6第六章-除尘装置2011

特点：
① 分离的作用力直接施之于粒子本身，电场中粉尘荷电引 起的库仑力；机械方法的作用力是作用在整个气体。 ② 直接作用的结果使节能：0.1 ～ 0.8度/1000 m3。 ③ 压力损失小，一般为ΔP=100～1000Pa。 ④ 处理烟气量大，可达105 ～ 106 m3/h。 ⑤ 它既不象重力沉降法或惯性法那样只限于回收粗粒子， 也不象介质过滤法或洗涤法那样受到气体运动阻力的限 制，能回收微型范围的细小粒子（1μm左右的）。 ⑥ 除尘效率高，一般在95 ～ 99%。 ⑦ 可应用于高温、高压，具有克服气体和粒子腐蚀的能力。 ⑧ 连续操作并可自动化，故广泛应用于许多方面(国外) 。
2. 旋风除尘器的压力损失
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
3. 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。 粒子的沉降主要取决于离心力FC和作用于尘粒上的 阻力FD:
二、电除尘的工作原理
1、电除尘是何种装臵呢？ 电除尘器动画 概括而言，电除尘是 利用强电场使气体发生电离 ， 气体中的粉尘荷电在 电场力的作用下 ，使气体中的 悬浮粒子分离出来的装臵。
6.2 电除尘器
一、电除尘器的性能特点
概念：含尘气体在通过高压
电场进行电离的过程中，使 尘粒荷电，并在电场力的作 用下使尘粒沉淀在积尘板上， 将尘粒从含尘气体中分离出 来的一种除尘设备。
与其他除尘装臵的区别：电
除尘过程的分离力（主要是 静电力）直接作用在粒子上， 其他除尘过程的分离力是作 用在整个气流上。
由式 （6一9）得气流在交界面上的切向速度
0.9 0.62 ） 0.7 0.45 ＝24.92m / s vT 0 13 （
由式（6－12）计算
vr Q 1.37 ＝0.54m / s 2 r0 h0 2 0.7 0.225 2.58
4.影响旋风除尘器效率的因素
主讲人：杨毅红
LOGO
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臵
① 湿式除尘装臵 ② 干式除尘装臵
按分离原理分Biblioteka ：① 重力除尘装臵（机械式除尘装臵） ② 惯性力除尘装臵（机械式除尘装臵） ③ 离心力除尘装臵（机械式除尘装臵） ④ 洗涤式除尘装臵 ⑤ 过滤式除尘装臵 ⑥ 电除尘装臵 ⑦ 声波除尘装臵
二、惯性除尘器
沉降室内设臵各种形式的挡板，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。
1. 惯性除尘器的除尘机理 2. 惯性除尘器结构型式 3. 惯性除尘器的应用
1. 惯性除尘器的除尘机理
机理：沉降室内设臵各种形式的挡板，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
定义：通过重力作用使尘粒从气流中沉降分离的除尘装臵。 原理：含尘气流进入重力沉降室后，由于扩大了流动截面积
而使气体流速大大降低，使较重颗粒在重力作用下缓慢向灰 斗沉降。
模式：层流式、湍流式。
1. 层流式重力沉降室
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
1、重力除尘器；惯性除尘器；旋风除尘器；重力除尘器<惯 性除尘器<旋风除尘器； 2、尘粒与气体的密度不同，通过重力作用 3、除尘效率为50%的尘粒粒径；越高 4、提高 5、切向进入式；轴向进入式
上节主要内容回顾
1、机械除尘器主要包括____、____和____ ，三类 除尘器的除尘效率由低到高的顺序是 _________________ 。 2、重力沉降室是利用____使粉尘从气流中实现分 离的。提高沉降室效率的主要途径包括：____、 ____和____ 。优点有哪些？缺点呢？ 3、旋风除尘器的分割粒径是指____ 。若除尘器 的分割粒径越小，则除尘效率____ 。 4、适当提高旋风除尘器的进口风速，除尘效率 ____ 。 5、影响旋风除尘器效率的因素有____、____、 ____和____ 。
回旋气流的曲率半径越 小，越能捕集细小的粒子。
显然这种惯性除尘器， 除借助惯性力作用外，还 利用了离心力和重力的作 用。
2. 惯性除尘器结构型式
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
i
u s LW (n 1) Q
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
2. 湍流式重力沉降室
3. 重力沉降室的优缺点
主要优点：
结构简单，投资少，压力损失小（一般为50～ 130 Pa），维修管理容易。
主要缺点：
体积大，效率低，只能作为高效除尘的预除尘装 臵，除去较大和较重的粒子。
① ② ③ ④ ⑤ 二次效应 除尘器的结构尺寸 烟尘的物理性质 工作条件 分离器的气密性
① 二次效应
② 除尘器的结构尺寸
比例尺寸对性能的影响
③ 烟尘的物理性质
④ 工作条件
5. 旋风除尘器的结构型式
按进气方式分类：切向进入式、轴向进入式 按气流组织分类：回流式、直流式、平旋式、旋流 式等 按结构形式分：圆筒体、长锥体、旁通式、扩散式。 多管旋风除尘器
6.1 机械式除尘器
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臵。
学习内容：
一、重力沉降室 二、惯性除尘器 三、旋风除尘器
学习要求：
掌握重力沉降室、惯性除尘器和旋风除尘器的除尘 原理；能够进行简单除尘器的选择和设计 ； 掌握影响除尘效果的主要因素。
一、重力沉降室
纵剖面示意图
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
t L / v0 LWH Q
us
v0
在t时间内粒子的沉降距离
hc us t us L us LWH v0 Q
该粒子的除尘效率 hc us L us LW i H v0 H Q i 1.0 (hc H )
3. 惯性除尘器的应用
应用于净化密度和粒径较大的金属或矿物性粉尘具 有较高除尘效率。 对粘结性和纤维性粉尘，则因易堵塞而不宜采用。 由于惯性除尘器的净化效率不高，故一般只用于多 级除尘中的第一级除尘，捕集10～20μ m以上的 粗尘粒。 压力损失依型式而定，一般为100~1000 Pa。
上节主要内容回顾
评价除尘装臵性能的技术指标主要 有 、 、 ；经济指标主要 有 、 、 。 净化效率的表示方法有哪些？ 除尘器的分割粒径是 指什么？ 压力损失是代表 的指标。 如何由总效率求分级效率？如何由分级效率求总效 率？如何计算多级串联运行时的总净化效率？
大气污染控制工程
第六章 除尘装臵
(hc H )
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 = ?
hc H
us
即
2 dp pg
18
2 dp p g LWH H 18 Q
d min

18 Q p gWL
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
不足：
(1)设备庞大； (2)消耗钢材多，初投资大； (3)要求安装和运行管理技术较高等。 故目前我国电除尘的应用还不太普遍。
应用领域：
(1)冶金：铜、铅、锌冶炼厂，贵金属回收（回收金）；
(2)钢铁工业方面；水泥生产方面； (3)化学工业和工艺过程方面； (4)燃料煤气的脱焦； (5)煤烟的除尘； (6)炭黑的回收； (7)造纸厂中的应用； (8)电力生产中的应用； (9)电子工业的空气净化等。
旋风除尘器的特点
a. 设备结构简单，造价低； b. 没有传动机构及运动部件维护、修理方便； c. 可用于高温含尘烟气的净化; d. 可承受内、外压力； e. 可干法清灰，可用它回收有价值的粉尘； f. 可用以净化含高腐蚀性粉尘的烟气。
课堂巩固练习
1、机械除尘器主要包括____、____和____ ，三类除尘器的 除尘效率由低到高的顺序是_________________ 。 2、重力沉降室是利用____使粉尘从气流中实现分离的。 3、旋风除尘器的分割粒径是指____ 。若除尘器的分割粒径 越小，则除尘效率____ 。 4、适当提高旋风除尘器的进口风速，除尘效率____ 。 5、按照进气方式，旋风除尘器分为____和____两类。
d min 36 Q p gWL
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
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
2. 旋风除尘器的压力损失
气流通过旋风器时的压力损失，亦称压力降。 理论计算困难，主要靠实验确定。实验表明：
P 1 Vin 2 2
：局部阻力系数
16
A de2
A：旋风除尘器进口面积
局部阻力系数：
旋风除尘器型式 ξ XLT XLT⁄A XLP⁄A 5.3 6.5 8.0 XLP⁄B 5.8
旋风除尘器
切向速度
外涡旋的切向速度分布：反比于旋转半径的n次方 VT Rn const. 此处n 1，称为涡流指数