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1、1 除尘装置除尘装置 过滤除尘器过滤除尘器组员：张伟、张珊珊、方贵银组员：张伟、张珊珊、方贵银2、设计和应用31.1.定义定义过滤可定义为借助于多孔介质将气溶胶粒子从气流中分别的过程。用纤维层(滤布、滤纸、金属绒、袋式除尘器等)、颗粒层(矿渣、石英砂、活性炭粒等)或液滴对气体进行净化都属于同样的过滤机理。过滤方法对微细粒子有较高的捕集效率，所以，其应用特别广泛，它是目前烟尘净化的主要方法之一。4过滤除尘器的分类过滤除尘器的分类依据滤材的不同可分为：颗粒层除尘器、袋式除尘器、空气过滤器。空气过滤器：颗粒层除尘器：52.2.除尘机理除尘机理气体中的粒子往往比过滤层中的空隙要小得多，因此通过筛滤效应
2、收集粒子的作用是有限的。尘粒之所以能从气流中分别出来，主要是拦截、惯性碰撞和扩散效应。其次还有静电力、重力和热泳力作用等。62.1 2.1 拦截效应拦截效应拦截机理认为：粒子有大小而无质量，因此，不同大小的粒子都跟着气流的流线而流淌，如图4.2所示假如在某一流线上的粒子中心点正好使 能接触到捕集体(又称“靶”)，则该粒子被拦截。这根流线就是该粒子的运动轨迹，在此流线以下范围为b大小同为 的全部粒子均被拦截。于是，这根流线是离捕集体最远处能被拦截粒子的运动轨迹，即极限轨迹。72.2 2.2 惯性碰撞效应惯性碰撞效应起先时，粒子沿流线运动，绕流时，流线弯曲。有质量为m的粒子由于惯性作用而偏离流线，
3、与捕集体相撞而被捕集。最远处能被捕集的粒子的运动轨迹是极限轨迹。82.3 2.3 扩散效应扩散效应当气溶胶粒子很小(正常工作振打后清洁滤料清洁滤料的影响粒径大小：dp=0.3m的粒子效率较低。因为恰是惯性与拦截捕集作用的下限，扩散的上限。.29袋式除尘器的压力损失 30由上式可见，过滤层的压力损失与过滤速度和气体粘度成正比，与气体密度无关。这是由于滤速较低时，通过滤层的气流呈层流状态，气流淌压小到可以忽视的原因。这一特性与其他类型的除尘器是完全不同的。313233滤布结构与性质不同，效率也不同。绒布的效率大于素布的效率；长绒的大于短绒的。过滤速度vf大小，主要影响惯性碰撞和扩散作用粒径为110
4、m以上的较大颗粒，若惯性碰撞起主导作用，此时要增大滤尘效率，则要求增加vf；若扩散作用起主导作用，说明粒子小于1m，要增大滤尘效率，则要削减vf。过滤速度的选择因气体性质和所要求的除尘效率不同而不同。一般选用范围为0.61.0m/min。提高过滤风速可以削减过滤面积，提高滤料的处理实力。但风速过高会把滤袋上的粉尘压实，使阻力加大,同时由于挤压作用，会使微小粉尘透过滤料，而使除尘效率下降。风速低，阻力也低，除尘效率高，但处理量下降。346.袋式除尘器的清灰 清灰是袋式除尘器运行中特别重要的一环，多数袋式除尘器是按清灰方式命名和分类的。n常用的清灰方式有四种简易清灰（手动清灰）机械振动式清灰逆气流
5、清灰脉冲喷吹清灰35（1）机械振动清灰 机械振动袋式除尘器的过滤风速VF一般取1.02.0m/min，压力损失为8001200Pa36a a：水平振动；：水平振动；b b：垂直振动；：垂直振动；c c：扭曲振动：扭曲振动37 机械振动清灰机械振动清灰此类型袋式除尘器的优点优点是工作性能稳定，清灰效果较好缺点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清清 洁洁 气气体出口体出口灰斗灰斗滤袋滤袋清清 洁洁 气气体一侧体一侧含含 尘尘 气气体入口体入口固固 定定 孔孔板板典型机械振动式布袋除尘器典型机械振动式布袋除尘器38（2）逆气流清灰 过滤风速一般为0.52.0m/min，压力损
6、失限制范围10001500Pa 逆气流清灰的特点：除尘器结构简洁，清灰效果好，滤袋磨损少，特殊适用于粉尘粘性小，玻璃纤维滤袋的状况39（3 3）脉冲喷吹清灰）脉冲喷吹清灰 利用4一7atm的压缩空气反吹，压缩空气的脉冲产压缩空气的脉冲产生冲击波生冲击波，使滤袋振动，粉尘层脱落。必需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。n脉冲喷吹清灰特点：实现了全自动清灰，净化效率达99；过滤负荷较高，滤袋磨损轻，运行平安牢靠407、袋式除尘器的选择、设计和应用 设计流程 选择过滤介质：与温度和气体
7、与粉尘的其他性质相适应 选择清灰方式：与滤布相适应 确定气布比 计算须要的过滤面积和袋室数目 提出风机和管道的技术要求 经济核算411 1、选择与设计、选择与设计（1）选定除尘器型式、滤料及清灰方式 依据对除尘效率的要求、厂房面积、投资和设 备定货的状况等，选定除尘器类型；依据含尘气体特性，选择合适的滤料；依据除尘器型式、滤料种类、气体含尘浓度、允许的压力损失等便可初步确定清灰方式。42清灰方式的选择清灰方式的选择应用应用气布比气布比主要清灰方式主要清灰方式主要滤布种类主要滤布种类粉尘粉尘粒径粒径密度密度谷物加工谷物加工1214RAF大大低低石灰石（采石场）石灰石（采石场）68PJF大大中中氧
8、化铅氧化铅1.52SW小小高高煤飞灰（采暖锅炉）煤飞灰（采暖锅炉）23RAW小小中中煤飞灰（工业锅炉）煤飞灰（工业锅炉）45PJW/F中中中中水泥（窑炉）水泥（窑炉）23RAW中中中中注：RA空气反吹；PJ脉冲喷吹；S振打清灰；F毡制；W纺织若对除尘效率要求高，且厂房面积受限制时，可接受脉冲喷吹式袋式除尘器，否则可接受机械振动清灰或逆气流清灰。43滤料的比较滤料的比较 滤料相对费用/US$温度/聚酯6275诺梅克斯14400特氟隆45450玻璃纤维布25500Hugglas30500若气体温度高于450K，低于530K时，可选用玻璃纤维滤袋；对纤维性粉尘，可选用表面光滑滤料，如 尼龙；对一般工
9、业性粉尘，可选用涤纶布等。44（2）计算过滤面积 一般状况下的过滤气速归纳如下：简易清灰:vF=0.200.75m/min机械振动清灰:vF=1.02.0m/min逆气流反吹清灰:vF=1.03.0m/min脉冲喷吹清灰:vF=2.04.0m/min45（3）除尘器设计确定滤袋尺寸:直径d（100-300mm）和高度l(2-10m)计算每条滤袋面积:a=dl 计算滤袋条数:n=A/a在滤袋条数多时，依据清灰方式及运行条件将滤袋分成若干组，每组内相邻两滤袋之间的净距一般取5070mmn例例4-7；习题；习题4.1546袋式除尘器的应用：袋式除尘器的应用：袋式除尘器作为一种高效除尘器，广泛用于各种
10、工业部门的尾气除尘比电除尘器结构简洁、投资省、运行稳定，可以回收高比电阻粉尘与文丘里洗涤器相此，动力消耗小，回收的干粉尘便于综合利用对于微细的干燥粉尘，接受袋式除尘器捕集是适宜 47 三、颗粒层除尘器三、颗粒层除尘器48颗粒层除尘器是利用颗粒状物料颗粒层除尘器是利用颗粒状物料 （如硅石、砾石、焦炭等）（如硅石、砾石、焦炭等）作填料层的一种内部过滤式除尘装置作填料层的一种内部过滤式除尘装置除尘机理与袋式除尘器类似，主要靠惯性碰撞、截留及扩散除尘机理与袋式除尘器类似，主要靠惯性碰撞、截留及扩散作用等。作用等。随着粉尘的不断积聚，对微细粉尘的效果越来越好，但粉粒随着粉尘的不断积聚，对微细粉尘的效果越
11、来越好，但粉粒尘的阻力也渐渐上升。但阻力达到允许值时可通过搅动、反尘的阻力也渐渐上升。但阻力达到允许值时可通过搅动、反吹等方式将集聚于颗粒尘中的粉尘清除出来，最终落于灰斗吹等方式将集聚于颗粒尘中的粉尘清除出来，最终落于灰斗中。中。颗粒层除尘器(gravel bed filter)49颗粒层除尘器的类型颗粒层除尘器的类型塔式颗粒层除尘器塔式颗粒层除尘器沸腾颗粒层除尘器沸腾颗粒层除尘器含含尘尘气气体体经经旋旋风风除除尘尘器器预预净净化化后后引引入入带带梳梳耙耙的的颗颗粒粒层层除除尘尘器器，而而颗颗粒粒层层反反吹清灰的含尘气流再返回旋风除尘器吹清灰的含尘气流再返回旋风除尘器不不设设梳梳耙耙清清灰灰，
12、反反吹吹清清灰灰时时使使颗粒层处于沸腾状态。颗粒层处于沸腾状态。50图图 单层耙式颗粒层除尘器单层耙式颗粒层除尘器1含尘气体总管；2旋风筒；3排灰阀；4中心管；5过滤室；6颗粒层；7净气室；8切换阀；9净气总管；10耙子；11电机；12反吹风口 接接受受2 24 45mm5mm石石英英砂砂作作充充填填层层，厚厚度度为为100mm100mm，过过滤滤风风速速为为303040m40mminmin，反反吹吹风风速速454550m50mminmin，反反吹吹时时间间1 15min5min，反反吹吹周周 期期 3030 40min40min，总总压压力力损损失失为为1 17 72kPa2kPa，总总除除
13、尘尘效效率在率在9595以上。以上。51图图 沸腾颗粒层除尘器示意沸腾颗粒层除尘器示意1进气口；2沉降室；3过滤空间；4颗粒层；5下筛网；6灰斗；7反吹风口；8净气口；9气缸阀门；10隔板；A，B过滤断面 接接接接受受受受平平平平均均均均直直直直径径径径为为为为1 1 1 13 3 3 32 2 2 22mm2mm2mm2mm的的的的石石石石英英英英砂砂砂砂滤滤滤滤层层层层，厚厚厚厚度度度度为为为为100100100100150mm150mm150mm150mm，过过过过滤滤滤滤风风风风速速速速为为为为1515151525m25m25m25mminminminmin，反反反反吹吹吹吹风风风风速
14、速速速为为为为5050505073m73m73m73mminminminmin，反反反反吹吹吹吹时时时时间间间间5 5 5 510s10s10s10s，反反反反吹吹吹吹周周周周期期期期视视视视含含含含尘尘尘尘浓浓浓浓度度度度而而而而定定定定，可可可可从从从从4min4min4min4min(浓浓浓浓度度度度为为为为60g60g60g60gm3)m3)m3)m3)到到到到48min(48min(48min(48min(浓浓浓浓度度度度为为为为5g5g5g5gm3)m3)m3)m3)。除除除除尘尘尘尘器器器器压压压压力力力力损损损损失失失失为为为为0 0 0 08 8 8 81 1 1 12kPa
15、2kPa2kPa2kPa，反反反反吹吹吹吹总总总总压压压压力力力力损损损损失失失失为为为为1 1 1 15 5 5 52 2 2 26kPa6kPa6kPa6kPa，用用用用于于于于炼炼炼炼铁铁铁铁烧烧烧烧结结结结机机机机尾尾尾尾废废废废气气气气的的的的除除除除尘尘尘尘效效效效率率率率可可可可达达达达96969696。52颗粒层除尘器的特点单层颗粒层除尘器处理风量有限，增加层数可以加大除尘器的处理风量。颗粒层除尘器能耐350的高温，短时间可耐温450，温度再高时须要锅炉钢板制造，可耐温450550，造价比用一般钢板高20左右。53过滤介质的粒径为25mm。过滤层可以是固定的，也可以是活动的，但不管哪一种，过滤层必需厚薄匀整，否则将严峻影响除尘效率。烟气通过过滤层的速度为012ms。粉尘愈细，过滤速度应愈低。颗粒层除尘器的设备阻力为7841274Pa。运行正常，除尘效率可达99。它属于效率较高的除尘设备之一。54感谢！