旋风除尘器性能实验
实验目的 通过本实验掌握旋风除尘器性能测定的主要内容和方法。并且对影响旋风除尘器性能的主要因素有较全面的了解。 管道中各点流速和气体流量的测定； 旋风除尘器的压力损失和阻力系数的测定； 旋风除尘器的除尘效率的测定。
实验原理 原理示意图 含尘空气由除尘器的进口切线方向进入除尘器的内外筒之间，由上向下作旋转运动（形成外涡旋），逐渐到锥体底部。气流中的灰尘在离心力的作用下被甩向外壁，由于重力作用以及向下气流的带动而落入底部集尘斗。向下的气流到达锥体的底部后，沿除尘器的轴心部位转而向上，形成旋转上升的内涡旋，并由除尘器的出口排出。
旋风除尘器除尘性能试验装置系统图 实验设备 a 1-喇叭形入口；2-管道；3-测孔；4-压损测定断面；5-旋风除尘器；6-闸板阀；7-风机
实验仪表 本试验采用质量法测定旋风除尘器的除尘效率。实验用仪器如下： 倾斜微压计：2台； U形压差计：1个； 毕托管：2支； 干湿球温度计：1支； 空盒气压计：1台； 托盘天平（分度值1g）：1台； 秒表：2块； 钢卷尺：2个。
实验数据测定与计算 气体温度和含湿量的测定 由于除尘系统吸入的是室内空气，所以近似用空气的温度和湿度代表管道内气流的温度ts和湿度yw。由挂在室内的干湿球温度计测量的干球温度和湿度温度，可查得空气的相对湿度φ，由干球温度可查得相应的饱和水蒸气压力pv，则空气所含水蒸气的体积分数 由下式计算： 式中：pv——饱和水蒸气压力，kPa； pa——当地大气压力，kPa。
实验数据测定与计算 管道中各点气流速度的测定 本实验用毕托管和倾斜微压计测定管道中各测点的动压pK和静压ps。各点的流速按下式计算。 (m／s) 式中：Kp——毕托管的校正系数； Pk——各点气流的动压，Pa； ρ——测定断面上气流的密度，kg/m3。
实验数据测定与计算 气流的密度计算 (Kg/m3) 式中: p’s——测定断面上气流的平均静压（绝对压力）， p’s = ps+ pa，kPa； ps——气流的平均静压（相对压力），kPa； Ts——气体（即室内空气）温度，K。
实验数据测定与计算 管道中气体流量的测定 根据断面平均流速计算，根据各点流速可求出断面平均流速，则气体流量为 Q =A V（m3/s） 式中：A—管道横断面积，m2。
实验数据测定与计算 旋风除尘器压力损失和阻力系数的测定 本实验采用静压法测定旋风除尘器的压力损失。由于本实验装置中除尘器进、出口接管的断面积相等，气流动压相等，所以除尘器压力损失等于进、出口接管断面静压之差，即 测出旋风除尘器的压力损失后，便可计算出旋风除尘器的阻力系数 式中： v1——旋风除尘器进口风速，m/s。
实验数据测定与计算 除尘系统中气体含尘浓度的计算 旋风除尘器入口前气体含尘浓度的计算 旋风除尘器出口后气体含尘浓度的计算 式中：Ci，C0——除尘器进、出口的气体含尘浓度，g/m3； Gf——发尘量与收尘量，g； Qi，Q0——除尘器进、出口的气体量，m3/s； τ——发尘时间，s。
实验数据测定与计算 除尘效率的测定与计算 质量法 测出同一时段进入除尘器的粉尘质量Gf（g）和除尘捕集的粉尘质量Gs（g），则除尘效率
实验步骤 测定室内空气干球和湿球温度、大气压力、计算空气湿度。 测量管道直径，确定分环数和测点数，求出各测点距管道内壁的距离，并用胶布标志在皮托管上。 测定各点流速和风量。用倾斜微压计和皮托管测出各气流的动压和静压，以及均流管处气流的静压，求出气体的密度、各点的气流速度、除尘器前后的风量。 用托盘天平称好一定量的尘样。 测定除尘效率：启动风机后开始发尘，记录发尘时间和发尘量。观察除尘 系统中的含尘气流和粉尘浓度的变化情况。关闭风机后，收集旋风除尘器 灰斗中捕集的粉尘，然后称量，用式计算除尘效率。 改变系统风量，重复上述试验，确定旋风除尘器在各种工况下的性能。
实验数据的记录与整理 空气干球温度（td） ℃； 空气湿球温度（tv） ℃； 空气相对湿度（φ） %； 空气压力（p） Pa； 空气相对湿度（φ） %； 空气压力（p） Pa； 空气密度（ρ） kg/m3； 计算旋风除尘器的处理气体量，并将测定及计算结果记入表中； 计算旋风除尘器在各种工况下的压力损失和阻力系数并记入表中； 计算旋风除尘器在各种工况下的除尘效率并记入表中。
讨论 用静压法测定和计算旋风除尘器的压力损失有何优缺点？你能提出改进方法吗？ 旋风除尘器的除尘效率和压力损失随处理气体量的变化规律是什么？它对旋风除尘器的选择和运行控制有何意义？ 你认为实验中还存在什么问题？应如何改进？