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1、 除尘技术基础学问培训资除尘技术基础学问培训资料料 1除尘设备的综述除尘设备的综述除尘设备的综述除尘设备的综述 除尘器是把粉尘从烟气中分别出来的设备叫除尘器是把粉尘从烟气中分别出来的设备叫除尘器或除尘设备。除尘器的性能用可处理的气除尘器或除尘设备。除尘器的性能用可处理的气体量、气体通过除尘器时的阻力损失和除尘效率体量、气体通过除尘器时的阻力损失和除尘效率来表达。同时，除尘器的价格、运行和维护费用、来表达。同时，除尘器的价格、运行和维护费用、占地面积、运用寿命长短和操作管理的难易也是占地面积、运用寿命长短和操作管理的难易也是考虑其性能的重要因素。考虑其性能的重要因素。用途是除尘器是锅炉及用途是除
2、尘器是锅炉及工业生产中常用的设施。工业生产中常用的设施。2一、除尘器的分类一、除尘器的分类1 1、除尘器按其作用原理分成以下五类、除尘器按其作用原理分成以下五类 n n机械力除尘器，包括重力除尘器、惯性除尘器、离心除尘机械力除尘器，包括重力除尘器、惯性除尘器、离心除尘器等。器等。n n洗涤式除尘器，包括水浴式除尘器、泡沫式除尘器，文丘洗涤式除尘器，包括水浴式除尘器、泡沫式除尘器，文丘里管除尘器、水膜式除尘器等。里管除尘器、水膜式除尘器等。n n过滤式除尘器过滤式除尘器，包括布袋除尘器、滤筒除尘器和，包括布袋除尘器、滤筒除尘器和颗粒层除颗粒层除尘器尘器等。等。n n静电除尘器。静电除尘器。n n
3、磁力除尘器。磁力除尘器。3除尘器的分类除尘器的分类2 2、除尘器依据除尘方式分为：、除尘器依据除尘方式分为：干式除尘器。干式除尘器。半干式除尘器。半干式除尘器。湿式除尘器。湿式除尘器。4二、除尘器选型须要考虑的因素二、除尘器选型须要考虑的因素n n1 1、处理风量（、处理风量（、处理风量（、处理风量（QQ）n n处理风量是指除尘设备在单位时间内所能净处理风量是指除尘设备在单位时间内所能净处理风量是指除尘设备在单位时间内所能净处理风量是指除尘设备在单位时间内所能净化气体的体积量。单位为每小时立方米化气体的体积量。单位为每小时立方米化气体的体积量。单位为每小时立方米化气体的体积量。单位为每小时立方
4、米（m3/hm3/h）（工况）或每小时标立方米）（工况）或每小时标立方米）（工况）或每小时标立方米）（工况）或每小时标立方米（Nm3/hNm3/h）。它是袋式除尘器设计中最重要的因）。它是袋式除尘器设计中最重要的因）。它是袋式除尘器设计中最重要的因）。它是袋式除尘器设计中最重要的因素之一。素之一。素之一。素之一。n n依据设计风量，在选择袋式除尘器时，一般依据设计风量，在选择袋式除尘器时，一般依据设计风量，在选择袋式除尘器时，一般依据设计风量，在选择袋式除尘器时，一般不能让除尘器在超过规定风量的状况下运行，否不能让除尘器在超过规定风量的状况下运行，否不能让除尘器在超过规定风量的状况下运行，否不
5、能让除尘器在超过规定风量的状况下运行，否则，滤袋简洁堵塞，运用寿命缩短，压力损失大则，滤袋简洁堵塞，运用寿命缩短，压力损失大则，滤袋简洁堵塞，运用寿命缩短，压力损失大则，滤袋简洁堵塞，运用寿命缩短，压力损失大幅度上升，除尘效率也要降低；但也不能将袋式幅度上升，除尘效率也要降低；但也不能将袋式幅度上升，除尘效率也要降低；但也不能将袋式幅度上升，除尘效率也要降低；但也不能将袋式除尘器选得过大，否则增加设备投资和占地面积。除尘器选得过大，否则增加设备投资和占地面积。除尘器选得过大，否则增加设备投资和占地面积。除尘器选得过大，否则增加设备投资和占地面积。合理的设计处理风量和选择袋式除尘器常常是依合理的
6、设计处理风量和选择袋式除尘器常常是依合理的设计处理风量和选择袋式除尘器常常是依合理的设计处理风量和选择袋式除尘器常常是依据工艺状况和阅历来确定的。据工艺状况和阅历来确定的。据工艺状况和阅历来确定的。据工艺状况和阅历来确定的。5除尘器选型须要考虑的因素除尘器选型须要考虑的因素n n2 2、运用温度（、运用温度（、运用温度（、运用温度（t t）n n对于过滤式除尘器、机械力除尘器及洗涤式除尘对于过滤式除尘器、机械力除尘器及洗涤式除尘对于过滤式除尘器、机械力除尘器及洗涤式除尘对于过滤式除尘器、机械力除尘器及洗涤式除尘器来说，运用温度与除尘效率关系并不明显；对器来说，运用温度与除尘效率关系并不明显；对
7、器来说，运用温度与除尘效率关系并不明显；对器来说，运用温度与除尘效率关系并不明显；对电除尘器来说，温度的变更会影响到粉尘的比电电除尘器来说，温度的变更会影响到粉尘的比电电除尘器来说，温度的变更会影响到粉尘的比电电除尘器来说，温度的变更会影响到粉尘的比电阻等，影响除尘效率。阻等，影响除尘效率。阻等，影响除尘效率。阻等，影响除尘效率。n n对于袋式除尘器来说，其运用温度取决于两个因对于袋式除尘器来说，其运用温度取决于两个因对于袋式除尘器来说，其运用温度取决于两个因对于袋式除尘器来说，其运用温度取决于两个因素，第一是滤料的最高承受温度，其次是气体温素，第一是滤料的最高承受温度，其次是气体温素，第一是
8、滤料的最高承受温度，其次是气体温素，第一是滤料的最高承受温度，其次是气体温度必需在露点温度以上。目前，玻纤滤料最高运度必需在露点温度以上。目前，玻纤滤料最高运度必需在露点温度以上。目前，玻纤滤料最高运度必需在露点温度以上。目前，玻纤滤料最高运用温度可达用温度可达用温度可达用温度可达280280，对高于这一温度的气体必需实，对高于这一温度的气体必需实，对高于这一温度的气体必需实，对高于这一温度的气体必需实行降温措施，对低于露点温度的气体必需实行升行降温措施，对低于露点温度的气体必需实行升行降温措施，对低于露点温度的气体必需实行升行降温措施，对低于露点温度的气体必需实行升温措施。温措施。温措施。温
9、措施。6除尘器选型须要考虑的因素除尘器选型须要考虑的因素n n3 3、入口含尘浓度、入口含尘浓度、入口含尘浓度、入口含尘浓度n n入口粉尘浓度，这是由扬尘点的工艺所确定的，在设计或选择袋式除入口粉尘浓度，这是由扬尘点的工艺所确定的，在设计或选择袋式除入口粉尘浓度，这是由扬尘点的工艺所确定的，在设计或选择袋式除入口粉尘浓度，这是由扬尘点的工艺所确定的，在设计或选择袋式除尘器时，它是仅次于处理风量的又一个重要因素。以尘器时，它是仅次于处理风量的又一个重要因素。以尘器时，它是仅次于处理风量的又一个重要因素。以尘器时，它是仅次于处理风量的又一个重要因素。以g/m3g/m3或或或或g/Nm3g/Nm3来
10、表示。来表示。来表示。来表示。n n对于袋式除尘器来说，入口含尘浓度将干脆影响下列因素：对于袋式除尘器来说，入口含尘浓度将干脆影响下列因素：对于袋式除尘器来说，入口含尘浓度将干脆影响下列因素：对于袋式除尘器来说，入口含尘浓度将干脆影响下列因素：n n压力损失和清灰周期。入口浓度增大，同一过滤面积上积灰速度快，压力损失和清灰周期。入口浓度增大，同一过滤面积上积灰速度快，压力损失和清灰周期。入口浓度增大，同一过滤面积上积灰速度快，压力损失和清灰周期。入口浓度增大，同一过滤面积上积灰速度快，压力损失随之增加，单位时间内清灰次数增加。压力损失随之增加，单位时间内清灰次数增加。压力损失随之增加，单位时间
11、内清灰次数增加。压力损失随之增加，单位时间内清灰次数增加。n n滤袋和箱体的磨损。在粉尘具有强磨蚀性的状况下，其磨损量可以滤袋和箱体的磨损。在粉尘具有强磨蚀性的状况下，其磨损量可以滤袋和箱体的磨损。在粉尘具有强磨蚀性的状况下，其磨损量可以滤袋和箱体的磨损。在粉尘具有强磨蚀性的状况下，其磨损量可以认为与含尘浓度成正比。认为与含尘浓度成正比。认为与含尘浓度成正比。认为与含尘浓度成正比。n n袋式除尘器前是否有预收尘装置（重力沉降、旋风除尘器）。预收袋式除尘器前是否有预收尘装置（重力沉降、旋风除尘器）。预收袋式除尘器前是否有预收尘装置（重力沉降、旋风除尘器）。预收袋式除尘器前是否有预收尘装置（重力沉
12、降、旋风除尘器）。预收装置就是在除尘器入口处前面再增加一级除尘设备，也称前级除尘器。装置就是在除尘器入口处前面再增加一级除尘设备，也称前级除尘器。装置就是在除尘器入口处前面再增加一级除尘设备，也称前级除尘器。装置就是在除尘器入口处前面再增加一级除尘设备，也称前级除尘器。n n排灰装置的排灰实力。排灰装置的排灰实力应以能排出全部收下的排灰装置的排灰实力。排灰装置的排灰实力应以能排出全部收下的排灰装置的排灰实力。排灰装置的排灰实力应以能排出全部收下的排灰装置的排灰实力。排灰装置的排灰实力应以能排出全部收下的粉尘为准，粉尘量等于入口含尘浓度乘以处理风量。粉尘为准，粉尘量等于入口含尘浓度乘以处理风量。
13、粉尘为准，粉尘量等于入口含尘浓度乘以处理风量。粉尘为准，粉尘量等于入口含尘浓度乘以处理风量。n n操作方式。袋式除尘器分为正压和负压两种操作方式，为削减风机操作方式。袋式除尘器分为正压和负压两种操作方式，为削减风机操作方式。袋式除尘器分为正压和负压两种操作方式，为削减风机操作方式。袋式除尘器分为正压和负压两种操作方式，为削减风机磨损，入口浓度大的不宜接受正压操作方式。磨损，入口浓度大的不宜接受正压操作方式。磨损，入口浓度大的不宜接受正压操作方式。磨损，入口浓度大的不宜接受正压操作方式。7除尘器选型须要考虑的因素除尘器选型须要考虑的因素n n4、出口含尘浓度、出口含尘浓度n n出口含尘浓度指除尘
14、器的排放浓度，表示方法同入口含尘浓度。出口含尘浓度的大小应以当地环保要求或用户的要求为准，袋式除尘器的排放浓度一般都能达到50mg/Nm3以下。8除尘器选型须要考虑的因素除尘器选型须要考虑的因素n n5、压力损失、压力损失n n袋式除尘的压力损失是指气体从除尘器进袋式除尘的压力损失是指气体从除尘器进口到出口的压力降，或称阻力。一般为口到出口的压力降，或称阻力。一般为Pa（帕斯卡）表示。袋除尘的压力损失取（帕斯卡）表示。袋除尘的压力损失取决于下列三个因素：决于下列三个因素：n n设备结构的压力损失。设备结构的压力损失。n n滤料的压力损失。与滤料的性质有关滤料的压力损失。与滤料的性质有关（如孔隙
15、率等）。（如孔隙率等）。n n滤料上积累的粉尘层压力损失。滤料上积累的粉尘层压力损失。9除尘器选型须要考虑的因素除尘器选型须要考虑的因素n n6、操作压力、操作压力n n袋式除尘器的操作压力是依据除尘器袋式除尘器的操作压力是依据除尘器前后的装置和风机的静压值及其安装位置前后的装置和风机的静压值及其安装位置而定的，也是袋式除尘器的设计耐压值。而定的，也是袋式除尘器的设计耐压值。一般单位为一般单位为Pa（帕斯卡）表示。（帕斯卡）表示。10除尘器选型须要考虑的因素除尘器选型须要考虑的因素n n7 7、过滤速度、过滤速度、过滤速度、过滤速度n n过滤速度是设计和选择袋式除尘器的重要因素，它的过滤速度是
16、设计和选择袋式除尘器的重要因素，它的定义是过滤气体通过滤料的速度，或者是通过滤料的风量定义是过滤气体通过滤料的速度，或者是通过滤料的风量和滤料面积的比。单位用和滤料面积的比。单位用m/minm/min来表示。来表示。n n袋式除尘器过滤面积确定了，那么其处理风量的大小袋式除尘器过滤面积确定了，那么其处理风量的大小就取决于过滤速度的选定，公式为：就取决于过滤速度的选定，公式为：n nQ=v s 60 Q=v s 60（mm3 3/h/h）n n式中：式中：Q Q 处理风量处理风量 (m(m3 3/h)/h)n n v v 过滤风速（过滤风速（m/minm/min）n n s s 总过滤面积（总过
17、滤面积（mm2 2）n n11除尘器选型须要考虑的因素除尘器选型须要考虑的因素n n袋式除尘器的过滤速度有总过滤速度和净过滤速度之分，袋式除尘器的过滤速度有总过滤速度和净过滤速度之分，所谓总过滤速度是指处理风量除以袋除尘器的总过滤面积，所谓总过滤速度是指处理风量除以袋除尘器的总过滤面积，而净过滤速度则是指处理风量除以袋除尘器净过滤面积。而净过滤速度则是指处理风量除以袋除尘器净过滤面积。n n为了提高清灰效果和连续工作的实力，在设计中将袋除尘为了提高清灰效果和连续工作的实力，在设计中将袋除尘器分割成若干室（或区），每个室都有一个主气阀来限制器分割成若干室（或区），每个室都有一个主气阀来限制该室处
18、于过滤状态还是停滤状态（在线或离线状态）。当该室处于过滤状态还是停滤状态（在线或离线状态）。当一个室进行清灰或修理时，必需使其主气阀关闭而处于停一个室进行清灰或修理时，必需使其主气阀关闭而处于停止过滤状态（离线状态），此时系统风量完全由其它几个止过滤状态（离线状态），此时系统风量完全由其它几个室负担，净过滤面积等于总过滤面积减去运行中必需保持室负担，净过滤面积等于总过滤面积减去运行中必需保持的清灰室数和修理室数的过滤面积总和。的清灰室数和修理室数的过滤面积总和。12除尘器选型须要考虑的因素除尘器选型须要考虑的因素n n8、滤袋的长径比、滤袋的长径比n n 滤袋的长径比是指滤袋的长度和直径之比。
19、滤袋的长径比有如下规定：n n反吹风式 2035 n n机械振动式 1535 n n脉冲式 1840 13三、除尘设备在工业中的合理选择三、除尘设备在工业中的合理选择n n依据国外阅历，除尘设备有三种不同层次的选择：依据国外阅历，除尘设备有三种不同层次的选择：n n1 1、预防防尘，也就是像各种疾病一样，预防总是、预防防尘，也就是像各种疾病一样，预防总是比治疗合算；比如装卸料、皮带转运时加个溜槽，比治疗合算；比如装卸料、皮带转运时加个溜槽，就可以大幅度削减粉尘、烟尘产生和处理量；在就可以大幅度削减粉尘、烟尘产生和处理量；在处理散状料时，接受局部密闭，使产生的粉尘、处理散状料时，接受局部密闭，使
20、产生的粉尘、烟尘在其中循环消耗其动能后，粉尘就大部分自烟尘在其中循环消耗其动能后，粉尘就大部分自然沉降下来。这类机械防尘、除尘被称为无动力然沉降下来。这类机械防尘、除尘被称为无动力除尘，在大多少场合中的大部分粉尘都适合接受除尘，在大多少场合中的大部分粉尘都适合接受无动力除尘；在除尘设计时至少要先接受无动力无动力除尘；在除尘设计时至少要先接受无动力除尘预处理（关键是除尘罩的设计问题）。除尘预处理（关键是除尘罩的设计问题）。14除尘设备在工业中的合理选择除尘设备在工业中的合理选择n n2 2、协助接受喷水雾、或泡沫除尘。干脆喷雾一方、协助接受喷水雾、或泡沫除尘。干脆喷雾一方面可以使粉尘颗粒润湿后，
21、相互粘接、凝合、变面可以使粉尘颗粒润湿后，相互粘接、凝合、变大；简洁与大气分别；另一方面对于温度比较高大；简洁与大气分别；另一方面对于温度比较高的烟气，干脆喷雾实现蒸发冷却就可以用少量水的烟气，干脆喷雾实现蒸发冷却就可以用少量水使烟气冷却，体积收缩，速度降低也有利于除尘。使烟气冷却，体积收缩，速度降低也有利于除尘。实践阅历证明，接受先进的喷雾技术可以去除实践阅历证明，接受先进的喷雾技术可以去除10m10m以上的粉尘接近以上的粉尘接近100%100%、1m1m以上的粉尘也能以上的粉尘也能去除去除90-95%90-95%。n n 因此从减排、节能降耗的角度考虑，确定要先因此从减排、节能降耗的角度考
22、虑，确定要先考虑无动力除尘和干脆喷雾除尘，实在不得已时考虑无动力除尘和干脆喷雾除尘，实在不得已时才考虑第三个选择：才考虑第三个选择：15除尘设备在工业中的合理选择除尘设备在工业中的合理选择3、通风除尘。只要选择通风除尘，就确定要有高耗能的风机和除尘器，节能降耗就比较难。接受通风除尘系统时也要先考虑能耗低的电除尘，最终考虑布袋除尘器。例如钢厂转炉二次除尘、高炉出铁场除尘、装卸料除尘等很多类似应用，粉尘颗粒80%、甚至90%以上都是10m以上，但在我国几乎绝大多数接受通风除尘、并且用布袋除尘器，就出现解决了减排问题，但运行费用都很高。16四、除尘器工作原理及结构四、除尘器工作原理及结构1 1、重力
23、沉降室、重力沉降室重力沉降室是利用重力作用使尘粒从气流中自然沉降的除尘装置。其原重力沉降室是利用重力作用使尘粒从气流中自然沉降的除尘装置。其原理为含尘气流进入沉降室后，由于扩大了流淌截面积而使得气流速度理为含尘气流进入沉降室后，由于扩大了流淌截面积而使得气流速度大大降低，使较重颗粒在重力作用下缓慢向灰斗沉降。重力沉降室除大大降低，使较重颗粒在重力作用下缓慢向灰斗沉降。重力沉降室除尘效率的计算确定于描述气流状态所作的假设，其简洁模式是假定气尘效率的计算确定于描述气流状态所作的假设，其简洁模式是假定气流处于塞式流淌状态，且尘粒在入口气体中匀整分布。为缩短尘粒必流处于塞式流淌状态，且尘粒在入口气体中
24、匀整分布。为缩短尘粒必需着陆的距离以提高除尘效率，可在沉降室内平行放置隔板，构成多需着陆的距离以提高除尘效率，可在沉降室内平行放置隔板，构成多层沉降室。多层沉降室排灰较困难，难以使各层隔板间气流匀整分布，层沉降室。多层沉降室排灰较困难，难以使各层隔板间气流匀整分布，沉降室内的气流速度一般为沉降室内的气流速度一般为0.3-0.5m/s0.3-0.5m/s，压力损失为，压力损失为50-130Pa50-130Pa，可除去，可除去50m50m以上的尘粒。除尘效率通常较低，一般在以上的尘粒。除尘效率通常较低，一般在30%30%以下。以下。重力沉降室具有结构简洁，投资少，压力损失小的特点，修理管理较简重力
25、沉降室具有结构简洁，投资少，压力损失小的特点，修理管理较简洁，而且可以处理高温气体。但是体积大，效率低，一般只作为高效洁，而且可以处理高温气体。但是体积大，效率低，一般只作为高效除尘装置的预除尘装置，用来除去较大和较重的粉尘颗粒。除尘装置的预除尘装置，用来除去较大和较重的粉尘颗粒。17除尘器工作原理及结构除尘器工作原理及结构2 2、旋风除尘器、旋风除尘器2.12.1旋风除尘器工作原理旋风除尘器工作原理旋风除尘器是利用旋转气流所产生的离心力将尘粒从含尘气流中分别出来旋风除尘器是利用旋转气流所产生的离心力将尘粒从含尘气流中分别出来的除尘装置。它具有结构简洁，体积较小，不需特殊的附属设备，造价的除尘
26、装置。它具有结构简洁，体积较小，不需特殊的附属设备，造价较低阻力中等，除尘器内无运动部件，操作修理便利等优点。旋风除较低阻力中等，除尘器内无运动部件，操作修理便利等优点。旋风除尘器一般用于捕集尘器一般用于捕集5-155-15微米以上的颗粒。除尘效率可达微米以上的颗粒。除尘效率可达7575以上，近年以上，近年来经改进后的特制旋风除尘器，其除尘效率可达来经改进后的特制旋风除尘器，其除尘效率可达9595以上。旋风除尘器以上。旋风除尘器的缺点是捕集颗粒小于的缺点是捕集颗粒小于5 5微米的粉尘效率低。微米的粉尘效率低。旋风除尘器内旋转气流的绝大部分沿器壁自圆筒体，呈螺旋状由上向下向旋风除尘器内旋转气流的
27、绝大部分沿器壁自圆筒体，呈螺旋状由上向下向圆锥体底部运动，形成下降的外旋含尘气流，在猛烈旋转过程中所产生圆锥体底部运动，形成下降的外旋含尘气流，在猛烈旋转过程中所产生的离心力将密度远远大于气体的尘粒甩向器壁，尘粒一旦与器壁接触，的离心力将密度远远大于气体的尘粒甩向器壁，尘粒一旦与器壁接触，便失去惯性力而靠入口速度的动能和自身的重力沿壁面下落进入集灰斗。便失去惯性力而靠入口速度的动能和自身的重力沿壁面下落进入集灰斗。旋转下降的气流在到达圆锥体底部后沿除尘器的轴心部位转而向上旋转下降的气流在到达圆锥体底部后沿除尘器的轴心部位转而向上形成上升的内旋气流，并由除尘器的排气管排出。形成上升的内旋气流，并
28、由除尘器的排气管排出。18除尘器工作原理及结构除尘器工作原理及结构n n自进气口流入的另一小部分气流，则向旋风除尘器顶盖处自进气口流入的另一小部分气流，则向旋风除尘器顶盖处流淌，然后沿排气管外侧向下流淌，当达到排气管下端时，流淌，然后沿排气管外侧向下流淌，当达到排气管下端时，即反转向上随上升的中心气流一同从排气管排出，分散在即反转向上随上升的中心气流一同从排气管排出，分散在其中的尘粒也伴同被带走。其中的尘粒也伴同被带走。19除尘器工作原理及结构除尘器工作原理及结构2.22.2旋风除尘器的结构旋风除尘器的结构旋风除尘器的结构由进气口、圆筒体、圆锥体、排气管和排旋风除尘器的结构由进气口、圆筒体、圆
29、锥体、排气管和排尘装置组成，如图尘装置组成，如图1 1所示。所示。20除尘器工作原理及结构除尘器工作原理及结构n n2.32.3旋风除尘器内的气流场分析旋风除尘器内的气流场分析 n n气流场组成气流场组成n n 外涡旋外涡旋沿外壁由上向下旋转运动的气流。沿外壁由上向下旋转运动的气流。n n 内涡旋内涡旋沿轴心向上旋转运动的气流。沿轴心向上旋转运动的气流。n n 涡流涡流由轴向速度与径向速度相互作用形成的涡流。由轴向速度与径向速度相互作用形成的涡流。包括上涡流：旋风除尘器顶盖，排气管外面与筒体内壁之包括上涡流：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；下涡流：在除尘器纵向，外层及底
30、部间形成的局部涡流；下涡流：在除尘器纵向，外层及底部形成的局部涡流；它将降低除尘效率。形成的局部涡流；它将降低除尘效率。n n切向速度切向速度n n 切向速度是确定气流速度大小的主要速度重量，也切向速度是确定气流速度大小的主要速度重量，也是确定气流中粉尘获得离心力大小的主要因素。是确定气流中粉尘获得离心力大小的主要因素。21除尘器工作原理及结构除尘器工作原理及结构n n径向速度径向速度n n 旋风除尘器内的气流除了作切向运动外，旋风除尘器内的气流除了作切向运动外，还要作径向的运动，外涡旋的径向速度是向心的，还要作径向的运动，外涡旋的径向速度是向心的，而内涡旋的径向速度是向外的。气流的切向分速而
31、内涡旋的径向速度是向外的。气流的切向分速度度vt vt和径向分速度和径向分速度w w对尘粒的分别起着相反的影响，对尘粒的分别起着相反的影响，前者产生惯性离心力，使尘粒有向外的径向运动，前者产生惯性离心力，使尘粒有向外的径向运动，后者则造成尘粒作向心的径向运动，把它推入内后者则造成尘粒作向心的径向运动，把它推入内涡旋。涡旋。n n轴向速度轴向速度n n 外涡旋的轴向速度向下，内涡旋的轴向速外涡旋的轴向速度向下，内涡旋的轴向速度向上。在内涡旋，随气流渐渐上升，轴向速度度向上。在内涡旋，随气流渐渐上升，轴向速度不断增大，在排气管底部达到最大值。不断增大，在排气管底部达到最大值。22除尘器工作原理及结
32、构除尘器工作原理及结构n n压力分布压力分布n n 压力分布：旋风除尘器内轴向各断面上的速度分布压力分布：旋风除尘器内轴向各断面上的速度分布差别较小，因此轴向压力的变更较小。切向速度在径向有差别较小，因此轴向压力的变更较小。切向速度在径向有很大变更，因此径向的压力变更很大（主要是静压），外很大变更，因此径向的压力变更很大（主要是静压），外侧中学心低。这是因为气流在旋风除尘器内作圆周运动时，侧中学心低。这是因为气流在旋风除尘器内作圆周运动时，要有一个力与离心力相平衡，所以外侧的压力要比内侧高。要有一个力与离心力相平衡，所以外侧的压力要比内侧高。在外壁旁边静压最高，轴心处静压最低。即使在正压下运在
33、外壁旁边静压最高，轴心处静压最低。即使在正压下运行，旋风除尘器轴心处也保持负压，这种负压能始终延长行，旋风除尘器轴心处也保持负压，这种负压能始终延长到灰斗。因此，除尘器下部密封不严，会有空气渗入，把到灰斗。因此，除尘器下部密封不严，会有空气渗入，把已分别的粉尘重新卷入内涡旋，大大的降低了除尘效率。已分别的粉尘重新卷入内涡旋，大大的降低了除尘效率。经测定漏风量达总量的经测定漏风量达总量的15%15%时，除尘效率为零。时，除尘效率为零。23除尘器工作原理及结构除尘器工作原理及结构n n3 3、湿式除尘器工作原理及结构、湿式除尘器工作原理及结构、湿式除尘器工作原理及结构、湿式除尘器工作原理及结构n
34、n3.13.1湿式除尘器工作原理湿式除尘器工作原理湿式除尘器工作原理湿式除尘器工作原理n n全部湿式除尘器的基本原理都是让液滴和相对较小的尘粒相接触、结全部湿式除尘器的基本原理都是让液滴和相对较小的尘粒相接触、结全部湿式除尘器的基本原理都是让液滴和相对较小的尘粒相接触、结全部湿式除尘器的基本原理都是让液滴和相对较小的尘粒相接触、结合产生简洁捕集的较大颗粒。在这个过程中，尘粒通过几种方法长成合产生简洁捕集的较大颗粒。在这个过程中，尘粒通过几种方法长成合产生简洁捕集的较大颗粒。在这个过程中，尘粒通过几种方法长成合产生简洁捕集的较大颗粒。在这个过程中，尘粒通过几种方法长成大的颗粒。这些方法包括大的颗
35、粒。这些方法包括大的颗粒。这些方法包括大的颗粒。这些方法包括1 1）较大的液滴把尘粒结合起来，尘粒吸取）较大的液滴把尘粒结合起来，尘粒吸取）较大的液滴把尘粒结合起来，尘粒吸取）较大的液滴把尘粒结合起来，尘粒吸取水分从而质量（或密度）增加；水分从而质量（或密度）增加；水分从而质量（或密度）增加；水分从而质量（或密度）增加；2 2）除尘器中较低温度下可凝合性粒）除尘器中较低温度下可凝合性粒）除尘器中较低温度下可凝合性粒）除尘器中较低温度下可凝合性粒子的形成和增大。在上述微粒成长方法中，第一种方法是目前为止最子的形成和增大。在上述微粒成长方法中，第一种方法是目前为止最子的形成和增大。在上述微粒成长方
36、法中，第一种方法是目前为止最子的形成和增大。在上述微粒成长方法中，第一种方法是目前为止最具意义的一种捕集方法，实际应用于大多数湿式除尘器中。具意义的一种捕集方法，实际应用于大多数湿式除尘器中。具意义的一种捕集方法，实际应用于大多数湿式除尘器中。具意义的一种捕集方法，实际应用于大多数湿式除尘器中。n n一种是气体与水膜或已被雾化了的水滴接触，如文丘里管除尘器、水一种是气体与水膜或已被雾化了的水滴接触，如文丘里管除尘器、水一种是气体与水膜或已被雾化了的水滴接触，如文丘里管除尘器、水一种是气体与水膜或已被雾化了的水滴接触，如文丘里管除尘器、水膜除尘器、喷淋式除尘器等；膜除尘器、喷淋式除尘器等；膜除尘
37、器、喷淋式除尘器等；膜除尘器、喷淋式除尘器等；另一种是气体冲击水层时鼓泡，以形成另一种是气体冲击水层时鼓泡，以形成另一种是气体冲击水层时鼓泡，以形成另一种是气体冲击水层时鼓泡，以形成细小的水滴或水膜，如冲击式除尘器、自激式除尘器等细小的水滴或水膜，如冲击式除尘器、自激式除尘器等细小的水滴或水膜，如冲击式除尘器、自激式除尘器等细小的水滴或水膜，如冲击式除尘器、自激式除尘器等24除尘器工作原理及结构除尘器工作原理及结构n n1 1 惯性撞击惯性撞击n n 假如微粒分散于流淌气体中，当流淌气体遇到障碍物，惯性将使微粒突破假如微粒分散于流淌气体中，当流淌气体遇到障碍物，惯性将使微粒突破绕障碍流淌的气体
38、流，其中一部分微粒将撞击到障碍物上。这种现象发生的可绕障碍流淌的气体流，其中一部分微粒将撞击到障碍物上。这种现象发生的可能性依靠于几个变数，尤其是微粒具有的惯性大小和障碍物的尺寸大小能性依靠于几个变数，尤其是微粒具有的惯性大小和障碍物的尺寸大小(在湿式在湿式除尘器中，障碍物就是液滴）。在除尘器中，惯性撞击发生在粉尘颗粒和相对除尘器中，障碍物就是液滴）。在除尘器中，惯性撞击发生在粉尘颗粒和相对较大的液滴之间。较大的液滴之间。最常用的产生惯性撞击的机械设备如图最常用的产生惯性撞击的机械设备如图2 2所示。图所示。图2 2中尘粒和中尘粒和水滴存在于移动的气体流中。混合物进入收缩段，横断面积减小从而气
39、体的流水滴存在于移动的气体流中。混合物进入收缩段，横断面积减小从而气体的流淌速度增加。相对较大的液滴须要一些时间加速，而小的颗粒不须要（依据物淌速度增加。相对较大的液滴须要一些时间加速，而小的颗粒不须要（依据物质的相对惯性）。因此在这一阶段，粉尘颗粒将由于惯性冲撞与移动较慢的水质的相对惯性）。因此在这一阶段，粉尘颗粒将由于惯性冲撞与移动较慢的水滴发生撞击。混合物接着经过喉道进入扩散段。和在收缩段的过程相反，随着滴发生撞击。混合物接着经过喉道进入扩散段。和在收缩段的过程相反，随着横断面积的增加，气体流速减慢小颗粒运动速度也随之减慢。液滴则由于较大横断面积的增加，气体流速减慢小颗粒运动速度也随之减
40、慢。液滴则由于较大的质量和惯性会保持较高的速度并且赶上并撞击粉尘颗粒。这种收缩喉管和扩的质量和惯性会保持较高的速度并且赶上并撞击粉尘颗粒。这种收缩喉管和扩散段的设计通常称为除尘器的文丘里管段或者接触器段。散段的设计通常称为除尘器的文丘里管段或者接触器段。n n虽然运用文丘里管是最通常的惯性撞击湿法除尘，也可以运用其它的方法。其虽然运用文丘里管是最通常的惯性撞击湿法除尘，也可以运用其它的方法。其中的一种方法是运用各种不同设计（如并流（同向流），逆流（逆向流），错中的一种方法是运用各种不同设计（如并流（同向流），逆流（逆向流），错流等）的喷雾塔。这些除尘器有效应用于各种能在较低能耗下获得所需的捕集
41、流等）的喷雾塔。这些除尘器有效应用于各种能在较低能耗下获得所需的捕集效率的场合，通常是粉尘颗粒较大或者除尘效率要求较低的状况下。效率的场合，通常是粉尘颗粒较大或者除尘效率要求较低的状况下。25除尘器工作原理及结构除尘器工作原理及结构图图2蜂腰状/沙漏型文丘里管湿式除尘器26除尘器工作原理及结构除尘器工作原理及结构2 拦截 假如小颗粒粉尘在流体中围绕障碍物移动，它将可能由于颗粒的相对大的物理尺寸与障碍物接触。这也会发生在粉尘颗粒和液滴的相对运动中。27除尘器工作原理及结构除尘器工作原理及结构n n3 3 扩散扩散n n 空气动力学粒径小于空气动力学粒径小于0.3m0.3m（比重为（比重为1 1）
42、的小）的小颗粒主要通过扩散捕集，因为它们质量小，不大颗粒主要通过扩散捕集，因为它们质量小，不大可能发生惯性撞击，且物理尺寸小，不简洁被拦可能发生惯性撞击，且物理尺寸小，不简洁被拦截。微小颗粒从高浓度区域向低浓度区域移动的截。微小颗粒从高浓度区域向低浓度区域移动的过程称为扩散。扩散主要是布朗运动的结果，布过程称为扩散。扩散主要是布朗运动的结果，布朗运动即微小颗粒在四周气体分子和其他微粒碰朗运动即微小颗粒在四周气体分子和其他微粒碰撞下的无规则自由运动。当这些微粒被捕集到一撞下的无规则自由运动。当这些微粒被捕集到一个液滴里面，液滴邻近区域的微粒浓度降低，其个液滴里面，液滴邻近区域的微粒浓度降低，其他
43、微粒又一次从高浓度区域向液滴邻近区域低浓他微粒又一次从高浓度区域向液滴邻近区域低浓度区域移动。度区域移动。28除尘器工作原理及结构除尘器工作原理及结构n n4 4 冷凝冷凝n n 假如通过限制流淌气体流的热力学性质来引假如通过限制流淌气体流的热力学性质来引起气流冷凝，微粒在冷凝过程中能起到成长核的起气流冷凝，微粒在冷凝过程中能起到成长核的作用。然后表面覆盖了液体的微粒更简洁通过上作用。然后表面覆盖了液体的微粒更简洁通过上述主要捕集机理被捕集。述主要捕集机理被捕集。n n5 5 静电充电静电充电n n 当微粒和液滴之间存在不同的静电荷时，将当微粒和液滴之间存在不同的静电荷时，将更能有效使尘粒和液
44、滴相结合。更能有效使尘粒和液滴相结合。静电洗涤器就是静电洗涤器就是应用这个机理加强了粉尘和水滴的吸引从而提高应用这个机理加强了粉尘和水滴的吸引从而提高了粉尘的收集效率。了粉尘的收集效率。29除尘器工作原理及结构除尘器工作原理及结构n n6 其他方法n n 另外在某些特定的除尘器中还应用到很多能提高微粒捕集实力的但相对不是很重要的机理。由于这些作用效果相对较小而且难以定量验证，在此就不做深化探讨了。其中的一些机理包括粒子聚沉，热泳和扩散泳。30除尘器工作原理及结构除尘器工作原理及结构n n7 7 除雾器除雾器n n 一旦尘粒与液滴接触并且被吸取入其中，所剩下的事就只是将液一旦尘粒与液滴接触并且被
45、吸取入其中，所剩下的事就只是将液滴与气流分开。大体上来说，通过机械方法（如喷嘴，空气雾化）产滴与气流分开。大体上来说，通过机械方法（如喷嘴，空气雾化）产生的液滴直径通常为生的液滴直径通常为50m 50m 或者更大。典型除尘器的液滴尺寸分布如或者更大。典型除尘器的液滴尺寸分布如图图3 3中所示。这样就能通过一些行之有效的方法相对更简洁的把液滴中所示。这样就能通过一些行之有效的方法相对更简洁的把液滴从气流中分别出来。一般最常用的方法有：从气流中分别出来。一般最常用的方法有：n n气液旋流分别器（或直流式旋风分别器）气液旋流分别器（或直流式旋风分别器）n n折板式（水纹板）除雾器折板式（水纹板）除雾
46、器n n雾气过滤器（丝网除雾器等）雾气过滤器（丝网除雾器等）31除尘器工作原理及结构除尘器工作原理及结构图图3 典型湿式除尘器液滴分布32除尘器工作原理及结构除尘器工作原理及结构n n 湿法除尘装置中相对简洁的气液分别过程所湿法除尘装置中相对简洁的气液分别过程所需的成本支出往往比实际洗涤过程的费用要高。需的成本支出往往比实际洗涤过程的费用要高。因为气液分别失败将导致除尘器排出气体中携带因为气液分别失败将导致除尘器排出气体中携带含尘液滴，对除尘系统后面的设备带来很多相关含尘液滴，对除尘系统后面的设备带来很多相关的问题。由于这些缘由，设计时应当更加关注液的问题。由于这些缘由，设计时应当更加关注液滴
47、分别过程。滴分别过程。33除尘器工作原理及结构除尘器工作原理及结构n n湿式除尘器结构湿式除尘器结构n n不同类型的湿式除尘器结构差别很大，但总体上不同类型的湿式除尘器结构差别很大，但总体上一般由尘气导入装置、引水补水装置、水气接触一般由尘气导入装置、引水补水装置、水气接触本体，液滴分别器及排污装置组成。本体，液滴分别器及排污装置组成。34除尘器工作原理及结构除尘器工作原理及结构n n4 4、袋式除尘器工作原理及结构、袋式除尘器工作原理及结构、袋式除尘器工作原理及结构、袋式除尘器工作原理及结构n n 袋式除尘器的工作原理：含尘气体由进口处袋式除尘器的工作原理：含尘气体由进口处袋式除尘器的工作原
48、理：含尘气体由进口处袋式除尘器的工作原理：含尘气体由进口处气流均布装置匀整进入过滤室。含尘气体中的粗气流均布装置匀整进入过滤室。含尘气体中的粗气流均布装置匀整进入过滤室。含尘气体中的粗气流均布装置匀整进入过滤室。含尘气体中的粗颗粒粉尘在进入除尘器内通过自然沉降分别后干颗粒粉尘在进入除尘器内通过自然沉降分别后干颗粒粉尘在进入除尘器内通过自然沉降分别后干颗粒粉尘在进入除尘器内通过自然沉降分别后干脆落入灰斗，细粉尘随气流进入中箱体过滤区，脆落入灰斗，细粉尘随气流进入中箱体过滤区，脆落入灰斗，细粉尘随气流进入中箱体过滤区，脆落入灰斗，细粉尘随气流进入中箱体过滤区，吸附在滤袋外表面。过滤后的干净气体透过
49、滤袋吸附在滤袋外表面。过滤后的干净气体透过滤袋吸附在滤袋外表面。过滤后的干净气体透过滤袋吸附在滤袋外表面。过滤后的干净气体透过滤袋经上箱体、排风口排出。经上箱体、排风口排出。经上箱体、排风口排出。经上箱体、排风口排出。35除尘器工作原理及结构除尘器工作原理及结构n n 随着过滤工况的进行，当滤袋表面积尘达到确定量时，由清灰限制装置（手动、随着过滤工况的进行，当滤袋表面积尘达到确定量时，由清灰限制装置（手动、随着过滤工况的进行，当滤袋表面积尘达到确定量时，由清灰限制装置（手动、随着过滤工况的进行，当滤袋表面积尘达到确定量时，由清灰限制装置（手动、定时、定压限制）按设定程序开启清灰装置。定时、定压
50、限制）按设定程序开启清灰装置。定时、定压限制）按设定程序开启清灰装置。定时、定压限制）按设定程序开启清灰装置。1 1）对于反吹清灰除尘器而言，开启反吹）对于反吹清灰除尘器而言，开启反吹）对于反吹清灰除尘器而言，开启反吹）对于反吹清灰除尘器而言，开启反吹风机和旋臂回转电机，把反吹风机产生的高速气流经旋转臂、喷口依次对每个布袋喷风机和旋臂回转电机，把反吹风机产生的高速气流经旋转臂、喷口依次对每个布袋喷风机和旋臂回转电机，把反吹风机产生的高速气流经旋转臂、喷口依次对每个布袋喷风机和旋臂回转电机，把反吹风机产生的高速气流经旋转臂、喷口依次对每个布袋喷吹，使布袋产生短暂的反向气流，使原来紧贴在网架上的滤