10机工社 通风工程学(第2版)=第10章 除尘系统(100p)

本章课堂讲授X学时，现场考察X学时。本章主要内容：①……，②……，③……，通过学习，主要应掌握如下内容：①……，②……，本章课后作业题：必做题：思考题（选做题）：本章简介第10章除尘系统通风工程学第10章除尘系统10.1除尘系统10.2除尘器的分类10.3除尘设备性能指标10.4沉降除尘器10.5惯性除尘器10.6旋风除尘器10.7袋式除尘器10.8湿式除尘器10.9静电除尘器10.10除尘系统火灾爆炸事故的预防控制及安全可靠性除尘系统的组成10.1除尘系统1-排尘罩；2-软管；3-沉降方箱；4-管道；5-除尘器；6-风机除尘系统：就地式除尘系统、分散式除尘系统和集中式除尘系统10.1除尘系统布置除尘器时应注意的问题：避免粉尘在除尘系统内循环干法除尘系统回收的粉料只能返回不会再次造成悬浮飞扬的工艺设备，如严格密闭的料仓和运输设备(螺旋运输机或埋刮板运输机等)。划分除尘系统的原则：除尘系统不宜过大，吸尘点不宜过多。温湿度不同的含尘气体，当混合后可能导致风管内结露时，应分设除尘系统。同时工作但粉尘种类不同的扬尘点，当工艺允许不同粉尘混合回收或粉尘无回收价格时，可合设一个系统。在同一工序中如有多台并列调协，由于它们不一定同时工作，因而不宜划为同一系统。若需把并列设备的排风划为一个系统时，系统的总排风量应按各排风点同时工作计算。10.1除尘系统近年被大多棉纺织企业所采用的除尘系统方案10.1除尘系统

日本TOWA公司的除尘系统10.1除尘系统

英国Parks-Cramer公司的除尘系统10.1除尘系统

联邦德国Trutzschler公司的除尘系统10.1除尘系统瑞士LUWA公司的除尘系统1-FS纤维分离器；2-VA预分离器；3-回转式滤尘器；4-集尘风机；5-接力风机；6-套阀；7-清棉车肚吸落棉；8-梳棉盖板花及吸落棉；9-梳棉吸落棉；10-精梳吸落棉除尘系统的风道特点：除尘系统风道由于风速较高，常采用圆形风道，而且直径较小。除尘风道中粉尘性质最小风道直径排送细小粉尘（矿物粉尘）80mm排送较粗粉尘（如木屑）100mm排送粗粉尘（如刨花）1300mm排送木片150mm10.1除尘系统除尘系统的风道特点：吸尘点较多时，常用大断面的集合管连接各支管。防止粉尘在风管内沉积，风管尽可能垂直或倾斜敷设。除尘系统风管的水力平衡性好。集合管示意图1-集合管；2-螺旋运输机；3-除尘风机；4-集尘箱；5-卸尘阀；6-排风支管10.1除尘系统除尘风管中的风速

粉尘性质垂直管水平管汾尘性质垂直管水平管粉状的黏土和砂1113铁和钢（屑）1923耐火泥1417灰土、砂尘1618重矿物粉尘1416锯屑、刨屑1214轻矿物粉尘1214大块干木屑1415干型砂1113干微尘810煤灰1012染料粉尘14～1616～18湿土（2%以下水份）1518大块湿木屑1820铁和钢（尘末）1315谷物粉尘1012棉絮810麻（短纤维粉尘、杂质）812水泥粉尘8～1218～22除尘系统风管内最低空气流速（m3/s）10.1除尘系统10.1除尘系统除尘系统粉尘的收集与处理干式除尘器排出粉尘的处理方式就地回收集中处理人工清灰湿式除尘器的含尘污水处理方式分散机械处理集中机械处理10.2除尘器的分类除尘过程中是否采用液体进行除尘和清灰：干式湿式除尘机理：⑴沉降除尘器（亦称重力除尘器）；⑵惯性除尘器；⑶旋风除尘器；⑷袋式除尘器；⑸湿式除尘器；⑹静电除尘器。除尘效率的高低：低效中效高效除尘器10.3除尘设备性能指标主要技术性能指标：除尘效率、阻力、处理风量主要经济性能指标：除尘器设备费和运行费(即总成本费)、占地面积及使用寿命除尘器除尘效率除尘器全效率

10.3除尘设备性能指标浓度法

质量法除尘器分级效率10.3除尘设备性能指标分级效率与全效率的关系分级效率曲线10.3除尘设备性能指标多级除尘器的总效率两台除尘器串联运行，第一级除尘器的全效率为η1，进入该除尘器的粉尘质量为G1，被除下的粉尘质量为G2＝G1η1；第二级除尘器的全效率为η2，进入该除尘器的粉尘质量为G1-G2，被第二级除尘器除下的粉尘质量为(G1-G2)η2。根据全效率定义，两级除尘的总效率为n台除尘器串联，其总效率为：10.3除尘设备性能指标除尘器阻力处理风量

10.4沉降除尘器沉降除尘器除尘机理含尘气体在管道内流动时，流速较大。粉尘混杂在气体当中，在沉降除尘器内，气体流动的断面增加了，气体流速降低了，流动呈层流状态。在这种情况下，由于重力的作用，部分粉尘便会沉降下来。10.4沉降除尘器沉降除尘器设计计算长度为l、宽度为b、高度为h的长方体沉降除尘器沉降速度

沉降时间尘粒在除尘器内停留tch，气体的水平流速υsh为实际流速υ降低沉降室内气流速度增加沉降室长度降低沉降室高度10.4沉降除尘器重力沉降室一般能捕集40～50μm以上而不宜捕集20μm以下的尘粒。它的除尘效率低，一般仅为40％-70％，且设备庞大。但阻力损失小，Δp＝50～150Pa，且结构简单，投资少，使用方便，维护管理容易，适用于颗粒粗、净化密度大、磨损强的粉尘。一般作为多级净化系统的预处理。重力沉降室的优点结构简单投资少压力损失小（一般为50～100Pa）维修管理容易缺点体积大效率低仅作为高效除尘器的预除尘装置，除去较大和较重的粒子10.5惯性除尘器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，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p＝mυI＝Ft=mυ-010.5惯性除尘器结构形式冲击式－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冲击式惯性除尘装置a单级型b多级型反转式惯性除尘装置a弯管型

b百叶窗型

c多层隔板型10.5惯性除尘器挡板式惯性除尘器设挡条的除尘器

带槽挡板除尘器

1－外壳；2－挡条；3－喷嘴10.5惯性除尘器气流折转式惯性除尘器

气流转折式迷宫式除尘器10.5惯性除尘器应用一般净化密度和粒径较大的金属或矿物性粉尘净化效率不高，一般只用于多级除尘中的一级除尘，捕集10～20µm以上的粗颗粒压力损失100～1000Pa10.6旋风除尘器旋风除尘器除尘机理1－进气口；2－筒体；3－锥体；4－排出管含尘气体进入除尘器之后，边旋转边下降，直至下降到最下部方使粉尘的动量接近于0。冲量是用较小的力作用较长的时间，这一点旋风除尘器与惯性除尘器不同。旋风除尘器的除尘机理与惯性除尘器相似，是用冲量减小含尘气体中粉尘的动量，使之接近于0来达到除尘目的。p＝mυI＝Ft=mυ-010.6旋风除尘器旋风除尘器内的流场速度分布：切向速度；轴向速度；径向速度压力分布旋风除尘器内的流场10.6旋风除尘器切向速度外旋涡的平均径向速度10.6旋风除尘器轴向速度外旋涡外侧的轴向速度是向下的内旋涡的轴向速度则是向上的当气流由锥体底部上升时，易将一部分已除下来的微细粉尘重新扬起，并带出除尘器，这种现象称为返混。10.6旋风除尘器径向速度内旋涡的径向速度是向外的(负值表示)，外旋涡的径向速度是向内的(正值表示)。外旋涡的径向速度沿除尘器高度的分布是不均匀的，上部断面大，下部断面小。气流的切向速度产生的离心力使尘粒作向外的径向运动外旋涡的径向速度则使尘粒作向心的径向运动内旋涡的径向速度是向外的10.6旋风除尘器径向速度如果近似把内，外旋涡的交界面看成是一个正圆柱面，外旋涡气流均匀地经过该圆柱面进入内旋涡。那么，交界面上外旋涡气流的平均径向速度计算式为10.6旋风除尘器圆筒直径Dc；圆筒长度Lc＝2Dc；排出管直径Dc＝0.6Dc；排出管长0.63Dc；锥体长度Zc＝2Dc；入口高度Hc＝0.5Dc；入口宽度Bc＝0.5Dc；出灰口J＝0.25Dc。旋风式除尘器的结构及其性能分析10.6旋风除尘器进气口：切向进气口旋风除尘器的切向进口形式（a）螺旋形直入式；（b）蜗壳式；10.6旋风除尘器进气口：轴向进气口10.6旋风除尘器圆筒体10.6旋风除尘器除尘器的锥体部分，由于其横截面积向下不断缩小，尘粒在离心运动作用下移向器壁的距离也不断缩短，外旋涡切向速度可不断增大，这对尘气分离有利。因此目前大多数高效旋风除尘器的圆锥体部加长。锥体高度为圆筒直径D的2～3倍。圆锥体

10.6旋风除尘器排气管

排气管一般插入除尘器内一定长度。该长度影响除尘效率和除尘器内的阻力。太大太小(完全不插入)都不行。一般插入长度500mm左右，有时该长度等于筒的直径D。排气管的直径dp一般为旋风式除尘器内、外涡旋交界的假想柱面直径d0的1.56～1.67倍。d0(2r0)愈小，dc50愈小，η高。故dp小较好。但dp不能过小，因为dp小，d0缩小，内涡旋范围缩小，使气体发生堵塞现象(气体排不出去)，阻力增加。10.6旋风除尘器排灰口：翻板式锁气器，压板式锁气器，回转式锁气器翻板式

压板式

回转式10.6旋风除尘器10.6旋风除尘器运行条件对旋风除尘器性能的影响含尘气体性质的影响(流量、含尘气体的温度)开始，效率η随υ增加较快，几乎成直线上升，而当υ＝15～20m/s以后，η增加比较缓慢。如果υ再增大30～40m/s时，效率η反而下降，这主要由于紊流增大及尘粒碰器壁的反弹等因素造成了二次扬尘。进气速度υ的提高引起阻力的急剧增加(阻力与速度平方成正比)。气体温度首先是影响气体的粘滞系数。粘滞系数随温度的升高而增加。500℃时的粘滞系数为20℃时的—倍。—般除尘器都是在Stokes定律范围内工作，而该定律与气体的粘性有关。某旋风式除尘器，当温度为20℃时，对于粒径为10μm的分级效率ηd＝84％，而在500℃分级效率仅有78％，即在高温时除尘器比常温(20℃)时向大气中多排放约40％的粉尘。除尘器的阻力△P与气体的绝对温度成反比。10.6旋风除尘器粉尘性质的影响(粉尘粒径、密度、浓度)旋风除尘器的分级效率ηd对粉尘粒径大小是很敏感的。一般来说，旋风除尘对于5～10μm粒径粉尘分级效率，ηd较低，而对于粒径dc＝20～30μm粉尘除尘分级效率ηd可达90％。因此旋风式除尘器一般用于除尘的预处理。粉尘粒径对除尘器阻力几乎没有影响。粉尘的密度对旋风除尘的影响是很明显的。一般说来，密度(或重度)愈大，除尘器的除尘效率愈高。粉尘粒径较小时(dc＜10μm)，密度的变化对除尘效率影响大；而当粒径dc较大(dc＞10μm)时，密度(或重度)变化对除尘效率影响不大。粉尘密度对除尘器阻力影响很小，可以忽略。粉尘浓度对除尘效率及阻力都有影响。浓度变化不大时，除尘效率变化不明显，有实验表明，随粉尘浓度增加效率降低。而在浓度较高时，效率增加很明显。在工业生产中所遇到的含尘气体的粉尘浓度的变化范围，对旋风式除尘器的除尘效率及其阻力的影响都不大。10.6旋风除尘器10.7袋式除尘器袋式除尘器除尘机理1－纤维；2－粉尘；3－碰撞效应；4－扩散效应；5－钩住效应；6－重力沉降；7－流线筛滤效应、惯性碰撞效应、截留效应、扩散效应、静电效应10.7袋式除尘器“架桥”初层清灰10.7袋式除尘器袋式除尘器优点：除尘效率高，特别对微细粉尘dc＝1μm的η可达99％；适应性强，可以捕集不同性质的粉尘。例如对高比电阻粉尘，采用袋式除尘器就比电除尘器优越；应用灵活，处理风量可以每小时几百立方米到数百万立方米；结构简单，但加上清灰装置往往使操作和管理技术复杂；工作稳定，便于回收干料。袋式除尘器缺点：耐温、耐腐蚀范围受到限制；滤料吸湿性强，易堵塞；风量大时，占地面积大。10.7袋式除尘器袋式除尘器的结构形式按清灰方式可分为：机械清灰：包括人工振打、机械振打和高频振荡等。其中图(a)是滤袋沿垂直方向振动的方式，既可采用定期提升滤袋的吊挂框架的办法，也可利用偏心轮振打框架的方式；图(b)是滤袋沿水平方向振动的方式，可分为上部摆动和腰部摆动两种图(c)是扭转一定角度，使袋上的粉尘层破碎而落入灰斗中10.7袋式除尘器脉冲喷吹清灰：它是以压缩空气为动力，利用脉冲喷吹机构在瞬间内喷出压缩空气，通过文氏管诱导数倍二次空气高速喷入滤袋，使滤袋产生冲击振动，同时在逆气流的作用下，将滤袋上的粉尘清除下来。10.7袋式除尘器逆气流清灰：采用室外或循环空气以含尘气流相反的方向通过滤袋，使其上的粉尘脱落。图(a)为正常过滤状态，一次阀开启，二次阀关闭。根据预定的周期(定时控制)或除尘器压力损失达到预定值(定压控制)需要清灰时，控制仪发出指令，清灰机构开始动作，一次阀闭，二次阀开[图(b)]。由于除尘器内是负压状态，所以空气从反吸风管吸入，从滤袋外侧透过滤袋进入内侧，使滤袋变形(呈星形)，沉积在滤袋内表面的粉尘层破坏、脱落。清灰结束后，两阀皆关闭[图(c)]，处于无风状态，使滤袋内悬浮的粉尘自然沉降。一定时间后重新恢复过滤状态[见图(a)]，再转为下一个过滤室清灰。一般将这种具有图a)、图(b)、图(c)三个动作的清灰方式称为“三状态”方式，将只有图(a)、图(b)两个动作[无图(c)的动作]的称为“二状态”方式。“三状态”方式可以避免逆气流清灰后粉尘即刻又被吸附到滤袋上，使清灰效果变差。10.7袋式除尘器袋式除尘器的结构形式按滤袋形状可分为：圆袋：滤袋直径一般为100～300mm，最大不超过600mm,袋长为2～12m。扁袋：由一系列扁长滤袋所组成。10.7袋式除尘器按过滤方式可以分为：内滤式、外滤式10.7袋式除尘器按进风方式可分为：下进风上进风袋式除尘器的结构形式a）扁袋；b）上进外滤式；c）下进内滤式；d）下进外滤式；e）下进内滤式10.7袋式除尘器袋式除尘器的阻力

袋式除尘器的阻力不仅决定着它的能耗，而且还决定着除尘效率和清灰的时间间隔。袋式除尘器的阻力与它的结构形式、滤料特性、过滤风速、粉尘浓度、清灰方式、气体温度及气体粘度等因素有关。10.7袋式除尘器滤料对滤料的要求：容尘量大，清灰后仍能保留一部分粉尘在滤料上，以保持较高的过滤效率；透气性能好、阻力低；抗拉、抗皱折，耐磨，耐高温，耐腐蚀，机械强度高；吸湿性小，易清灰；尺寸稳定性好，成本低，使用寿命长。10.7袋式除尘器常用滤料的性能毛织滤布《呢料》：透气性好，阻力小，容尘量大，过滤效率高，耐酸不耐碱，只能用于90℃以下，价格比棉布高得多。尼龙(锦纶)：耐磨性能好，耐碱不耐酸，只能用于85℃以下。涤纶绒布：耐酸性能好，耐磨性能仅次于尼龙，清灰容易，阻力小，过滤效率高，可在130℃下长期使用。滤袋、滤筒-涤纶除尘过滤袋

诺梅克斯(高温尼龙)：耐磨性和耐酸、耐碱性能好，可在220℃下长期使用。它的机械强度比玻璃纤维高，因而可采用较高的过滤风速。玻璃纤维：吸湿性小,抗拉强度大，耐酸性能好，但不耐磨，不耐折。10.7袋式除尘器常见的袋式除尘器的结构性能和特点：机械振打袋式除尘器

垂直方向振打水平方向振打a）垂直方向振打；b）上部水平方向振打；c）腰部水平方向振打共30页｜第58页10.7袋式除尘器脉冲喷吹袋式除尘器MC型脉冲喷吹袋式除尘器10.7袋式除尘器环隙喷吹脉冲袋式除尘器与中心喷吹脉冲袋式除尘器不同之处是采用了环隙引射器。10.7袋式除尘器顺喷脉冲袋式除尘器

与逆喷不同之处是经滤袋净化后的气体并不由上部经文丘里管排出，而是由滤袋下面的净气联箱汇集后排出，因而免去了净化后气体通过文丘里管的阻力，这就使除尘器阻力大大降低。由于脉冲顺喷袋式除尘器一般采用上进风，上进风有助于粉尘沉降，减少粉尘再附，因而除尘器阻力又可降低。10.7袋式除尘器对喷脉冲袋式除尘器11－上喷吹管18－下喷吹管目前常用的脉冲袋式除尘器的滤袋长度一般不超过2～2.5m，再长则清灰效果不好，所以当处理风量较大时，占地面积就比较大。例如处理风量为16200m3/h的120条滤袋的MC型袋式除尘器，当过滤风速为3m/min时，占地面积需要6.24m2。（5m）另外，脉冲袋式除尘器清灰用的压缩空气压力，一般需要(5～7)×105Pa，而许多工厂现有的压缩空气管网达不到这样高的压力，以致清灰效果受到影响。（(2～4)×105Pa）10.7袋式除尘器逆气流反吹(吸)风袋式除尘器回转反吹扁袋除尘器：

1－减速机构；2－净气出口；3－上盖；4－上箱体；5－反吹旋臂；6－中箱体；7－含尘气体进口；8－U形压力计；9－扁滤袋；10－循环峰管；11－灰斗；12－支架；13－反吹风机；14－排灰装置当滤袋阻力增加到一定值时，反吹风机将高压空气自中心管送到顶部旋臂内，气流由旋臂垂直向下喷吹。旋臂由一电动机通过减速机构带动，旋臂每旋转一圈，内外各圈上的每一个滤袋均被喷吹一次。每条滤袋的喷吹时间约为0.5s，喷吹周期约为15min，反吹风机风压约为5KPa左右，反吹风量约为过滤风量的15％左右。10.7袋式除尘器脉动反吹风袋式除尘器：

2－回转阀；脉动反吹清灰就是对从反吹风机来的反吹气流给予脉动动作，它的结构大体上与回转反吹扁袋除尘器相同，主要不同之点是在反吹风机与反吹旋臂之间设置了一个回转阀。清灰时，由反吹风机送来的反吹气流，通过回转阀后形成脉动气流，这股脉动气流进入反吹旋臂，垂直向下对滤袋进行喷吹。1－反吹风机；2－回转阀；3－反吹旋臂；4－净气出口；5－含尘气体进口；6－灰斗；7―滤袋；8－切换阀10.7袋式除尘器反吸风袋式除尘器压入式反吹风袋式除尘器1－百页窗；2－滤袋；3－袋室；4－三通切换阀；5－反吹风管道；6－含尘气体管道；7－风机；8－含尘气体进口；9－灰斗反吸风袋式除尘器通常采用分室结构，各个过滤室依次进行反吸清灰，其他仍在正常过滤。过滤时，三通切换阀接通含尘气体管道，切断反吸风管道，含尘气体进入滤袋内，将滤袋吹胖，粉尘被阻留在滤袋的内表面上，净化气体进入袋室，从除尘器上部的百页窗排入大气。清灰时，三通切换阀接通反吸风管道，切断含尘气体管道，这时袋室处于负压状态，大气经百页窗进入袋室，将滤袋压瘪，粘附在滤袋内表面上的粉尘在逆向气流作用下被清除下来，落入灰斗中。以上过滤和清灰程序，通过时间继电器操纵三通切换阀来实现。10.8

湿式除尘器湿式除尘器除尘机理10.8湿式除尘器优点：结构较为简单，造价较低；在耗能同等情况下，比干式除尘器除尘效率高，对于粉尘粒径为0.1μm的含尘气体仍有较高的除尘效率（如文丘里管湿式除尘器）；适于处理高温、高湿度的含尘气体，以及黏性较大的粉尘；湿式除尘器更适于处理有害气体。缺点：除下的粉尘与水混合（成为泥浆或污水），最后处理较困难；除下的粉尘不能回收；对于含有腐蚀性气体、对抗水性粉尘和水硬性粉尘（如水泥等）不能适用；在北方冬季不能适用。10.8湿式除尘器湿式除尘器的结构形式

喷淋塔

喷淋塔示意图1－水入口；2－滤水器；3－水管；4－挡水板；5－喷淋；6－气流分步板；7－污水出口10.8湿式除尘器填料式洗涤器

逆流式洗涤器a）交叉流；b）水平顺流式；c）垂直顺流式；d）逆流式10.8湿式除尘器冲激式除尘器

1—泥浆出口，2-S形通道，3-挡水板，4-水位控制器，5-溢流箱10.8湿式除尘器旋风式水膜除尘器

中央喷水旋风水膜除尘器1－整流叶片；2－圆盘；3－喷水；4－气流入口管；5－导流管；6－调节阀；7－污泥出口；8－水入口10.8湿式除尘器文丘里管湿式除尘器10.9静电除尘器电场之中有空气存在，空气之中有自由离子存在。从零开始施加电压形成电场力，在电场力作用下，自由离子流向异性极形成电流，电流与电压成正比，ab段称为起始区。继续提高电压，在电场内流动的自由电子数不再增加电流不变，bc段称为电流饱和区。进一步提高电压，自由离子获得更高的流动速度，撞击到中性的空气原子之后，会使中性原子逸出电子成为正离子、负离子，新生成的正负离子又与中性原子相碰撞形成更多的离子，使电流急剧增加，ce段称为电晕区。电晕现象是在电晕极的附近出现，其特征是发光并伴有轻微爆裂声。在电晕区内，电流随着电压的增加而增大，电晕区的电压有一个极限值，超过这一极限值电场被击穿，这时电流反而降低，ef段称为击穿区。10.9静电除尘器两个问题：1、负电晕极；2、阳极板称为集尘极10.9静电除尘器电除尘器优点：①除尘效率高，对小达0.1μm的粉尘仍有较高的除尘效率。②处理气体量大，单台设备每小时可处理几十万甚至上百万立方米的烟气。③能处理高温烟气，采用一般涤纶绒布的袋式除尘器工作温度需要控制在120～130℃以下，而电除尘器一般可在350～400℃下工作。采取某些措施后，耐温性能还能提高，这样就大大简化了烟气冷却设备。④能耗低，运行费用小。虽然电除尘器在供给高压放电上需要消耗部分电能，但由于电除尘器阻力低(仅100～300Pa)，在风机消耗的电能上却可大大节省，因而总的电能消耗较其他类型除尘器要低。电除尘器缺点：①一次投资费用高，钢材消耗量大。②设备庞大，占地面积大。③对粉尘的比电阻有一定要求。若在适宜范围之外，就需要采取一定措施才能达到必要的除尘效率。④结构较复杂，对制造、安装、运行的要求都比较严格，否则不能维持所需的电压，除尘效率将降低。由于电除尘器具有上述优点，因而在冶金、水泥、电站锅炉以及化工等工业中得到大量应用。10.9静电除尘器电除尘器结构按电除尘器的集尘极形式不同管式电除尘器、板式电除尘器管式电除尘器其集尘极是一圆管，圆管中心设置导线极。圆管通常的直径为150～300mm，长2～5m。由于单管容量小，当需处理大风量的含尘气流时，往往用多排管并联而成。单管的电除尘器—般只适用于处理小风量的含尘气流，通常用于湿式清灰板式电除尘器是在其中放置一系列平行平板，板与板间设放电电极数根，板间形成含尘气体的通道，通道数少有几个，多则有几十个，甚至上几百个，通道间距一般为200～400mm。板高一般为2～12m，甚至达15m，板厚1.2～2mm。10.9静电除尘器电除尘器结构按含尘气流的流动方式立式、卧式电除尘器立式电除尘器，含尘气流自下而上通过除尘器，一般制成管式的，但也有制成板式。卧式电除尘器，含尘气流水平通过，占地面积较大。卧式主要采用板式，在检修方面卧式较立式方便。10.9静电除尘器电除尘器结构根据电除尘器放电电极采用的极性正电晕极、负电晕极正电晕极是在放电极上施加正极高压，而集尘极为负极，并接地。负电晕极在放电电极上施加负高压，而集尘极为正极，并接地。10.9静电除尘器电除尘器结构根据粉尘的清灰方式湿式电除尘器、干式电除尘器湿式电除尘器是用水以喷雾，淋洒、溢流等方式在集尘极表面形成水膜将粘附于其上的粉尘带走，由于水膜的作用避免了产生二次扬尘，除尘效率很高。但清下来的粉尘不能回收。干式电除尘器是通过振打或者用刷子清灰，使粉尘落入灰斗，该种清灰方式便于回收。10.9静电除尘器电除尘器的主要部件电晕极电晕极应有良好的放电性能(起晕电压低，击穿电压高，放电强度强，电晕电流大)，较高的机械强度和耐腐蚀性能。电晕极有多种形式，最简单的一种是圆形导线。圆形导线的放电强度与其直径成反比，直径越小，起晕电压越低，放电强度越高。但导线太细时，其机械强度较低，在经常性的清灰振打中容易损坏，因此在工业电除尘器中通常都采用直径为2～3mm的镍铬线作为电晕极。美国电除尘器通常采用圆导线和重锤悬吊式结构，上部自由悬吊，下部用2～3kg的垂锤拉紧。西欧国家多采用框架式结构，将圆导线作成螺旋弹簧形，安装时将其拉伸(保留一定弹性)并固定在用钢管作成的框架上。10.9静电除尘器电除尘器的主要部件电晕极星形电晕极是用4～6mm的普通钢材冷拉而成。它是利用沿极线全长上的四个尖角放电的，放电强度和机械强度都比圆形导线好。星形线也采用框架方式固定。芒刺形和锯齿形电晕极的特点是用尖端放电代替沿极线全长上的放电，因而放电强度高，在正常情况下，比星形电晕线产生的电晕电流高一倍左右，而起晕电压却比其它形式都低。此外，由于芒刺或锯齿尖端产生的电子和离子流特别集中，在尖端伸出方向，增强了电风(由于电子和离子流对气体分子的作用，气体向电极方向运动称为电风或离子风)，这对减弱和防止含尘浓度大时出现的电晕闭塞现象是有利的。因此芒刺形和锯齿形电晕极适用于含尘浓度大的场合，如在多电场的电除尘器中用在第一电场和第三电场中。10.9静电除尘器对收尘极的一般要求是：（除尘效率，金属消耗量和造价）①易于荷电粉尘的沉积，振打清灰时，沉积在极板上的粉尘易于振落，产生二次扬尘要小；②金属消耗量小。由于收尘极的金属消耗量占整个电除尘器金属消耗量的30～50％因而要求极板做得薄些轻些。极板厚度一般为1.2～2mm，用普通碳素钢冷轧成型。对于处理高温烟气(大于400℃)的电除尘器，在极板材料和结构形式等方面都要作特殊考虑；③气流通过极板空间时阻力要小；④极板高度较大时，应有一定刚性，不易变形。极板的形式有平板形、Z形、C形、波浪形、曲折形等。平板形极板对防止二次扬尘和使极板保持足够刚度的性能都比较差，因而只有在气流速度很低(小于0.8m/s)时才能获得较高的除尘效率。型板式极板都有一个共同特点，即把板面或在板的两侧作成槽沟的形状。当气流通过时，紧贴极板表面处会形成一层涡流区，该处的流速较主气流流速要小，因而当粉尘进入该区时易于沉积在收尘极表面，同时由于收尘极板面不直接受到主气流的冲刷，粉尘重返气流的可能性以及振打清灰时产生的二次扬尘都较少，这些都有利于提高除尘效率。从目前国内外使用情况看，以Z形和C形居多。收尘极10.9静电除尘器收尘极收尘极和电晕极的制作和安装质量对电除尘器的性能有很大影响，安装前极板、极线必须调直，安装时要严格控制极距，安装偏差应在±5％之内。极板的歪曲及极距的不均匀会导致工作电压降低和除尘效率下降。极板的宽度要和电晕线的间距相适应。如，C型和Z形极板，若每块板对应一根星形线时，则极板宽度可取180～220mm。若极板宽为380～800mm，则对应两根星形线。极板之间的间距，对电除尘器的电场性能和除尘效率影响较大。间距太小(200mm以下)，电压升不高，会影响效率。间距太大，电压升高又受到变压器、整流设备容许电压的限制。因此在通常采用60～72kV变压器的情况下，极板间距一般取300～400mm。10.9静电除尘器清灰装置

锤击振打器干式电除尘器的清灰方式有多种，如机械振打、压缩空气振打、电磁振打及电容振打等。目前应用最广效果较好的清灰方式是锤击振打。图为锤击振打器，敲击锤由转动轴带动，改变轴的转速可以改变振打频率，可以用不同的质量的锤头来改变振打强度。振打频率高，强度大、积聚在极板，上的粉尘层薄，振打后粉尘会以粉末状落下，容易产生二次飞扬，振打频率低，强度弱，极板上积聚的粉尘层较厚，大块粉尘会因自重高速下落，也会造成二次飞扬。振打强度还与粉尘的比电阻有关，高比电阻粉尘比低比电阻粉尘附着力大，应采用较高的振打强度。电晕极多采用电磁振打清灰方式10.9静电除尘器气流分布装置气流分布装置1.第一层多孔板；2.第二层多孔板；3.分布板振打装置；4.导流叶片（根据需要装设）在电除尘器的安装位置不受限制时，气流应设计成水平进口，即气流由水平方向通过扩散形喇叭管进入除尘器，然后经l～2块平行的气流分布板再进入除尘器的电场。当设计成两块分布板时，其间距为板高的0.15～0.2倍。两层多孔板之间装有锤击振打清灰装置，如电除尘器的安装位置受到限制，需要采用直角进口时，可在气流转弯处加设导流叶片，然后经分布板再进入除尘器的电场。10.9静电除尘器气流分布装置百叶窗式气流分步板气流分布板一般为多孔薄板。圆孔板(孔径为40～60mm，开孔率为50～65％)和方孔板是最常用的形式。还有采用百叶窗式的(见图)，这种分布板的主要优点是，可以在安装后，根据气流分布情况进行调整。电除尘器正式投入运行前，必须进行测试调整，检查气流分布是否均匀。美国工业气体净化协会提出的评定气流分布的标准为：在除尘器入口法兰前1.5m或1.5m以下断面上的风速至少应有85％的点的速度处于平均速度±25％以内；而所有各点速度值都处于平均速度±40％以内。如果不符合要求，必须重新调整，达到要求后才能投入运行。大型的电除尘器在设计前最好先做气流分布的模型试验，确定气流分布板的层数和开孔率。10.9静电除尘器除尘器外壳除尘器的外壳必须保证严密，减少漏风。国外一般漏风率控制在2～3％以内。漏风将使进入电除尘器的风量增加和风机负荷增大，由此造成电场内风速过高，使除尘效率降低，而且在处理高温烟气时，冷空气漏入会使局部地点的烟气温度降到霹点温度以下，导致除尘器内构件粘灰和腐蚀。10.9静电除尘器供电装置某电除尘器某一电场的最佳火花率为了提高电除尘器的效率，必须使供电电压尽可能高。但电压升高到一定值后，将产生火花放电，在一瞬间极间电压下降，火花的扰动使极板上产生二次扬尘。大量现场运行经验表明，每一台电除尘器或每一个电场都有一最佳火花率(每分钟产生的火花次数称为火花率。）图表示某电尘器某一电场的除尘效率与火花率的关系。一般说来，电除尘器在最佳火花率下运行时，时平均电压最高，除尘效率也最高。因此借助测量时平均电压的仪表，就能方便地将电除尘器调整到最佳运行工况。10.9静电除尘器影响电除尘器的除尘效率的主要因素粉尘的比电阻10.9静电除尘器低比电阻粉尘的跳跃现象比电阻ρ＜104Ω·cm的称为低阻型粉尘。这类粉尘导电性能较好，荷电尘粒到达集尘极板后，将很快放出所带电荷。来自负电晕极的荷电尘粒在集尘极失去电子而变成中性粉尘；但由于静电感应粉尘可能具有与集尘极同性的正电荷。当粉尘的正电荷与集尘极正电荷形成的排斥力大于极板对尘粒的粘附力时，尘粒将离开集尘极重新返回含尘气流中。而返回气流中的尘粒又可能碰撞荷电，仍为负荷电尘粒，再次奔向集尘极，这样有很多尘粒在集尘极板附近跳动，最后被通过电场的气流卷走排出除尘器，使电除尘器除尘效率降低。对于金属性粉尘、石墨粉尘、碳墨粉尘都可能出现这一现象。10.9静电除尘器高比电阻粉尘的反电晕现象比电阻ρ>104～1011Ω·cm的称为高阻型粉尘。高比电阻粉尘到达集尘极板后，荷电尘粒放电很缓慢，往往还会残留部分负电荷(在负电晕极的情况)，这样，在集尘极板表面积聚了一层为负荷电的粉尘层。由于同性电荷相斥，使后续带负荷电尘粒驱进集尘极的速度减慢。随着尘粒在集尘极板的不断沉积，粉尘层增厚，但粉尘层与极板粘附力较小，两者间有一定缝隙，这样在粉尘层与极板间形成很大的电压降ΔU。由于上述原因，粉尘层内也很松散，有空隙。在粉尘层内空隙电位梯度很大，形成很多微电场，随ΔU的增大在缝隙内将形成高压电场，使其中的空气电离，产生局部的电晕现象。由于该局部电晕其极性与原来整个电场电晕现象相反，故称局部电晕为“反电晕”现象。反电晕发出正离子向原电晕极方向运动，在运动过程中与带负电的荷电尘粒相碰而导致电性中和，从而阻碍了粉尘向集尘极方向运动；同时，大量中性尘粒由气流带走排出除尘器；所以反电晕现象使电除尘效率大大降低。10.9静电除尘器根据研究发现，含尘气体的温度和湿度是影响粉尘比电阻的两个重要因素，故提出降低粉尘比电阻的措施是：①喷雾增湿研究表明，喷湿一方面可以降低含尘气体的温度，在一定条件下可使比电阻处于较为有利的范围(104～1011Ω·cm)，另一方面更重要的是可以增加粉尘表面的导电性，从而降低了粉尘的比电阻。②加入导电添加剂在喷湿的液体中加入增加粉尘导电性的物质如三氧化硫(SO3)、氨(NH3)、三乙胺[N(C2H5)3)等化学添加剂，对降低粉尘比电阻有显著效果。③降低或提高含尘气体温度在电除尘器结构材料允许的条件下，采用增加温度的办法，降低比电阻，以改善除尘效果。一般情况粉尘比电阻是随温度升高而增加，只有达某个极限值后，才随温度升高而逐渐降低。10.9静电除尘器影响电除尘器的除尘效率的主要因素气体的含尘浓度“电晕闭塞”进入电除尘器的含尘气体的含尘浓度—般要控制在66g/m3以下。含尘浓度高电除尘器的除尘效率也有所提高。但当含尘浓度过高时，电除尘器除尘效果会大大恶化。这是因为荷电的尘粒运动的速度远远低于气体离子的运动速度。含尘浓度高，尘粒正电场中荷电的愈多，这样，整个电场中趋向集尘极的荷电尘粒速度减慢，即单位时间内从电晕极转移到集尘极的电荷减少了。浓度愈高电晕愈小，以致减到零，电除尘器工作完全失效，这种现象称为“电晕闭塞”。为了防止电除尘器的电晕闭塞，对进口的含尘气体的含尘浓度要加以限制。当含尘气体含尘浓度高时，应对含尘气体进行预处理，如在电除尘器前加一级其它除尘器，使高浓度的含尘气体初步净化，即降低浓度后(y＜60g/m3)再进入电除尘器。10.10除尘系统火灾爆炸事故的预防控制及其安全可靠性除尘系统的火灾爆炸危险性爆炸浓