一、粉尘的重力分离机理
以粉尘从缓慢运动的气流中自然沉降为基础的，从气流中分离粒子是一种最简单，也是效果最差的机理。因为在重力除尘器中，气体介质处于湍流状态，故而粒子即使在除尘器中逗留时间很长，也不能期求有效地分离含尘气体介质中的细微粒度粉尘。对较粗粒度粉尘的捕集效果要好得多，但这些粒子也不完全服从静止介质中粒子沉降速度为基础的简单设计计算。粉尘的重力分离机理主要适用于直径大于l00～500μm的粉尘粒子。
二、粉尘离心分离机理
由于气体介质快速旋转，气体中悬浮粒子达到极大的径向迁移速度，从而使粒子有效地得到分离。离心除尘方法是在旋风除尘器内实现的，但除尘器构造必须使粒子在除尘器内的逗留时间短。相应地，这种除尘器的直径一般要小，否则很多粒子在旋风除尘器中短暂的逗留时间内不能到达器壁。正直径约l～2m的旋风除尘器内，可以十分有效地捕集l0μm以上大小的粉尘粒子。但工艺气体流量很大，要求使用大尺寸的旋风除尘器，而这种旋风除尘器效率较低，只能成功地捕集粒径大于70～80μm的粒子。对某些需要分离微细粒子的场合通常用更小直径的旋风除尘器。增加气流在旋风除尘器壳体内的旋转圈数，可以达到增加粒子逗留时间之目的。但这样往往会增大被净化气体的压力损失，而在除尘器内达到极高的压力。当旋风除尘器内气体圆周速度增大到超过l8～20m/s时，其效率一般不会有明显改善。其原因是，气体湍流强度增大，以及往往不予考虑的因受科里奥利力的作用而产生对粒子的阻滞作用。此外，由于压力损失增大以及可能造成旋风除尘器装置磨损加剧，无限增大气流速度是不相宜的。在气体流量足够大的情况下可能保证旋风除尘器装置实现高效率的一种途径——并联配置很多小型旋风除尘器，如多管旋风除尘器。但是，此时则难以保证按旋风除尘器均匀分配含尘气流。旋风除尘器的突出优点是，它能够处理高温气体，造价比较便宜，但在规格较大而压力损失适中的条件下，对气体高精度净化的除尘效率不高。
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