离下来，被气流带走的尘粒d2（d2?d1），由于挡板B2使气流方向转变，借助离心力作用也被分离下来。
因此，这种惯性除尘器，除了借助惯性力作用外，还利用了离心力和重力的作用。 2、惯性除尘器结构形式
惯性除尘器结构形式多种多样，主要分为冲击式和反转式惯性除尘器两种。 (1) 冲击式惯性除尘器
它是以气流中粒子冲击挡板而捕集较粗粒子的结构形式。如图4-4为冲击式惯性除尘器结构示意图，其中a为单级型，b为多级型。在这种结构中，沿气流方向设置一级或多级挡板，使气体中的尘粒冲撞挡板而被分离。
(2) 反转式惯性除尘器
它主要是创造使含尘气流急剧转折的条件，以便尘粒从含尘气流中分离出来。转折的角度一般为
900或1800。如图4-5、图4-6所示。图
4-6中挡板带很深的槽，且挡板密，气流转折急剧、转折多、象进入迷宫一样，转折角一般为900。
3、惯性除尘器的特点
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(1) 惯性除尘器结构形式多样，繁简不一；
(2) 与重力沉降室比较，除尘效果明显改善，除尘效率较高，除下粉尘粒径一般为20~30?m。 (3) 由于除尘器内设置障碍物多，所以使其阻力增加。 4、惯性除尘器的应用
一般惯性除尘器的气流速度越高，气流方向转变角度越大，转变次数越多，净化效率越高，但压力损失也越大（压力损失一般在100~1000Pa）。所以惯性除尘器一般用于净化密度和粒径较大的金属或矿物性粉尘，其除尘效率较高。对于粘结性和纤维性粉尘，容易造成除尘器堵塞，所以不宜采用。由于惯性除尘器的净化效率不高，所以一般用于多级除尘中的第一级除尘。
第四节 旋风除尘器
旋风除尘器是最常用的一种除尘设备。它是利用气流旋转过程中作用在尘粒上的离心力，使粉尘从含尘气流中分离出来。普通旋风除尘器的结构如图4-7所示，它是由进气口、筒体、锥体、排气口（内筒）四部分组成。
一、旋风除尘器的工作原理
含尘气体由除尘器进气口沿切线方向进入后，沿外侧从上向下作旋转运动，这股向下旋转的气流称为外旋涡。外旋涡到达锥体底部后，转而向上，沿轴心向上旋转，最后从排气口排出。这股向上旋转的气流称为内旋涡。内、外旋涡的旋转方向相同。气流作外旋转运动时，尘粒在离心力的作用下向外侧运动，到达除尘器壁体时，粉尘在下旋气流和重力的共同作用下沿壁面落入灰斗分离出来。
尘粒从含尘气流中分离出来与气流速度、压力等的分布有直接的关系。通过对旋风除尘器内整个流场的测定发现，实际的气流运动是很复杂的，除了切向和轴向运动外，还有径向运动，是一个三维速度场。如图4-8为旋风除尘器内某一断面上的速度分布和压力分布曲线图。
图4-8 速度分布和压力分布
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1、速度分布
(1) 切向速度vt：旋风除尘器内气流的切向速度分布见图4-8。从图中可以看出，外旋涡的切向速度vt是随着半径r的减小而增加的，在内、外旋涡的交界面上，vt达到最大。可以近似认为，内、外旋涡的交界面的半径r0?(0.6~0.65)rp（rp为
排气管半径）。内旋涡的切向速度是随着r的减小而减小的。
某一断面上的切向速度分布可用下式表示： 外旋涡： vt1/nr?C (4-13)
内旋涡： vt/r?C' (4-14) 式中 vt——切向速度，m/s；
r——气流质点的旋转半径，即气流质点距轴心的距离，m； n、C、C'——常数，通过实验方法确定。
一般取n?0.5~0.8，如果取n?0.5，代入式(4-13)可以得到：
vtr?C (4-15)
2在不同断面上，气流的切向速度是变化的（虽然图中未标出）。锥体部分的切向速度要比筒体部分大，因此，锥体部分的除尘效果要比筒体部分好。
(2) 轴向速度vz：对于外旋涡来说，其轴向速度是向下的（故为副值），对于内旋涡来说，其轴向速度是向上的（故为正值）。当气流由锥体底部向上时，可能将一部分已经除下来的微细粉尘重新扬起，并带出除尘器，这种现象称为返混。它是影响除尘效率的关键问题之一。
(3) 径向速度vr：内旋涡的径向速度是向外的（图中用负值表示），外旋涡的径向速度是向内的（图中用正值表示）。外旋涡的径向速度沿除尘器高度的分布是不均匀的，上部大、下部小。
如果近似把内、外旋涡的交界面看成一个正圆柱面，外旋涡气流均匀地经过该圆柱面而进入内旋涡，如图4-9所示，那么，交界面上外旋涡气流的平均径向速度vr0可按下式计算
vr0?LL? (4-16)
3600A3600?2?r0H 33
式中 L——旋风除尘器处理风量，m3/h； A——假想圆柱面的表面积，m2； r0——内、外旋涡交界面的半径，m； H——假想圆柱面的高度，m。
切向速度vt产生的离心力使尘粒作向外的径向运动，而外旋涡的径向速度vr则使尘粒作向心的径向运动，把尘粒推入内旋涡。因此，气流的切向速度vt和外旋涡的径向速度vr对气流中尘粒的分离起着相反的作用，而内旋涡的径向速度是向外的，对尘粒有一定的分离作用。
2、压力分布
旋风除尘器内的压力分布如图4-8所示，它是从外壁向中心逐渐减少，在轴心附近变为负压。并且负压一直延伸到除尘器底部，在除尘器灰斗，负压达到最大值（-300Pa）。该图是除尘器在正压（900Pa）条件下工作得到的。所以，旋风除尘器底部要保持严密，如不严密，就会有大量外部空气从底部被吸入，形成一股上升气流，把已分离下来的一部分粉尘重新带出除尘器，使除尘效率急剧降低。
因此，了解旋风除尘器内的速度分布和压力分布，对分析除尘器的性能和解释分离机理有重要的作用。
3、影响旋风除尘器除尘效率的主要因素 (1) 进口风速
旋风除尘器内气流的旋转速度决定于进口的风速。进口风速高，则气流旋转速度快，因此，增大进口风速，能提高气流的旋转速度，使粉尘受到的离心力增大，从而提高除尘效率，同时也增大了除尘器的处理风量。但是，进口风速不宜过大，过大会导致除尘器阻力急剧增加（因为，除尘器阻力与进口风速的平方成正比），动力消耗增大。进口风速过高，还会加剧粉尘的返混，导致除尘效率下降。
从技术、经济两方面考虑，进口风速必须在合适的范围内，一般为15~25m/s，但不应低于10m/s，以防止进气管积尘。
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(2) 筒体直径D
在相同的旋转速度下，筒体直径越小，尘粒受到的离心力越大，除尘效率越高，但处理风量减少，而且筒径过小还会引起粉尘堵塞，所以筒径一般不小于150mm。为保证除尘效率不致降低太大，筒径一般不大于1000mm。如果处理风量大时，可采用并联组合型式或多管旋风除尘器。
(3) 排气管直径dp
理论和实践都表明，减少排气管直径可以减少内旋涡的范围，有利于提高除尘效率，但是不能取得过小，以免阻力增大，一般取dp?(0.4~0.66)D。
(4) 筒体和锥体高度
增加筒体和锥体高度，从表面上看，似乎增加了气流在除尘器内的旋转圈数，有利于尘粒的分离。但是，实际上由于外旋涡有向心的径向运动，使下旋的外旋涡气流在下旋过程中不断进入上旋的内旋涡中，因此，筒体和锥体的总高度过大并没有什么实际意义。实践经验表明，一般以不超过5D为宜。
在锥体部分，由于断面不断减小，尘粒到达外壁的距离也逐渐减小，气流的旋转速度不断增加，尘粒受到的离心力不断增大，这对粉尘的分离是有利的。高效旋风除尘器大都是长锥体，就是这个原因。目前，国内的高效旋风除尘器，如CZT型和XCX型也都是采用长锥体，其锥体长度为
(2.8~2.85)D。
(5) 除尘器底部的严密性
旋风除尘器无论是在正压下运行，还是在负压下运行，其底部总是处于负压状态，如果除尘器底部不严密，从灰斗渗入的空气形成返混流，会把正在落入灰斗的一部分粉尘带出除尘器，使除尘效率显著下降。所以，如何在不漏风的情况下，进行正常排尘是保证旋风除尘器正常运行的一个十分关键的问题。
(6) 粉尘的性质
由旋风除尘器的工作原理可知，尘粒比重越大，离心力越大；粒径越大，离心力也越大。因此，旋风除尘器不适用于处理纤维性粉尘，对于非纤维性粉尘，粒径太小时，除尘效率也不高。它适用于处理粒径大、比重大的矿物性粉尘效果较好。
第五节 湿式除尘器
湿式除尘器是通过含尘气体与液滴、液膜的接触使尘粒从气流中分离的。
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