清大大气污染控制工程课件06除尘装置

1第六章除尘装置

教学内容:机械除尘器电除尘器湿式除尘器过滤式除尘器除尘器的选择与发展2

第六章除尘装置1.教学要求：要求了解除尘器的类型，包括各种干式和湿式除尘器，理解和掌握电除尘器、过滤式除尘器设计等。2.教学重点掌握机械除尘器作原理、结构与设计；电除尘器的工作原理，了解其选型和设计；掌握过滤式除尘器的工作原理，了解其选型和设计；了解除尘系统的选择设计与除尘器的发展。3、教学难点电除尘器的工作原理，过滤式除尘器的工作原理及设计。

建议学时数：10～12学时3除尘装置概述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

干式除尘装置

按分离原理分类：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）离心力除尘装置（机械式除尘装置）洗涤式除尘装置过滤式除尘装置电除尘装置声波除尘装置

袋式除尘电除尘重力除尘惯性除尘湿式除尘4§1机械除尘器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：重力沉降室惯性除尘器旋风除尘器

5一、重力沉降室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

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

层流式和湍流式两种

6层流区：雷诺数Rep≤1，对球形粒子而言：

当介质为空气时ρp>>ρ则有：由上式可见us,若dp小，则us就小，故小颗粒就难分离。若将雷诺数Rep=1代入，可求出尘粒沉降时的临界粒径dc。

得

代入得：一、重力沉降室7工业粉尘粒径大致为1—100μm，粒径小于5μm的尘粒实际沉降速度要比Stocks定律预示的大，需修正。故dp≤5μm的尘粒：us=c·us·Stocksc为修正系数，在空气中温度为20℃，压强为1atm时，

dp为μm。在其它温度下，Kc值就变化，一、重力沉降81.层流式重力沉降室假定沉降室内气流为柱塞流；颗粒均匀分布于烟气中忽略气体浮力，粒子仅受重力和阻力的作用纵剖面示意图91.层流式重力沉降室沉降室的长宽高分别为L、W、H，处理烟气量为Q

气流在沉降室内的停留时间在t时间内粒子的沉降距离该粒子的除尘效率101.层流式重力沉降室对于stokes粒子，重力沉降室能100%捕集的最小粒子的dmin

=?

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

111.层流式重力沉降室提高沉降室效率的主要途径：降低沉降室内气流速度增加沉降室长度降低沉降室高度沉降室内的气流速度一般为0.3～2.0m/s不同粉尘的最高允许气流速度121.层流式重力沉降室多层沉降室：使沉降高度减少为原来的1/（n+1），其中n为水平隔板层数

考虑清灰的问题，一般隔板数在3以下多层沉降室1.锥形阀；2.清灰孔；3.隔板132.湍流式重力沉降室湍流模式1－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宽度为W、高度为H和长度为dx的捕集元，假定气体流过dx距离的时间内，边界层dy内粒径为dp的粒子都将沉降而除去142.湍流式重力沉降室粒子在微元内的停留时间被去除的分数对上式积分得边界条件：得因此，其分级除尘效率152.湍流式重力沉降室湍流模式2－完全混合模式，即沉降室内未捕集颗粒完全混合单位时间排出：（为除尘器内粒子浓度，均一）单位时间捕集：总分级效率162.湍流式重力沉降室三种模式的分级效率均可用归一化对Stokes颗粒，分级效率与dp成正比17

3.重力沉降室优缺点

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184.重力沉降室的设计假设通过重力沉降室断面的水平气流的速度V分布是均匀的，呈层流状态；入口断面上粉尘分布均匀（即每个颗粒以自己的沉降末端速度沉降，互不影响）；在气流流动方向上尘粒和气流速度相等，就可得到除尘设计的简单模式。（1）沉降时间和（最小粒径时的）沉降速度尘粒的沉降速度为us，沉降室的长、宽、高分别为L、W、H，要使沉降速度为us的尘粒在沉降室内全部去除，气流在沉降室内的停留时间t（）应大于或等于尘粒从顶部沉降到灰斗的时间（），即：194.重力沉降室的设计20将

代入，可求出沉降室能100%捕集的最小粒径dmin

上式是在理想状况下得到的，实际中常出现反混现象，工程上常用36代替式中的18，这样理论和实践更接近。室内的气流速度v0应根据尘粒的密度和粒径确定。一般取0.3—2m/s。沉降室的设计:

1).沉降时间;2).沉降速度(按要求沉降的最小颗粒)3).沉降室尺寸

4.重力沉降室的设计21（2）沉降室尺寸先按算出捕集尘粒的沉降速度us，假设沉降室内的气流速度V0和沉降室高度H（或宽度W），而后求沉降室的长度和宽度（或高度）。Q=WHV0=WLus沉降室长度：沉降室宽度：

Q为处理气流量，m3/s22（3）设计要求1．保证粉尘能沉降，L足够长；2．气流在沉降室的停留时间要大于尘粒沉降所需的时间。

3．能100%沉降的最小粒径

（4）设计的主要内容：根据粒径dp算出1）us；2）初步确定了V0、H，根据求长度L。3）根据进气量Q求宽度w，Q=V0WH.23二、惯性除尘器1.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

24二、惯性除尘器2.惯性除尘器结构形式冲击式－气流冲击挡板捕集较粗粒子冲击式惯性除尘装置a单级型b多级型25二、惯性除尘器反转式－改变气流方向捕集较细粒子反转式惯性除尘装置a弯管型

b百叶窗型

c多层隔板型26设备示意图弯管惯性除尘3.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100～1000Pa冲击式反转式27旋风除尘器是利用旋转气流产生的离心力使尘粒从气流中分离的装置。用来分离粒径大于5—10μm以上的的颗粒物。工业上已有100多年的历史。特点：结构简单、占地面积小，投资低，操作维修方便，压力损失较大，动力消耗也较大，可用于各种材料制造，能用于高温、高压及腐蚀性气体，并可回收干颗粒物。缺点：效率80%左右，捕集<5μm颗粒的效率不高，一般作预除尘用。三、旋风除尘器28旋风除尘器的分类及型式

旋风除尘器分类目前国内外常用的旋风除尘器种类很多，按照结构型式及各部尺寸的比例不同，可分为以下几类:①基本型旋风除尘器②螺旋型旋风除尘器③蜗旋型除尘器

④

圆筒型旋风除尘器⑤扩散型旋风除尘器⑥旁路式旋风除尘器⑦平面旋流旋风除尘器(见图6-10)⑧龙卷风旋流除尘器(见图6-11)⑨斜置式旋风除尘器⑩组合式旋风除尘器(见图6-12)等。29旋风除尘器30旋风除尘器31旋风除尘器32切流式旋风除尘器结构如图6-13所示，分为蜗壳进口旋风除尘器[见图6-13(a)]螺旋面进口旋风除尘器[见图6-13(b)]狭缝进口旋风除尘器[见图6-13(c)]狭缝进口旋风除尘器按二次风引人方式分为切流式[见图6-13(d)〕和轴流式[见图6-13(e)]0轴流式旋风除尘器按气体在旋风除尘器内的流动情况分为轴流反转式[见图6-13(f)]轴流直流式[见图6-13(g)]将排出气体中含尘浓度较大部分(或干净气体)以二次风的形式再导回旋风除尘器就变成龙卷风旋风除尘器龙卷风旋风除尘器按二次风导人方式分为切流二次风[见图6-13(h)轴流二次风[见图6-13(i)].33三、旋风除尘器34旋风除尘图气流动图胖子型图实物图并行图35三、旋风除尘器36三、旋风除尘器

1.旋风除尘器内气流与尘粒的运动普通旋风除尘器是由进气管、筒体、锥体和排气管等组成

气流沿外壁由上向下旋转运动：外涡旋

少量气体沿径向运动到中心区域

旋转气流在锥体底部转而向上沿轴心旋转：内涡旋

气流运动包括切向、轴向和径向：切向速度、轴向速度和径向速度

371.旋风除尘器内气流与尘粒的运动（续）到达外壁的尘粒在气流和重力共同作用下沿壁面落入灰斗切向速度决定气流质点离心力大小，颗粒在离心力作用下逐渐移向外壁上涡旋－气流从除尘器顶部向下高速旋转时，一部分气流带着细小的尘粒沿筒壁旋转向上，到达顶部后，再沿排出管外壁旋转向下，最后从排出管排出38旋风除尘器内气流的切向速度和压力分布

39三、旋风除尘器A、切向速度根据“涡旋定律”，外涡旋的切向速度反比于旋转半径R的n次方此处n

1，称为涡流指数

内涡旋的切向速度正比于半径

内外涡旋的界面上气流切向速度最大

交界圆柱面直径

d0=(0.6～1.0)de,de

为排气管直径

40三、旋风除尘器B、径向速度

假定外涡旋气流均匀地经过交界圆柱面进入内涡旋平均径向速度

r0和h0分别为交界圆柱面的半径和高度，mC、轴向速度外涡旋的轴向速度向下内涡旋的轴向速度向上在内涡旋，轴向速度向上逐渐增大，在排出管底部达到最大值

412.旋风除尘器的压力损失

旋风除尘器的压力损失

表6-1局部阻力系数旋风除尘器型式XLTXLT⁄AXLP⁄AXLP⁄Bξ

5.36.58.05.8ρ：气体的密度,kg/m3Vin：气体入口速度，m/s

：局部阻力系数42缺乏实验数据时，可用下式表示：

A：旋风除尘器进口面积K——常数，等于20—40；A——进口面积，a×b；L——筒体长度；H——锥体长度；de——排出管直径。43ξ的求法：1）Shepherd—Lapple式，2）Louis—Thodore式，

442.旋风除尘器的压力损失

应当指出：旋风除尘器的其他操作因素对压力损失也有影响－相对尺寸对压力损失影响较大，除尘器结构型式相同时，几何相似放大或缩小，压力损失基本不变

—含尘浓度增高，压力降明显下降－操作运行中可以接受的压力损失一般低于2kPa

453.旋风除尘器的除尘效率计算分割直径是确定除尘效率的基础

在交界面上，离心力FC，向心运动气流作用于尘粒上的阻力FD

若

FC>FD

，颗粒移向外壁若

FC<FD，颗粒进入内涡旋当

FC=FD时，有50%的可能进入外涡旋，既除尘效率为50%

463.旋风除尘器的除尘效率（续）对于球形Stokes粒子分割粒径dc确定后，雷思一利希特模式计算其它粒子的分级效率

另一种经验公式473.旋风除尘器的除尘效率（续）旋风除尘器的除尘效率－模型2将旋风除尘器视为利用离心力进行沉降的沉降室沉降室长度为NπD沉降室高度为b沉降速度＝径向速度Vr活塞流纵向湍流48【例6-2

】：已知XZT一90型旋风除尘器在选取入口速度v1=13m/s时，处理气体量Q=1.37m3/s。试确定净化工业锅炉烟气（温度为423K，烟尘真密度为2.1g/cm3）时的分割直径和压力损失。已知该除尘器筒体直径0.9m，排气管直径为0.45m，排气管下缘至锥顶的高度为2.58m，423K时烟气的粘度

（近似取空气的值）µ=2.4×10－5pa﹒s。

解:假设接近圆筒壁处的气流切向速度近似等于气流的入口速度，即v1=13m/s，取内、外涡旋交界圆柱的直径d0=0.7de，根据式

（6－10）由式

（6一9）得气流在交界面上的切向速度由式（6－12）计算49P171例6-2（续）

根据式（6－16）

此时旋风除尘器的分割直径为5.31μm。根据式（5－13）计算旋风除尘器操作条件下的压力损失：423K时烟气密度可近似取为50旋风除尘器分级效率曲线

514.影响旋风除尘器效率的因素（1）二次效应－被捕集粒子的重新进入气流在较小粒径区间内，理应逸出的粒子由于聚集或被较大尘粒撞向壁面而脱离气流获得捕集，实际效率高于理论效率在较大粒径区间，粒子被反弹回气流或沉积的尘粒被重新吹起，实际效率低于理论效率通过环状雾化器将水喷淋在旋风除尘器内壁上，能有效地控制二次效应临界入口速度524.影响旋风除尘器效率的因素（续）（2）比例尺寸在相同的切向速度下，筒体直径愈小，离心力愈大，除尘效率愈高；筒体直径过小，粒子容易逃逸，效率下降。锥体适当加长，对提高除尘效率有利排出管直径愈少分割直径愈小，即除尘效率愈高；直径太小，压力降增加，一般取排出管直径de=（0.4～0.65）D。特征长度（naturallength）-亚历山大公式旋风除尘器排出管以下部分的长度应当接近或等于l，筒体和锥体的总高度以不大于五倍的筒体直径为宜。

534.影响旋风除尘器效率的因素（续）

（2）比例尺寸对性能的影响比例变化性能趋向投资趋向压力损失效率增大旋风除尘器直径降低降低提高加长筒体稍有降低提高提高增大入口面积（流量不变）降低降低——增大入口面积（速度不变）提高降低降低加长锥体稍有降低提高提高增大锥体的排出孔稍有降低提高或降低——减小锥体的排出孔稍有提高提高或降低——加长排出管伸入器内的长度提高提高或降低提高增大排气管管径降低降低提高544.影响旋风除尘器效率的因素（续）除尘器下部的严密性在不漏风的情况下进行正常排灰

锁气器(a)双翻板式(b)回转式

554.影响旋风除尘器效率的因素（续）（3）烟尘的物理性质气体的密度和粘度、尘粒的大小和比重、烟气含尘浓度

a代表实验B代表实际564.影响旋风除尘器效率的因素（续）（4）操作变量提高烟气入口流速，旋风除尘器分割直径变小，除尘器性能改善入口流速过大，已沉积的粒子有可能再次被吹起，重新卷入气流中，除尘效率下降效率最高时的入口速度

57a.直入切向进入式b.蜗壳切向进入式c.轴向进入式5.旋风除尘器的结构形式（1）按进气方式分

切向进入式轴向进入式

585.旋风除尘器的结构形式（续）

（2）按气流组织分

回流式、直流式、平旋式和旋流式

（3）多管旋风除尘器

由多个相同构造形状和尺寸的小型旋风除尘器（又叫旋风子）组合在一个壳体内并联使用的除尘器组常见的多管除尘器有回流式和直流式两种

回流式多管旋风除尘器

596.旋风除尘器的设计旋风除尘器的选型一般选用计算法和经验法。计算法：①由入口浓度c0，出口浓度ce（或排放标准）计算除尘效率η；②选结构型式；③根据选用的除尘器的分级效率ηd（分级效率曲线）和净化粉尘的粒径频度分布f0，计算ηT,若ηT>η,即满足要求，否则按要求重新计算。④确定型号规格⑤计算压力损失。60经验法：①计算所要求的除尘效率η；②选定除尘器的结构型式；③根据选用的除尘器的η—Vi实验曲线，确定入口风速Vi；④根据气量Q，入口风速Vi计算进口面积A；⑤由旋风器的类型系数求除尘器筒体直径D，然后便从手册中查到所需的型号规格。6.旋风除尘器的设计61尺寸比例1．筒体直径D：D愈小，愈能分离细小颗粒，但过小易引起堵塞。为此，有人用作为限制指标。D：150-200mm～800-1100mm

若处理气量大，可并联使用或采用多管式旋风器。2．入口尺寸（圆形和矩形）为减小颗粒的入射角，一般采用矩形（长H、宽B、面积A、）

类型系数k一般取0.07-0.3，蜗壳型入口的k较大，D较小，处理气量Q大，H/B为2-4。623．排气管：多为圆形，且与筒体同心，一般d=(0.4-0.6)D0。深度h：切线式h小，则压损小，但效率降低。经验取h≈)De或稍低于入口管底部。4．筒体L1、锥体L2：L1=（1.4-2.0）DL2=（2.0-3.0）DL1+L2≤5D≈（3-4）DL1/L2≈1.5/2.5较宜。5．圆锥角α：一般取20˚-30˚6．排尘口直径Dc：Dc=(0.25-0.5)D0，一般Dc≥70mm636.旋风除尘器的设计选择除尘器的型式

根据含尘浓度、粒度分布、密度等烟气特征，及除尘要求、允许的阻力和制造条件等因素

-根据允许的压力降确定进口气速，或取为12～25m/s

-确定入口截面A，入口宽度b和高度h

-确定各部分几何尺寸

64CLT/A型旋风除尘器CLT/A型旋风除尘器的除尘效率为8O%--98%;进风风速为12--18m/s;阻力:x型为860--195OPa,Y型为740--174OPa,CLT/A型除尘器的分类①CLT/A型单筒旋风除尘器之气体和蜗壳可做成左旋和右旋两种形式;出风口方式分X型、Y型两种，X型为水平出风，被处理的气体经蜗壳排出，Y型为上部出风，蜗壳直接与风管相接即可。(2)CILT/A型双筒旋风除尘器的出风方式为X型、Y型两种，X型为水平出风，被处理气体经蜗壳汇集后排出，Y型为上部出风，气体经集风帽汇集排出。③CLT/A型三筒旋风除尘器只有旁侧进风一种形式，分左旋、右旋两种进风位置，出风方式为X型、Y型两种。④CLT/A型四筒旋风除尘器由相反方向的两对旋风筒体和蜗壳组合而成，只有一种进风位置(正中进风)，出风方式分X型、Y型两种。⑤CLT/A型六筒旋风除尘器由相反方向的三对旋风筒体和蜗壳组合而成，只有一种进风位置(正中进风)，出风方式分X型、Y型两种。65CLT/A型旋风除尘器66XLP型旁路式旋风除尘器的分类XLP型旁路式旋风除尘器比一般旋风除尘器进气口位置低，使在除尘器顶部有充足的空间形成上旋涡并形成粉尘环，从旁路分离室引至锥体部分，这样有害于除尘效率的二次气流，变成有粉尘集聚作用的上旋涡气流;旁路分离室设计成螺旋形，使进人的含尘气流切向进入锥体，避免扰乱锥体内壁气流，防止再次尘化现象。①按XLP型旁路式旋风除尘器出风方式分类。X型(水平出风，吸出式除尘器位于风机吸人侧，并带有出口蜗壳)，一般用于负压操作;Y型(上部出风，压人式除尘器位于风机压人侧)，一般用于正压或负压操作。

②按回旋方向可分为右回旋S型和左回旋N型两种，两型号除尘器有四种组合型式(XN、XS,YN、YS型)。

③按螺旋形旁路分离室分类。XLP/A呈半螺旋形，外形呈双锥体;XLP/B呈全螺旋形，具有较小圆锥角的单锥体，锥体较长。试验证明在同样条件下A型效率高于B型，同时A型阻力大于B型，B型比A型结构简单，质量小。

④按筒体直径分类，有300mm,420mm,540mm,700mm,820mm,940mm,1060mm等15种形式.67XLP型旁路式旋风除尘器686.旋风除尘器的设计（续）旋风除尘器的比例尺寸尺寸名称XLP/AXLP/BXLT/AXLT入口宽度，b入口高度，h筒体直径，D上3.85b下0.7D3.33b（b=0.3D）3.85b4.9b排出筒直径，de上0.6D下0.6D0.6D0.6D0.58D筒体长度，L上1.35D下1.0D1.7D2.26D1.6D锥体长度，H上0.50D下1.00D2.3D2.0D1.3D灰口直径，d10.296D0.43D0.3D0.145D进口速度为右值时的压力损失12m/s700（600）5000（420）860（770）440（490）15m/s1100（940）890（700）1350（1210）670（770）18m/s1400（1260）1450（1150）1950（1740）990（1110）696.旋风除尘器的设计（续）也可选择其它的结构，但应遵循以下原则

①为防止粒子短路漏到出口管，h≤s，其中s为排气管插人深度；②为避免过高的压力损失，b≤（D－de）/2；③为保持涡流的终端在锥体内部，（H+L）≥3D；④为利于粉尘易于滑动，锥角＝7o～8o；⑤为获得最大的除尘效率，de/D≈0.4～0.5，（H+L）/de≈8～10；s/de≈1；706.旋风除尘器的设计（续）P177【例6-2

】

已知烟气处理量Q=5000m3/h，烟气密度ρ=1.2kg/m3，允许压力损失为900Pa。若选用XLP/B型旋风除尘器，试求其主要尺寸。解：由式（6－26）根据表6－1，ζ＝5.8

v1

的计算值与表5－3的气速与压力降数据一致。参考XLP/B品系列；取D=700mm，71小结一、重力沉降室设计要求1．保证粉尘能沉降，L足够长；2．气流在沉降室的停留时间要大于尘粒沉降所需的时间。3．能100%沉降的最小粒径二、旋风除尘器的设计步骤：尺寸比例确定；旋风除尘器的压力降；效率。72治理大气污染刻不容缓73再见第6章除尘装置§2电除尘器ElectrostaticPrecipitators(ESP)一、电除尘器的工作原理二、电晕放电三、粒子荷电四、荷电粒子的运动和捕集五、被捕集粉尘的清除六、电除尘器的结构七、粉尘比电阻八、电除尘器的选择和设计教学难点与重点电除尘器的工作原理荷电粒子的运动和捕集电除尘器的结构电除尘器的选择和设计§2电除尘器旋风除尘器对于

dp<5μm的粒子处理效率低，必须借助外力（电场力等）捕集更小的粒子

利用高压电场使尘粒荷电，在电场力作用下使粉尘从气体中去除的装置与其他除尘器的根本区别在于，分离力直接作用在粒子上，而不是作用在整个气流上具有耗能小、气流阻力小的特点

电除尘发展简介早在公元前600年，希腊人就知道被摩擦过的琥珀对细粒子和纤维的静电吸引作用，库仑发现的平方反比定律称为静电学的科学基础，它也是电除尘理论的出发点。威廉描述到：电能吸引由熄灭的火花产生的烟。1745年，富兰克林开始研究尖端放电，他似乎是首先研究我们现在所涉及到的发电尖端的电晕放电。最早有关烟尘电力吸引的文学叙述出自英国的宫廷内科医生威廉吉伯特，时间是1600年。1772年，贝卡利亚对于大量烟雾的气体中的放电、电风现象进行了试验以后，1824-1908年，一些人做了一些有关净化过程中烟雾、烟草中的烟等试验。1908年，柯特雷尔发表了他的第一个专利，并在赛尔拜冶炼厂电除尘成功地回收了过去很难处理的硫酸雾。后来在他的学生施密特协助下又进行了发展，为在冶金和水泥工业中迅速广泛地采用电除尘，成功地控制空气污染奠定了基础，从本世纪二十年代到四十年代开始应用于其它工业。

电除尘器外观图卧式立式

电除尘器Dust-collectionplateLHigh–voltagewireforcoronadischargeCleangashDirtygasCoronadischargealongthelengthofwireCollecteddustonplateDustremovedfromplatestohoppers2H

集尘板烟气清洁气体电晕线长度收集在集尘板上的尘

电除尘器电除尘器烟道气烟道气详图：严密的放电极收集的粉尘风板的距离清洁气体

电除尘器电除尘器的主要优点压力损失小，一般为200～500Pa处理烟气量大，可达105～106m3/h能耗低，大约0.2～0.4kWh/1000m3对细粉尘有很高的捕集效率，可高于99％可在高温或强腐蚀性气体下操作缺点:1、一次性投资高2、安装精度要求高3、对粉尘比电阻有一定要求

一、电除尘器的工作原理

三个基本过程悬浮粒子荷电－高压直流电晕带电粒子在电场内迁移和捕集－延续的电晕电场（单区电除尘器）或光滑的不放电的电极之间的纯静电场（双区电除尘器）捕集物从集尘表面上清除－振打除去接地电极上的粉尘层并使其落入灰斗

一、电除尘器的工作原理静电极

一、电除尘器的工作原理

一、电除尘器的工作原理（续）单区和双区电除尘器双区电除尘器单区电除尘器含尘气体清洁气体集尘板（+）电晕线(一)粒子荷电和放电在同一个电场中进行荷电段集尘段电晕线集尘板（-）高压板（+）

电晕放电粉尘荷电粉尘运动

（气体电离）放电金属线电晕极

含负离子区区

电晕区

金属管集尘极

三步曲

一、电除尘器的工作原理示意图：

二、电晕放电1.电晕放电机理金属丝放出的电子迅速向正极移动，与气体分子撞击使之离子化气体分子离子化的过程又产生大量电子－雪崩过程远离金属丝，电场强度降低，气体离子化过程结束，电子被气体分子捕获气体离子化区域－电晕区自由电子和气体负离子是粒子荷电的电荷来源

二、电晕放电

（续）

二、电晕放电（续）2.起始电晕电压---开始产生电晕电流所施加的电压管式电除尘器内任一点的电场强度起始电晕电压与烟气性质和电极形状、几何尺寸等因素有关，起始电晕所需要电场强度（皮克经验公式）

一空气的相对密度m－导线光滑修正系数，无因次，0.5<m<1.0对于清洁的光滑圆线m=1实际可取0.6～0.7r----距电晕线中心的距离a---电晕线半径B---管式电除尘器的半径V---施加于电晕线与集电极之间的电压

二、电晕放电（续）2.起始电晕电压---开始产生电晕电流所施加的电压在r=a时（电晕电极表面上），起始电晕电压：

=T0P/TP0P0、T0为标况下的大气压（1atm）和温度（298K）；

T、P为运行状况的温度和空气压力；可见，起始电晕电压可以通过调整电极的几何尺寸来实现。电晕线越细，起始电晕所需要的电压越小。2.起始电晕电压---开始产生电晕电流所施加的电压板式电除尘器：式中：c——两个电晕极之间的半径，m；

a——电晕极半径，m；

b——电晕极到集尘极的距离。二、电晕放电（续）

二、电晕放电（续）

正、负电晕极在空气中的电晕电流一电压曲线

电晕区范围逐渐扩大致使极间空气全部电离--电场击穿；相应的电压--击穿电压在相同电压下通常负电晕电极产生较高的电晕电流，且击穿电压也高得多工业气体净化倾向于采用稳定性强，操作电压和电流高的负电晕极；空气调节系统采用正电晕极，好处在于其产生臭氧和氮氧化物的量低

二、

电晕放电（续）3.影响电晕特性的因素

电极的形状、电极间距离气体组成、压力、温度不同气体对电子的亲合力、迁移率不同气体温度和压力的不同影响电子平均自由程和加速电子及能产生碰撞电离所需要的电压气流中要捕集的粉尘的浓度、粒度、比电阻以及在电晕极和集尘极上的沉积

电压的波形

三、粒子荷电

两种机理电场荷电或碰撞荷电--离子在静电力作用下做定向运动，与粒子碰撞而使粒子荷电扩散荷电--离子的扩散现象而导致的粒子荷电过程；依赖于离子的热能，而不是依赖于电场

粒子的主要荷电过程取决于粒径对于dР﹥0.5m的微粒，以电场荷电为主对于dР﹤0.5m的微粒，以扩散荷电为主对于粒径介于0.15～0.5m之间的粒子，则需要同时考虑这两种过程。

1.电场荷电粒子荷电电荷累积粒子场强增加没有气体分子能够到达粒子表面，电荷饱和（1）荷电量的计算

1.电场荷电（续）粒子获得的饱和电荷

（2）影响电场荷电的因素

粒径dp和介电常数ε电场强度E0和离子密度N0

一般粒子的荷电时间仅为0.1s，相当于气流在除尘器内流动10～20cm所需要的时间，一般可以认为粒子进入除尘器后立刻达到了饱和电荷

2.扩散荷电与电场电荷过程相反，不存在扩散荷电的最大极限值（根据分子运动理论，不存在离子动能上限）

荷电量取决于离子热运动的动能、粒子大小和荷电时间

扩散荷电理论方程

3.电场荷电和扩散荷电的综合作用处于中间范围

（0.15～0.5μm）的粒子，需同时考虑电场荷电和扩散荷电根据Robinson的研究，简单地将电场荷电和扩散荷电的电荷相加，可近似地表示两种过程综合作用时的荷电量，与实验值基本一致3.电场荷电和扩散荷电的综合作用【例6-5】利用下列数据，决定电场和扩散荷电综合作用下粒子荷电量随时间的变化。已知ε＝5，E0＝3×106V/m，T＝300K，N=2×1015离子/m3，=467m/s，dp＝0.1，0.5和1.0μm。解：由方程

（6-31）得电场荷电的饱和电荷由方程

（6-32）可以计算扩散荷电过程的荷电量随时间的变化那么3.电场荷电和扩散荷电的综合作用【例6-5】（续）粒子荷电量随时间和粒径的变化

4.异常荷电现象

（1）沉积在集尘极表面的高比电阻粒子导致在低电压下发生火花放电或在集尘极发生反电晕现象,通常当高比电阻高于2×1010Ωm时，较易发生火花放电或反电晕，破坏正常电晕过程（2）气流中微小粒子的浓度高时，荷电尘粒所形成的电晕电流不大，可是所形成的空间电荷却很大，严重抑制着电晕电流的产生，使尘粒不能获得足够的电荷（3）当含尘量大到某一数值时，电晕现象消失，尘粒在电场中根本得不到电荷，电晕电流几乎减小到零，失去除尘作用，即电晕闭塞

四、荷电粒子的运动和捕集

1.驱进速度

力平衡关系t＝0时，

＝0，则最终得

1.驱进速度

在所有的电除尘器中，e的指数项是一个很大的数值。例如，密度为1g/cm3、直径为10μm的球状粉尘粒子，在空气中有若t>10－2s，完全可以忽略不计所以，驱进速度（电场力与空气阻力达到平衡）

1.驱进速度驱进速度与粒径和场强的关系当颗粒直径为2～50m时，

与粒径成正比

2.捕集效率一德意希公式德意希公式的假定:除尘器中气流为湍流状态在垂直于集尘表面的任一横断面上粒子浓度和气流分布是均匀的粒子进入除尘器后立即完成了荷电过程忽略电风、气流分布不均匀、被捕集粒子重新进入气流等影响

2.捕集效率一德意希公式dt时间内在长度为dx的空间所捕集的粉尘量为由dt＝dx/u积分最终得2.捕集效率一德意希公式捕集效率随粒径的变化3.有效驱进速度当粒子的粒径相同且驱进速度不超过气流速度的10％～20％时，德意希方程理论上才是成立的

作为除尘总效率的近似估算，ω应取某种形式的平均驱进速度有效驱进速度--实际中常常根据在一定的除尘器结构型式和运行条件下测得的总捕集效率值，代入德意希方程式中反算出的相应驱进速度值，以ωe表示

ωe=0.2—2m/sK—指数，一般取0.5

3.有效驱进速度粉尘种类驱进速度/m∙s-1粉尘种类驱进速度/m∙s-1煤粉（飞灰）0.10～0.14冲天炉（铁－焦比＝10）0.03～0.04纸浆及造纸0.08水泥生产（干法）0.06～0.07平炉0.06水泥生产（湿法）0.10～0.11酸雾（H2SO4）0.06～0.08多层床式焙烧炉0.08酸雾（TiO2）0.06～0.08红磷0.03飘旋焙烧炉0.08石膏0.16～0.20催化剂粉尘0.08二级高炉（80％生铁）0.125

五、被捕集粉尘的清除

电晕极和集尘极上都会有粉尘沉积

粉尘沉积在电晕极上会影响电晕电流的大小和均匀性，一般方法采取振打清灰方式清除

从集尘极清除已沉积的粉尘的主要目的是防止粉尘重新进入气流在湿式电除尘器中，用水冲洗集尘极板在干式电除尘器中，一般用机械撞击或电极振动产生的振动力清灰

五、被捕集粉尘的清除现代的电除尘器大都采用电磁振打或锤式振打清灰。振打系统要求既能产生高强度的振打力，又能调节振打强度和频率常用的振打器有电磁型和挠臂锤型

振打装置示意图本图为摇臂锤振打示意图每排收尘极板设置一摇臂锤，各锤错开振打力度影响除尘效果。请问：影响振打力度的主要因素有哪些。锤臂长、捶重、材质等

六、电除尘器结构－除尘器类型

1.除尘器类型双区电除尘器－通风空气的净化和某些轻工业部门单区电除尘器－控制各种工艺尾气和燃烧烟气污染管式电除尘器用于气体流量小，含雾滴气体，或需要用水洗刷电极的场合板式电除尘器为工业上应用的主要型式，气体处理量一般为25～50m3/s以上

2.电晕电极电晕电极

常用的有直径3mm左右的圆形线、星形线及锯齿线、芒刺线等

电晕线的一般要求：起晕电压低、电晕电流大、机械强度高、能维持准确的极距、易清灰等

a.圆形线

b.星形线

c.锯齿线

d.芒刺线

电晕极示意图

2.电晕电极电晕电极

电晕线固定方式重锤悬吊式管框绷线式

3.集尘极集尘极集尘极结构对粉尘的二次扬起，及除尘器金属消耗量

（约占总耗量的40％～50%）有很大影响性能良好的集尘极应满足下述基本要求振打时粉尘的二次扬起少单位集尘面积消耗金属量低极板高度较大时，应有一定的刚性，不易变形振打时易于清灰，造价低3.集尘极常用板式电除尘器集尘极进展－宽间距压电除尘器：现已公认，在某些情况下板间距可比平常增加50％～100%，然而除尘器性能并未改变。其原理还没有完全解释清楚

集尘极形式

核心部件图

4.高压供电设备高压供电设备提供粒子荷电和捕集所需要的高场强和电晕电流供电设备必须十分稳定，希望工作寿命在二十年之上通常高压供电设备的输出峰值电压为70～l000kV，电流为100～2000mA增加供电机组的数目，减少每个机组供电的电晕线数，能改善电除尘器性能，但投资增加。必须考虑效率和投资两方面因素

5.气流分布板电除尘器内气流分布对除尘效率具有较大影响为保证气流分布均匀，在进出口处应设变径管道，进口变径管内应设气流分布板最常见的气流分布板有百叶窗式、多孔板分布格子、槽形钢式和栏杆型分布板

对气流分布的具体要求是任何一点的流速不得超过该断面平均流速的40%在任何一个测定断面上，85%以上测点的流速与平均流速不得相差25%。5.气流分布板气流分布不均匀时，电除尘器通过率的校正系数FV

七、粉尘比电阻比电阻各种物质的电阻与其长度成正比，与其横截面积成反比，并和温度有关：

Rs——比电阻；

L——长度；

A——横截面积。定义：一种物质的比电阻是其长度和横截面积各为一单位时的电阻，比电阻的倒数称为电阻率。

1.粉尘的导电性工业粉尘导电方式有两种:本体导电：取决于粉尘和气体的温度及组成。在高温时（约大于200℃），导电主要通过粉尘本体内部的电子或离子进行。在本体导电占优势的温度范围内，粉尘比电阻称为容积比电阻。表面导电：在较低温度下，气体中存在的水分或其它化学调节剂被尘粒表面吸附，因而导电主要是沿尘粒表面所吸附的水分和化学膜进行的，在导电沿尘粒表面进行的温度范围内，粉尘比电阻称为表面比电阻。沉积在集尘电极上的灰尘的比电阻对电除尘器能否有效地运行有显著的影响：

1.粉尘的导电性比电阻过高或过低都会大大降低电除尘器的除尘效率，适宜的范围是从103--104Ω·cm--2×1010Ω·cm。通常所需要的粉尘的最小导电率是10－10（Ω/cm）－1

高比电阻粉尘－导电率低于大约10－10（Ω/cm）－1，即电阻率大于1010Ω/cm的粉尘，通常称为高比电阻粉尘。影响粉尘层比电阻除粒子温度和组成之外，还包括粒子大小和形状，粉尘层厚度和压缩程度，施加于粉尘层的电场强度等

在评价电除尘器的操作性能时应根据现场测得的粉尘比电阻数据

（1）比电阻过低如果灰尘的比电阻小于103--104Ω·cm，形成在集尘电极上跳跃的现象，最后可能被气流带出电除尘器。用电除尘器处理各种金属粉尘和石墨粉尘、炭黑粉尘都可以看到这一现象。解决途径：采取在电除尘气后面串联旋风除尘器的办法来解决。j-+V

比电阻过高时模拟电路图（2）比电阻过高当灰尘的比电阻超过1010Ω·cm，电除尘器的性能就随着比电阻的增加而下降。主要是由于比电阻过高，容易形成反电晕现象，使电除尘器的效率降低。

1.粉尘的导电性烟气湿度和温度对粉尘比电阻的影响a.飞灰b.水泥窑粉尘2.高比电阻粉尘对电除尘器性能的影响高比电阻粉尘会干扰电场条件，导致除尘效率下降低于1010Ω/cm时，比电阻几乎对除尘器操作和性能没有影响比电阻介于1010～1011Ω/cm之间时，火花率增加，操作电压降低高于1011Ω/cm时，产生明显反电晕2.高比电阻粉尘对电除尘器性能的影响粉尘比电阻对除尘器伏安特性的影响

2.高比电阻粉尘对电除尘器性能的影响粉尘比电阻对有效驱进速度的影响

2.高比电阻粉尘对电除尘器性能的影响粉尘比电阻对场强分布的影响

3.克服高比电阻影响的方法保持电极表面尽可能清洁采用较好的供电系统烟气调质增加烟气湿度，或向烟气中加入SO3、NH3，及Na2CO3等化合物，使粒子导电性增加。最常用的化学调质剂是SO3

改变烟气温度向烟气中喷水，同时增加烟气湿度和降低温度发展新型电除尘器

烟气调质S含量对粉尘比电阻的影响Log10resistivity,Ω‧cm3.克服高比电阻影响的方法

4.电除尘器分类按清灰方式分类干式、湿式、半干式按气流运动方向分类立式、卧式按集尘极形式分类管式、板式按两极配置方式分类单区、双区按电除尘原理的应用不同进行分类静电复合式电除尘器敞开式电除尘器

5.电除尘器的安装、调试与运行维护（1）电除尘器的安装①安装要求②安装程序③注意事项：A、进、出口安装温度计B、安装一氧化碳检测装置（2）电除尘器的调试1、调试部分A、本体调试构件安装、气量测定、分布装置检查、清灰装置检查等B、供电装置调试C、整体电除尘系统调试（3）电除尘器的运行维护A、本体维护B、供电装置维护

八、电除尘器的选择和设计

电除尘器的选择和设计仍然主要采用经验公式类比方法

参数符号取值范围板间距S23～28cm驱进速度ω3～18cm/s比集尘极表面积A/Q300～2400m2（1000m3/min）气流速度v1～2m/s长高比L/H0.5～1.5比电晕功率Pc/Q1800～18000W/(1000m3/min)电晕电流密度Ic/A0.05～1.0A/m2平均气流速度

烟煤锅炉v1.1～1.6m/s褐煤锅炉v1.8～2.6m/s、

八、电除尘器的选择和设计1.比集尘表面积的确定

根据运行和设计经验，确定有效驱进速度ωe按德意希方程求得比集尘表面积A/Q2.长高比的确定集尘板有效长度与高度之比，直接影响振打清灰时二次扬尘的多少要求除尘效率大于99%时，除尘器的长高比至少要1.0～1.5。

八、电除尘器的选择和设计3.气流速度的确定通常由处理烟气量和电除尘器过气断面积，计算烟气的平均流速平均流速高于某一临界速度时，作用在粒子上的空气动力学阻力会迅速增加，粉尘的重新进入量亦迅速增加4.气体的含尘浓度如果气体含尘浓度很高，电场内尘粒的空间电荷很高，易发生电晕闭塞应对措施－提高工作电压，采用放电强烈的芒剌型电晕极，电除尘器前增设预净化设备等

八、电除尘器的选择和设计电除尘器的辅助设计因素

电晕电极：支撑方式和方法集尘电极：类型、尺寸、装配、机械性能和空气动力学性能整流装置：额定功率、自动控制系统、总数、仪表和监测装置电晕电极和集尘电极的振打机构：类型、尺寸、频率范围和强度调整、总数和排列灰斗：几何形状、尺寸、容量、总数和位置输灰系统：类型、能力、预防空气泄漏和粉尘反吹壳体和灰斗的保温，电除尘器顶盖的防雨雪措施便于电除尘器内部检查和维修的检修门高强度框架的支撑体绝缘器：类型、数目、可靠性气体入口和出口管道的排列需要的建筑和地基获得均匀的低湍流气流分布的措施

电除尘器的选择设计和应用小结1．

电除尘的选择①

烟尘和烟气的来源和生产过程；②

烟尘粒度大小的分布；③

烟尘浓度；④

烟尘成分和结构；⑤

现场实际的烟尘比电阻；⑥

总烟量；⑦

烟气的压力、温度和成分；⑧

烟气和烟尘的腐蚀性。2．电除尘的设计（1）收集资料（2）确定有效驱进速度（3）集尘极板面积（4）其它辅助设计内容

（1）收集资料根据以上各节的讨论，可以归纳选择和设计除尘器时的主要参数。①

要求的除尘效率或除尘的进出口含尘浓度，；②

烟气和烟尘的性质及回收价值③

设备材料的供应情况及价格（2）确定有效驱进速度影响有效驱进速度的因素如下：

a．粒径dp：在除尘效率一定时，粒径较大，则所需单位集尘极板面积（A/V）减小，有效驱进速度可取高点；反之可取小点。

b．除尘效率：除尘效率降低则有效驱进速度增加；除尘效率增加则有效驱进速度降低。

c．比电阻：比电阻降低则有效驱进速度增加；比电阻增加则有效驱进速度降低。测得允许的电晕电流密度值减小，尘粒的荷电量减小，荷电时间增大，故可取小的驱进速度。

d．二次扬尘

（3）集尘极板面积按多依奇方程式计算。注意：板式除尘的有效集尘面积是指电晕放电空间的收尘电极的净当量面积。（4）其它辅助设计内容气流速度v：指总的气体流量和通道截面积计算而得的平均气速。降低气速，效率可以提高，但低到一定程度，有效驱进速度却随之下降。因此，应在满足所需的效率下选取有效驱进速度高的风速，才是较经济的。一般取0.4-4.5m/s。此外设计内容还有电晕功率、管式电除尘的管径、有效的高压分组电场数、电晕电极长度、电极的振打等。

电除尘器内部尺寸的设计（一）平板式电除尘器

根据求出Ac，然后根据选定的集尘极的间距2b，高度h及长度L确定所需通道数n，再计算其它各项。1．

通道数：2．

通道横截面积：3．

处理气量：4．

处理停留时间：于是平板型除尘器的效率公式为：

管式电除尘器设除尘器圆筒个数为n，圆筒半径为R，长度为L，则有：1．

圆筒个数：2．

通道横截面积：3．

处理气量：4．

处理时间：效率：

除尘装置的选择除尘器的性能可用技术指标和经济指标评价

处理气体量技术指标:

压力损失捕集效率基建投资

经济指标:

占地面积以及使用寿命运转管理费谢谢

第六章除尘装置§3湿式除尘器Scrubber一、概述二、湿式除尘器的除尘机理三、喷淋塔洗涤器四、旋风洗涤器五、文丘里洗涤器教学重点：碰撞参数；湿式除尘器的常见类型；文丘里洗涤器。教学难点：文丘里洗涤器的组成、原理§3

湿式除尘器一、概述使含尘气体与液体

（一般为水）密切接触，利用水滴和尘粒的惯性碰撞及其它作用捕集尘粒或使粒径增大的装置

可以有效地除去直径为0.1～20μm的液态或固态粒子，亦能脱除气态污染物

高能和低能湿式除尘器低能湿式除尘器的压力损失为0.2～1.5kPa，对10μm以上粉尘的净化效率可达90％～95%高能湿式除尘器的压力损失为2.5～9.0kPa，净化效率可达99.5％以上

湿式除尘器

湿式除尘器板式塔填料塔

湿式除尘器旋风水膜除尘工程上使用的湿式除尘器型式很多，大体分为低能、高能两类。低能压力损失0.2-1.5Kpa，包括喷雾塔、旋风洗涤器等。一般耗水量（L/G比）0.5-3.0l/m3，对10μm以上的η可达90-95%,常用于焚烧炉、化肥制造、石灰窑的除尘;高能湿式除尘器ΔP=2.5-9.0Kpa，η可达95%以上,如文丘里洗涤器。根据湿式除尘器的净化机理，大致分为重力喷雾洗涤器旋风洗涤器自激喷雾洗涤器板式洗涤器填料洗涤器文丘里洗涤器机械诱导喷雾洗涤器

主要湿式除尘装置的性能和操作范围装置名称气体流速/m∙s-1液气比/l∙m-3压力损失/Pa分割直径/μm喷淋塔0.1～22～3100～5003.0填料塔0.5～12～31000～25001.0旋风洗涤器15～450.5～1.51200～15001.0转筒洗涤器（300～750r/min）0.7～2500～15000.2冲击式洗涤器10～2010～500～1500.2文丘里洗涤器60～900.3～1.53000～80000.1

湿式除尘器的优点

在耗用相同能耗时，

比干式机械除尘器高。高能耗湿式除尘器清除0.1

m以下粉尘粒子，仍有很高效率

可与静电除尘器和布袋除尘器相比，而且还可适用于它们不能胜任的条件，如能够处理高温，高湿气流，高比电阻粉尘，及易燃易爆的含尘气体在去除粉尘粒子的同时，还可去除气体中的水蒸气及某些气态污染物。既起除尘作用，又起到冷却、净化的作用

湿式除尘器的缺点

排出的污水污泥需要处理，澄清的洗涤水应重复回用

净化含有腐蚀性的气态污染物时，洗涤水具有一定程度的腐蚀性，因此要特别注意设备和管道腐蚀问题不适用于净化含有憎水性和水硬性粉尘的气体寒冷地区使用湿式除尘器，容易结冻，应采取防冻措施

二、湿式除尘器的除尘机理Scrubber湿式除尘机理涉及各种机理中的一种或几种。主要是惯性碰撞、扩散效应、粘附、扩散漂移和热漂移、凝聚等作用。

1.惯性碰撞参数与除尘效率惯性碰撞是湿式除尘的一个主要机理。现讨论尘粒、液滴和气流性质对碰撞的影响问题，为简化起见，现考虑下述模型：含尘气流在运动过程中同液滴相遇，在液滴前xd处气流开始改变方向，绕过液滴运动，而惯性较大的尘粒有继续保持其原来直线运动的趋势。尘粒运动主要受两个力支配，即其本身的惯性力以及周围气体对它的阻力。二、湿式除尘器的除尘机理定义：尘粒从脱离流线到惯性运动结束时所移动的直线距离称为粒子的停止距离xs;xd为原始距离，即气流改变方向时，液滴距尘粒的距离。若xs≥xd时发生碰撞,一般用碰撞参数φ

=xs/xd来反映除尘效率的大小。碰撞参数受到多种因素的影响,在上述简化模型的前提下，现以液滴直径dD代替xd(液滴直径dD大，流线拐弯处的距离越大，xd越大)。并用惯性碰撞数Ni来表示碰撞参数φ的大小。将xs与dD(液滴直径)的比值称为碰撞数Ni。尘粒与液滴间的碰撞率，即尘粒从气流中除去的效率与此碰撞数有关。(1)根据粉尘受力情况推导碰撞数Ni推导过程如下:粉尘运动时主要受两个力的作用：惯性力FI和阻力fd。

FI=fd时经过积分得xs

Vp0——相对速度，即尘粒相对于液滴的速度；二、湿式除尘器的除尘机理

dD——液滴直径。碰撞数的影响因素：①Vp0：Vp0增大，Ni增大，则效率增大。②dD：dD增大，Ni减小，则效率减小。二、湿式除尘器的除尘机理但太小，相对速度会变得太小，粉尘跟液滴碰撞不上。一般dD>100μm(据stokes公式可推算出来)

dp小（1μm）dp大（5-10μm）二、湿式除尘器的除尘机理

1.惯性碰撞参数与除尘效率(2)惯性碰撞参数也可以用Stokes准数表示。定义xs与液滴直径dD的比值为Stokes准数(即惯性碰撞数Ni)，对Stokes粒子的除尘效率有：定义惯性碰撞参数NI：停止距离xs与液滴直径dD的比值对斯托克斯粒子up：粒子运动速度uD：液滴运动速度dD：液滴直径

二、湿式除尘器的除尘机理

由上式可见，当尘粒直径和密度确定以后，碰撞参数NI与粒子和液滴之间的相对速度成正比，而与液滴直径成反比。所以对于给定的烟气系统，要提高NI值，必须提高气液相对运动速度和减小液滴直径。目前，工业上常用的各种湿式除尘器基本上是围绕这两个因素发展起来的。但液滴直径并非愈小愈好，直径过小，液滴容易随气流一起运动，减小了气液相对运动速度。气体的粘度越大则效率愈低。1.惯性碰撞参数与除尘效率除尘效率：NI值越大，粒子惯性越大，则ηII越高对于势流和粘性流，ηII=f(NI)有理论解，一般情况下，JohnStone等人的研究结果

K—关联系数，其值取决于设备几何结构和系统操作条件L—液气比，L/1000m3

2.接触功率与除尘效率

根据接触功率理论得到的经验公式，能够较好地关联湿式除尘器压力损失和除尘效率之间的关系接触功率理论：假定洗涤器除尘效率仅是系统总能耗的函数，与洗涤器除尘机理无关

2.接触功率与除尘效率

总能耗Et:气流通过洗涤器时的能量损失EG+雾化喷淋液体过程中的能量消耗EL

ΔPG:气体压力损失，Pa

PL:液体入口压力，PaQL,QG:液体和气体流量，m3/s2.接触功率与除尘效率除尘效率其中，传质单元数

－除尘器的特性参数（见下页）

2.接触功率与除尘效率

粉尘和尘源类型1L－D转炉粉尘4.4500.46632滑石粉3.6260.35063磷酸雾2.3240.63124化铁炉粉尘2.2550.62105炼钢平炉粉尘2.0000.56886滑石粉2.0000.65667从硅钢炉升华的粉尘1.2260.45008鼓风炉粉尘0.9550.89109石灰窑粉尘3.5671.052910从黄铜熔炉排出的氧化锌2.1800.531711从石灰窑排出的碱2.2001.229512硫酸铜气溶胶1.3501.067913肥皂生产排出的雾1.1691.414614从吹氧平炉升华的粉尘0.8801.619015没有吹氧的平炉粉尘0.7951.5940除尘器的特性参数

3.分割粒径与除尘效率分割粒径法：基于分割粒径能全面表示从气流中分离粒子的难易程度和洗涤器的性能多数惯性分离装置的分级通过率可以表示为da:粒子的空气动力学直径Ae，Be:均为常数对填充塔和筛板塔，Be=2；离心式洗涤器，Be=0.67；文丘里洗涤器（当NI=0.5～5），Be=2

3.分割粒径与除尘效率通过率与分割粒径的关系

3.分割粒径与除尘效率分割直径与压力降的关系（分割－功率关系）

三、喷雾塔洗涤器

假定所有液滴具有相同直径液滴进入洗涤器后立刻以终末速度沉降液滴在断面上分布均匀、无聚结现象含尘气体清洁气体循环水含尘水

三、喷雾塔洗涤器

则立式逆流喷雾塔靠惯性碰撞捕集粉尘的效率可以用下式预估ut

一液滴的终末沉降速度，m/sVG－空塔断面气速，m/sz－气液接触的总塔高度，m

d－单个液滴的碰撞效率

三、喷雾塔洗涤器单液滴捕集效率ηd可用下式表示对于Stokes粒子，紊流过渡区，

牛顿区，

错流式中，垂直方向气速=0，,所以

三、喷雾塔洗涤器错流式喷雾塔

三、喷雾塔洗涤器喷雾塔结构简单、压力损失小，操作稳定，经常与高效洗涤器联用捕集粒径较大的粉尘严格控制喷雾的过程，保证液滴大小均匀，对有效的操作是很有必要

四、旋风洗涤器干式旋风分离器内部以环形方式安装一排喷嘴，就构成一种最简单的旋风洗涤器喷雾作用发生在外涡旋区，并捕集尘粒，携带尘粒的液滴被甩向旋风洗涤器的湿壁上，然后沿壁面沉落到器底在出口处通常需要安装除雾器

四、旋风水膜除尘器

喷雾沿切向喷向筒壁，使壁面形成一层很薄的不断下流的水膜含尘气流由筒体下部导入，旋转上升，靠离心力甩向壁面的粉尘为水膜所粘附，沿壁面流下排走

四、旋风洗涤器旋风洗涤器的压力损失范围一般为0.5～1.5kPa，可以下式进行估算

－旋风洗涤器的压力损失，pa－喷雾系统关闭时的压力损失，Pa－液滴密度，kg/m3－液滴初始平均速度，m/s

四、旋风洗涤器离心洗涤器净化dp<5μm的尘粒仍然有效耗水量L/G=0.5～1.5L/m3适用于处理烟气量大，含尘浓度高的场合可单独使用，也可安装在文丘里洗涤器之后作脱水器由于气流的旋转运动，使其带水现象减弱可采用比喷雾塔更细的喷嘴

五、文丘里洗涤器除尘器系统的构成文丘里洗涤器除雾器沉淀池加压循环水泵除尘过程文丘里除尘器：

收缩管，

喉管，

扩散管就其断面形状圆形文丘里除尘器矩形文丘里除尘器