§5 2 除尘器总论
除尘器评定指标:
• 阻力：表示气流通过除尘器时的压力损失. 据阻力大小除尘器可分为: 低阻除尘器 (Δ P<500Pa), 中阻除尘器(Δ P=500～ 2000Pa)和高阻除尘器(Δ P=2000～ 20000Pa). • 经济性：是评定除尘器的重要指标之一, 它包括除尘器的设备费和运行维护费两部 分. 在各种除尘器中, 以电除尘器的设备 费最高, 袋式除尘器次之, 文氏管除尘器, 旋风除尘器最低.
§5 4 旋风除尘器
• 锥体弯曲的水平旋风除尘器: 可节省占 地面积, 简化管路系统. 进口速度较大 时, 除尘效率与立式的相差不大. 主要 用于中小型锅炉的烟气除尘. • 扩散式旋风除尘器: 它是一种具有呈倒 锥体形状的锥体, 并在锥体的底部装有 反射屏的旋风除尘器. 反射屏可防止上 升气流卷起粉尘, 从而提高除尘效率.
第五章 除尘技术
• 本章主要讨论以下问题：
• • • • • 除尘技术: 粉尘性质 评定指标及除尘效率 除尘机理 除尘设备:重力除尘器、惯性除尘器、旋风 除尘器、湿式除尘器、过滤除尘器 • 静电除尘器： • 原理和结构-性能及计算-类型, 特点及应用
第五章 除尘技术
§5 1 粉尘的特性 §5 2 除尘器总论 §5 3 重力沉降室与惯性除尘器 §5 4 旋风除尘器
§5 5 湿式除尘器
• （1）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=(ｕyｄ2cρ c)/(18μ dy)。Ni值越大, 碰撞效率越 大, 液体捕尘效率越高.
气体流线 2 气流方向
4
po v
除尘器总类:
类别 机械式 湿式 电除尘
作用原理 惯性力 水流冲洗 静电力
设备 重力沉降室 旋风除尘器 水膜除尘器 布袋除尘器 静电除尘器
过滤式 过滤介质捕集
§5 3 重力沉降室与惯性除尘器
重力沉降室:
• 利用粉尘的重力作用使粉尘沉降而从空 气中分离出来. • 由于依靠重力分离作用, 因此必须分析 确定出粉尘的沉降速度Vs, • 然后根据沉降速度Vs确定沉降室的捕集 最小粒径dmin, • 沉降室的结构参数长l, 宽B, 高H
§5 2 除尘器总论
除尘器总类:
• 根据除尘机理常将除尘器分为四大类: 机械除尘器, 过滤式除尘器, 湿式除尘 器和电除尘器. • 根据净化要求不同，分为： • 粗净化：多为第一级净化 • 中净化：用于通风除尘系统,净化后浓度 • 细净化：净化后浓度<=1～2mg/m3 • 超净化：1微米以下
§5 2 除尘器总论
n
100%
• m—某级粒径粉尘的质量，mg； • n—某级粒径粉尘的颗粒数，颗。
§5 1 粉尘的特性
• 粉尘密度：单位体积粉尘的质量, 单位为 kg/m3或g/cm3。据是否包含粒间空隙体积分为 真密度与假密度（表观密度）。假密度与堆 积状态有关。 • 真密度：排除粉尘间空隙以纯粉尘的体积计 量的密度。 • 表观密度：包括粉尘间空隙体积和粉尘纯体 积计量的密度。与堆积状态有关。 • 粉尘比重：指粉尘的质量与同体积水的质量 之比，系无因次量。
§5 3 重力沉降室与惯性除尘器
重力沉降室原理:
§5 3 重力沉降室与惯性除尘器
重力沉降室原理:
重力沉降室特点： 除尘效率：40％～70％ 优点：简单、投资少、易维护 缺点：占地大，除尘效率低 应用：初级除尘
§5 3 重力沉降室与惯性除尘器
惯性除尘器： • 工作原理: 利用尘粒在运动气流中具有的 惯性力, 通过突然改变含尘气流的流动方向, 或使其与某种障碍物碰撞,使尘粒的运动轨 迹偏离气体流线而达到分离的目的. • 这类除尘器适用于净化d≥20μ m非纤维性粉 尘. 由于净化效率低, 常用作多级除尘中的 初级除尘. • 主要类型有: 碰撞式, 回转式和惰性式除尘 器.
• 粉尘荷电性：指粉尘能被荷电的难易程度。
• 悬浮空气中粉尘荷电原因：破碎时的摩擦、 粒子间撞击或放射性照射、外界离子或电子 附着等。
• 影响荷电量大小因素：粉尘的成分、粒径、 质量、温度、湿度等有关。
• 衡量粉尘荷电性的指标：粉尘比电阻。
§5 1 粉尘的特性
• 比电阻测定：采用圆板电极法测定。 • 粉尘的比电阻的单位为Ω · cm。
第五章
除尘技术
第五章 除尘技术
• 通风排气中的粉尘必须经过净化处理达到排 放标准才能排入大气. • 此外, 有些生产过程排出的粉尘是生产原料 或成品, 需回收. • 除尘就是通过除尘器分离空气中的粉尘以达 到净化空气或回收物料的目的. • 除尘的效果取决于粉尘的性质和除尘器的 性能, • 因此, 本章主要介绍粉尘性质, 除尘器的工 作原理, 结构, 性质及类型和特点.
§5 4 旋风除尘器
• 旋风除尘器内的速度分布压力规律为:
• 外涡旋区:vt1/nr=c。 r↑, 切向速度ut↓; 径向速
度ur是向心的;轴向速度向下
• n=0.5-0.8,一般取n=0.5
• 内涡旋区: vt/r=c’。r↑, 切向速度ut↑; 径向速 度ur是向外的;轴向速度向上 • 压力分布: 轴向压力变化较小; 径向压力变化大, 外侧高, 中心低, 轴心处为负压.
§5 4 旋风除尘器
• 旋风除尘器类型
• 多管式旋风除尘器: 由若干个并联的旋 风子组合在一个壳体内的除尘设备.具 有处理风量大, 除尘效率较高的特点. • 旁路式旋风除尘器: 设有旁路分离室, 利用上旋涡分离粉尘, 从而提高除尘效 率. 为了使除尘器顶部空间形成明显的 上旋涡, 进气口上沿离顶盖要相距一定 的距离.
§5 5 湿式除尘器 §5 6 过滤式除尘器
§5.7 静电除尘器
§5 8 除尘器的选择
§5 1 粉尘的特性
• 粒径也称为粒度，是衡量粉尘颗粒大小 的尺度。实际防尘中采用粉尘的投影定 向长度表示粉尘的粒径，用d表示, 单位 为微米(μ m)。
• d≤5μ m的粉尘称为呼吸性粉尘, 可随呼 吸进入并沉积在肺部,危害最大。
§5 4 旋风除尘器
• 旋风除尘器的参数计算 • （1）临界粒径(分割粒径): 所谓临界直径, 是指使离心力Fl与向心气流作用力P相等的 尘粒直径, 从概率统计的观点看, 这种尘粒 的分离效率为50% , 因此临界直径用dc50表 示. 根据Fl=P即可推得dc50的计算式. • （2）除尘效率计算: 根据除尘器的分级效 率计算式, 通过积分即可求出除尘器的总效 率. • （3） 阻力计算: 按局部阻力计算式计算
§5 4 旋风除尘器
§5 4 旋风除尘器
• 旋风除尘器内的流场 • 外涡旋----沿外壁由上向下旋转运动的 气流. • 内涡旋----沿轴心向上旋转运动的气流. • 涡流----由轴向速度与径向速度相互作 用形成的涡流. 包括上涡流----在旋风 除尘器顶盖, 排气管外面与筒体内壁之 间形成的局部涡流, 它可降低除尘效率; 下涡流----在除尘器纵向, 外层及底部 形成的局部涡流.
§5 1 粉尘的特性 粉尘浓度测定:
• 防尘主要测定项目: 粉尘浓度,粉尘物理性质(粒径, 分散度, 电性等)以及粉尘游离二氧化硅含量。 • 滤膜测尘系统及浓度计算：
§5 1 粉尘的特性
• 测定过程 • 准备滤膜：滤膜干燥、称量、编号。 • 采样：安装采样器系统、滤膜。确定采样 位置，设在呼吸带，采样高度距地面 1.5m 左右。确定采祥时间和流量，一般不应小 于 10min ，流量为 15 ～ 40L ／ min ，并保持 稳定。应使所采粉尘量不少于 1mg ，小号 （φ =40mm）滤膜采样量不大于10mg。 • 粉尘浓度计算及统计分析： 包括干燥、称 量、浓度计算和统计分析
惯性除尘器
§5 4 旋风除尘器
• 结构与原理: 旋风除尘器的结 构由进气口, 圆筒体, 圆锥体, 排气管, 排尘装置组成. 其原 理为: 当含尘气流由切线进口 进入除尘器后, 气流在除尘器 内作旋转运动, 气流中的尘粒 在离心力作用下向外壁移动, 到达壁面, 并在气流和重力作 用下沿壁落入灰斗而达到分离 的目的.
§5 2 除尘器总论
除尘器评定指标:
• 评定指标: 评定除尘器工作性能的主 要指标有: 除尘效率, 阻力, 经济性 等. • 除尘效率：系指除尘器捕集下来的粉 尘量与进入除尘器的粉尘量之比. 根 据总除尘效率, 除尘器可分为: 低效 除尘器(50～80%), 中效除尘器(80～ 95%)和高效除尘器(95%以上).
§5 1 粉尘的特性
• 粉尘湿润性：系指粉尘被水湿润的难易程度。 • 湿润现象：是分子力作用的一种表现，水滴内部 与水滴表面间的分子引力为水的表面张力, 当水
的表面张力小于水与固体间的分子引力时, 固体
容易被湿润, 反之,固体则不易被湿润。依此粉尘 可分为亲水性与疏水性两类。
§5 1 粉尘的特性
§5 4 旋风除尘器
• 进口形式：
§5 4 旋风除尘器
• 排灰装置：
§5 5 湿式除尘器
• 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。
§5 1 粉尘的特性 • 粉尘分散度: 各粒径粉尘所占总粉尘的百分比。 又分为质量分散度和数量分散度。 • 质量分散度Pm：是指各粒径粉尘的质量(mg)占粉 尘的总质量(mg)的百分比。 • 数量分散度Pn：是指各粒径粉尘的颗粒数占粉尘 颗粒数的百分比。
m Pm 100% m
Pn
Байду номын сангаас
n
§5 2 除尘器总论
除尘机理: • 所谓除尘, 就是利用一定的外力作用使粉尘从空气 中分离出来, 它是一个物理过程. 使粉尘从空气中 分离的作用力主要有: • 机械力: 包括重力, 离心力和惯性力; • 阻留作用: 包括介质的筛滤作用, 尘气绕流的接触 阻留作用和扩散接触阻留作用; • 凝聚作用: 通过加湿, 蒸汽凝结, 超声波等作用, 使细尘粒凝聚而从空气中分离. • 静电力:利用静电力使带电尘粒从空气中分离 • 扩散：粒径小于0.3微米的粉尘