过滤式除尘器.ppt

1、过滤式除尘器,表面过滤：采用织物等薄层滤料，以粉尘初层为过滤层。如袋式过滤器，主要用于工业尾气的除尘。,内部过滤：把松散的滤料以一定体积填充在框架或容器内作为过滤层。如颗粒层过滤器、纤维填充床过滤器等。主要用于通风或空气调节方面的气体净化。,第6章 过滤式除尘器,第6章 过滤式除尘器,6.1 袋式除尘器的除尘过程 6.2 袋式除尘器的性能 6.3 袋式除尘器的结构形式 6.4 袋式除尘器的选择设计及应用 6.5 颗粒层除尘器,2. 粉尘初层的形成 3. 粉尘初层及随后形成的粉尘层起主要的过滤作用。 4. 避免“穿孔”和“漏气”现象，要及时清灰。 5. 清灰不应破坏粉尘初层。,6.1 袋式除尘器

2、的除尘过程,1. 织物滤料本身的网孔一般为1050 m，表面起绒滤料的网孔也有510m，本身滤尘效率很低，只起形成粉尘层和支撑它的骨架作用。,6.2.1 影响过滤效率的主要因素 通常袋式除尘器的除尘效率在99以上，不需要特别计算除尘效率。 影响除尘效率的因素有： 滤布的积尘状况 清洁滤料（新的或清洗后的）滤尘效率最低，积尘后效率最高，振打清灰后效率有所下降。 在不同的积尘状态下，0.20.4 m粉尘的过滤效率皆最低。是因为该粒径范围内的尘粒正处于碰撞和拦截作用的下限、扩散捕集作用的上限。,6.2 袋式除尘器的性能,2. 滤料结构：素布绒布毛毡 除尘效率随粉尘负荷m值的增大而提高；绒布效率比素布

3、高，长绒滤料比短绒滤料的效率高。 3. 过滤风速 袋式除尘器的过滤风速是指含尘气体通过滤料的平均速度。 工程上还使用比负荷qF的概念，它是指每平方米滤布每小时所过滤的含尘气体量，单位为m3(气体)/m2（滤布）h，,过滤风速的大小主要影响惯性碰撞和扩散作用。对粒径小于1m的微尘或烟雾，扩散起主导作用，粒子必须有一段足够的时间通过扩散以靠近捕集物，为增大，须减少vF。对大于1m的较大粒子，惯性碰撞占主导地位，为提高，须增大vF。所以，一般细vF取0.61.0m/min，对粗尘vF取2.0m/min左右。 选取过滤速度的原则： 需处理粉尘的粒径：粒径大，取较大值； 含尘浓度：浓度高，取较小值； 清

4、灰方法：间歇式，取较小值，连续式，可取较大值； 滤料结构：素布取较小值，绒布取较大值，毛毡可取更大值。,6.2 袋式除尘器的性能,6.2 袋式除尘器的性能,6.2.2 袋式除尘器的压力损失,结构阻力 清洁滤料阻力 粉尘层阻力,200500Pa,阻力系数，1/m,渗透率，m2,6.2 袋式除尘器的性能,a，比表面积,Rp为比阻力系数，Pas/kgm； 为平均比阻力，m/kg。,6.2 袋式除尘器的性能,气体粘度，101Pa.s 比表面参数， ，cm1 MMD粉尘粒子的质量中位径，cm 粉尘粒子的几何标准偏差 粒子的真密度，g/cm3 坎宁汉校正系数 颗粒堆积密度与真密度的比值,若已知粉尘的粒径分

5、布、堆积密度和真密度，可以利用丹尼斯和克莱姆提出的下述方程式估算,6.2 袋式除尘器的性能,粉尘层的平均比阻力（m/kg），可由Kozeny Carman的理论公式计算 粉尘层的空隙率，一般长纤维滤布约为0.60.8，短纤维滤布约为0.70.9 ； 尘粒的体面积平均粒径（m）。,粉尘愈细，愈小，Pd就愈大。但当处理的粉尘和气体确定以后，p、dp、和均为定值，于是Pd决定于过滤速度vF、气体含尘浓度Ci和连续运行时间t。,6.2 袋式除尘器的性能,当Ci低时，清灰时间间隔（即滤袋的连续过滤时间t）可适当加长；Ci高时，清灰周期需相应缩短；对Ci低的含尘气体，若采用清灰周期短、清灰效果好的除尘器，

6、就可选用较高的过滤速度，反之则采用较低的过滤速度。这就是不同清灰方式应选用不同过滤速度的原因。,6.2 袋式除尘器的性能,6.2.3 袋式除尘器的运行状态分析,P=Po+Pd=（o+d）vF=(o+m) vF,P=(BVg+C)Q,式中 B,C操作常数； Q气体流量（m3/h）； Vgt时间内通过除尘器的总气体量（m3）,1、定压降运行,Q(t)dVg/dt,若以t/Vg对Vg作图可得一直线，其斜率为B/（2P），截距为C/P，因此，当已知Vg及t两个参数后，即可求得B，C值。,6.2 袋式除尘器的性能,6.2 袋式除尘器的性能,6.2 袋式除尘器的性能,2、定流量运行,Vg=Q t,PBQ2

7、t+CQ,若以P对t作图可得一直线，斜率为BQ2，截距为CQ,实际运行的袋式除尘器介于上两种运行状态之间。,例61 用于水泥窑的袋式除尘器，在恒定烟气流量下工作30min，此时间内过滤的总气量为90m3，除尘器的初阻力为130Pa，终阻力为1300Pa。在此终阻力下再运行30min。计算此时间内过滤的气体量。 解： 根据定流量运行的方程式 PBQ2t+CQ 当t=0时，Q90/30=3(m3/min), 130=0+C3 故 C130/343 Pamin/m3 当t=30min时，1300B3230+433 得 B4.3 Pamin/m3,6.2 袋式除尘器的性能,在恒定压降下运行的方程为 t

8、 =B/(2P)Vg2+(D/P)Vg 此处用D代替上式中的C,它代表滤料本身的阻力和在恒定流量下粉尘层的阻力。系数B保持不变，因为在定压期间它仍然与粉尘量成比例。系数D下式计算，即 P（BVg+D）Q 由于当Vg0时，P1300Pa，得13000+D3，解得D=433，在定压下过滤30min，所通过的空气量Vg为 解得Vg38.2（m3）。 总共过滤的空气量为 90+68.2158.2 （m3）,6.2 袋式除尘器的性能,6.3 袋式除尘器的结构形式,6.3.1 袋式除尘器的滤料 性能要求 容尘量大，除尘效率高； 透气性好，过滤阻力小； 耐磨、耐温及耐腐蚀性能好，使用寿命长； 吸湿性小，清灰

9、容易； 成本低。,6.3 袋式除尘器的结构形式,滤布材质种类及特性 滤料的结构 织物滤料的结构 分为编织物和非编织物 针刺毡滤料,天然纤维滤料：由棉、毛和榨蚕丝做成，应用较少。 合成纤维滤料：应用范围最广，性能较好。 无机纤维滤料：以玻璃纤维为多，高温用。,6.3 袋式除尘器的结构形式,4. 滤布的选择 根据气体性质：主要考虑气体酸碱性和气体温度。 根据粉尘性状： 如微细粉尘在织布处的漏泄；长纤维清灰性能好，短纤维除尘效果好等。 根据清灰方式：,6.3 袋式除尘器的结构形式,按清灰方式 简易清灰 机械振动清灰 逆气流反吹清灰 移动气环反吹清灰 脉冲喷吹清灰,6.3.2 袋式除尘器的分类,6.3

10、 袋式除尘器的结构形式,2. 按袋式除尘器内压力 分为正压式和负压式。,不适用于处理浓度高（大于3g/m3）、颗粒粗及硬度大、磨损强的粉尘。,可避免有毒有害气体泄漏和粉尘磨损，当处理高湿气体时，应对钢壳保温，以防水蒸气凝结。,6.3 袋式除尘器的结构形式,3. 按进气方式和过滤方式 按进气方式分为上进气和下进气 按过滤方式分为外滤式和内滤式,4. 按滤袋形状 分为圆袋和扁袋。 圆筒袋结构简单，便于清灰，应用最广。其直径一般为100300mm，最大不超过600mm；袋长一般为2.03.5m，最长可达12m。袋长与直径之比一般取1025，最大达3040，视清灰方式而异。 扁袋的优点是单位体积内可比

11、圆袋多布置20%40%的过滤面积，袋高一般6001200mm，深300500mm，扁袋内用骨架或弹簧支撑。,6.3 袋式除尘器的结构形式,6.3 袋式除尘器的结构形式,简易清灰袋式除尘器,依靠尘粒自重和风机启动、停止，使滤袋变形而清灰。或使用人工定期拍打及设手工摇动机构抖动而洁灰，也有利用空气振动的。 这种除尘器结构简单，投资省，易上马，体积庞大，操作条件差。 过滤风速一般取0.2 0.75 m/mjn ，压力损失约为600700 Pa，滤尘效率为99。,6.3.3 常见的几种袋式除尘器,6.3 袋式除尘器的结构形式,2. 机械振动清灰袋式除尘器 过滤风速一般取0.61.2 m/min，压力损

12、失8001200 Pa。 由于滤袋受到的机械力强，滤袋寿命较短，检漏和维修工作量大。,（a）水平摆动；（b）垂直抖动； （c）扭曲振动；,3. 逆气流反吹袋式除尘器,6.3 袋式除尘器的结构形式,（a）正常过滤状态；（b）清灰状态； （c）恢复状态,逆气流清灰系指清灰时的气流方向与过滤时的气流方向相反，其形式有反吹风与反吸风两种。,其特点是结构简单、清灰效果好、维修方便、滤袋损伤少，特别适用于玻璃纤维袋。,6.3 袋式除尘器的结构形式,4. 气环反吹袋式除尘器,（a）除尘器结构示意；（b）反吹清灰过程示意,滤袋外部一可作上下往复运动的气环箱，内开有一条环缝，紧贴滤袋喷射出高压气流吹落滤袋上的积

13、灰。 这种除尘器的过滤风速高（46m/min），可以净化含尘浓度较高和较潮湿含尘气体，缺点是滤袋磨损快，气环箱及其传动机构易发生故障。,5. 脉冲喷吹袋式除尘器,脉冲喷吹袋式除尘器是一种周期地向滤袋内喷吹压缩空气来达到清除滤袋积灰的袋式除尘器。 它净化效率可达99以上，压力损失约12001500Pa，过滤负荷较高，滤布磨损较轻，使用寿命较长，运行安全可靠，已得到普遍使用。 但它需要高压气源作清灰动力，电力用量消耗大。对高浓度含湿量较大的含尘气体的净化效果,6.3 袋式除尘器的结构形式,逆喷式,环隙喷吹式,6.3 袋式除尘器的结构形式,6.3 袋式除尘器的结构形式,6. 回转反吹扁袋除尘器 这种

14、除尘器由于单位体积内过滤面积大，采用圆筒形外壳抗爆性能好，滤袋寿命长，清灰效果好并能自动化运行，安全可靠，维护简便，因而在国内发展很快。 存在的主要问题是内、外圈滤袋的反吹时间不同，滤袋易损伤，各滤袋的阻力和负荷皆有差别等。,1应用注意事项 袋式除尘器除尘效率高，可达99%以上。 与电除尘器相比，附属设备少，投资省，技术要求较低，而且能捕集因比电阻过高或过低而电除尘器难以回收的粉尘。 与文丘里洗涤器相比，动力消耗少，无泥浆处理等问题。 其性能稳定可靠，对负荷变化适应性好，运行管理简便，特别适宜捕集细微而干燥的粉尘，所收干尘便于处理和回收利用。,6.4 袋式除尘器的选择设计及应用,袋式除尘器不适

15、于净化含有油雾、水雾及粘结性强的粉尘，也不适用于净化有爆炸危险或带有火花的含尘气体。 用于处理相对湿度高的含尘气体时，应采取保温措施（特别是冬天），以免因结露而造成“糊袋”。 当用于净化腐蚀性气体时，应选用适宜的耐腐蚀滤料。 用于处理高温烟气时，应采取降温措施，将烟温降到滤料长期运转所能承受的温度以下，并尽可能采用耐高温的滤料。 当入口粉尘浓度过高时，宜设置预净化装置。,6.4 袋式除尘器的选择设计及应用,6.4 袋式除尘器的选择设计及应用,2. 袋式除尘器的选型 收集有关设计资料 包括净化气体特性、粉尘特性、净化指标、各种袋式除尘器的性能等。 确定袋式除尘器的型式和滤布种类 清灰方式是选型的

16、重要条件，应根据主要制约因素，确定清灰方式，再依据清灰方式和清灰制度选定袋式除尘器。 根据操作温度等选择滤布种类。,计算过滤面积 确定滤袋直径D和长度L，计算滤袋数n 滤袋的布置及吊挂固定。 壳体设计，包括除尘器箱体（框架和外壁），进、排气管形式，灰斗结构，捡修孔及操作平台等。 粉尘清灰机构的设计和清灰制度的确定。 卸灰装置的设计和粉尘输送、回收系统的设计。,6.4 袋式除尘器的选择设计及应用,例62 已知一水泥磨的废气量Q6120 m3/h，含尘浓度50 g/m3，气体温度为100，若该地区粉尘排放浓度标准为150 mg/Nm3，试设计该设备的袋式除尘系统（忽略流体在系统中的温度变化）。 解

17、：1. 预除尘器的选型 由于磨机废气含尘浓度很大，考虑采用二级收尘系统。第一级选用CLG多管旋风收尘器。考虑到管道漏风，假设其漏风率为10，则旋风除尘器的处理风量为 Q1=61201.16732 m3/h 查设计手册，选取CLG122.5X型多管旋风除尘器。在正常工作时，其工作和性能参数为：除尘效率8090；阻力损失P约为670Pa。,6.4 袋式除尘器的选择设计及应用,2.袋式除尘器的选型设计 a. 处理风量的确定 考虑从旋风除尘器到袋式除尘器的管道漏风率为10，则进入袋式除尘器的风量为 Q2=Q11.167321.17405 m3/h b. 入口含尘浓度的确定 设旋风除尘器的除尘效率为80

18、，则袋式除尘器的入口气体含尘浓度为 Ci=CQ(1-)/Q2=506102(10.8)/74058.26 g/m3 c. 计算滤袋总过滤面积 由于水泥磨废气温度及湿度相对较高，滤料选用“208”工业涤纶绒布；初步考虑采用回转反吹清灰，由于温度、湿度及滤料的影响，过滤风速选择1.2 m/min，则滤袋总过滤面积为 A=Q/60vF=7405/(601.2)=102.8 m2,6.4 袋式除尘器的选择设计及应用,d. 确定袋式除尘器型号、规格 查设计手册及产品样品，初步确定采用72ZC200回转反吹扁袋除尘器。其基本工作及性能参数为：公称过滤面积 110m2；过滤风速 1.01.5m/min；处理

19、风量；66009900m3；滤袋数量 72个；本体总高 6030 mm；筒体直径 2530 mm；入口含尘浓度15g/m3；正常工作时阻力损失P约7801270Pa；除尘效率99。 e. 计算袋式除尘器正常工作时的粉尘排放浓度 工况排放浓度为 C=Cj(1)8.26(10.99)0.0826 g/m3=82.6 mg/m3 折算为标准状态的排放浓度CN为 CN=CT/TN=82.6(273.15+100)/273.15=112.8 mg/Nm3 显然，该除尘系统满足当地大气污染粉尘排放浓度。,6.4 袋式除尘器的选择设计及应用,6.5 颗粒层过滤器,1. 颗粒层过滤器的特点和滤料 颗粒层除尘器是