第八章 除尘器幻灯片.ppt

除尘器 粗净化 100 m以上的尘粒中净化 10 m以上的尘粒 净化后的空气中剩余含尘量100mg m3以下精净化 除去1 m以上的尘粒 并使净化后的空气中剩余含尘量达到极小的程度 1 2mg m3 远离居民区清理车间 中净化粉间 精净化稠密居民区 清理采用精净化 净化分级 4 1除尘器的概述 4 1除尘器的概述 一 除尘器的评价方法 单台除尘器 一 除尘总效率和穿透率 M1 进入除尘器的粉尘的质量流量 M2 除尘器除下的粉尘的质量流量 Q1 进入除尘器的空气流量 Q2 从除尘器排出的空气流量 Y1 进入除尘器的空气含尘浓度 Y2 从除尘器排出的空气的含尘浓度 质量法 结果比较准确 主要用于实验室 浓度法 因含尘空气在管道内的分布不均匀也不稳定 故准确性差 只适用于现场吸气式除尘器 穿透率P 1 串联除尘器 1 1 1 1 2 1 n 二 分级效率 d i 粒径范围 dsi内尘粒的质量分散度 i 除尘器对粒径范围 dsi尘粒的分级效率 除尘器的分级效率取决于粉尘性质和除尘器运行工况 粒径有关 例1用石英粉 s 2660kg m3 对某种除尘器进行试验 按其粒级的质量分散度和分级效率如下表 计算其总效率 例2用某种粉尘进行除尘器试验时 测得除尘器的总效率 90 实验粉尘和除尘器灰斗中粉尘各粒级的质量分散度如下表 计算该除尘器的分级效率 27 75 10 4 86 75 14 95 85 19 6 97 22 4 97 75 14 100 19 6 88 83 解 ds0 5 0 5 90 7 1 10 64 ds5 10 5 10 90 24 25 86 4 ds10 20 10 20 90 33 32 92 8 ds20 40 20 40 90 26 24 97 4 ds 40 40 90 9 9 9 99 一 除尘机理 除尘 利用一定的外力作用使粉尘从空气中分离出来 它是一个物理过程 使粉尘从空气中分离的作用力有机械力 包括重力 适用40 50 m 离心力 10 m 和惯性力 滞留作用 包括介质的筛滤作用 尘气绕流的接触阻留作用和扩散接触阻留作用 扩散 粒径小于0 3微米的粉尘静电力 利用静电力使带电尘粒从空气中分离凝聚作用 通过加湿 蒸汽凝结 超声波等作用 使细尘粒凝聚而从空气中分离 二 除尘器的分类以及一般性能 A 重力沉降室 B 惯性除尘器 C 离心除尘器 D 布袋除尘器 E 湿式除尘器 F 电除尘器 G 其它 粗净化设备 重力沉降室一般洁净要求 主要除去100 m以上的尘粒 中净化设备 离心除尘器 除去10 100 m的尘粒 净化后空气含尘量在100mg m3以下细净化设备 布袋除尘器 除1 m以上尘粒 剩余含尘量在2mg m3以下超净化设备 除1 m以下尘粒 净化后含尘浓度视工艺要求而定净化程度应根据卫生要求以及灰尘本身价值确定 1 除尘机理 2 净化程度 二 分类 4 2重力沉降室和惯性除尘器 一 重力沉降室 水平气流沉降室和垂直气流沉降室 多用于烟囱的除尘 空气速度慢 尘粒从空气中沉降下来 为使气流均匀分布 可以采用装设逐渐扩散的进口以及导流叶片或多孔板等措施 为减少涡流 可以采取在沉降室内悬挂棒条等措施 气流速度必须低于能够把已经降落下来的灰尘重新带走的速度 沉降室底部设置深的灰斗 对减少尘粒重返气流有帮助 一般h 1 5m 高度小 尘粒容易降落到底部 提高效率 u 0 3 3m s 既保证效果 又不致使沉降室纵截面过大 多层沉降室1 锥形阀 2 清灰孔 3 隔板 缩小沉降室高度 使尘粒比较容易降落到底部 可以提高除尘效率 沉降室分层越多效果越好 但清理积灰很困难 还存在气流难于在各层隔板间均匀分布等缺点 一般隔板数在3以下 特点 1 结构简单 压力损失小 50 100Pa 投资和维护费用省 2 没有被尘粒磨损的问题 可处理大流量的高温气体 3 除尘效率低 只能除下 40 50 m的粉尘 30 m以下几乎无捕捉能力 4 占地面积大 尘粒越细需要的占地面积越大 粮食加工厂中广泛用于大糠沉降和下脚处理等方面 为了改善重力除尘器的除尘效果 可在除尘器内设置各种形式的隔板 利用惯性碰撞使尘粒分离 这就是惯性除尘器 二 惯性除尘器 重力 动量式偏流惯性除尘器 冲击分离器 百页窗式分离器 蜗壳式分离器 多层隔板式惯性分离器 A有一些惯性分离作用 但主要还是重力沉降 效率比重力沉降室提高不多 且压损要增大100 300Pa B压损比a低些 惯性除尘器在结构上较重力沉降室稍复杂些 但体积比后者小 除尘效率高 较好的惯性除尘器能够以较高的效率除下大于20 m的尘粒 大部分气体从栅条间缝隙流出 尘粒由于惯性前行 随气流进入下部灰斗分离 气流速度小效率增加缓慢 通常取12 15m s 外形尺寸小 除尘器阻力比旋风除尘器小 常用作浓聚器 一 特点 离心除尘器就是利用旋转气流的离心力把气固两相流中的固相物质甩到器壁 达到分离的目的 刹克龙 4 3离心除尘器 1 结构简单 制造容易 价格低 占地少 维修方便 2 除尘效率高 性能稳定 20 30 m以上 98 小直径除尘器可能以50 的效率除下1 2 m的粉尘 3 进口含尘浓度无限制 4 型式多 直径变化范围大 10mm 5m 处理量3 10 5 105m s 是一种比较理想的除尘器 二 结构与工作过程 从进风口进入的含尘空气沿圆筒壁旋转下降 向圆锥顶点流动 然后又从圆锥顶点旋转上升 最后从排风管排出 在气流旋转下降和上升的过程中 沿着除尘器的全长还有从外螺旋气流到内螺旋气流的二次气流 夹带在气流中的尘粒 因受离心力的作用而移向除尘器壁 由于气流的向下运动再加上重力的帮助使尘粒进入灰斗 进口 筒体 椎体 排出管 越靠近中心 切向速度越大 直到内 外螺旋的交界面上 切向速度达到最大值 离心除尘器内的压力分布是由外壁向中心逐渐降低的 由于内螺旋气流高速向上旋转 即使离心除尘器在正压下操作 其底部仍有很高的负压 离心除尘器底部要保持气密性 否则 就会有大量的空气从底部渗入 形成一股上升气流 把已分离下来的粉尘重新带走 试验表明 当漏风1 除尘效率降低5 10 漏风5 效率降低一半 漏风率达到10 15 除尘效率接近于0 二 影响性能的因素进口气流速度 10 18m s粉尘的粒径 粒径越大 离心力大 易分离进口含尘浓度 浓度大 颗粒间会相互碰撞 黏附 夹持 易分离筒体直径 直径越大 不易分离 筒体高度为直径的1 2倍椎体高度 椎体高 易分离 椎体高度为筒体直径的1 3倍 角度25 40排灰口的漏风率 漏风率大 不易分离 三 离心除尘器的进口形式内旋进口 方形进风口外侧沿除尘器的外筒体的内切线进入 内侧沿离心除尘器的内筒体的外切线进入外旋进口 内侧沿除尘器的外筒体的内切线进入 半圆周蜗卷进风口下旋进口 上端面为向下的螺旋面 向下旋转一周 四 选择1 型号 排气管直径 外筒体直径 100后取整2 经常用型号 38型 45型 50型 55型 60型等3 粮食加工厂常用 外旋38 45型 内旋50型 下旋55型 下旋60型等 离心除尘器效率是随筒体直径的减小而增加的 为了提高除尘效率 可以把许多 几十个以上 小直径 100 250mm 旋风管并联使用 含尘气流沿轴向通过螺旋形导流片进入旋风子 在其中作旋转运动 产生的离心力是重力的2500多倍 而一般离心除尘器的离心力是重力的5倍多 对1 m的细粉尘 效率可达50 对5 m可达50 80 但阻力较大 达350mmH20 缺点 如果气流分配不均匀 有的旋风子会从下部进风 使效果显著下降 旋风子的尺寸不宜过小 不宜处理黏性大的粉尘 以免旋风子发生堵塞 1 顶盖和进口之间保持一定距离 因此上涡旋不受进口气流干扰 细小的粉尘会在顶部积聚形成灰环 2 设有切向分离室 让积聚在上部的细粉尘经旁路进入除尘器下部 3 排出管插入深度较短 实验表明 关闭除尘器的旁路时 效率会显著下降 使用时要特别注意旁路积灰 以免堵塞 五 离心除尘器的使用 离心除尘器是在50 90 的效率范围内工作 其最适宜情况 1 捕集粗大尘粒 2 对除尘效率要求不高的场合 3 空气含尘度很高时 4 同其他对细小尘粒有高效率的除尘器 如袋式滤尘器 串联使用 5 作为预处理除尘器 防止块状物料或能够引起火灾 爆炸的物料进入第二级除尘器 并联使用 满足较大的处理量见下页串联使用 处理的风量即为单个旋风除尘器所能处理的风量 而阻力则为两个旋风除尘器阻力之和 但是 它的除尘效率一般提高不多 而阻力都要成倍地增加 所以两个旋风除尘器串联起来使用需要尽量避免 离心除尘器一般用做第一级除尘器 袋式或湿式除尘器为第二级 它的排灰口共用一个集灰斗 这种灰斗容易产生气体倒流 因此在制作时要尽量减少各个除尘器在结构上的差异 并注意进口处空气的均匀分配 排风可采用涡卷式出口中 也可采用类似集灰斗的形式 汇总排风 除尘器并联时的除尘效率与单独使用相比 往往有所降低 另外处理纤维性灰尘时 进风管会将纤维性灰尘 绳子 草梗等阻拦而增大除尘器阻力 因此在纤维性灰尘较多的场合 采用单个大直径离心除尘器有利 二联进风口为横放的日 四联为田字形 制作时一半用左旋 一半用右旋 下旋型 Q Q1 Q2 Q3 QnH H1 H2 H3 Hn 在正常的进口风速下 两个离心除尘器串联工作时的总效率 要比压损相同的单个除尘器低 有些情况 可考虑串联使用 1 对于易破碎的物料 考虑到除尘器中的气流速度不能过高 2 预防故障 采用串联作后备 处理的风量即为单个旋风除尘器所能处理的风量 而阻力则为两个旋风除尘器阻力之和 但是 它的除尘效率一般提高不多 而阻力都要成倍地增加 所以两个旋风除尘器串联起来使用需要尽量避免 六 离心除尘器常见故障 1 排风口浓度增加 压力损失增加一般是由于风筒下部堆积粉尘 引起外涡旋气流混乱而将粉尘卷入内涡旋气流中一起从排风口排出 应清除灰斗内堆积的粉尘 2 排风口浓度增加 压力损失减少1 除尘器底部不严密 漏入空气 形成上升气流2 排风管被粉尘磨损出现孔洞 含尘气流被短路3 粉尘的磨损或焊接不良 筒体出现孔洞 引起泄漏应检查排尘装置 各连接处的气密性 如有漏气现象 应及时更换密封垫圈 检查排风管 筒体及各连接部分是否因磨损 腐蚀而产生孔洞并及时修补 在停运后注意对除尘器各部分黏附的粉尘进行清扫 1除尘效率高 对0 5 m的粉尘 效率高达98 99 2一般情况下排出气体含尘浓度能达到卫生标准 可直接返回车间循环使用 以节省热能 3收集的粉料是干的可直接使用或处理 一般不易被腐蚀 4进口含尘浓度有限制 含尘浓度超过5g m3时 最好采用两级除尘 除尘器中的灰尘浓度可能达到爆炸的程度 5更换滤布时工人劳动条件差 6费用较昂贵 7处理湿性粉尘 织物会出现结块或堵塞现象 一 特点 4 4袋式除尘器 利用有机纤维或无机纤维滤布 将粉尘过滤出来的净化设备 滤布通常做成圆筒形 所以称为布筒过滤器 二 除尘机理 滤袋的筛滤作用 滤袋与尘粒的碰撞作用 滤袋纤维的粘附作用 人造纤维滤袋的静电作用 4 4袋式除尘器 直径100 500 m棉 毛 人造纤维等过滤 加工滤料本身的网孔较大 一般为20 25 m 表面起绒的滤料约为5 10 m 新滤料的除尘效率是不高的 使用一段时间后 由于筛滤 碰撞 滞留 扩散 静电等原理 滤袋表面积聚了一层粉尘 称为初层 初层成了滤袋的主要的过滤层 获得较高的除尘效率 随着粉尘的积聚 除尘器效率和阻力都相应增加 当滤袋两侧的压力差很大时 会把有些已附在滤料上的细小尘粒挤压过去 使除尘器效率下降 另外除尘器的阻力过高 会使除尘系统的风量显著下降 影响局部排风罩的工作效果 因此除尘器阻力达到一定数值后 要及时清灰 清灰时不能破坏初层 以免效率下降 三 滤料选择和性能 滤布条件 织物经纬线所交织的孔眼要小 20 25 m 本身要细 织物的绒毛要长且富有弹性 能遮盖孔眼 并有一定强度绒毛应位于含尘空气接触的一面 耐磨 抗拉抗震 耐腐蚀 吸湿性小 容尘量大 透气性能好 阻力低 成本低 寿命长 尺寸稳定性好 不变形收缩或膨胀 注 以棉纤维的强度为1 织纹 平纹 斜纹 缎纹 织物 普通棉布 毛织物 工业涤纶 差别在于纵向的经线和横向的纬线交织的方法不同 织得紧的平纹物透气性很小 斜纹 缎纹织纹的孔率较大 应用较多 毛织物比棉织物要好一些 但价格昂贵 纺织方法 纤维的长短 纱绒构造 捻度 经纬密度和织法 合成纤维和玻璃纤维可拉成长纤维织物 根长大于100mm 短纤维根长小于40mm 有利于改善过滤性能 易清灰但不易起绒 天然纤维 除麻类 都是短纤维 短纤织物端多头 有利于改善过滤性能 但清灰困难 三 性能及其影响因素 尘粒大小 重度 形状系数 静电效应 1 灰尘性质 2 织物性能 3 运行参数 4 清灰方法 织造或毡合 长丝或短纤维 纱线捻度 纤维和纱线粗细 织物厚度 孔率 表面处理等 过滤风速 气流阻力 气体温湿度 清灰频率 机械振动 反向气流 反向射流 压缩空气脉冲等 5 相互依存关系 灰尘与织物 灰尘与阻力 灰尘与清灰方法等 一 影响除尘效率因素 二 压力损失及其影响因素 除尘器结构阻力 清洁滤料的阻力 粉尘层的阻力实际应用中 大部分是在50 200mmH2O 或490 1960Pa 的压损下运动 1 压力损失 2 影响压损的因素 过滤速度速度增大 压损成正比增加灰尘负荷滤布上灰尘愈多 压损越大滤布表面情况起毛的滤布一般比不起毛的滤布压损要小清灰效果根据同时清灰的滤袋数量 清灰的时间和程度 除尘器的平均压损可以很接近于恒定 压损随时间的变化曲线一般呈锯齿形 圆袋 结构简单 便于清灰 直径一般为100 300mm 最大不超过600mm 扁袋 在除尘器体积相同的情况下 用扁袋比圆袋多30 以上过滤面积 机械清灰 人工振打 机械振打 高频振荡等通过人工或机械振打装置周期性地振打或摇动框架以抖动滤袋 使粉尘层松动和脱落 清灰容易控制 机构简单 但滤料易破损 增加维修量 气流反吹 反向气流 反吹风 反向射流 脉冲利用气流通过滤袋 使粉尘脱落 清灰均匀 效果好 是目前主要清灰方式 清灰方法 滤袋形状 过滤方式 内滤式 含尘气体首先进入滤袋内部 由内向外过滤 粉尘积聚在滤袋内表面 外滤式 滤袋外部通过滤料进入滤袋内 粉尘积附在滤袋外表面 进风方式 下进风 上进风 四 袋式除尘器的分类 脉冲除尘器按反吹气源压力分类高压脉冲除尘器 反吹压力0 6MPa 低压脉冲除尘器 反吹压力0 04 0 06MPa 目前制粉厂常用低压脉冲除尘器 脉冲除尘器按下箱形状分类平底脉冲除尘器 带刮板 锥体脉冲除尘器 不带刮板 目前制粉厂常采用平底脉冲除尘器 可降低楼层高度 常见的袋式除尘器1 脉冲喷吹袋式除尘器 1 喷吹管2 喷吹孔3 电磁阀4 脉冲阀5 压缩空气储气包6 文丘里管7 多孔板8 脉冲控制仪9 含尘空气进口10 排灰装置11 灰斗12 检查门13 U形压力计14 外壳15 滤袋16 滤袋框架17 净气出口 上箱体 1 3 4 5 6 17 中箱体 15 16 7 下箱体 11 9 脉冲控制装置 含尘气体进入灰斗 气流中一部分粗大尘粒在重力作用下沉降下来细小的进入多袋室 尘粒被阻留在滤袋外侧 透过滤袋的净化气体经文氏管进入上箱体 由净气口排出阻力随滤袋表面粉尘厚度的增加而增大 达到一定值 进行清灰 脉冲阀开启 气包内的压缩空气通过脉冲阀经喷吹管上的小孔 向文氏管喷射出高速高压的气流 滤袋膨胀振动 使粉尘落下清灰方式 是逐排滤袋顺次清灰脉冲阀开闭一次产生一个脉冲动作 完成一个脉冲动作所需的时间称为喷吹时间 0 1 0 2S 脉冲阀相邻两次开闭的间隔时间称为脉冲间隔全部滤袋完成一次清灰循环所需要的时间称为喷吹周期 2 回转反吹式袋式滤尘器 多采用下进风 外滤式 反吹空气经中心管送到设在滤袋上部的旋臂内 旋臂由电机带动旋转 使全部滤袋得到均匀的反吹 每只滤袋的反吹时间约0 3 0 5s 反吹的时间间隔约为15 30min 反吹风压5000Pa左右 反吹风量约为过滤风量的15 左右 采用扁袋过滤面积大 且扁圆形外壳受力均匀 综合性能好 目前得到广泛应用 3 反向气流式袋式滤尘器 主体被隔成几个室 每隔一定时间顺序关闭各室的出口风门 将气流切断 然后打开导入外部空气的风门 使反向气流流过滤袋将附着的灰尘吹落 4 气环反吹式袋式滤尘器 靠连接在挠性圆管上的