起流动时，如果一定要通过丝网，就象过筛一样，气体通过了，而液体被拦截而留在丝网上，并在重力的作用下下流至分离器底部排出。

　　5、超滤分离：由于气体与液体的微粒大小不同，液体与气体混合一起流动时，如果一定要通过微孔过滤，就象过筛一样，气体通过了，而液体被拦截而留在微孔过滤器上，并在重力的作用下下流至分离器底部排出。

　　6、填料分离：由于气体与液体的密度不同，液体与气体混合一起流动时，若遇到阻挡，气体会折流而走，而液体由于惯性，继续有一个向前的速度，向前的液体附着在阻挡填料表面上由于重力的作用向下汇集到一起，通过排放管排出。

　　旋风分离器的分离效果：在设计压力和气量条件下，均可除去≥10μm的固体颗粒。在工况点，分离效率为99%，在工况点±15%范围内，分离效率为97%。

　　dpc愈小，分离效率愈高，由估算式可见dpc随b的加大而增大，即效率随b增大而减小。当气体处理量很大又要求比较高的分离效果时，常将若干小尺寸的旋风分离并联使用，称为旋风分离器组。粘度减小，进口气速提高有利于提高分离效率。

　　.进入旋风分离器的气流在器内按入口形状（即宽度为b）沿圆筒旋转n圈，沉降距离为b，即由内旋转半径r=（0.5D-b）沉降到D/2处。

　　旋风分离器适用于净化大于1-3微米的非粘性、非纤维的干燥粉尘。它是一种结构相对比较简单、操作便捷、耐高温、设备费用和阻力较高（80~160毫米水柱）的进化设施，旋风分离器在净化设备中应用得最为广泛。改进型的旋风分离器在部分装置中可以取代尾气过滤设备。

　　一、利用组分质量（重量）不同对混合物进行分离（如分离方法1、2、3、6）。

　　气体通过旋风分离器的压力损失△Px（单位为Pa），可用进口气体压力ρu2／２的某一倍数。

　　△P—水力损失（分离器内的压力降），mmH2O（1mmH2O=9.8Pa）。

　　旋风分离器的形状是影响分离效率的主要的因素。例如，如果入口尺寸，锥体尺寸，排气管，以及排放口不一样，两个相同筒径的旋风分离器会有相当大的效

　　入口设计可能不能提供充分的入口速度和想要的速度分布。切线式入口会造成排气管的磨损和因为排气管的干扰造成入口气流紊乱。还有就是可能会造成入口气流和排出气流的短路，夹带尘粒而出造成分离效率下降。考虑不周的内部设计会造成气流紊乱。这种情况下就会把本来应被收集的尘粒裹挟到向上的排出气流中而逃出分离器。急速的锥体直径变化，会造成筒体和锥体连接处的磨损。它也阻止了收集到的尘粒平滑地从筒体到锥体的运动。这样的锥体下部非常容易被磨损。很明显，在分离器和卸灰阀之间没有用以帮助分离的灰斗。

　　设计和运行中应格外的注意防止旋风分离器底部漏风，因为旋风分离器通常是负压运行。实践证明，旋风分离器漏风5%，效率降低50%，旋风分离器漏风15%，效率接近于零。因而，一定要采用气密性好的卸灰阀（如图三）。

　　可知，在半径r=（0.5D-b）处粒径dp的颗粒向筒壁半径方向的沉降速度为：

　　由此式可知，r小而u一定时，沉降速度最大，对与气流以切向流入的旋风分离器，时间τ=0，颗粒（0.5D-b）处；τ=τε时，颗粒沉降到器壁，即D/2处，则有

　　不合适的管道设计是最常见的造成进入旋风分离器流量不足的重要原因。事实上，有一个普遍现象，那就是配置的风机不能满足系统的流量要求。因为总系统的压降超过了风机能满足的压头，这样风机就自动移到高压降，低流量的状态工作。

　　根据计算出的D，取△P/rG=55m，即可计算出旋风分离器的最小流速Vmin、最小流量Q1min和最小流速下的压力损失△Pmin。由式（3-2）可知：

　　同样，当取△P/rG=180m，则可得到最大流速Vmax、最大流量Q1max和最大流速下的压力损失△Pmax。同样由式（3-2）知：

　　不同粒径的颗粒，其粒级效率是不同的。根据临界粒径的定义，粒径大于或等于临界粒径dc的颗粒，ηp=100%。粒级效率为50%的颗粒直径称为分割直径:

　　对于同一型式且尺寸比例相同的旋风分离器，无论大小，皆可通用同一条粒级曲线。标准旋风分离器的ηp与d/d50的关系：

　　计算方法与重力分离器相同，即：出口管线D，出口管线D，（D为旋风分离器的直径）。

　　由多年的试验和实践可知，计算所得的进口流速应在15~25m/s之间，出口流速应在5~15m/s之间，在这之间则视为所设计的旋风分离器负荷要求，否者不合格，重新选择管径进行速度校核。

　　总效率是工程上最常用的，也是最易测定的分离效率，其缺点是不能表明旋风分离器对不同粒子的不同分离效果。

　　含尘气体中的颗粒通常是大小不均的，通过旋风分离器后，各种尺寸的颗粒被分离下来的百分率也不相同。通常把气流中所含颗粒的尺寸范围等分成几个小段，则其中平均粒径为di的第i小段范围颗粒的粒级效率定义为：

　　摘要：分离器已经使用十分广泛无论在家庭生活中还是工业生产，而且种类非常之多每种都有各自的优缺点。现阶段旋风分离器运用较为广泛，它的性能的好坏主要决定于旋风分离器性能的强弱。这篇文章主要是讨论旋风分离器工艺计算。旋风分离器是利用离心力作用净制气体,基本功能是尽可能除去输送介质气体中携带的固体颗粒杂质和液滴，以达到气固液分离，以保证管道及设备的正常运行。在本篇文章中，主要是对旋风分离器进行工艺计算。

　　由实验得知，当△P/rG值在55~180m范围内时，气体净化度可达到95%以上；若小于55m，则净化度降低；高于180m，净化度提高不明显，但压力损失大增。因此，设计时一般取△P/rG=70m，计算出分离器筒体直径，接着进行圆整。

　　△P—水力损失（分离器内的压力降），mmH2O（1mmH2O=9.8Pa）；