第四章除尘技术3

过滤式除尘器

过滤式除尘器就是将含尘气体通过滤料而使尘粒捕集下来的装置.过滤式除尘器的过滤方式可分为两类:一类是外表面过滤,它利用滤料表面所粘附粉尘层作为过滤层,捕集尘粒,袋式除尘器即属于这类过滤装置;另一类为内部过滤,它以滤料作为过滤层,粉尘在滤料层内部被捕集,颗粒层除尘器即属于此类.过滤式除尘器根据用途,过滤式除尘器分为净化进气新鲜空气用的空气过滤器(按效率分为粗效过滤器、中效过滤器和高效过滤器)和净化排气用的过滤除尘器(如袋式除尘器和颗粒层除尘器).袋式除尘器是应用最广的过滤除尘器,因此,主要介绍袋式除尘器。过滤式除尘器袋式除尘器的除尘机理主要依靠滤料表面形成的粉尘初层和集尘层进行过滤作用。它通过以下几种效应捕集粉尘。1.筛滤效应:当粉尘的粒径比滤料空隙或滤料上的初层孔隙大时,粉尘便被捕集下来。2.惯性碰撞效应:含尘气体流过滤料时,尘粒在惯性力作用下与滤料碰撞而被捕集。3.扩散效应:徽细粉尘由于布朗运动与滤料接触而被捕集。过滤式除尘器袋式除尘器的性能参数袋式除尘器的性能参数

1.除尘效率:袋式除尘器的除尘效率与滤料表面的粉尘层有关,滤料表面的粉尘初层比滤料起着更重要的捕集作用,以滤料在不同运行状态下的分级除尘效率变化曲线即可看出这个结论.由于过滤过程复杂,难于从理论上求得袋式除尘器的除尘效率计算式。袋式除尘器的性能参数2.过滤风速:单位时间通过每平方米滤料表面积的空气体积,即为过滤风速,其单位为m3/m2·min。过滤风速对除尘器的性能有很大的影响.过滤风速增大,过滤阻力增大,除尘效率下降,滤袋寿命降低;在低过滤风速的情况下,阻力低,效率高,但需设备尺寸增大.一般要求,细粉尘的过滤风速要比粗粉尘的低,大除尘器的过滤风速要比小除尘器的低。袋式除尘器的性能参数3.阻力:袋式除尘器的阻力(ΔＰ)一般由除尘器的结构阻力(ΔＰg)、滤料阻力(ΔＰo)和粉尘层阻力(ΔＰC)三部分组成,即

ΔＰ=ΔＰg+ΔＰo+ΔＰC结构阻力也称为机械阻力,它与设备的进出口及内部通道有关.在正常过滤速度下,该项阻力一般为200～500Pa.袋式除尘器的性能参数滤料阻力是指过滤粉尘前清洁滤料的阻力,它与过滤风速υF(m3/m2·min)、空气动力粘度μ(Pa·s)成正比,即

ΔＰo=ξoμυF/60Pa其中ξo为滤料的阻力系数(1/m).

粉尘层阻力ΔPc影响的因素较多,它与过滤风速UF,空气动力粘度μ,粉尘层厚度δc,粉尘密度ρc成正比.即:ΔPc=αmδcρc·μUF/60Pa其中αm为粉尘层的平均比阻(m/Kg),它随粉尘粒径,真密度及粉尘层内部空隙率的减小而增加袋式除尘器的性能参数ΔPc=αmδcρc·μUF/60Pa=αm(Gc/F)μUF/60Gc=(UFF)ty/60ΔPc=αmμyt(UF/60)2

袋式除尘器

袋式除尘器的基本结构1.清灰方式:常用有以下几种清灰方式.机械清灰:这是一种最简单的方式,它包括人工振打,机械振打,高频振荡等.清灰时,振打方式有水平振打,垂直振打和快速振动.机械清灰简单,但振动分布不均匀,过滤风速低,对滤袋损害较大.

袋式除尘器袋式除尘器的基本结构1.清灰方式:常用有以下几种清灰方式.逆气流清灰:它是采用室外或循环空气以与含尘气流相反的方向通过滤袋,使滤袋上的尘块脱落,掉入灰斗中.逆气流清灰有两种工作方式:反吹风清灰和反吸风清灰.前者以正压将气流吹入滤袋,后者则是以负压将气流吸出滤袋.清灰气流可以由主风机供给,也可以单独设反吹(吸)风机.这种清灰方式气流分布比较均匀,但清灰强度小,过滤风速不宜过大.袋式除尘器

袋式除尘器的基本结构1.清灰方式:常用有以下几种清灰方式.脉冲喷吹清灰:它以压缩空气通过文氏管诱导周围的空气在极短的时间内喷入滤袋,使滤袋产生脉冲膨胀振动,同时在逆气流的作用下,滤袋上的粉尘被剥落掉入灰斗.这种方式的清灰强度大,可以在过滤工作状态下进行清灰,允许的过滤风速高.声波清灰:它是采用声波发生器使滤料产生附加的振动而进行清灰的.袋式除尘器

袋式除尘器的基本结构2.含尘气流进入滤袋的方向:有向外式和向内式.前者含尘气流首先进入滤袋内部,由内向外过滤,粉尘积于滤袋内表面.向外式的滤袋外部为干净气体侧,便于检查和换袋.向内式的含尘气流由滤袋外部通过滤料进入滤袋内,净化后的气体由袋内排出.向内式适用于脉冲喷吹和高压气流反吹的袋式除尘器.袋式除尘器

袋式除尘器的基本结构3.除尘器内的压力:分有负压式和正压式.前者的除尘系统中风机置于除尘器的后面,使除尘器处于负压,含尘气流被吸入除尘器中进行净化.这种方式的特点是进入风机的气流是已经净化的气流可以防止风机被磨损.正压式的除尘系统中风机置于除尘器的前面,除尘器在正压下工作.正压式的特点是管道布置紧凑,对外壳结构的强度要求不高,但风机易磨损,不适用于浓度高,颗粒粗,硬度大,磨损性强的粉尘.袋式除尘器

袋式除尘器的基本结构4.滤袋形状:有圆袋和扁袋.前者结构简单,便于清灰.后者占空间小,单位体积内所布置的过滤面积大;但结构和清灰较复杂,换袋困难,滤袋与骨架的磨损较大.因此工业中大多采用圆袋.袋式除尘器

袋式除尘器的基本结构5.进气口位置:有下进风式和上进风式.前者的含尘气流由除尘器下部、灰斗部分进入除尘器内.该方式除尘器结构简单,但气流方向与粉尘下落方向相反,容易使部分细粉尘返回滤袋表面上,降低清灰效果,设备阻力增加.上进风式的含气流由除尘器上部进入除尘器内.该方式的气流与粉尘下落方向一致,下降的气流有助于清灰,设备阻力可降低15～30%,除尘效率也有所提高.袋式除尘器

袋式除尘器的基本结构

6.滤料:要求滤料耐温,耐腐,耐磨,有足够的机械强度,除尘效率高,阻力低,使用寿命长,成本低等.滤料的材料有棉、毛、化纤(如尼龙、奥纶、涤纶等),可根据净化空气温度,选择合适的材料.滤料的表面结构有平纹、缎纹和斜纹.平纹的除尘效率高,但透气性差,阻力高,清灰难;缎纹的透气性好,清灰容易,但除尘效率低;斜纹的耐磨性好,效率和清灰效果都较好,是最为常用的结构.常用袋式除尘器类型1.简易清灰袋式除尘器:特点是效率高,性能稳定,结构简单,投资省,对滤料要求不高,维修量少,滤袋寿命长,但过滤风速低.2.大气反吹和振动联合清灰的袋式除尘器:将风机反转,在负压作用下形成反吹,在弹簧作用下产生微振动,使粉尘脱落.3.回转反吹袋式除尘器:滤袋为扁袋形,按圆形辐射状布置.由反吹风机提供反吹空气,通过旋臂进行反吹.4.脉冲喷吹袋式除尘器:由压缩空气反吹,含尘气流的运动方向为向内式,粉尘阻留在袋外.袋式除尘器袋式除尘器袋式除尘器袋式除尘器应用

袋式除尘器是一种高效除尘器,得到广泛应用.但使用袋式除尘器时应注意,它不宜于处理高温,高湿的含尘气体,不宜处理含有油雾,凝结水和粘性粉尘的气体,不能用于处理有火花,爆炸危险的烟气,如果含尘气体的粉尘浓度较高应采用两级除尘.湿式除尘器1.湿式除尘原理湿式除尘的机理可概括为两个方面:一是尘粒与水接触时直接被水捕获;二是尘粒在水的作用下凝聚性增加。这两种作用而使粉尘从空气中分离出来。水与含尘气流的接触主要有三种形式:水滴、水膜和气泡。使尘粒与水接触的作用机理主要有:惯性碰撞、截留和扩散。湿式除尘器1.湿式除尘原理惯性碰撞:含尘气流遇物体阻挡时,粗大的尘粒保持自身惯性运动而与物体发生碰撞.衡量惯性碰撞效应的参数是惯性碰撞数(斯托克斯数)Ni:Ni=(ｕyｄ2cρc)/(18μdy)。Ni值越大,碰撞效率越大,液体捕尘效率越高.截留:尘粒随气流绕过液滴过程中,尘粒距液滴小于尘粒半径时,尘粒即与水滴碰撞而被截留.截留参数NR=dc/dy.NR值越大,截留效率越大,液滴捕集效率越高.湿式除尘器1.湿式除尘原理扩散:微细粉尘在气体分子撞击下,象气体分子一样作布朗运动而发生扩散,并与水接触而从气流中分离.扩散参数Ne=Uydy/D(其中D为布朗扩散系数).扩散除尘效率随液体直径、尘粒直径、气体粘度和气液相对速度的增大而减小.扩散除尘效率随Ne的增大而降低.湿式除尘器2.除尘效率计算目前对湿式除尘器除尘效率的计算,仍然提不出精确的分析方法,因而在实际中主要采用某些近似的计算方法.对于惯性碰撞除尘效率ηt可用下列近似式计算:ηt=1/(1+0.65/Ni).湿式除尘器3.湿式除尘器的类型及结构湿式除尘器的类型,从不同角度有不同的分类.按结构型式可分为:1)贮水式:内装一定量的水,高速含尘气体冲击形成水滴、水膜和气泡,对含尘气体进行洗涤,如冲激式除尘器、水浴式除尘器、卧式旋风水膜除尘器;2)加压水喷淋式:向除尘器内供给加压水,利用喷淋或喷雾产生水滴而对含尘气体进行洗涤;如文氏管除尘器、泡沫除尘器、填料塔、湍求塔等.3)强制旋转喷淋式:借助机械力强制旋转喷淋,或转动叶片,使供水形成水滴、水膜、气泡,对含尘气体进行洗涤.如旋转喷雾式除尘器.湿式除尘器3.湿式除尘器的类型及结构按能耗大小可分为:1)低能耗型:阻力在4000Pa以下,除尘效率可达90%,这类除尘器包括喷淋式,水浴式,冲激式,泡沫式,旋风水膜式除尘器;2)高能耗型:阻力在4000Pa以上,对徽细粉尘效率高,该类主要指文氏管除尘器.

按气液接触方式可分为:1)整体接触式:含尘气流冲入液体内部而被洗涤,如自激式,旋风水膜式,泡沫式等除尘器;2)分散接触式:向含尘气流中喷雾,尘粒与水滴,液膜碰撞而被捕集,如文氏管,喷淋塔等湿式除尘器

湿式除尘器的结构:不同类型的湿式除尘器其结构虽有较大差别,但总体上一般由尘气导入装置,引水装置,水气接触本体,液滴分离器和污水(泥)排放装置组成.4.湿式除尘器的特点优点:效率高,结构简单,占地小,投资低,能处理高温、高湿、粘结性、可燃性含尘气体,兼有净化有害气体的作用;缺点:需污水处理.湿式除尘器

湿式除尘器

湿式除尘器

湿式除尘器

湿式除尘器

除尘器的选择

在设计中选择除尘器时应考虑以下匹配问题:1.除尘器出口净化后气体的粉尘浓度要与环保规定的排放浓度要求相匹配.设计时应根据处理气体的粉尘浓度,处理量和环保规定的排放要求确定所要求除尘器的除尘效率,然后选择合适的除尘器类型.在运行中,还应注意由于运动工况不稳定对除尘效率的影响.2.除尘器的收尘方法要与除下粉尘的处理方法相匹配.例如直接丢弃,应考虑对环境的二次污染问题.除尘器的选择3.除尘器的性能要与处理的气体特性和粉尘性质相匹