除尘器分类及除尘过程新选

1、除尘器分类及除尘过程2007-06-26 15:31一、除尘器分类及除尘过程（一）除尘器的分类按作用机理：分机械除尘器、电力除尘器、过滤式除尘器和洗耳恭听涤除尘器四大类。机械 除尘器又包括重力除尘器、惯性力除尘器和离心力除尘器三类。根据安装形式分立式和卧式除尘器。根据除尘过程中有无液体参与，分成无液体参与的干式除尘器和有液体参与的湿式除尘器两 类。（二）除尘器主要组成部件引入含尘气体的除尘器进口；进行固一气分离的除尘空间或称除尘室；排除分离后粉尘的排尘口和除尘后相对清洁气体的出口。（三）除尘过程1、捕集分离过程 捕集推移阶段。实质是粉尘的浓缩阶段。均匀混合或悬浮在运载介质中的粉尘， 进入除尘

2、器的除尘空间。由于受外力的作用， 将粉尘推移到分离界面， 随粉尘向分离界面推移， 浓度 越来越大，为固一气分离进一步作好准备。 分离阶段。当高浓度的尘流流向分离界面以后，存在两种作用机理： 其一，运载介质运载粉尘的能力逐渐达到极限状态，在粉尘悬浮和沉降趋势上，以沉降为主，并通过粉尘沉降，使之从运载介质中分离出来；其二，在高浓度尘流中，粉尘颗粒的扩散与凝聚趋势，以凝聚为主，颗粒之间可以彼此凝聚，也可在实质界面上凝聚并吸附。1 / 10经过分离界面以后，己分离的粉尘通过排尘口排出的过程。3、排气过程已除尘后相对净化的气流从排气口排出的过程。单筒旋风除尘器：1、单筒旋风气流对尘粒和空气所产生惯性离心

3、力大小的不同，使尘粒和气流进行分离。结 构如图 5-4 所示。2、工作原理含尘气流由进气管以 1225m/s 的速度沿切线方向进入圆筒体，在外圆筒和中央排气管之间 向下作螺旋运动。 在彷转过程中产生惯性离心力。 尘粒一方向受气流运动的影响， 在其中旋 转下降；另一方向则受离心力的作用，逐渐向外扩散接近筒壁。最终与外圆筒的内壁相碰， 沿内壁旋转滑下，被收集在中间底部的排灰口，并由此排出。 气体则因质量小，受离心力作 用甚微，随圆锥形的收缩转向除尘器的中心， 并受底部阻力作用， 转而上升，形成一股上升 旋流，从排气管上端排出，实现除尘作用。3、特点：结构简单、维护方便。三）水膜除尘器利用喷雾或其他

4、方式， 在除尘器的内壁形成一薄层水膜， 有效地防止粉尘在器壁上反弹、 冲 刷等作用引起的次扬尘。（1）立式旋风水膜除尘器立式旋风水腊除尘器的进气方式， 可从切线进气， 也可从中心进气， 通过导流叶片获得旋转 运动。喷水可采用四周喷雾、中心喷雾、上部周边喷水等方式。图 5-6 。含尘气体由筒体下 部沿切向进入除尘器，旋转上升。在离心力作用下分离出来的粉尘，甩向器壁，被水膜层吸收，随被污染的水排出，净化后的气体由上部排出。（2）卧式旋风水膜除尘器又称水鼓除尘器，或称旋筒式水膜除尘器，其结构见图5-7 。由横置的倒卵形外壳、内筒、螺旋导流片、水槽等部件组成。螺旋叶片绕在内筒上，并固定 在外壳内壁上，

5、 使外壳和内筒之间的间隙被分隔成一个螺旋状的通道， 沟通进风口和排风口。除尘过程： 含尘气流由除尘器一端切向给入， 冲击水面后，在螺旋通道内流动。气流冲击壳 体下部的水，产生水花、水雾并随气流运动，在外壳内壁形成35m/s 的水膜。水花、水膜与粉尘相遇时， 将尘粒捕集。在离心力作用下，尘粒和水雾均被甩到外壳仙壁的水膜上，随 之流入下部水槽。（四）袋式除尘器袋式除尘器是基于过滤原理的过滤式除尘设备， 利用有机纤维或无机纤维过滤布将气体中的 粉尘过滤出来。脉冲喷吹清灰袋式除尘器的构造如图5-8 所示。 本身由上箱体、 中箱体、 下箱体和控制阀组成。除尘过程： 含尘气体由进气口进入中部箱体， 从袋外

6、进入布袋内， 粉尘被阻挡在滤袋外的表 面，净化的空气进入袋内，再由布袋上部进入上箱体，最后由排气管排出电除尘器1、优点： 分离效率高，可以有效地清除微粒子； 处理气体量大且阻力低； 适用于高温和腐蚀性气体； 运行费用低。2、缺点： 投资费用高，设备庞大，占地面积大； 设备制造、安装、维护要求高 对粉尘的特性较为敏感。（一）电除尘器的分离机理1、气体电离过程若在两特定电极间通以高压直流电， 建立电场使电极系统的电压超过临界电压， 使气体电离， 产生定晕放电。 在放电极周围很小范围内电场强度很强， 足以使气体电离。 出现电晕后，在 电场内形成两个区域。 一是放电极附近的电晕区，该区在离放电极表面

7、23mmB勺范围内。在这一区域内， 由于放电极表面有足够高的电场强度， 使气体电离， 产生大量的正离子和电子。 这时若放电极上施加的是负电压， 则产生负电晕放电， 电子移向正极而正离子移向放电极本 身。另一区为电晕外区，该区占有电极之间的大部分空间，区内并不产生气体电离。2、尘粒荷电过程由于电晕区内产生的离子或电子进入电晕外区， 与中性分子发生碰撞， 使尘粒荷电。 荷电量 的大小与尘粒粒径、 电场强度、 离子的热能及停留时间等因素有关。 通常认为尘粒荷电有两 种机理：即电场荷电和扩散荷电。前者是由于在电场作用下，离子与尘粒碰撞，粘附于尘粒上荷电。后者是由于离子的不规则热运动、气体扩散与尘粒碰撞

8、、粘附，使尘粒荷电。3、收尘过程尘粒荷电后， 在电场作用下按照自载电荷的极性， 向极性相反的电极运动， 并沉积在该电极 表面上。通常将尘粒垂直于极板的运动速度称为驱进速度。 驱进速度的大小与尘粒的荷电量、 电场速度、 气体性质等因素有关。带负电荷的尘粒与收尘极接触后，随即失去电荷，成为中 性粒子粘附于电极表面。 然后错助振动装置使电极抖动， 尘粒从电极表面脱落， 掉入电除尘 器下部的集灰斗不断地被清除。（二）电除尘器的基本类型电除尘器由除尘器本体和供电装置两部分组成。 除尘器本体包括放电电极、 收尘电极、 气流 分布装置、清灰机构、绝缘装置和外壳等部分。1、单区（级）电除尘器在单区除尘器， 粒

9、子的荷电和集尘过程在同一区域中进行， 也就是电晕极和收尘极处于同一 区域。2、双区（级）除尘器在双区电除尘器中， 粒子荷电和沉降收尘分别在两个区域中进行， 在第一区域中装有一组电 极是尘粒荷电，在第二区域中装有另一组电极使尘粒沉降集尘。多应用于空气调节系统。3、单区电除尘器可分为以下类型： 根据收尘极的形式可分为管式和板式电除尘器。管式电除尘器是在圆管的中心安入电极， 而圆管内壁成为收尘极的表面， 并且常用多排管并列而成。 板式电除尘器是在一系列平行通 道间安装放电极。 按清灰方法可分为湿式电除尘器和干式电除尘器。湿式电除尘器利用喷水、 喷雾和溢流等方式，在收尘极上形成水膜， 将粘附在极表面上

10、的尘粒带走。 干式电除尘器利用振动等方法， 使积存在收尘极表面上的尘粒脱落，落入灰斗中被排除。 根据气流方向， 可以分为立式和卧式电除尘器。 立式电除尘器一般制成管状， 气流由下而 上流动，常在正压下操作。卧式电除尘器中气流水平流动，由于分离效率较高，维修方便，工业上般采用卧式电除尘器。脉冲反吹布袋除尘器基本结构脉冲反吹布袋除尘器由滤袋组件、导流装置、脉冲喷吹系统、出灰系统、控制系统、离线保 护系统、箱体等组成。含尘气体由导流管进入各单元室，在导流装置的作用下，大颗粒粉尘分离后直接落入灰斗、其余粉尘随气流均匀进入各仓室过滤区，过滤后的洁净气体透过滤袋经上箱体、提升阀、排风管排出。随着过滤工况的

11、进行，当滤袋表面积尘达到一定厚度时， 由清灰控制装置（差压或定时、手动控制）按设定程序关闭提升阀， 控制当前单元离线，并打 开电磁脉冲阀喷吹，抖落滤袋上的粉尘。 落入灰斗中的粉尘经由卸灰阀排出后，利用输灰系统送出。惯性分离器又称动量分离器，是利用夹带于气流中的颗粒或液滴的惯性而实现分离的。在气体流动的路径上设置障碍物，气流绕过障碍物时发生突然的转折，颗粒或液滴便撞击在障碍物上被扑集下来。图3-30所示为一惯性分离器组，在其中每一容器内，气流中的颗粒撞击挡板后落入底部。惯性分离器与旋风分离器的道理相近，颗粒的惯性愈大，气流转折的曲率半径愈小，则其效率愈高。所以，颗粒的密度及直径愈大， 则愈易分离

12、；适当增大气流速度及减小转折处的曲 率半径也有助于提高效率。一般说来，惯性分离器的效率比降尘室的略高，能有效地扑集10 ym以上的颗粒，阻力为 1001000Pa,可作为预除尘器使用。分离器内也可充填疏松的纤维状物质以代替刚性档板。在此情况下，沉降作用、惯性作用及过滤作用都产生一定的分离效果。 若以粘性液体润湿填充物，则分离效率还可提高。蒸发器 及塔器顶部的折流式除沫器、冲击式除沫器等等，也是惯性分离器的常见形式。文丘里除尘器是一种湿法除尘设备，其主体由收缩管，喉管及扩散管三段联接而成。液体由喉管外围的环形夹套经若干径向小孔引入。含尘气体以50100m/s的高速通过喉部时把液体喷成很细的雾滴，

13、促使尘粒润湿而聚结长大， 随后将气流引入旋风分离器或其它分离设备， 达到颇高的净化程度。收缩管的中心角一般不大于25度，扩散管中心角为 7度左右，液体用量约为气体体积流量的千分之一。图 3-33 皮斯 - 安东尼涤气器图3-33所示的是文丘里除尘器的一种型式，称为皮斯-安东尼（Pease Anthony）涤气器, 其特点是在文丘里管的收缩段内装有一个轴向位置可以调整的锥，用以适应气体负荷的波动而维持稳定的高效率 .在常压下用皮斯-安东尼涤气器扑集酸雾时，测得其分离效率n,压强降Ap与喉部气速及液气比之间的关系如图 3-34 中的曲线所示。根据此种除尘器在化工，石油，钢铁及有色冶 金等多种工业装

14、置上应用的数据，其除雾及分离0.1 ym以上的尘粒时的效率常在 9599 %范围内 .文丘里除尘器的结构简单紧凑 ，操作方便，但是压强降较大，一般在 20005000Pa范围内 除尘设施的分类除尘设施的种类繁多,可以有各种各样的分类。通常按照捕集分离粉尘粒子的机理来分类, 如重力、惯性力、离心力、库仑力、热力、扩散力等,可将各种除尘设施归为四大类。1 、机械式除尘器一般作用于除尘器内,含尘气体的作用力是重力、惯性力及离心力,这类除尘器又可分为：（1 ）重力除尘设施 - 重力沉降室；（2）惯性力除尘设施 -惯性除尘器（又称惯性分离器）（3）离心力除尘设施 -旋风除尘器（又称离心分离器）2、湿式除

15、尘器（又称湿式洗涤器）湿式除尘器是以水或其它液体为捕集粉尘粒子介质的除尘设施。按耗能的高低分为：（ 1 ）低能湿式除尘器 -喷雾塔、水膜除尘等；2）高能湿式除尘器 -文丘里除尘器。湿式除尘器也还有其它分类方法，这里不再赘述3、过滤式除尘器过滤式除尘器是含尘气体与过滤介质之间依 *惯性碰撞、扩散、截留、筛塞分等作用，实现 气固分离的除尘设施。根据所采用过滤介质和结构形式的不同，可以分为：（1）袋式除尘器（又称为布袋除尘器）；（2）颗粒层除尘器等；4、电除尘器利用高压电场产生的静电力， 使粉尘从气流中分离出来的除尘设施称为静电除尘器，简称电除尘器。按照电除尘器的结构特点，可以有多种分类，这里只列举

16、按集尘的型式分类：（1）、管式静电除尘器；（2）、板式静电除尘器。实际上，在一种除尘器中往往同时利用几种除尘机制，所以一般情况是按其中主要作用机制而分类命名的。此外，在除尘过程中是否用水或其他液体，还可将除尘器分为干式和湿式两大类。用水或液体使含尘气体中的粉尘（固体粒子）或捕集到的粉尘湿润的设施，称为湿式除尘器；把不湿润气体中的粉尘的设施，称为干式除尘器。近些年来，为提高对微粒的不捕集效率，陆续出现了综合几种除尘机制的各种新型除尘器，如声凝聚器、热凝器、流通力 /冷凝洗涤器（简称 FF/C洗涤器）、高梯度碰分离器、荷电液 滴洗涤器及电管等。二）除尘器型号代号统一编制方法1、第一位字母表示除尘器

17、按工作原理的分类，暂分下列四类。旋风式-X （旋XUAN）、湿式-S （湿SHI ）、过滤式-L （滤LV）、静电式-D （电DIAN ）2、第二位、第三位字母以表示除尘器的构造形式特点为主，为避免同其他除尘器的型号重 复，必要时也可以包括或表示工作原理方面的特点。 型号代号一般不多于三位字母， 如二位 字母能表示清楚的就不用第三位， 个别情况需要第四位表示不同用途时， 可用斜线隔开， 后 加第四位。 例如同一型式的除尘器， 本来用于工业通风， 后经部分修改又用于锅炉烟气除尘时，则采用斜线后家“ G'字（锅 GUO）的办法以示区别。但原为锅炉烟气设计的除尘器不 必再加斜线及第四位了。3、代号字母举例。构造形式方面：L-立式（立 LI ）、W-卧式（卧 WO、T-筒式（筒TONG、S-双级（双 SHUANG、C-长锥体（长 CHANG、P-旁路（旁 BANG ）工作原理方面：P-平旋（平PING）、M-水膜（膜MO C-多管（管GUAN）、K-扩散（扩KUO、Z-直流（直-ZHI ）。4、形式代号举例主要是为了说明编制办法，型号不作定论。具体型号应在修编过程中协商确定。1）、XLG型立式多管除尘器（原称 CLG : X-旋风、L-立式、G-多管。2） 、XW（型式多管除尘器：X-旋风、W卧式、G-多管。3） 、X