糧食工業(yè)的初步除塵和風(fēng)力輸送中的卸料器常常用到旋風(fēng)分離器，該分離器又叫沙克龍分離器，該設(shè)備用在除塵上就是旋風(fēng)除塵器。旋風(fēng)除塵器是利用含塵氣流作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的離心力，將塵粒從氣體中分離并捕集下來的裝置。旋風(fēng)除塵器與其他除塵器相比，具有結(jié)構(gòu)簡單、沒有運(yùn)動(dòng)部件、造價(jià)便宜、除塵效率較高、維護(hù)管理方便以及適用面寬的特點(diǎn)，對于收集5～10μm以上的塵粒，其除塵效率可達(dá)90%左右，它廣泛應(yīng)用于糧食、化工、爐窯、煙氣等除塵和工廠通風(fēng)除塵，也用于工業(yè)氣力輸送系統(tǒng)氣固兩相分離與物料風(fēng)力烘干物料回收等。此外，旋風(fēng)除塵器亦可以作為高濃度除塵系統(tǒng)的預(yù)除塵器，能與其他類型高效除塵器串聯(lián)使用。旋風(fēng)除塵器在糧食行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，如原料輸送、加工、包裝等生產(chǎn)環(huán)節(jié)的除塵。

1 結(jié)構(gòu)與原理。旋風(fēng)除塵器按氣流進(jìn)氣方式分為切流反轉(zhuǎn)式、軸流反轉(zhuǎn)式、直流式等。糧食行業(yè)除塵所使用的主要是切流反轉(zhuǎn)式旋風(fēng)器。工作原理為：含塵氣體通過進(jìn)口起旋結(jié)構(gòu)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)氣流，進(jìn)人旋風(fēng)除塵器后，沿外壁自上而下作螺旋形旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，這股向下旋轉(zhuǎn)的氣流到達(dá)錐體底部后，轉(zhuǎn)而向上，沿軸心向上旋轉(zhuǎn)。氣流作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，塵粒在慣性離心力的作用下逐步移向除塵器內(nèi)的外壁并因摩擦而減速，在氣流和重力共同作用下沿外壁內(nèi)側(cè)面向下落入灰塵收集斗排出，去除了粉塵的氣體匯向軸心區(qū)域繼續(xù)旋轉(zhuǎn)向上并由上部排氣芯管排出。旋風(fēng)除塵器的性能通常用其處理風(fēng)量、除塵效率、設(shè)備阻力降3個(gè)主要技術(shù)指標(biāo)來表示。處理風(fēng)量系指除塵裝置在單位時(shí)間內(nèi)所能處理的含塵氣體量，它取決于裝置的型式和結(jié)構(gòu)尺寸；除塵效率是除塵裝置除塵后、氣體中減少的粉塵含量與未除塵氣體中粉塵含量塵的百分比；阻力降有時(shí)稱壓力降，它是含塵氣體經(jīng)過除塵裝置所消耗能量的大小。壓力損失大的除塵裝置，在工作時(shí)能量消耗就大，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用高。

2 氣體流動(dòng)狀態(tài)。旋風(fēng)除塵器的氣流是由切向、徑向及軸向構(gòu)成的復(fù)雜紊流狀態(tài)。

（1）切向速度：切向速度在內(nèi)、外旋流中方向一致朝外。切向速度在內(nèi)旋流中隨筒體半徑的減小而減小，在外旋流中隨筒體半徑的減小而增加，在內(nèi)、外旋流的交界面處達(dá)到最大值。切向分速度使粉塵顆粒在徑向方向加速度的作用下產(chǎn)生由內(nèi)向外的離心沉降速度，從而把粉塵顆粒推到圓筒壁依靠與筒壁的摩擦、減速、沉降而被分離。

（2）徑向速度：徑向速度在內(nèi)旋流中方向朝外，在外旋流中方向朝內(nèi)，在內(nèi)、外旋流的交界面處形成一個(gè)假想的圓柱面。徑向分速度使得氣流在半徑方向由外向內(nèi)推到中心部渦核而隨上升氣流排離旋風(fēng)除塵器，形成了旋風(fēng)分離器的主流，使得旋風(fēng)除塵器中氣固相物質(zhì)的較好分離。徑向分速度的存在也導(dǎo)致了內(nèi)旋氣流在上升過程中流動(dòng)狀態(tài)的極度混亂，湍動(dòng)劇烈形成大量旋渦，把在沉降段(圓筒部份)已與氣體分離的塵粒重新又?jǐn)嚢杵饋?，造成部分塵粒被氣體一起排離旋風(fēng)除塵器的二次揚(yáng)塵現(xiàn)象，形成了旋風(fēng)分離器的次流，結(jié)果使旋風(fēng)分離器除塵效效率下降。旋風(fēng)分離器的邊壁處和錐體下部氣旋的交換處是二次揚(yáng)塵的主要區(qū)域。

（3）軸向速度：軸向速度在筒體外壁附近方向朝下，靠近軸心部分方向朝上，且在軸心底部速度最大。當(dāng)氣流由錐筒體底部反轉(zhuǎn)上升時(shí)，軸向速度會(huì)將已除下的粉塵重新帶走，形成返混現(xiàn)象，影響除塵效率。此外，由于軸向分速度和徑向分速度的存在，使得旋風(fēng)除塵器在工作時(shí)經(jīng)常形成上灰環(huán)和下灰環(huán)，其中下灰環(huán)對于粉塵顆粒捕集分離有一定的作用，而上灰環(huán)的存在使得原來已被捕集分離在圓柱體外筒內(nèi)測邊壁的粉塵先沿外筒內(nèi)壁向上移動(dòng)，然后沿頂蓋下側(cè)水平向內(nèi)移動(dòng)，又沿內(nèi)筒外側(cè)壁向下移動(dòng)，最后短路隨內(nèi)筒內(nèi)側(cè)上升氣流排離旋風(fēng)器而降低設(shè)備除塵效率。由此可見，克服分離器分離效率不高的辦法，必須從三方面著手，一是消除“上灰環(huán)”避免塵粒走短路；二是盡量減少固氣分離段的湍流，降低二次楊塵的機(jī)會(huì)；三是克服塵粒在分離段的負(fù)沉降運(yùn)動(dòng)(徑向運(yùn)動(dòng))。