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1、第五章第五章除尘技术除尘技术第五章第五章 除尘技术除尘技术通风排气中的粉尘必须经过净化处理达到排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放标准才能排入大气.此外此外,有些生产过程排出的粉尘是生产原料有些生产过程排出的粉尘是生产原料或成品或成品,需回收需回收.除尘就是通过除尘器分离空气中的粉尘以达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除尘的效果取决于粉尘的性质和除尘器的性能性能,因此因此,本章主要介绍粉尘性质本章主要介绍粉尘性质,除尘器的工除尘器的工作原理作原理,结构结构,性质及类型和特点性
2、质及类型和特点.第五章第五章 除尘技术除尘技术本章主要讨论以下问题：本章主要讨论以下问题：除尘技术除尘技术:粉尘性质粉尘性质评定指标及除尘效率评定指标及除尘效率除尘机理除尘机理除尘设备除尘设备:重力除尘器、惯性除尘器、旋风重力除尘器、惯性除尘器、旋风除尘器、湿式除尘器、过滤除尘器除尘器、湿式除尘器、过滤除尘器静电除尘器：静电除尘器：原理和结构原理和结构-性能及计算性能及计算-类型类型,特点及应用特点及应用第五章第五章 除尘技术除尘技术5 1 5 1 粉尘的特性粉尘的特性5 2 5 2 除尘器总论除尘器总论5 3 5 3 重力沉降室与惯性除尘器重力沉降室与惯性除尘器5 4 5 4 旋风除尘器旋风
3、除尘器5 55 5 湿式除尘器湿式除尘器5 6 5 6 过滤式除尘器过滤式除尘器5.7 5.7 静电除尘器静电除尘器5 8 5 8 除尘器的选择除尘器的选择粒径也称为粒度粒径也称为粒度，是衡量粉尘颗粒大小，是衡量粉尘颗粒大小的尺度。实际防尘中采用粉尘的的尺度。实际防尘中采用粉尘的投影定投影定向长度向长度表示粉尘的粒径，用表示粉尘的粒径，用d d表示表示,单位单位为微米为微米(m)(m)。d5md5m的粉尘称为的粉尘称为呼吸性粉尘呼吸性粉尘,可随呼可随呼吸进入并沉积在肺部吸进入并沉积在肺部,危害最大。危害最大。5 1 5 1 粉尘的特性粉尘的特性粉尘分散度粉尘分散度:各粒径粉尘所占总粉尘的百分比
4、。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。又分为质量分散度和数量分散度。质量分散度质量分散度PmPm：是指各粒径粉尘的质量是指各粒径粉尘的质量(mg)(mg)占粉占粉尘的总质量尘的总质量(mg)(mg)的百分比。的百分比。数量分散度数量分散度PnPn：是指各粒径粉尘的颗粒数占粉尘是指各粒径粉尘的颗粒数占粉尘颗粒数的百分比。颗粒数的百分比。m m某级粒径粉尘的质量，某级粒径粉尘的质量，mgmg；n n某级粒径粉尘的颗粒数，颗。某级粒径粉尘的颗粒数，颗。5 1 5 1 粉尘的特性粉尘的特性粉尘密度：粉尘密度：单位体积粉尘的质量单位体积粉尘的质量,单位为单位为kg/mkg/m3
5、3或或g/cmg/cm3 3。据是否包含粒间空隙体积分为。据是否包含粒间空隙体积分为真密度与假密度（表观密度）。假密度与堆真密度与假密度（表观密度）。假密度与堆积状态有关。积状态有关。真密度：真密度：排除粉尘间空隙以纯粉尘的体积计排除粉尘间空隙以纯粉尘的体积计量的密度。量的密度。表观密度：表观密度：包括粉尘间空隙体积和粉尘纯体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。积计量的密度。与堆积状态有关。粉尘比重：粉尘比重：指粉尘的质量与同体积水的质量指粉尘的质量与同体积水的质量之比，系无因次量。之比，系无因次量。5 1 5 1 粉尘的特性粉尘的特性粉尘湿润性：粉尘湿润性：系指粉尘被水
6、湿润的难易程度。系指粉尘被水湿润的难易程度。湿润现象：湿润现象：是分子力作用的一种表现，水滴内部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与水滴表面间的分子引力为水的表面张力,当水当水的表面张力小于水与固体间的分子引力时的表面张力小于水与固体间的分子引力时,固体固体容易被湿润容易被湿润,反之反之,固体则不易被湿润。依此粉尘固体则不易被湿润。依此粉尘可分为亲水性与疏水性两类。可分为亲水性与疏水性两类。5 1 5 1 粉尘的特性粉尘的特性衡量湿润性指标衡量湿润性指标:湿润接触角湿润接触角()()。609090时时,湿润性差湿润性差,属于憎水性。属于憎水性。粉尘的湿润性是湿
7、式防、除尘的依据。粉尘的湿润性是湿式防、除尘的依据。5 1 5 1 粉尘的特性粉尘的特性液滴液滴影响湿润性因素：影响湿润性因素：粉尘粉尘成分、粒径、荷电状况成分、粒径、荷电状况及水的表面张力等因素。及水的表面张力等因素。湿润性强的粉尘有利于湿润性强的粉尘有利于湿式除尘。湿式除尘。粉尘粉尘荷电性：荷电性：指粉尘能被荷电的难易程度。指粉尘能被荷电的难易程度。悬浮空气中粉尘荷电原因：悬浮空气中粉尘荷电原因：破碎时的摩擦、破碎时的摩擦、粒子间撞击或放射性照射、外界离子或电子粒子间撞击或放射性照射、外界离子或电子附着等。附着等。影响荷电量大小因素：影响荷电量大小因素：粉尘的成分、粒径、粉尘的成分、粒径、
8、质量、温度、湿度等有关。质量、温度、湿度等有关。衡量粉尘荷电性的指标：衡量粉尘荷电性的指标：粉尘比电阻。粉尘比电阻。5 1 5 1 粉尘的特性粉尘的特性比电阻测定：比电阻测定：采用圆板电极法测定。采用圆板电极法测定。粉尘的比电阻的单位为粉尘的比电阻的单位为cmcm。粉尘比电阻对电除尘影响：粉尘比电阻对电除尘影响：是除尘的依据。比电阻在是除尘的依据。比电阻在10104 4 10101111cmcm范围内，电除尘的效果较好。范围内，电除尘的效果较好。5 1 5 1 粉尘的特性粉尘的特性粉尘层粉尘层I粉尘的比电阻，粉尘的比电阻，cm；V施加在粉尘层上的电压，施加在粉尘层上的电压，V；I通过粉尘层的电
9、流，通过粉尘层的电流，A；A粉尘层的面积，粉尘层的面积，cm2；d粉尘层的厚度，粉尘层的厚度，cm。比表面积：比表面积：单位质量粉尘的总表面积称为比表面单位质量粉尘的总表面积称为比表面积（积（m m2 2/kg/kg）。）。比表面积与粒径成反比，粒径越小，比表面积与粒径成反比，粒径越小，比表面积越大。比表面积增大，强化比表面积越大。比表面积增大，强化了表面活性。它对粉尘的湿润、凝聚、了表面活性。它对粉尘的湿润、凝聚、附着以及燃烧和爆炸等性质都有明显附着以及燃烧和爆炸等性质都有明显的影响。的影响。5 1 5 1 粉尘的特性粉尘的特性爆炸性爆炸性能发生爆炸的粉尘称为可能发生爆炸的粉尘称为可爆尘。爆
10、尘。井下具有爆炸性的粉尘主井下具有爆炸性的粉尘主要是硫化粉尘和煤尘。要是硫化粉尘和煤尘。粉尘爆炸能产生高温、高粉尘爆炸能产生高温、高压压,同时生成大量的有毒同时生成大量的有毒有害气体有害气体,对安全生产有对安全生产有极大的危害，应注意采取极大的危害，应注意采取防爆、隔爆措施。防爆、隔爆措施。5 1 5 1 粉尘的特性粉尘的特性粉尘浓度测定粉尘浓度测定:防尘主要测定项目防尘主要测定项目:粉尘浓度粉尘浓度,粉尘物理性质粉尘物理性质(粒径粒径,分散度分散度,电性等电性等)以及粉尘游离二氧化硅含量。以及粉尘游离二氧化硅含量。滤膜测尘系统及浓度计算：滤膜测尘系统及浓度计算：5 1 5 1 粉尘的特性粉尘
11、的特性测定过程测定过程准备滤膜：准备滤膜：滤膜干燥、称量、编号。滤膜干燥、称量、编号。采采样样：安安装装采采样样器器系系统统、滤滤膜膜。确确定定采采样样位位置置，设设在在呼呼吸吸带带，采采样样高高度度距距地地面面1.5m1.5m左左右右。确确定定采采祥祥时时间间和和流流量量，一一般般不不应应小小于于10min10min，流流量量为为151540L40Lminmin，并并保保持持稳稳定定。应应使使所所采采粉粉尘尘量量不不少少于于1mg1mg，小小号号（=40mm=40mm）滤膜采样量不大于）滤膜采样量不大于10mg10mg。粉粉尘尘浓浓度度计计算算及及统统计计分分析析：包包括括干干燥燥、称称量、
12、浓度计算和统计分析量、浓度计算和统计分析5 1 5 1 粉尘的特性粉尘的特性除尘器评定指标除尘器评定指标:评定指标评定指标:评定除尘器工作性能的主要评定除尘器工作性能的主要指标有指标有:除尘效率除尘效率,阻力阻力,经济性等经济性等.除尘效率：系指除尘器捕集下来的粉尘除尘效率：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量与进入除尘器的粉尘量之比.根据根据总除尘效率总除尘效率,除尘器可分为除尘器可分为:低效除低效除尘器尘器(50(5080%),80%),中效除尘器中效除尘器(80(8095%)95%)和高效除尘器和高效除尘器(95%(95%以上以上).).5 2 5 2 除尘器总论除尘器总
13、论阻力：表示气流通过除尘器时的压力损失阻力：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据阻力大小除尘器可分为:低阻除尘器低阻除尘器(P500Pa),(P500Pa),中阻除尘器中阻除尘器(P=500(P=5002000Pa)2000Pa)和高阻除尘器和高阻除尘器(P=2000(P=200020000Pa).20000Pa).经济性：是评定除尘器的重要指标之一经济性：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它包括除尘器的设备费和运行维护费两部分分.在各种除尘器中在各种除尘器中,以电除尘器的设备以电除尘器的设备费最高费最高,袋式除尘器次之袋式除尘器次之,文氏管除
14、尘器文氏管除尘器,旋风除尘器最低旋风除尘器最低.除尘器评定指标除尘器评定指标:5 2 5 2 除尘器总论除尘器总论除尘机理除尘机理:所谓除尘所谓除尘,就是利用一定的外力作用使粉尘从空气就是利用一定的外力作用使粉尘从空气中分离出来中分离出来,它是一个物理过程它是一个物理过程.使粉尘从空气中使粉尘从空气中分离的作用力主要有分离的作用力主要有:机械力机械力:包括重力包括重力,离心力和惯性力离心力和惯性力;阻留作用阻留作用:包括介质的筛滤作用包括介质的筛滤作用,尘气绕流的接触尘气绕流的接触阻留作用和扩散接触阻留作用阻留作用和扩散接触阻留作用;凝聚作用凝聚作用:通过加湿通过加湿,蒸汽凝结蒸汽凝结,超声波
15、等作用超声波等作用,使细尘粒凝聚而从空气中分离使细尘粒凝聚而从空气中分离.静电力静电力:利用静电力使带电尘粒从空气中分离利用静电力使带电尘粒从空气中分离扩散：粒径小于扩散：粒径小于0.30.3微米的粉尘微米的粉尘5 2 5 2 除尘器总论除尘器总论根据除尘机理常将除尘器分为四大类根据除尘机理常将除尘器分为四大类:机械除尘器机械除尘器,过滤式除尘器过滤式除尘器,湿式除尘湿式除尘器和电除尘器器和电除尘器.根据净化要求不同，分为：根据净化要求不同，分为：粗净化：多为第一级净化粗净化：多为第一级净化中净化：用于通风除尘系统中净化：用于通风除尘系统,净化后浓度净化后浓度细净化：净化后浓度细净化：净化后浓
16、度=1=12mg/m2mg/m3 3超净化：超净化：1 1微米以下微米以下除尘器总类除尘器总类:5 2 5 2 除尘器总论除尘器总论除尘器总类除尘器总类:5 2 5 2 除尘器总论除尘器总论重力沉降室重力沉降室:利用粉尘的重力作用使粉尘沉降而从空利用粉尘的重力作用使粉尘沉降而从空气中分离出来气中分离出来.由于依靠重力分离作用由于依靠重力分离作用,因此必须分析因此必须分析确定出粉尘的沉降速度确定出粉尘的沉降速度Vs,Vs,然后根据沉降速度然后根据沉降速度VsVs确定沉降室的捕集确定沉降室的捕集最小粒径最小粒径dmin,dmin,沉降室的结构参数长沉降室的结构参数长l,l,宽宽B,B,高高H H5
17、 3 5 3 重力沉降室与惯性除尘器重力沉降室与惯性除尘器重力沉降室原理重力沉降室原理:5 3 5 3 重力沉降室与惯性除尘器重力沉降室与惯性除尘器重力沉降室原理重力沉降室原理:5 3 5 3 重力沉降室与惯性除尘器重力沉降室与惯性除尘器重力沉降室特点：重力沉降室特点：除尘效率：除尘效率：4070优点：简单、投资少、易维护优点：简单、投资少、易维护缺点：占地大，除尘效率低缺点：占地大，除尘效率低应用：初级除尘应用：初级除尘惯性除尘器：惯性除尘器：工作原理工作原理:利用尘粒在运动气流中具有的利用尘粒在运动气流中具有的惯性力惯性力,通过突然改变含尘气流的流动方向通过突然改变含尘气流的流动方向,或使
18、其与某种障碍物碰撞或使其与某种障碍物碰撞,使尘粒的运动轨使尘粒的运动轨迹偏离气体流线而达到分离的目的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这类除尘器适用于净化d20md20m非纤维性粉非纤维性粉尘尘.由于净化效率低由于净化效率低,常用作多级除尘中的常用作多级除尘中的初级除尘初级除尘.主要类型有主要类型有:碰撞式碰撞式,回转式和惰性式除尘回转式和惰性式除尘器器.5 3 5 3 重力沉降室与惯性除尘器重力沉降室与惯性除尘器惯性除尘器惯性除尘器结构与原理结构与原理:旋风除尘器的结旋风除尘器的结构由进气口构由进气口,圆筒体圆筒体,圆锥体圆锥体,排气管排气管,排尘装置组成排尘装置组成.其原
19、其原理为理为:当含尘气流由切线进口当含尘气流由切线进口进入除尘器后进入除尘器后,气流在除尘器气流在除尘器内作旋转运动内作旋转运动,气流中的尘粒气流中的尘粒在离心力作用下向外壁移动在离心力作用下向外壁移动,到达壁面到达壁面,并在气流和重力作并在气流和重力作用下沿壁落入灰斗而达到分离用下沿壁落入灰斗而达到分离的目的的目的.5 4 5 4 旋风除尘器旋风除尘器5 4 5 4 旋风除尘器旋风除尘器旋风除尘器内的流场旋风除尘器内的流场外涡旋外涡旋-沿外壁由上向下旋转运动的沿外壁由上向下旋转运动的气流气流.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.涡流涡流-由轴向速度与径向速度相互作
20、由轴向速度与径向速度相互作用形成的涡流用形成的涡流.包括上涡流包括上涡流-在旋风在旋风除尘器顶盖除尘器顶盖,排气管外面与筒体内壁之排气管外面与筒体内壁之间形成的局部涡流间形成的局部涡流,它可降低除尘效率它可降低除尘效率;下涡流下涡流-在除尘器纵向在除尘器纵向,外层及底部外层及底部形成的局部涡流形成的局部涡流.5 4 5 4 旋风除尘器旋风除尘器旋风除尘器内的速度分布压力规律为旋风除尘器内的速度分布压力规律为:外涡旋区外涡旋区:v:vt t1/n1/nr=cr=c。r,r,切向速度切向速度ut;ut;径向速径向速度度urur是向心的是向心的;轴向速度向下轴向速度向下n=0.5-0.8,n=0.5
21、-0.8,一般取一般取n=0.5n=0.5内涡旋区内涡旋区:v:vt t/r=c/r=c。r,r,切向速度切向速度ut;ut;径向径向速度速度urur是向外的是向外的;轴向速度向上轴向速度向上压力分布压力分布:轴向压力变化较小轴向压力变化较小;径向压力变化大径向压力变化大,外侧高外侧高,中心低中心低,轴心处为负压轴心处为负压.5 4 5 4 旋风除尘器旋风除尘器旋风除尘器的参数计算旋风除尘器的参数计算（1 1）临界粒径）临界粒径(分割粒径分割粒径):):所谓临界直径所谓临界直径,是指使离心力是指使离心力FlFl与向心气流作用力与向心气流作用力P P相等的相等的尘粒直径尘粒直径,从概率统计的观点
22、看从概率统计的观点看,这种尘粒这种尘粒的分离效率为的分离效率为50%,50%,因此临界直径用因此临界直径用dc50dc50表表示示.根据根据Fl=PFl=P即可推得即可推得dc50dc50的计算式的计算式.（2 2）除尘效率计算）除尘效率计算:根据除尘器的分级效根据除尘器的分级效率计算式率计算式,通过积分即可求出除尘器的总效通过积分即可求出除尘器的总效率率.（3 3）阻力计算阻力计算:按局部阻力计算式计算按局部阻力计算式计算5 4 5 4 旋风除尘器旋风除尘器 影响旋风除尘器性能的因素影响旋风除尘器性能的因素进口速度进口速度u:dc50,P,u:dc50,P,但但u u过大二过大二次扬尘增加次
23、扬尘增加,一般一般u=12u=1225m/s.25m/s.筒体直径筒体直径D,D,一般一般D0.8m;D0.8m;排管排管Dp,Dp,一般一般Dp=(0.5Dp=(0.50.6)D.0.6)D.筒体和锥体总高度筒体和锥体总高度H=5DH=5D为宜为宜,长锥体可提高效率长锥体可提高效率.除尘器下部的严密性除尘器下部的严密性,渗入外部空气渗入外部空气,可使效率显可使效率显著下降著下降.运行参数改变的影响运行参数改变的影响:处理风量处理风量,气温气温(气体粘度气体粘度),),粉尘密度等参数的变化粉尘密度等参数的变化,都影响除尘器的效率都影响除尘器的效率,通过实验结果可确定变化关系通过实验结果可确定变
24、化关系.5 4 5 4 旋风除尘器旋风除尘器 旋风除尘器类型旋风除尘器类型多管式旋风除尘器多管式旋风除尘器:由若干个并联的旋由若干个并联的旋风子组合在一个壳体内的除尘设备风子组合在一个壳体内的除尘设备.具具有处理风量大有处理风量大,除尘效率较高的特点除尘效率较高的特点.旁路式旋风除尘器旁路式旋风除尘器:设有旁路分离室设有旁路分离室,利用上旋涡分离粉尘利用上旋涡分离粉尘,从而提高除尘效从而提高除尘效率率.为了使除尘器顶部空间形成明显的为了使除尘器顶部空间形成明显的上旋涡上旋涡,进气口上沿离顶盖要相距一定进气口上沿离顶盖要相距一定的距离的距离.5 4 5 4 旋风除尘器旋风除尘器锥体弯曲的水平旋风
25、除尘器锥体弯曲的水平旋风除尘器:可节省占可节省占地面积地面积,简化管路系统简化管路系统.进口速度较大进口速度较大时时,除尘效率与立式的相差不大除尘效率与立式的相差不大.主要主要用于中小型锅炉的烟气除尘用于中小型锅炉的烟气除尘.扩散式旋风除尘器扩散式旋风除尘器:它是一种具有呈倒它是一种具有呈倒锥体形状的锥体锥体形状的锥体,并在锥体的底部装有并在锥体的底部装有反射屏的旋风除尘器反射屏的旋风除尘器.反射屏可防止上反射屏可防止上升气流卷起粉尘升气流卷起粉尘,从而提高除尘效率从而提高除尘效率.5 4 5 4 旋风除尘器旋风除尘器进口形式：进口形式：5 4 5 4 旋风除尘器旋风除尘器排灰装置：排灰装置：
26、5 4 5 4 旋风除尘器旋风除尘器湿式除尘原理：湿式除尘原理：湿式除尘的机理可概括为湿式除尘的机理可概括为两个方面两个方面:一是尘粒与水一是尘粒与水接触时直接被水捕获接触时直接被水捕获;二二是尘粒在水的作用下凝聚是尘粒在水的作用下凝聚性增加。这两种作用而使性增加。这两种作用而使粉尘从空气中分离出来。粉尘从空气中分离出来。水与含尘气流的接触主水与含尘气流的接触主要有三种形式要有三种形式:水滴、水水滴、水膜和气泡。膜和气泡。使尘粒与水接触的作用使尘粒与水接触的作用机理主要有机理主要有:惯性碰撞、惯性碰撞、截留和扩散。截留和扩散。5 55 5 湿式除尘器湿式除尘器（1 1）惯性碰撞）惯性碰撞:含尘
27、气流遇物体阻挡时含尘气流遇物体阻挡时,粗大的尘粗大的尘粒保持自身惯性运动而与物体发生碰撞粒保持自身惯性运动而与物体发生碰撞.衡量惯性衡量惯性碰撞效应的参数是惯性碰撞数碰撞效应的参数是惯性碰撞数(斯托克斯数斯托克斯数)Ni:)Ni:Ni=(Ni=(y y2 2c cc c)/(18dy)/(18dy)。NiNi值越大值越大,碰撞效率越碰撞效率越大大,液体捕尘效率越高液体捕尘效率越高.5 55 5 湿式除尘器湿式除尘器气体流线停滞流线Xd气流方向d0vpoXs12345 （2 2）截留）截留:尘粒随气流绕过液滴过程中尘粒随气流绕过液滴过程中,尘粒尘粒距液滴小于尘粒半径时距液滴小于尘粒半径时,尘粒即
28、与水滴碰撞而尘粒即与水滴碰撞而被截留被截留.截留参数截留参数NR=dc/dy.NRNR=dc/dy.NR值越大值越大,截留截留效率越大效率越大,液滴捕集效率越高液滴捕集效率越高.5 55 5 湿式除尘器湿式除尘器（3 3）扩散）扩散:微细粉尘在气体分子撞击下微细粉尘在气体分子撞击下,象象气体分子一样作布朗运动而发生扩散气体分子一样作布朗运动而发生扩散,并与并与水接触而从气流中分离水接触而从气流中分离.扩散参数扩散参数Ne=Uydy/D Ne=Uydy/D(其中其中D D为布朗扩散系数为布朗扩散系数).).扩散除尘效率随液扩散除尘效率随液体直径、尘粒直径、气体粘度和气液相对速体直径、尘粒直径、气
29、体粘度和气液相对速度的增大而减小度的增大而减小.扩散除尘效率随扩散除尘效率随NeNe的增大的增大而降低而降低.5 55 5 湿式除尘器湿式除尘器5 55 5 湿式除尘器湿式除尘器5 55 5 湿式除尘器湿式除尘器5 55 5 湿式除尘器湿式除尘器5 55 5 湿式除尘器湿式除尘器文丘里式文丘里式效率：效率：95以上以上液气比：液气比：0.261.30kg/m35 55 5 湿式除尘器湿式除尘器喷淋塔式喷淋塔式效率：效率：99以上以上液气比：液气比：0.672.68kg/m35 55 5 湿式除尘器湿式除尘器优点：优点：可同时除尘和除有害气体可同时除尘和除有害气体 结构简单，造价低结构简单，造价
30、低 能处理湿度大、温度高的能处理湿度大、温度高的气体气体缺点：缺点：能耗大，耗水量大能耗大，耗水量大有废液、泥浆处理问题有废液、泥浆处理问题在寒冷地区使用需防冻在寒冷地区使用需防冻5 6 5 6 过滤式除尘器过滤式除尘器袋式除尘器的除尘机理：袋式除尘器的除尘机理：主要依靠滤料表面形成的粉尘初层和集尘层主要依靠滤料表面形成的粉尘初层和集尘层进行过滤作用。它通过以下几种效应捕集粉进行过滤作用。它通过以下几种效应捕集粉尘。尘。1.1.筛滤效应筛滤效应:当粉尘的粒径比滤料空隙或当粉尘的粒径比滤料空隙或滤料上的初层孔隙大时滤料上的初层孔隙大时,粉尘便被捕集下来。粉尘便被捕集下来。2.2.惯性碰撞效应惯性
31、碰撞效应:含尘气体流过滤料时含尘气体流过滤料时,尘粒在惯性力作用下与滤料碰撞而被捕集。尘粒在惯性力作用下与滤料碰撞而被捕集。3.3.扩散效应扩散效应:徽细粉尘由于布朗运动与滤徽细粉尘由于布朗运动与滤料接触而被捕集。料接触而被捕集。5 6 5 6 过滤式除尘器过滤式除尘器5 6 5 6 过滤式除尘器过滤式除尘器 袋式除尘器的性能参数袋式除尘器的性能参数 1.1.除尘效率除尘效率:袋式除尘器的除尘效袋式除尘器的除尘效率与滤料表面的粉尘层有关率与滤料表面的粉尘层有关,滤料表滤料表面的粉尘初层比滤料起着更重要的捕面的粉尘初层比滤料起着更重要的捕集作用集作用,以滤料在不同运行状态下的以滤料在不同运行状态
32、下的分级除尘效率变化曲线即可看出这个分级除尘效率变化曲线即可看出这个结论结论.由于过滤过程复杂由于过滤过程复杂,难于从理难于从理论上求得袋式除尘器的除尘效率计算论上求得袋式除尘器的除尘效率计算式。式。5 6 5 6 过滤式除尘器过滤式除尘器2.2.过滤风速过滤风速:单位时间通过每平方米滤单位时间通过每平方米滤料表面积的空气体积料表面积的空气体积,即为过滤风速即为过滤风速,其其单位为单位为m3/mm3/m2 2 minmin。过滤风速对除尘器的性能有很大的影响过滤风速对除尘器的性能有很大的影响.过滤风速增大过滤风速增大,过滤阻力增大过滤阻力增大,除尘效率除尘效率下降下降,滤袋寿命降低滤袋寿命降低
33、;在低过滤风速的情在低过滤风速的情况下况下,阻力低阻力低,效率高效率高,但需设备尺寸增但需设备尺寸增大大.一般要求一般要求,细粉尘的过滤风速要比粗细粉尘的过滤风速要比粗粉尘的低粉尘的低,大除尘器的过滤风速要比小除大除尘器的过滤风速要比小除尘器的低。尘器的低。5 6 5 6 过滤式除尘器过滤式除尘器3.3.阻力阻力:袋式除尘器的阻力袋式除尘器的阻力()一般由除尘器的结构阻力一般由除尘器的结构阻力(g)g)、滤料阻力滤料阻力(o)o)和粉尘层阻力和粉尘层阻力(C)C)三部分组成三部分组成,即即 =g+g+o+o+C C结构阻力也称为机械阻力结构阻力也称为机械阻力,它与设备它与设备的进出口及内部通道
34、有关的进出口及内部通道有关.在正常过在正常过滤速度下滤速度下,该项阻力一般为该项阻力一般为200200500Pa500Pa.5 6 5 6 过滤式除尘器过滤式除尘器滤料阻力是指过滤粉尘前清洁滤料的阻力滤料阻力是指过滤粉尘前清洁滤料的阻力,它与它与过滤风速过滤风速F(m3/m2F(m3/m2 min)min)、空气动力粘度、空气动力粘度(Pa(Pa s)s)成正比成正比,即即 o=o o=o F F/60 Pa/60 Pa其中其中oo为滤料的阻力系数为滤料的阻力系数(1/m).(1/m).粉尘层阻力粉尘层阻力PcPc影响的因素较多影响的因素较多,它与过滤风它与过滤风速速UF,UF,空气动力粘度空
35、气动力粘度,粉尘层厚度粉尘层厚度c,c,粉尘粉尘密度密度cc成正比成正比.即即:Pc=mccPc=mcc UUF F/60 Pa/60 Pa其中其中mm为粉尘层的平均比阻为粉尘层的平均比阻(m/Kg),(m/Kg),它随粉尘它随粉尘粒径粒径,真密度及粉尘层内部空隙率的减小而增加真密度及粉尘层内部空隙率的减小而增加5 6 5 6 过滤式除尘器过滤式除尘器 袋式除尘器的基本结构袋式除尘器的基本结构1.1.清灰方式清灰方式:常用有以下几种清灰方常用有以下几种清灰方式式.（1 1）机械清灰）机械清灰:这是一种最简单的方这是一种最简单的方式式,它包括人工振打它包括人工振打,机械振打机械振打,高频高频振荡
36、等振荡等.清灰时清灰时,振打方式有水平振打振打方式有水平振打,垂直振打和快速振动垂直振打和快速振动.机械清灰简单机械清灰简单,但振动分布不均匀但振动分布不均匀,过滤风速低过滤风速低,对滤对滤袋损害较大袋损害较大.5 6 5 6 过滤式除尘器过滤式除尘器（2 2）逆气流清灰）逆气流清灰:它是采用室外或循环空气以与它是采用室外或循环空气以与含尘气流相反的方向通过滤袋含尘气流相反的方向通过滤袋,使滤袋上的尘块脱使滤袋上的尘块脱落落,掉入灰斗中掉入灰斗中.逆气流清灰有两种工作方式逆气流清灰有两种工作方式:反反吹风清灰和反吸风清灰吹风清灰和反吸风清灰.前者以正压将气流吹入滤前者以正压将气流吹入滤袋袋,后
37、者则是以负压将气流吸出滤袋后者则是以负压将气流吸出滤袋.清灰气流可清灰气流可以由主风机供给以由主风机供给,也可以单独设反吹也可以单独设反吹(吸吸)风机风机.这这种清灰方式气流分布比较均匀种清灰方式气流分布比较均匀,但清灰强度小但清灰强度小,过过滤风速不宜过大滤风速不宜过大.5 6 5 6 过滤式除尘器过滤式除尘器（3 3）脉冲喷吹清灰）脉冲喷吹清灰:它以压缩空气通过文氏管诱导它以压缩空气通过文氏管诱导周围的空气在极短的时间内喷入滤袋周围的空气在极短的时间内喷入滤袋,使滤袋产生使滤袋产生脉冲膨胀振动脉冲膨胀振动,同时在逆气流的作用下同时在逆气流的作用下,滤袋上的滤袋上的粉尘被剥落掉入灰斗粉尘被剥
38、落掉入灰斗.这种方式的清灰强度大这种方式的清灰强度大,可可以在过滤工作状态下进行清灰以在过滤工作状态下进行清灰,允许的过滤风速高允许的过滤风速高.（4 4）声波清灰）声波清灰:它是采用声波发生器使滤料产生附它是采用声波发生器使滤料产生附加的振动而进行清灰的加的振动而进行清灰的.5 6 5 6 过滤式除尘器过滤式除尘器 2.2.含尘气流进入滤袋的方向含尘气流进入滤袋的方向:有向外式和有向外式和向内式向内式.前者含尘气流首先进入滤袋内部前者含尘气流首先进入滤袋内部,由内向外过滤由内向外过滤,粉尘积于滤袋内表面粉尘积于滤袋内表面.向外向外式的滤袋外部为干净气体侧式的滤袋外部为干净气体侧,便于检查和换
39、便于检查和换袋袋.向内式的含尘气流由滤袋外部通过滤料向内式的含尘气流由滤袋外部通过滤料进入滤袋内进入滤袋内,净化后的气体由袋内排出净化后的气体由袋内排出.向向内式适用于脉冲喷吹和高压气流反吹的袋式内式适用于脉冲喷吹和高压气流反吹的袋式除尘器除尘器.5 6 5 6 过滤式除尘器过滤式除尘器3.3.除尘器内的压力除尘器内的压力:分有负压式和正压式分有负压式和正压式.前者前者的除尘系统中风机置于除尘器的后面的除尘系统中风机置于除尘器的后面,使除尘器处使除尘器处于负压于负压,含尘气流被吸入除尘器中进行净化含尘气流被吸入除尘器中进行净化.这种这种方式的特点是进入风机的气流是已经净化的气流可方式的特点是进
40、入风机的气流是已经净化的气流可以防止风机被磨损以防止风机被磨损.正压式的除尘系统中风机置于正压式的除尘系统中风机置于除尘器的前面除尘器的前面,除尘器在正压下工作除尘器在正压下工作.正压式的特正压式的特点是管道布置紧凑点是管道布置紧凑,对外壳结构的强度要求不高对外壳结构的强度要求不高,但风机易磨损但风机易磨损,不适用于浓度高不适用于浓度高,颗粒粗颗粒粗,硬度大硬度大,磨损性强的粉尘磨损性强的粉尘.5 6 5 6 过滤式除尘器过滤式除尘器 4.4.滤袋形状滤袋形状:有圆袋和扁袋有圆袋和扁袋.前者结前者结构简单构简单,便于清灰便于清灰.后者占空间小后者占空间小,单单位体积内所布置的过滤面积大位体积内
41、所布置的过滤面积大;但结构但结构和清灰较复杂和清灰较复杂,换袋困难换袋困难,滤袋与骨架滤袋与骨架的磨损较大的磨损较大.因此工业中大多采用圆袋因此工业中大多采用圆袋.5 6 5 6 过滤式除尘器过滤式除尘器 5.5.进气口位置进气口位置:有下进风式和上进风式有下进风式和上进风式.前者的含尘气流由除尘器下部、灰斗部分进前者的含尘气流由除尘器下部、灰斗部分进入除尘器内入除尘器内.该方式除尘器结构简单该方式除尘器结构简单,但气但气流方向与粉尘下落方向相反流方向与粉尘下落方向相反,容易使部分细粉容易使部分细粉尘返回滤袋表面上尘返回滤袋表面上,降低清灰效果降低清灰效果,设备阻设备阻力增加力增加.上进风式的
42、含气流由除尘器上部进上进风式的含气流由除尘器上部进入除尘器内入除尘器内.该方式的气流与粉尘下落方向该方式的气流与粉尘下落方向一致一致,下降的气流有助于清灰下降的气流有助于清灰,设备阻力可设备阻力可降低降低151530%,30%,除尘效率也有所提高除尘效率也有所提高.5 6 5 6 过滤式除尘器过滤式除尘器6.6.滤料滤料:要求滤料耐要求滤料耐温温,耐腐耐腐,耐磨耐磨,有足有足够的机械强度够的机械强度,除尘效除尘效率高率高,阻力低阻力低,使用寿使用寿命长命长,成本低等成本低等.5 6 5 6 过滤式除尘器过滤式除尘器脉冲反冲式脉冲反冲式常用袋式除尘器类型：常用袋式除尘器类型：1.1.简易清灰袋式
43、除尘器简易清灰袋式除尘器:特点是效率高特点是效率高,性能稳性能稳定定,结构简单结构简单,投资省投资省,对滤料要求不高对滤料要求不高,维修量维修量少少,滤袋寿命长滤袋寿命长,但过滤风速低但过滤风速低.2.2.大气反吹和振动联合清灰的袋式除尘器大气反吹和振动联合清灰的袋式除尘器:将风将风机反转机反转,在负压作用下形成反吹在负压作用下形成反吹,在弹簧作用下产在弹簧作用下产生微振动生微振动,使粉尘脱落使粉尘脱落.3.3.回转反吹袋式除尘器回转反吹袋式除尘器:滤袋为扁袋形滤袋为扁袋形,按圆形按圆形辐射状布置辐射状布置.由反吹风机提供反吹空气由反吹风机提供反吹空气,通过旋臂通过旋臂进行反吹进行反吹.4.4
44、.脉冲喷吹袋式除尘器脉冲喷吹袋式除尘器:由压缩空气反吹由压缩空气反吹,含尘含尘气流的运动方向为向内式气流的运动方向为向内式,粉尘阻留在袋外粉尘阻留在袋外.5 6 5 6 过滤式除尘器过滤式除尘器常用袋式除尘器类型：常用袋式除尘器类型：5 6 5 6 过滤式除尘器过滤式除尘器本部分内容：本部分内容：静电除尘器的原理静电除尘器的原理静电除尘器的结构与类型静电除尘器的结构与类型静电除尘器的性能静电除尘器的性能静电除尘器除尘效果的影响因素静电除尘器除尘效果的影响因素5.7 5.7 静电除尘器静电除尘器静电除尘器的静电除尘器的原理：原理：几个概念：几个概念：集尘极，放电极，电集尘极，放电极，电晕区，击穿
45、电压晕区，击穿电压 在正、负电极之间形成高在正、负电极之间形成高压电场压电场,使空气电离使空气电离,当含当含尘气体通过电场时尘气体通过电场时,粉尘被粉尘被荷电荷电,从而使尘粒向集尘极从而使尘粒向集尘极运动并沉积于集尘极上运动并沉积于集尘极上,使使气体得到净化。气体得到净化。5.7 5.7 静电除尘器静电除尘器静电除尘器的结构与类型静电除尘器的结构与类型5.7 5.7 静电除尘器静电除尘器5.7 5.7 静电除尘器静电除尘器静电除尘器的结构与类型静电除尘器的结构与类型静电除尘器的结构与类型静电除尘器的结构与类型静电除尘器的结构与类型静电除尘器的结构与类型静电除尘器的结构与类型静电除尘器的结构与类
46、型静电除尘器的结构与类型静电除尘器的结构与类型静电除尘器的性能静电除尘器的性能1.1.驱进速度驱进速度尘气尘气WV驱进速度：尘粒在静电力的作用下向集尘板运动的速度驱进速度：尘粒在静电力的作用下向集尘板运动的速度5.7 5.7 静电除尘器静电除尘器静电除尘器性能参数计算静电除尘器性能参数计算理理论论驱驱进进速速度度：当当粉粉尘尘所所受受的的静静电电力力与与空空气气阻阻力力相相等等时时，粉粉尘的横向运动速度即为理论驱进速度。尘的横向运动速度即为理论驱进速度。粉尘所受的静电力为：粉尘所受的静电力为：Pe=q E其中其中q为粉尘所带的电荷量，为粉尘所带的电荷量，E为电场强度。为电场强度。粉尘在横向运动
47、所受的空气阻力为：粉尘在横向运动所受的空气阻力为：Pr=3W dc其其中中为为空空气气动动力力粘粘度度，dc为为粉粉尘尘直直径径，W即即为为理理论论驱驱进进速速度。度。根根 据据 定定 义义，Pe=Pr 即即 得得 理理 论论 驱驱 进进 速速 度度 的的 计计 算算 式式 为为：W=qE/(3dc)2.2.效率计算：对一定的电除尘器，通过试验测出其效率效率计算：对一定的电除尘器，通过试验测出其效率o，其处理量为其处理量为Lo，设除尘器的总集尘面积为，设除尘器的总集尘面积为Ao，则效率公式为：，则效率公式为：=1-exp(-A W/L)。5.7 5.7 静电除尘器静电除尘器影响电除尘效果的因素
48、影响电除尘效果的因素1.1.粉尘的比电阻粉尘的比电阻:比电阻在比电阻在10410410111011cmcm之间的粉尘之间的粉尘,电除尘效果好电除尘效果好.当粉尘比电阻小于当粉尘比电阻小于104104cmcm时时,由于粉尘导电性能好由于粉尘导电性能好,到达集尘极后到达集尘极后,释放负电荷的时间快释放负电荷的时间快,容易感应出与集尘极同性的正电荷容易感应出与集尘极同性的正电荷,由于同性相斥由于同性相斥而使而使 粉尘形成沿极板表面跳动前进粉尘形成沿极板表面跳动前进,降低除尘效率降低除尘效率.当粉尘比电阻大于当粉尘比电阻大于10111011cmcm时时,粉尘释放负电荷慢粉尘释放负电荷慢,粉尘层内形成较
49、强的电场强度而使粉粉尘层内形成较强的电场强度而使粉尘空隙中的空气电离尘空隙中的空气电离,出现反电晕现象出现反电晕现象.正离子向负极运动过程中与负离正离子向负极运动过程中与负离子中和子中和,而使除尘效率下降而使除尘效率下降.影响比电阻的因素有烟气的温度和湿度影响比电阻的因素有烟气的温度和湿度.2.2.气体含尘浓度气体含尘浓度:粉尘浓度过高粉尘浓度过高,粉尘阻挡离子运动粉尘阻挡离子运动,电晕电流降低电晕电流降低,严重时为零严重时为零,出现电晕闭塞出现电晕闭塞,除尘效果急剧恶化除尘效果急剧恶化.3.3.气流速度气流速度:随气流速度的增大随气流速度的增大,除尘效率降低除尘效率降低,其原因是其原因是,风
50、速增大风速增大,粉尘在除尘器内停留的时间缩短粉尘在除尘器内停留的时间缩短,荷电的机会降低荷电的机会降低.同时同时,风速增大二次风速增大二次扬尘量也增大扬尘量也增大.5.7 5.7 静电除尘器静电除尘器静电除尘器除尘效果的影响因素静电除尘器除尘效果的影响因素5.7 5.7 静电除尘器静电除尘器静电除尘器除尘效果的影响因素静电除尘器除尘效果的影响因素5.7 5.7 静电除尘器静电除尘器5.7 5.7 静电除尘器静电除尘器 在设计中选择除尘器时应考虑以下匹配问题在设计中选择除尘器时应考虑以下匹配问题:1.1.除尘器出口净化后气体的粉尘浓度要与环除尘器出口净化后气体的粉尘浓度要与环保规定的排放浓度要求