重力与机械除尘-4.ppt

1、颗粒污染物控制 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 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,除尘器,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,评价除尘装置性能的指标 技术指标 处理气体流量 净化效率 压力损失 经济指标 设备费 运行费 占地面积,第一节 机械除尘器,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,1、重力沉降室,

2、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,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,提高沉降室效率的途径？,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0.32.0m/s,不同粉尘的最高允许气流速度,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,多层沉降室 1.锥形阀；2.清灰孔；3.隔板,湍流式重力沉降室,沉降室中气流处于湍流状态，垂直于气流方向的每

3、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，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,结构简单 投资少 压力损失小（一般为50100Pa） 维修管理容易,重力沉降室的优点？,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,重力沉降室的缺点？,2、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,惯性除尘器,1、冲击式惯性除尘装置 a单级型 b多级型 冲击式气流冲击挡板捕集较粗粒子,结构形式,2、反转式惯性除尘装置 a 弯管型 b 百叶窗型 c 多

4、层隔板型,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1020m以上的粗颗粒压力损失1001000Pa,3、旋风除尘器,原理：利用旋转气流产生的离心力使尘粒从气流中分离,A 普通旋风除尘器是由进气管、筒体、锥体和排气管等组成 B 气流沿外壁由上向下旋转运动：外涡旋 C 旋转气流在锥体底部转而向上沿轴心旋转：内涡旋 D 少量气体沿径向运动到中心区域,旋风除尘器内气流与尘粒的运动,E 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,旋风除尘器内气流与尘粒的运动,F 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,G

5、 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 H 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外，最后从排出管排出,旋风除尘器内气流与尘粒的运动（续）,（1）二次效应被捕集粒子的重新进入气流 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,影响旋风除尘器效率的因素,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,影响旋风除尘器效率的因素,（2）比例尺寸： 在相同的切向速度下，

6、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 筒体和锥体的总高度以不大于五倍的筒体直径为宜。,影响旋风除尘器效率的因素（续）,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,（3）除尘器下部的严密性,气体的密度和粘度、尘粒的大小和比重、烟气含尘浓度,（4）烟尘的物理性质,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,（5）操作变量,a. 直入切向进入式 b. 蜗壳切向进入式 c. 轴向进入式,旋风除尘器的进气方式,由多个相

7、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,多管旋风除尘器,第二节 过滤式除尘器,使含尘气流通过过滤材料将粉尘分离捕集的装置,1、空气过滤器： 滤纸或玻璃纤维,分类,2 颗粒层除尘器：砂砾、焦炭等颗粒物,3袋式除尘器：用纤维织物作滤料,过滤式除尘的工作原理？,截留惯性碰撞,2 扩散、电沉积,4 筛分,袋式除尘器,采用纤维织物作滤料,在工业尾气的除尘方面应用较广,工作原理?,含尘气流从下部进入圆筒形滤袋，在通过滤料的孔隙时，粉尘被捕集于滤料上 沉积在滤料上的粉尘，可在机械振动的作用下从滤料表面脱落，落入灰斗中 因截留、惯性碰撞、静电和扩散等作 用，在滤袋表面

8、形成粉尘层，即粉层初层,工作特点,新鲜滤料的除尘效率较低 粉尘初层形成后，成为袋式除尘器的主要过滤层，提高了除尘效率,随着粉尘在滤袋上积聚，滤袈两侧的压力差增大，会把已附在滤料上的细小粉尘挤压过去，使除尘效率下降,除尘器压力过高，还会使除尘系统的处理气体量显著下降，因此除尘器阻力达到一定数值后，要及时清灰,清灰不应破坏粉尘初层,除尘效率的影响因素,粉尘负荷 过滤速度 烟气实际体积流量与滤布面积之比，也称气布比,过滤速度加快，所需要的滤布面积小，除尘器体积、占地面积和一次投资等都会减小，但除尘器的压力损失却会加大。 除尘效率随过滤速度增加而下降 过滤速度的选取还与滤料种类和清灰方式有关,过滤速度

9、,除尘效率,丹尼斯 （Dennis）和克莱姆（Klemm）提出了一系列方程，以预测袋式除尘器的粉尘出口浓度和穿透率,袋式除尘器的压力损失,压力损失：重要的技术经济指标，不仅决定着能量消耗，而且决定着除尘效率和清灰间隔时间等,通过洁净滤料的压力损失Pf约为100130Pa；通过粉尘层的压力损失Pp均可用达西定律表示,达西定律 表示通过滤层及粉尘层的压力损失,K是沉积粉尘层性质，如孔隙率、比表面积、孔隙大小分布和粉尘粒径分布等的函数,对于给定的滤料和操作条件，滤料的压力损失 基本上是一个常数 通过袋式除尘器的压力损失主要由 决定 渗透率,在时间t内，沉积在滤袋上的粉尘质量m可以表示为 因此 粉尘层

10、的压力损失 令 定义为颗粒层的比阻力系数，因此,对于给定的烟气特征和粉尘层渗透率， 与粉尘浓度C和过滤时间t成线性关系，而与过滤速度的平方成正比,袋式除尘器对滤料的要求,容尘量大、吸湿性小、效率高、阻力低 使用寿命长，耐温、耐磨、耐腐蚀、机械强度,表面光滑的滤料容尘量小，清灰方便，适用于含尘浓度低、粘性大的粉尘，采用的过滤速度不宜过高 表面起毛（绒）的滤料容尘量大，粉尘能深入滤料内部，可以采用较高的过滤速度，但必须及时清灰,按滤料材质分： 天然纤维 棉毛织物，适于无腐蚀、350360K以下气体 无机纤维 主要指玻璃纤维，化学稳定性好，耐高温；质地脆 合成纤维 性能各异，满足不同需要，扩大除尘器

11、的应用领域,常用滤料种类,滤布（编织物） 毛毡 工艺简单；致密，除尘效率高；容尘量小，易于清灰,按滤料结构分,常见滤料的特性,袋式除尘器的清灰,清灰是袋式除尘器运行中十分重要的一环，多数袋式除尘器是按清灰方式命名和分类的 常用的清灰方式有三种 机械振动式 逆气流清灰 脉冲喷吹清灰,机械振动袋式除尘器的过滤风速一般取1.02.0m/min，压力损失为8001200Pa,机械振动清灰,清洁气体出口,灰斗,滤袋,清洁气体一侧,含尘气体入口,固定孔板,优点？缺点？,此类型袋式除尘器的优点是工作性能稳定，清灰效果较好 缺点是滤袋常受机械力作用，损坏较快，滤袋检修与更换工作量大,逆气流清灰袋式除尘器,这种清灰方式的除尘器结构简单，清灰效果好，滤袋磨损少，特别适用于粉尘粘性小，玻璃纤维滤袋的情况,过滤风速一般为0.52.0m/min，压力损失控制范围10001500Pa,特点？,脉冲喷吹清灰袋式除尘器,利用47atm的压缩空气反吹，压缩空气的脉冲产生冲击波，使滤袋振动，粉尘层脱落 必须选择适当压力的压缩空气和适当的脉冲持续时间 （通常为0.1一0.2s） 每清灰一次，叫做一个脉冲，全部滤袋完成一个清灰循环的时间称为脉冲周期，通常为60s,清洁气体,脉冲气体集流箱,脉冲管,滤袋,含尘气体