许多研究者通过旋风除尘器内部气流流动研究认为：旋风除尘器气流速度分布在径向上呈轴不对称或出现偏心。尤其在锥体下部靠近排尘口附近，有明显的"偏心"；排气管下口附近，径向气流速度较大，有"短路"现象。气流偏心或短路不利于粉尘分离。
(1) 改变进口结构
鹏鹤环保针对旋风除尘器内气流轴不对称问题，将其进口由单进口改为双进口，通过双进口旋风除尘器内流场实验研究表明，双进口旋风除尘器流场的轴对称性优于单进口旋风除尘器，双进口旋风除尘器涡核变形小；双进口旋风除尘器内切向速度高于单进口约6%，在准自由涡区衰减也慢；双进口旋风除尘器排气芯管短路流少于单进口。双进口旋风除尘器比单进口旋风除尘器更有利于提高除尘效率和降低设备阻力。
针对短路流携尘降低除尘效率的问题，鹏鹤环保等在进口结构中采用了回转通道，以此降低进入旋风除尘器空间的向心含尘浓度梯度，并对等截面和变截面两种通道形式的气固两相分离进行了分析。指出采用合理回转角度的进口回转通道，可提高旋风除尘器的除尘效率。这种做法从结构上把旋风除尘器的筒体、锥体两段分离变成进口通道、筒体、锥体三段分离。
(2) 锥体结构改变
Rongbiao Xiang等研究了锥体尺寸对用于大气采样的小型旋风除尘器的影响情况，以颗粒大小和气流流速为变化参数，对3个具有不同下部直径锥体的旋风除尘器测出了效率。测定结果表明：锥体下部直径大小对旋风分离采样器的效率影响显著，但是并不显著影响不同粒径颗粒物效率之间的变化程度。当锥体下部开口部分直径大于排气芯管直径时，该锥体参数的减小，再不明显增加阻力的前提下，采样效率会随之提高；但是，由阻力测试结果还可看出锥体武器部分直径不宜小于排气芯管直径。从理论上讲，锥体下部直径减小能引起切向速度的提高，从而离心力增大；对于具有相同筒体直径的旋风除尘器，若锥体开口小，则最大切向速度靠近锥壁，这使得颗粒能够更好的分离，同时，如果锥体开口较小，涡流将触及锥壁，使颗粒又有可能重新进入出气气流，但是由于后者与前者相比对旋风采样器影响较小。总之，适当减小锥体下部直径有利于效率的提高。为了便于新型旋风采样器的设计，还指出对高效型Stairmand旋风除尘器效率有较好预测作用的Barth 理论及Leith-Licht理论，对锥体改变旋风采样器的收集效率了也有良好的预测作用。
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