第5章沉降室和惯性除尘

1、 第第5章章 除尘装置除尘装置1.机械除尘器机械除尘器2.电除尘器电除尘器3.湿式除尘器湿式除尘器4.过滤式除尘器过滤式除尘器5.除尘器的选择与发展除尘器的选择与发展n掌握各类除尘器的工作原理、结构及性能掌握各类除尘器的工作原理、结构及性能 n能够进行简单除尘器的选择和设计能够进行简单除尘器的选择和设计 n了解目前除尘器的研究和发展情况了解目前除尘器的研究和发展情况除尘装置除尘装置n从气体中除去或收集固态或液态粒子的设备称为除尘装置从气体中除去或收集固态或液态粒子的设备称为除尘装置 湿式除尘装置湿式除尘装置 干式除尘装置干式除尘装置 n按分离原理分类按分离原理分类 ： 重力除尘装置（机械式除尘

2、装置）重力除尘装置（机械式除尘装置） 惯性力除尘装置（机械式除尘装置）惯性力除尘装置（机械式除尘装置） 离心力除尘装置（机械式除尘装置）离心力除尘装置（机械式除尘装置） 洗涤式除尘装置洗涤式除尘装置 过滤式除尘装置过滤式除尘装置 电除尘装置电除尘装置 声波除尘装置声波除尘装置 第一节第一节 机械除尘器机械除尘器n机械除尘器通常指利用质量力（重力、惯性力和离心机械除尘器通常指利用质量力（重力、惯性力和离心力）的作用使颗粒物与气体分离的装置，常用的有：力）的作用使颗粒物与气体分离的装置，常用的有：重力沉降室重力沉降室惯性除尘器惯性除尘器旋风除尘器旋风除尘器重力沉降室重力沉降室n重力沉降室是通过重力

3、作用使尘粒从气流中沉降分离重力沉降室是通过重力作用使尘粒从气流中沉降分离的除尘装置的除尘装置 n气流进入重力沉降室后，流动截面积扩大，流速降低，较重颗粒在重力气流进入重力沉降室后，流动截面积扩大，流速降低，较重颗粒在重力作用下缓慢向灰斗沉降作用下缓慢向灰斗沉降 n层流式和湍流式两种层流式和湍流式两种 层流式重力沉降室层流式重力沉降室n假定沉降室内气流为柱塞流；颗粒均匀分布于烟气中假定沉降室内气流为柱塞流；颗粒均匀分布于烟气中n忽略气体浮力，粒子仅受重力和阻力的作用忽略气体浮力，粒子仅受重力和阻力的作用纵剖面示意图纵剖面示意图层流式重力沉降室层流式重力沉降室n沉降室的沉降室的长宽高分别为长宽高分

4、别为l、w、h，处理烟气量为，处理烟气量为q n气流在沉降室内的停留时间气流在沉降室内的停留时间n在在t时间内粒子的沉降距离时间内粒子的沉降距离n该粒子的除尘效率该粒子的除尘效率0/lwhtl vq0vsu0sscsu lu lwhhutvq 0 ()cssichu lu lwhhhv hq1.0 ()ichh层流式重力沉降室层流式重力沉降室n对于对于stokes粒子，重力沉降室能粒子，重力沉降室能100%捕集的最小粒子的捕集的最小粒子的dmin = ?chh218ppsdgu2 18ppdglwhhq即min18pqdgwlmin36pqdgwln 由于沉降室内的气流扰动和返混的影响，工程上

5、一般用分由于沉降室内的气流扰动和返混的影响，工程上一般用分 级效率公式的一半作为实际分级效率级效率公式的一半作为实际分级效率 层流式重力沉降室层流式重力沉降室n提高沉降室效率的主要途径提高沉降室效率的主要途径降低沉降室内气流速度降低沉降室内气流速度增加沉降室长度增加沉降室长度降低沉降室高度降低沉降室高度n沉降室内的气流速度一般为沉降室内的气流速度一般为0.32.0m/s不同粉尘的最高允许气流速度不同粉尘的最高允许气流速度层流式重力沉降室层流式重力沉降室n多层沉降室：使沉降高度多层沉降室：使沉降高度减少为原来的减少为原来的1/（n+1），），其中其中n为水平隔板层数为水平隔板层数 n考虑清灰的问

6、题，一般隔板数考虑清灰的问题，一般隔板数在在3以下以下(1)siu lw nq多层沉降室多层沉降室1.锥形阀；锥形阀；2.清灰孔；清灰孔；3.隔板隔板练习练习:n有一沉降室长有一沉降室长7.0m，高，高12m，气速，气速30cm/s，空气温度，空气温度300k，尘粒密度，尘粒密度2.5g/cm3，空气粘度，空气粘度1.8610-5pas，求该沉降室能求该沉降室能100%捕集的最小粒径。捕集的最小粒径。n8.410-5m湍流式重力沉降室湍流式重力沉降室n湍流模式湍流模式1假定沉降室中气流处于湍流状态，垂直于气流假定沉降室中气流处于湍流状态，垂直于气流方向的每个断面上粒子完全混合方向的每个断面上粒

7、子完全混合n宽度为宽度为w、高度为、高度为h和长度为和长度为dx的捕集元，假定气体流过的捕集元，假定气体流过dxdx距离距离的时间内，边界层的时间内，边界层dy内粒径为内粒径为dp的粒子都将沉降而除去的粒子都将沉降而除去湍流式重力沉降室湍流式重力沉降室n粒子在微元内的停留时间粒子在微元内的停留时间n被去除的分数被去除的分数n对上式积分得对上式积分得n边界条件：边界条件： 得得n因此，其分级除尘效率因此，其分级除尘效率0/sdtdx vdy u0pspdnu dxdynhv h 0lnlnspu dxncv h 00 ; pppplxnnxlnn00exp()splpu lnnv h)exp(1

8、)exp(1100 ,qlwuhvlunnssplpi湍流式重力沉降室湍流式重力沉降室n湍流模式湍流模式2完全混合模式，即沉降室内未捕集颗粒完全完全混合模式，即沉降室内未捕集颗粒完全混合混合 单位时间排出：单位时间排出： （ 为除尘器内粒子浓度，均一）为除尘器内粒子浓度，均一） 单位时间捕集：单位时间捕集： 总分级效率总分级效率 0in v hwinisn u hw000/1/issiiissnu wlu l hvn hv wnu wlu l hv湍流式重力沉降室湍流式重力沉降室n三种模式的分级效率均可用三种模式的分级效率均可用 归一化归一化n对对stokes颗粒，分级效率与颗粒，分级效率与d

9、p成正比成正比2/ 10)(hvlus重力沉降室重力沉降室n重力沉降室的优点重力沉降室的优点结构简单结构简单投资少投资少压力损失小（一般为压力损失小（一般为50-100pa）维修管理容易维修管理容易n缺点缺点体积大体积大效率低效率低仅作为高效除尘器的预除尘装置，除去较大和较重的仅作为高效除尘器的预除尘装置，除去较大和较重的粒子粒子惯性除尘器惯性除尘器n机理机理 沉降室内设置各种形式的挡板，含尘气流冲击在挡板上，沉降室内设置各种形式的挡板，含尘气流冲击在挡板上，气流方向发生急剧转变，借助尘粒本身的惯性力作用，气流方向发生急剧转变，借助尘粒本身的惯性力作用，使其与气流分离使其与气流分离 惯性除尘器惯性除尘器n结构形式结构形式冲击式气流冲击挡板捕集较粗粒子冲击式气流冲击挡板捕集较粗粒子反转式改变气流方向捕集较细粒子反转式改变气流方向捕集较细粒子冲击式惯性除尘装置冲击式惯性除尘装置a单级型单级型 b多级型多级型反转式惯性除尘装置反转式惯性除尘装置a a 弯管型弯管型 b b 百叶窗型百叶窗型 c c