基于数据的水污染防治粉尘分离性能理论分析

一、引言

在纺织工业中，纤维粉尘是生产过程中不可避免的副产品。这些粉尘不仅对工人健康构成威胁，还会导致设备磨损和增加清洁成本。本文旨在探讨旋转滤网技术在粉尘分离中的应用及其理论基础。

二、旋转滤网粉尘分离原理

结构形式与原理

金属锥形滤网通过传动轴高速旋转，形成气流边界层。当含有大颗粒尘和纤维尘的空气流经此区域时，由于高速旋转产生的离心力，使得大颗粒和纤维被抛出并落入集尘区，而细小粉尘则穿过网面进入二级过滤设备。

理论分析

图1展示了网络面上A点颗粒运动速度；图2为该点颗粒受力分析。根据斯托克公式，气流对颗粒作用力的垂直分量Fc与水平分量Fs可计算得到。结合离心力Fl，可得最小可分离粒径dc。

三、旋转滤网性能评估

分离能力分析

根据公式(5)，已知α角度下的最小可分離尺寸dc可以通过计算确定，小于此尺寸的颗粒可能穿透网络。

试验验证

以60°锥形底角、底边直径50mm为例，在不同n值及V值下进行计算，结果见图3。在所有组合条件下，其能处理上限范围从9.9μm到52.8μm，其中特定条件下最小可处理尺寸从9.9μm到20.4μm。这对于棉纖維等较长且密度低的纖維来说，虽然其聚集体密度较低，但仍能够有效拦截这些物质。

四、实际应用与结论

本研究将锥形滾筒與離心風機相聯結組成除塵風機，并通過實際應用於碳纖維生產線上的除塵工作獲得良好效果，並已獲取專利。此技術由于提高了透风面积，大幅提升了處理含灰氣體量，同时节省能源且網片阻力保持稳定，为节约空间、电力以及投资提供了一种实用的解决方案。

参考文献：

[1]孙一坚《工业通风》第二版,中国建筑工业出版社1985年出版。

[2]戴元熙,甘长德《纺织工厂通风与除尘》,中国纺织大学出版社1994年出版。