在通风系统中一般使用过滤器对空气中的颗粒物进行处理,该除尘方式在颗粒物浓度很高时存在过滤器堵塞、清洗更换频繁等问题。为了解决这一问题,本文尝试将直流式旋风除尘器引入到通风系统中,利用直流式旋风除尘器降低空气中的颗粒物浓度。由于通风系统的特点,要求直流式旋风除尘器必须在较低入口风速下具有较高的颗粒分离效率和较低的压力损失、单体处理风量适宜、结构紧凑和安装方便等特点。为了满足通风系统对直流式旋风除尘器的要求,本文展开了以下几个方面的工作:1.分析了导流叶片参数对设备性能的影响。针对正交直母线叶片,通过数值模拟和实验方法研究了主要叶片参数(叶片内准线方程、叶片个数、叶片厚度等)变化对直流式旋风除尘器的压力损失和分离效率的影响。分析并总结了不同型式、不同个数、不同厚度、不同角度叶片的性能特点,为直流式旋风除尘器的导流叶片设计提供了指导。2.为了深入分析结构参数与设备性能间的关系,通过数值模拟方法对直流式旋风除尘器内部的流场特征进行了初步研究。详细分析了气流流线、气流速度、轴向速度、切向速度和压力在设备内部不同区域的分布特征,从而揭示了设备内部流场参数的变化规律。在此基础上,分析了排气管形状对速度、压力等流场参数的影响,其研究结论可以为优化设备结构并降低设备阻力提供依据。3.研究了主要结构参数和入口风速对设备性能的影响。在导流叶片研究的基础上,设计了若干具有不同导流叶片参数的实验样机。搭建实验台并利用实验台研究了排气管形状与尺寸、环状区域长度、叶片角度与型式、外筒直径、导流体形状和入口风速等因素对设备性能的影响。得到了不同结构参数下,直流式旋风除尘器的压力损失和分离效率,并归纳总结了结构参数与设备性能之间的关系。4.针对兰州地区新风系统和卷烟厂工艺空调系统,结合这两个场合中的颗粒特性,通过实验和理论方法分析了直流式旋风除尘器的应用前景。结合通风系统特点,给出了直流式旋风除尘器在系统中的应用方案。