在考量阻力对炉内除尘器选择的重要性后，我们了解了阻力过大将使得炉内除尘失去意义。经过对各种除尘器性能的深入分析，本文选用轴向直流式旋风除尘器作为炉内除尘器的理想选择。影响轴向直流式旋风除尘器效率及阻力的主要因素包括进口导流叶片角度、出口直径、稳流体长度以及分离室长度等。
为了探究这些因素如何影响设备的性能，本实验采用冷态模拟研究，假设气流和灰粒在设备中经过充分加速，忽略了效率与阻力之间的相互作用。实验装置根据DZL炉型特点，将旋风除尘器安装在炉膛出口处，并确保模型与实物在Re数达到第二自模区时，其阻力系数与实际应用相同。
本次实验考虑了气固两相流理论中的几何相似性以及Fr准则及颗粒相Stk准则等条件。整个系统以负压运行，通过激光测试仪测定净化后的气流中颗粒数量及粒径，而流量则通过毕托管测定。
由于粉尘密度受环境湿度变化而显著不同，本实验使用干燥后的粉末进行实验，以减少误差。此外，由于实际锅炉中粉末是高温下运动，因此对灰样进行干燥更符合真实情况。
数据显示，在一定进口速度下，除了进口和旋转损失之外，当出口管径增加到一定程度，再增加输出管径虽然会降低阻力，但其变化已经很小。而对于效率而言，在出口直径较大时随着减小而增大，但当超过某一阈值后反而会随着减小而降低。这主要是因为当直径较小时，对颗粒拦截作用增强，但当输出直径进一步减少时折返气体增加，大部分颗粒被重新带入分离段。
最终，我们发现取出入口导流叶片角度为60°即可满足工业锅炉尾部排放浓度标准要求，同时具有较低的阻力（仅需50-60Pa），无需更换引风机。在此基础上，当进口角从60°逐渐缩小至30°时，尽管效率提升但同时导致近20倍增长的阻抗，因此建议避免过小角度以防止过大的阻抗问题。此外，我们还确定适宜尺寸为0.7倍分离筒直径，即123mm，这样的设计既保证了高效且低成本。在未来可以根据这个结论进一步优化设计以获得最佳效果。
