暖通空調第六章 全空氣系統(tǒng)與空氣水系統(tǒng) (2)

1、第九章第九章 懸浮顆粒與有害氣體凈化懸浮顆粒與有害氣體凈化9-1 9-1 工業(yè)建筑的除塵系統(tǒng)工業(yè)建筑的除塵系統(tǒng)一、一、工業(yè)建筑的除塵系統(tǒng)的組成工業(yè)建筑的除塵系統(tǒng)的組成1、定義：捕獲和凈化生產工藝過程中產生的粉塵的局部機械排風系統(tǒng)。2、種類：冶金工業(yè)中的轉爐、回轉爐，手爐等。 機械工業(yè)中的鑄造、混砂、清砂等。 建材工業(yè)中的水泥、石棉、玻璃等。 輕工業(yè)中的橡膠加工、茶葉加工、羽絨制品等除塵系統(tǒng)。上述除塵系統(tǒng)各有特點，無法一一列舉。4、系統(tǒng)實例：圖9-1鑄造車間清理工段砂輪機組的除塵系統(tǒng)，砂輪機排塵罩（捕集含塵氣體）沉降方箱（大顆沉降）風道除塵器（細小粉塵凈化）風機排出5、完整除塵方法的工作過程：（

2、1）用排塵捕集工藝過程產生的含塵氣體；（2）捕集的含塵氣體在風機作用下，沿風道輸送至除塵設備；（3）在除塵設備中將粉塵分離出來；（4）凈化后氣體排至大氣；（5）收集與處理分離出來的粉塵。6、系統(tǒng)組成：排塵罩、風管、風機、除塵設備、收集輸送粉塵設備二、除塵系統(tǒng)劃分的原則二、除塵系統(tǒng)劃分的原則 系統(tǒng)不宜過大，吸塵點不宜過多，通常為56個，最多不宜超過20個，當吸塵點相距較遠時應分別設置系統(tǒng)。 溫濕度不同的含塵氣體，當混合后可能導致風管內結露時，分設系統(tǒng)。 同時工作但粉塵種類不同，當工藝允許不同粉塵混合回收或粉塵無回收價值，可合設系統(tǒng)。 同一工序中有多點并列設備，不一定同時工作，不宜劃分為同一系統(tǒng)，

3、若需把并列設備的排風劃分為一個系統(tǒng)，系統(tǒng)的總排風量應按各排風點同時工作計算。三、三、除塵系統(tǒng)的風道除塵系統(tǒng)的風道 風速較高，常采用圓形風道，直徑較小，但為防風管堵塞，直徑不宜小于下列數據：見P234。 若吸塵點較多時，常用大斷面集氣管連接各支管，見圖9-2，集氣管內風速不宜超過3m/s。集氣管下部設卸灰裝置。 為防止粉塵在風管內沉積，系統(tǒng)風管盡可能垂直或傾斜，與水平面夾角最好大于45，如必須水平敷設時，需設置清掃口。 要求水平平衡性好，并聯管絡水力計算，一般通風系統(tǒng)要求兩支管壓力損失不超過15%，除塵系統(tǒng)要求不超過10%。四、四、除塵風管中的風速除塵風管中的風速 風速大小的考慮因素：系統(tǒng)徑路性

4、，風速過大對設備和管道的磨損，風速過小，粉塵沉積。 最低風速，表9-1五、五、除塵系統(tǒng)粉塵的收集和處理除塵系統(tǒng)粉塵的收集和處理 為保障系統(tǒng)正常運行，防止再次污染，應對收集下來粉塵妥善處理。原則是減少二次揚塵，保護環(huán)境與回收利用。根據生產工藝條件，粉塵性質，回收利用價值，可采用就地回收，集中回收處理和集中廢棄等方式。 干式除塵器排出粉塵的處理方式 就地回收：就地回收：除塵器排塵管直接將粉塵卸至生產設備內。特點：不需設粉塵處理設備，維修管理簡單，但易于產生二次揚塵。適用于粉塵有回收價值，靠重力能自由落回生產設備的場合。 集中處理：集中處理：利用機械或全力輸送將各除塵器卸下粉塵集中到預定地點集中處理

5、。特點：需運輸設備，有時還設加濕設備，維護管理工作量大；有利于粉塵回收利用，與就地回收相比，二次揚塵易于控制。適用與卸塵點多，量大，不能就地納入工藝流轉回收的場合。 人工清灰：適用于卸塵量小，不直接回收利用或無回收價值的場合。 濕式除塵器的含塵污水處理方式 分散機械處理分散機械處理：除塵器本體或下部集水坑設刮泥機，將扒出塵泥就地納入工藝轉移或運往他地。刮泥機需經常管理和維修。適用于除塵器數量少，但產品除塵設備排塵量大場合。 集中機械處理：全廠含塵污水納入集中處理系統(tǒng)，使粉塵沉淀，濃縮，用抓泥斗，刮泥機將塵泥清出，納入工藝或運往他地。特點：污水處理設備復雜，可集中維修管理，但工作量大，適用于大、

6、中型廠礦除塵器數量較多，含塵污水量大場合。9-29-2懸浮顆粒分離機理和設備分類懸浮顆粒分離機理和設備分類一、懸浮顆粒分離機理一、懸浮顆粒分離機理 重力，依靠重力使氣流中塵粒自然沉降，局限于分離50100m以上的粉塵。 離心力，含塵氣體做圓周運動時，由于離心力作用，粉塵和空氣會產生相對運動，用于10m以上塵粒。 慣性碰撞，氣流在運動中遇到物體阻擋（擋板、水滴）要改變方向繞流，細小塵粒會沿氣體流線一起運動，質量較大或速度較大塵粒，由于慣性，來不及隨氣流一起繞過物體，脫離流線向物體靠近，碰撞在物體上沉積下來 接觸阻留，某尺寸塵粒沿氣流流線剛好一起運動到物體（纖維或液滴）表面附近，與物體發(fā)生接觸被阻

7、留。 擴散，由于氣體分子熱運動對塵粒的運動產生塵粒的布朗運動，越小的塵粒越顯著。對于0.3m的塵粒，是一個很重要的機理，大于0.3m布朗運動減弱，不是以靠布朗運動使其碰撞到物體上面去。 靜電力，氣流中塵粒帶有電荷，可通過靜電使它分離，自然狀態(tài)下，塵粒帶電量很小，要得到好的除塵效果，必須設置專門的高壓電場，使所有的塵粒都充分充電。 凝聚，不是一種直接除塵機理。通過超聲波，蒸汽凝結，加濕等凝聚作用，可以使微小粒子凝聚增大，再用一般除塵方法去除。 篩濾作用，當塵粒尺寸大于纖維網孔尺寸而被阻留下來。 懸浮微粒捕集設備的分類懸浮微粒捕集設備的分類微粒捕集分為：工業(yè)除塵器，空氣過濾器 工業(yè)除塵器：指凈化由

8、工藝生產設備或爐窯排出的含塵氣體的設備，工業(yè)建筑除塵系統(tǒng)的主要設備，效率直接影響排氣粉塵濃度，影響周圍環(huán)境衛(wèi)生條件好壞。 空氣過濾器：空調和凈化系統(tǒng)中的主要設備，運行狀況影響室內空氣品質。根據主要的除塵機理的不同，分為六類1.重力除塵，重力沉降器；2. 慣性除塵，慣性除塵器；3. 離心力除塵，旋風除塵器；4. 過濾除塵，袋式，顆粒層，纖維過濾器，紙過濾器5. 洗滌除塵，自激式除塵器，旋風水水膜，旋風噴淋6. 靜電除塵，電除塵器。根據氣體凈化程度，可分為四類1.粗凈化，主要除掉粗大的塵粒，一般用作多級除塵的第一級2. 中凈化，用于通風除塵系統(tǒng)，要求凈化后空氣含塵濃度不超過100200mg/ 3.

9、 細凈化，主要用于通風，空調系統(tǒng)和再循環(huán)系統(tǒng)，要求凈化后空氣含塵濃度不超過12mg/ 。4. 超凈化，主要除掉1m以下細小塵粒，用于潔凈空調系統(tǒng)，凈化后空氣含塵濃度視工藝要求而定。根據過濾器效率，可分為五類1.初效過濾器，作用是除掉5m以上的沉降性塵粒和各種異物，在凈化空調中作為預過濾器，以保護中、高效過濾器。在空調系統(tǒng)中作進風過濾器。2.中效過濾器，主要作用除掉110m的懸浮塵粒，在凈化空調和局部凈化設備中作為中間過濾器，以減少高效過濾器負擔，延長高效過濾器壽命。3. 高中效過濾器，能較好除去1m以上的粉塵粒子，可作凈化空調的中間過濾器和一般送風系統(tǒng)的末端過濾器。4.亞高效過濾器，能較好除去

10、0.5m以上的粉塵粒子，可作凈化空調系統(tǒng)的中間過濾器和低級別凈化空調系統(tǒng)（可見表12-1）的末端過濾器。5. 高效過濾器，主要用于濾掉0.5m以下的亞微米級塵粒，這些塵粒用初效或中效不能過濾掉或很難，高效是凈化空調系統(tǒng)的終端過濾設備和凈化設備的核心。9-39-3除塵器與空氣過濾器的技術性能指標除塵器與空氣過濾器的技術性能指標除塵器技術性能指標：除塵效率，壓力降和處理氣體量?？諝膺^濾器技術性能指標：過濾效率，壓降和容塵量。一、一、 除塵效率除塵效率工程設計中一般采用除塵器全效率和分級效率兩種表達方式 全效率1、定義：在一定的運行情況下，除塵器除下的粉塵量與進入除塵器的粉塵量之百分比。2、質量法計

11、算式： 式（9-1）要通過稱重求得全效率，稱為質量法。但在現場無法直接測出進入除塵器的粉塵量，因此應先測出除塵器進出口氣體中的含塵濃度和風量，再按下式計算。%100*.icMM3、濃度法計算式：如果除塵器結構嚴密，沒有漏風，則 上式為求全效率的方法稱為濃度法。4、除塵器串聯的總效率：實際除塵工程中，為使排出室外空氣含塵濃度達到排放標準，常將兩個除塵器串聯在同一個系統(tǒng)上，總效率為=1+2（1-1）=1-（1-1）（1-2 注意：兩個型號相同的除塵器運行時，因工況不同，1、2不相同。%100*.iiooiiCVCVCV%100*ioiCCC 穿透率 除塵器效率是評價除塵器性能的重要指標之一，但是有

12、時兩臺除塵器的全效率分別為99%和99.5%，兩者基本一樣，除塵效果差別不大。但從排出氣體的含塵量看，差別很大，前者排入大氣中的粉塵量比后者高出一倍。因此，又引出穿透率P來描述除塵器的除塵效果。 定義：除塵器出口粉塵排出量與入口粉塵的進入量的百分比。%100*.iioOCVCVP 分級效率 粉塵粒徑大小直接影響除塵器全效率的大小。如有的旋風除塵器處理40m以上的粉塵時，效率接近100%，處理5m以下粉塵時，效率會下降到40%左右。因此，只給出全效率對工程設計沒意義。正確評價除塵器的除塵效果，就必須按粒徑標定除塵器效率，稱為分級效率。 定義：除塵器對某一粒經dc或粒徑范圍dc內粉塵的除塵效率。

13、全效率與分級效率的關系%100*.iccMMnnnnn.2211二、二、除塵器的阻力除塵器的阻力 也是評價除塵器的重要指標之一。關系除塵器能量消耗和除塵系統(tǒng)中風機的選擇。 阻力大?。鹤枇Υ笮。旱扔诔龎m器進、出口氣流的全壓絕對值之差。若出入口管道直徑相同時，可直接用靜壓差表示。 阻力計算：22oP 三、三、 除塵器處理氣體量除塵器處理氣體量 評價除塵器處理能力大小的重要技術指標。一般用體積流量（ m3/s或m3 /h）表示，也有用質量流量（kg/s或kg/h）表示。 空氣過濾器通過風量的能力分別用面速和濾速來表示。 面速是指空氣過濾器斷面上通過氣流的速度m/s，而濾速指濾料凈面積上的通過氣流的速

14、度，一般以cm/s。反映通過能力。 除塵器性能指標，除了除塵器效率，阻力和處理氣體量外，還有耐溫性，耐腐蝕性，耗鋼量，耗水量等。選擇時需結合考慮。四、四、空氣過濾器的過濾效率空氣過濾器的過濾效率表現空氣過濾器性能的重要指標之一。單級效率為：當被過濾器氣體中的含塵濃度用不同方式表示時過濾器會有不同的過濾效率。計重 效率，當被過濾氣體中的含塵濃度以質量濃度（g/m3 ）來表示，效率為計重效率，此法只適用于初效，中效和亞高效過濾器，而高效過濾器的穿透率小，就無法采用計重效率。計數效率，當被過濾氣體中的含塵濃度以計數濃度（粒/L）來表示，則效率為計數效率。計數效率的塵源可以是大氣塵，也可以是DOP霧。

15、采用大氣塵粒子計數測量粒子濃度時稱為大氣塵計數率，采用DOP粒子計數稱為DOP計數效率。鈉焰效率，以氯化鈉固體粒子作塵源。氯化鈉固體粒子在氯焰中燃燒，通過光電火焰光度計測得氯化鈉粒子濃度，根據過濾器前后采樣濃度求得效率，它適用于中高效過濾器。%100*)1 (%100*)1 (PCCCCCioioi五、五、過濾器阻力過濾器阻力 包括濾料阻力和結構（如框架，分隔片，及保護面層等） 在額定風量下新過濾器的阻力稱為初阻力。 一般取過濾器初阻力的兩端作為終阻力，水力計算按終 阻力計算，送風機以保證不因積塵而影響系統(tǒng)正常風量。六、六、過濾器的容塵量過濾器的容塵量 定義：在額定風量下，過濾器的阻力達到終阻

16、力時，其所容納的塵?？傎|量，稱為容塵量。 容塵量大小：取決于濾料性質和粒子特性（粒子的組成、形狀、粒徑、密度、粘滯性及濃度等）。容塵量變化很大。nuP 9-49-4 空氣過濾器空氣過濾器空氣過濾器的類型，根據濾塵機理不同，主要有空氣過濾器的類型，根據濾塵機理不同，主要有三種類型：粘性填料過濾器、干式纖維過濾器、三種類型：粘性填料過濾器、干式纖維過濾器、靜電過濾器靜電過濾器粘性填料過濾器粘性填料過濾器 特點：其填料有金屬網格、玻璃絲、金屬絲特點：其填料有金屬網格、玻璃絲、金屬絲等。等。 機理：填料上浸涂粘性油，當含塵空氣流經機理：填料上浸涂粘性油，當含塵空氣流經填料時，沿填料的空隙通道進行多次曲

17、折運填料時，沿填料的空隙通道進行多次曲折運動，塵粒在慣性力作用下，偏離氣流方向，動，塵粒在慣性力作用下，偏離氣流方向，并碰到粘性油上被粘住、捕獲。并碰到粘性油上被粘住、捕獲。干式纖維過濾器干式纖維過濾器 特點：其濾料有玻璃纖維、合成纖維、石棉特點：其濾料有玻璃纖維、合成纖維、石棉纖維及其濾布或濾紙。纖維及其濾布或濾紙。 機理：攔截（接觸阻留）作用、慣性（撞擊）機理：攔截（接觸阻留）作用、慣性（撞擊）作用、擴散作用、重力作用、靜電作用作用、擴散作用、重力作用、靜電作用靜電過濾器靜電過濾器 特點：電過濾器、高壓發(fā)生器、控制盒、清特點：電過濾器、高壓發(fā)生器、控制盒、清洗用水系統(tǒng)等組成，可以過濾掉洗用

18、水系統(tǒng)等組成，可以過濾掉10m10m10m的塵粒。通常用于新風過濾。的塵粒。通常用于新風過濾。中效過濾器中效過濾器 濾材：玻璃纖維（直徑比初效的?。?、人造纖維濾材：玻璃纖維（直徑比初效的小）、人造纖維（滌綸、丙綸、晴綸）等合成的無紡布、中或細孔聚（滌綸、丙綸、晴綸）等合成的無紡布、中或細孔聚乙烯泡沫塑料，乙烯泡沫塑料， 用途：過濾對象是用途：過濾對象是110m110m的塵粒。通常用于新風的塵粒。通常用于新風及回風過濾。及回風過濾。高效過濾器高效過濾器 濾材：超細玻璃纖維濾紙，孔隙非常小濾材：超細玻璃纖維濾紙，孔隙非常小 用途：過濾對象是用途：過濾對象是1m1m以下的塵粒。通常用于以下的塵粒。通

19、常用于凈化空調系統(tǒng)的中間過濾器、終端過濾器、生物潔凈化空調系統(tǒng)的中間過濾器、終端過濾器、生物潔凈室。凈室。 袋式除塵器的除塵機理：袋式除塵器的除塵機理： 主要依靠濾料表面形成的粉塵初層和集塵層主要依靠濾料表面形成的粉塵初層和集塵層進行過濾作用。它通過以下幾種效應捕集粉進行過濾作用。它通過以下幾種效應捕集粉塵。塵。 1. 1. 篩濾效應篩濾效應: : 當粉塵的粒徑比濾料空隙或當粉塵的粒徑比濾料空隙或濾料上的初層孔隙大時濾料上的初層孔隙大時, , 粉塵便被捕集下來。粉塵便被捕集下來。 2. 2. 慣性碰撞效應慣性碰撞效應: : 含塵氣體流過濾料時含塵氣體流過濾料時, , 塵粒在慣性力作用下與濾料碰

20、撞而被捕集。塵粒在慣性力作用下與濾料碰撞而被捕集。 3. 3. 擴散效應擴散效應: : 微細粉塵由于布朗運動與濾微細粉塵由于布朗運動與濾料接觸而被捕集。料接觸而被捕集。9-5 袋式除塵器袋式除塵器 袋式除塵器的性能參數袋式除塵器的性能參數 1. 1. 除塵效率除塵效率: : 袋式除塵器的除塵效袋式除塵器的除塵效率與濾料表面的粉塵層有關率與濾料表面的粉塵層有關, , 濾料表濾料表面的粉塵初層比濾料起著更重要的捕面的粉塵初層比濾料起著更重要的捕集作用集作用, , 以濾料在不同運行狀態(tài)下的以濾料在不同運行狀態(tài)下的分級除塵效率變化曲線即可看出這個分級除塵效率變化曲線即可看出這個結論結論. . 由于過濾

21、過程復雜由于過濾過程復雜, , 難于從理難于從理論上求得袋式除塵器的除塵效率計算論上求得袋式除塵器的除塵效率計算式。式。 2. 2. 過濾風速過濾風速: : 單位時間通過每平方米濾單位時間通過每平方米濾料表面積的空氣體積料表面積的空氣體積, , 即為過濾風速即為過濾風速, , 其其單位為單位為m3/mm3/m2 2 minmin。 過濾風速對除塵器的性能有很大的影響過濾風速對除塵器的性能有很大的影響. . 過濾風速增大過濾風速增大, , 過濾阻力增大過濾阻力增大, , 除塵效率除塵效率下降下降, , 濾袋壽命降低濾袋壽命降低; ; 在低過濾風速的情在低過濾風速的情況下況下, , 阻力低阻力低,

22、 , 效率高效率高, , 但需設備尺寸增但需設備尺寸增大大. . 一般要求一般要求, , 細粉塵的過濾風速要比粗細粉塵的過濾風速要比粗粉塵的低粉塵的低, , 大除塵器的過濾風速要比小除大除塵器的過濾風速要比小除塵器的低。塵器的低。 3. 3. 阻力阻力: : 袋式除塵器的阻力袋式除塵器的阻力() )一般由除塵器的結構阻力一般由除塵器的結構阻力(g)g)、濾料阻力濾料阻力(o)o)和粉塵層阻力和粉塵層阻力(C)C)三部分組成三部分組成, , 即即 = = g + g + o + o + C C 結構阻力也稱為機械阻力結構阻力也稱為機械阻力, , 它與設備它與設備的進出口及內部通道有關的進出口及內

23、部通道有關. . 在正常過在正常過濾速度下濾速度下, , 該項阻力一般為該項阻力一般為200200500Pa500Pa. 濾料阻力是指過濾粉塵前清潔濾料的阻力濾料阻力是指過濾粉塵前清潔濾料的阻力, , 它它與過濾風速與過濾風速F(m3/m2F(m3/m2 min)min)、空氣動力粘度、空氣動力粘度(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為濾料的阻力系數為濾料的阻力系數(1/m).(1/m). 粉塵層阻力粉塵層阻力PcPc影響的因素較多影響的因素較多, , 它與過濾風它與過濾風速速UF, UF, 空氣動力粘度空氣動力粘

24、度, , 粉塵層厚度粉塵層厚度c, c, 粉塵粉塵密度密度cc成正比成正比. . 即即: : Pc= mccPc= mcc UUF F/60 Pa/60 Pa 其中其中mm為粉塵層的平均比阻為粉塵層的平均比阻(m/Kg), (m/Kg), 它隨粉塵它隨粉塵粒徑粒徑, , 真密度及粉塵層內部空隙率的減小而增真密度及粉塵層內部空隙率的減小而增加加 袋式除塵器的基本結構袋式除塵器的基本結構 1. 1. 清灰方式清灰方式: : 常用有以下幾種清灰方常用有以下幾種清灰方式式. . （1 1）機械清灰）機械清灰: : 這是一種最簡單的方這是一種最簡單的方式式, , 它包括人工振打它包括人工振打, , 機械

25、振打機械振打, , 高頻高頻振蕩等振蕩等. . 清灰時清灰時, , 振打方式有水平振打振打方式有水平振打, , 垂直振打和快速振動垂直振打和快速振動. . 機械清灰簡單機械清灰簡單, , 但振動分布不均勻但振動分布不均勻, , 過濾風速低過濾風速低, , 對濾對濾袋損害較大袋損害較大. . （2 2）逆氣流清灰）逆氣流清灰: : 它是采用室外或循環(huán)空氣以與它是采用室外或循環(huán)空氣以與含塵氣流相反的方向通過濾袋含塵氣流相反的方向通過濾袋, , 使濾袋上的塵塊脫使濾袋上的塵塊脫落落, , 掉入灰斗中掉入灰斗中. . 逆氣流清灰有兩種工作方式逆氣流清灰有兩種工作方式: : 反反吹風清灰和反吸風清灰吹風

26、清灰和反吸風清灰. . 前者以正壓將氣流吹入濾前者以正壓將氣流吹入濾袋袋, , 后者則是以負壓將氣流吸出濾袋后者則是以負壓將氣流吸出濾袋. . 清灰氣流可清灰氣流可以由主風機供給以由主風機供給, , 也可以單獨設反吹也可以單獨設反吹( (吸吸) )風機風機. . 這這種清灰方式氣流分布比較均勻種清灰方式氣流分布比較均勻, , 但清灰強度小但清灰強度小, , 過過濾風速不宜過大濾風速不宜過大. . （3 3）脈沖噴吹清灰）脈沖噴吹清灰: : 它以壓縮空氣通過文氏管誘它以壓縮空氣通過文氏管誘導周圍的空氣在極短的時間內噴入濾袋導周圍的空氣在極短的時間內噴入濾袋, , 使濾袋產使濾袋產生脈沖膨脹振動生

27、脈沖膨脹振動, , 同時在逆氣流的作用下同時在逆氣流的作用下, , 濾袋上濾袋上的粉塵被剝落掉入灰斗的粉塵被剝落掉入灰斗. . 這種方式的清灰強度大這種方式的清灰強度大, , 可以在過濾工作狀態(tài)下進行清灰可以在過濾工作狀態(tài)下進行清灰, , 允許的過濾風速允許的過濾風速高高. . （4 4）聲波清灰）聲波清灰: : 它是采用聲波發(fā)生器使濾料產生它是采用聲波發(fā)生器使濾料產生附加的振動而進行清灰的附加的振動而進行清灰的. . 2. 2. 含塵氣流進入濾袋的方向含塵氣流進入濾袋的方向: : 有向外式和有向外式和向內式向內式. . 前者含塵氣流首先進入濾袋內部前者含塵氣流首先進入濾袋內部, , 由內向外

28、過濾由內向外過濾, , 粉塵積于濾袋內表面粉塵積于濾袋內表面. . 向外向外式的濾袋外部為干凈氣體側式的濾袋外部為干凈氣體側, , 便于檢查和換便于檢查和換袋袋. . 向內式的含塵氣流由濾袋外部通過濾料向內式的含塵氣流由濾袋外部通過濾料進入濾袋內進入濾袋內, , 凈化后的氣體由袋內排出凈化后的氣體由袋內排出. . 向向內式適用于脈沖噴吹和高壓氣流反吹的袋式內式適用于脈沖噴吹和高壓氣流反吹的袋式除塵器除塵器. 3. 3. 除塵器內的壓力除塵器內的壓力: : 分有負壓式和正壓式分有負壓式和正壓式. . 前者前者的除塵系統(tǒng)中風機置于除塵器的后面的除塵系統(tǒng)中風機置于除塵器的后面, , 使除塵器處使除塵

29、器處于負壓于負壓, , 含塵氣流被吸入除塵器中進行凈化含塵氣流被吸入除塵器中進行凈化. . 這種這種方式的特點是進入風機的氣流是已經凈化的氣流可方式的特點是進入風機的氣流是已經凈化的氣流可以防止風機被磨損以防止風機被磨損. . 正壓式的除塵系統(tǒng)中風機置于正壓式的除塵系統(tǒng)中風機置于除塵器的前面除塵器的前面, , 除塵器在正壓下工作除塵器在正壓下工作. . 正壓式的特正壓式的特點是管道布置緊湊點是管道布置緊湊, , 對外殼結構的強度要求不高對外殼結構的強度要求不高, , 但風機易磨損但風機易磨損, , 不適用于濃度高不適用于濃度高, , 顆粒粗顆粒粗, , 硬度大硬度大, , 磨損性強的粉塵磨損性

30、強的粉塵. . 4. 4. 濾袋形狀濾袋形狀: : 有圓袋和扁袋有圓袋和扁袋. . 前者結前者結構簡單構簡單, , 便于清灰便于清灰. . 后者占空間小后者占空間小, , 單單位體積內所布置的過濾面積大位體積內所布置的過濾面積大; ; 但結構但結構和清灰較復雜和清灰較復雜, , 換袋困難換袋困難, , 濾袋與骨架濾袋與骨架的磨損較大的磨損較大. . 因此工業(yè)中大多采用圓袋因此工業(yè)中大多采用圓袋. . 5. 5. 進氣口位置進氣口位置: : 有下進風式和上進風式有下進風式和上進風式. . 前者的含塵氣流由除塵器下部、灰斗部分進前者的含塵氣流由除塵器下部、灰斗部分進入除塵器內入除塵器內. . 該方

31、式除塵器結構簡單該方式除塵器結構簡單, , 但氣但氣流方向與粉塵下落方向相反流方向與粉塵下落方向相反, ,容易使部分細容易使部分細粉塵返回濾袋表面上粉塵返回濾袋表面上, , 降低清灰效果降低清灰效果, , 設備設備阻力增加阻力增加. . 上進風式的含氣流由除塵器上部上進風式的含氣流由除塵器上部進入除塵器內進入除塵器內. . 該方式的氣流與粉塵下落方該方式的氣流與粉塵下落方向一致向一致, , 下降的氣流有助于清灰下降的氣流有助于清灰, , 設備阻力設備阻力可降低可降低151530%, 30%, 除塵效率也有所提高除塵效率也有所提高. . 6. 6. 濾料濾料: : 要求濾料耐要求濾料耐溫溫, ,

32、 耐腐耐腐, , 耐磨耐磨, , 有足有足夠的機械強度夠的機械強度, , 除塵效除塵效率高率高, , 阻力低阻力低, , 使用壽使用壽命長命長, , 成本低等成本低等. . 脈沖反沖式脈沖反沖式 常用袋式除塵器類型：常用袋式除塵器類型： 1. 1. 簡易清灰袋式除塵器簡易清灰袋式除塵器: : 特點是效率高特點是效率高, , 性能穩(wěn)性能穩(wěn)定定, , 結構簡單結構簡單, , 投資省投資省, , 對濾料要求不高對濾料要求不高, , 維修量維修量少少, , 濾袋壽命長濾袋壽命長, , 但過濾風速低但過濾風速低. . 2. 2. 大氣反吹和振動聯合清灰的袋式除塵器大氣反吹和振動聯合清灰的袋式除塵器: :

33、 將風將風機反轉機反轉, , 在負壓作用下形成反吹在負壓作用下形成反吹, , 在彈簧作用下產在彈簧作用下產生微振動生微振動, , 使粉塵脫落使粉塵脫落. . 3. 3. 回轉反吹袋式除塵器回轉反吹袋式除塵器: : 濾袋為扁袋形濾袋為扁袋形, , 按圓形按圓形輻射狀布置輻射狀布置. . 由反吹風機提供反吹空氣由反吹風機提供反吹空氣, , 通過旋臂通過旋臂進行反吹進行反吹. . 4. 4. 脈沖噴吹袋式除塵器脈沖噴吹袋式除塵器: : 由壓縮空氣反吹由壓縮空氣反吹, , 含塵含塵氣流的運動方向為向內式氣流的運動方向為向內式, , 粉塵阻留在袋外粉塵阻留在袋外. . 常用袋式除塵器類型：常用袋式除塵器

34、類型：重力沉降室重力沉降室: : 利用粉塵的重力作用使粉塵沉降而從空利用粉塵的重力作用使粉塵沉降而從空氣中分離出來氣中分離出來. . 由于依靠重力分離作用由于依靠重力分離作用, , 因此必須分析因此必須分析確定出粉塵的沉降速度確定出粉塵的沉降速度Vs, Vs, 然后根據沉降速度然后根據沉降速度VsVs確定沉降室的捕集確定沉降室的捕集最小粒徑最小粒徑dmin,dmin, 沉降室的結構參數長沉降室的結構參數長l, l, 寬寬B, B, 高高H H重力沉降室與慣性除塵器重力沉降室與慣性除塵器重力沉降室原理重力沉降室原理: :重力沉降室原理重力沉降室原理: :重力沉降室特點：重力沉降室特點：除塵效率：

35、除塵效率：4070優(yōu)點：簡單、投資少、易維護優(yōu)點：簡單、投資少、易維護缺點：占地大，除塵效率低缺點：占地大，除塵效率低應用：初級除塵應用：初級除塵慣性除塵器：慣性除塵器： 工作原理工作原理: : 利用塵粒在運動氣流中具有的利用塵粒在運動氣流中具有的慣性力慣性力, , 通過突然改變含塵氣流的流動方向通過突然改變含塵氣流的流動方向, , 或使其與某種障礙物碰撞或使其與某種障礙物碰撞, ,使塵粒的運動軌使塵粒的運動軌跡偏離氣體流線而達到分離的目的跡偏離氣體流線而達到分離的目的. . 這類除塵器適用于凈化這類除塵器適用于凈化d20md20m非纖維性粉非纖維性粉塵塵. . 由于凈化效率低由于凈化效率低,

36、 , 常用作多級除塵中的常用作多級除塵中的初級除塵初級除塵. . 主要類型有主要類型有: : 碰撞式碰撞式, , 回轉式和惰性式除塵回轉式和惰性式除塵器器. .慣性除塵器慣性除塵器 結構與原理結構與原理: : 旋風除塵器的結旋風除塵器的結構由進氣口構由進氣口, , 圓筒體圓筒體, , 圓錐體圓錐體, , 排氣管排氣管, , 排塵裝置組成排塵裝置組成. . 其原其原理為理為: : 當含塵氣流由切線進口當含塵氣流由切線進口進入除塵器后進入除塵器后, , 氣流在除塵器氣流在除塵器內作旋轉運動內作旋轉運動, , 氣流中的塵粒氣流中的塵粒在離心力作用下向外壁移動在離心力作用下向外壁移動, , 到達壁面到

37、達壁面, , 并在氣流和重力作并在氣流和重力作用下沿壁落入灰斗而達到分離用下沿壁落入灰斗而達到分離的目的的目的. .旋風除塵器旋風除塵器 旋風除塵器內的流場旋風除塵器內的流場 外渦旋外渦旋-沿外壁由上向下旋轉運動的沿外壁由上向下旋轉運動的氣流氣流. . 內渦旋內渦旋-沿軸心向上旋轉運動的氣流沿軸心向上旋轉運動的氣流. . 渦流渦流-由軸向速度與徑向速度相互作由軸向速度與徑向速度相互作用形成的渦流用形成的渦流. . 包括上渦流包括上渦流-在旋風在旋風除塵器頂蓋除塵器頂蓋, , 排氣管外面與筒體內壁之排氣管外面與筒體內壁之間形成的局部渦流間形成的局部渦流, , 它可降低除塵效率它可降低除塵效率;

38、; 下渦流下渦流-在除塵器縱向在除塵器縱向, , 外層及底部外層及底部形成的局部渦流形成的局部渦流. . 旋風除塵器內的速度分布壓力規(guī)律為旋風除塵器內的速度分布壓力規(guī)律為: : 外渦旋區(qū)外渦旋區(qū):v:vt t1/n1/nr=cr=c。 r, r, 切向速度切向速度v vt t; ; 徑向速徑向速度度v vr r是向心的是向心的; ;軸向速度向下軸向速度向下 n=0.5-0.8,n=0.5-0.8,一般取一般取n=0.5n=0.5 內渦旋區(qū)內渦旋區(qū): v: vt t/r=c/r=c。r, r, 切向速度切向速度v vt t; ; 徑向速徑向速度度v vr r是向外的是向外的; ;軸向速度向上軸向

39、速度向上 壓力分布壓力分布: : 軸向壓力變化較小軸向壓力變化較小; ; 徑向壓力變化大徑向壓力變化大, , 外側高外側高, , 中心低中心低, , 軸心處為負壓軸心處為負壓. . 旋風除塵器的參數計算旋風除塵器的參數計算 （1 1）臨界粒徑）臨界粒徑( (分割粒徑分割粒徑): ): 所謂臨界直徑所謂臨界直徑, , 是指使離心力是指使離心力FlFl與向心氣流作用力與向心氣流作用力P P相等的相等的塵粒直徑塵粒直徑, , 從概率統(tǒng)計的觀點看從概率統(tǒng)計的觀點看, , 這種塵粒這種塵粒的分離效率為的分離效率為50% , 50% , 因此臨界直徑用因此臨界直徑用dc50dc50表表示示. . 根據根據

40、Fl=PFl=P即可推得即可推得dc50dc50的計算式的計算式. . （2 2）除塵效率計算）除塵效率計算: : 根據除塵器的分級效根據除塵器的分級效率計算式率計算式, , 通過積分即可求出除塵器的總效通過積分即可求出除塵器的總效率率. . （3 3） 阻力計算阻力計算: : 按局部阻力計算式計算按局部阻力計算式計算影響旋風除塵器性能的因素影響旋風除塵器性能的因素 進口速度進口速度u: dc50, , P, u: dc50, , P, 但但u u過大二過大二次揚塵增加次揚塵增加, , 一般一般u=12u=1225m/s .25m/s . 筒體直徑筒體直徑D, , D, , 一般一般D0.8m

41、; D0.8m; 排管排管Dp, Dp, , , 一般一般Dp=(0.5Dp=(0.50.6)D.0.6)D. 筒體和錐體總高度筒體和錐體總高度H=5DH=5D為宜為宜, , 長錐體可提高效率長錐體可提高效率. . 除塵器下部的嚴密性除塵器下部的嚴密性, , 滲入外部空氣滲入外部空氣, , 可使效率可使效率顯著下降顯著下降. . 運行參數改變的影響運行參數改變的影響: : 處理風量處理風量, , 氣溫、氣體粘氣溫、氣體粘度、粉塵密度等參數的變化度、粉塵密度等參數的變化, ,都影響除塵器的效率都影響除塵器的效率, , 通過實驗結果可確定變化關系通過實驗結果可確定變化關系. . 旋風除塵器類型旋風

42、除塵器類型 多管式旋風除塵器多管式旋風除塵器: : 由若干個并聯的旋由若干個并聯的旋風子組合在一個殼體內的除塵設備風子組合在一個殼體內的除塵設備. .具具有處理風量大有處理風量大, , 除塵效率較高的特點除塵效率較高的特點. . 旁路式旋風除塵器旁路式旋風除塵器: : 設有旁路分離室設有旁路分離室, , 利用上旋渦分離粉塵利用上旋渦分離粉塵, , 從而提高除塵效從而提高除塵效率率. . 為了使除塵器頂部空間形成明顯的為了使除塵器頂部空間形成明顯的上旋渦上旋渦, , 進氣口上沿離頂蓋要相距一定進氣口上沿離頂蓋要相距一定的距離的距離. . 錐體彎曲的水平旋風除塵器錐體彎曲的水平旋風除塵器: : 可

43、節(jié)省占可節(jié)省占地面積地面積, , 簡化管路系統(tǒng)簡化管路系統(tǒng). . 進口速度較大進口速度較大時時, , 除塵效率與立式的相差不大除塵效率與立式的相差不大. . 主要主要用于中小型鍋爐的煙氣除塵用于中小型鍋爐的煙氣除塵. . 擴散式旋風除塵器擴散式旋風除塵器: : 它是一種具有呈倒它是一種具有呈倒錐體形狀的錐體錐體形狀的錐體, , 并在錐體的底部裝有并在錐體的底部裝有反射屏的旋風除塵器反射屏的旋風除塵器. . 反射屏可防止上反射屏可防止上升氣流卷起粉塵升氣流卷起粉塵, , 從而提高除塵效率從而提高除塵效率. . 進口形式：進口形式： 排灰裝置：排灰裝置： 濕式除塵原理：濕式除塵原理： 濕式除塵的機

44、理可概括濕式除塵的機理可概括為兩個方面為兩個方面: : 一是塵粒與一是塵粒與水接觸時直接被水捕獲水接觸時直接被水捕獲; ; 二是塵粒在水的作用下凝二是塵粒在水的作用下凝聚性增加。這兩種作用而聚性增加。這兩種作用而使粉塵從空氣中分離出來。使粉塵從空氣中分離出來。 水與含塵氣流的接觸水與含塵氣流的接觸主要有三種形式主要有三種形式: : 水滴、水滴、水膜和氣泡。水膜和氣泡。 使塵粒與水接觸的作使塵粒與水接觸的作用機理主要有用機理主要有: : 慣性碰撞、慣性碰撞、截留和擴散。截留和擴散。濕式除塵器濕式除塵器 （1 1）慣性碰撞）慣性碰撞: : 含塵氣流遇物體阻擋時含塵氣流遇物體阻擋時, , 粗大的塵粗

45、大的塵粒保持自身慣性運動而與物體發(fā)生碰撞粒保持自身慣性運動而與物體發(fā)生碰撞. . 衡量慣性衡量慣性碰撞效應的參數是慣性碰撞數碰撞效應的參數是慣性碰撞數( (斯托克斯數斯托克斯數)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, , 液體捕塵效率越高液體捕塵效率越高. . 氣體流線停滯流線Xd氣流方向d0vpoXs12345 （2 2）截留）截留: : 塵粒隨氣流繞過液滴過程中塵粒隨氣流繞過液滴過程中, , 塵粒塵粒距液滴小于塵粒半徑時距液滴小于塵粒半徑時, , 塵粒即與水滴碰撞而塵粒即與水滴碰撞而被

46、截留被截留. . 截留參數截留參數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. （3 3）擴散）擴散: : 微細粉塵在氣體分子撞擊下微細粉塵在氣體分子撞擊下, , 象氣體分子一樣作布朗運動而發(fā)生擴散象氣體分子一樣作布朗運動而發(fā)生擴散, , 并并與水接觸而從氣流中分離與水接觸而從氣流中分離. . 擴散參數擴散參數Ne=Uydy/D (Ne=Uydy/D (其中其中D D為布朗擴散系數為布朗擴散系數). ). 擴散擴散除塵效率隨液體直徑、塵粒直徑、氣體粘度除塵效率隨液體直徑、塵粒直徑、氣體粘度和氣液相對速度的

47、增大而減小和氣液相對速度的增大而減小. . 擴散除塵效擴散除塵效率隨率隨NeNe的增大而降低的增大而降低. .文丘里式文丘里式效率：效率：95以上以上液氣比：液氣比： 0.261.30kg/m3噴淋塔式噴淋塔式效率：效率：99以上以上液氣比：液氣比：0.672.68kg/m3優(yōu)點：優(yōu)點：可同時除塵和除有害氣體可同時除塵和除有害氣體 結構簡單，造價低結構簡單，造價低 能處理濕度大、溫度高的能處理濕度大、溫度高的氣體氣體缺點：缺點：能耗大，耗水量大能耗大，耗水量大有廢液、泥漿處理問題有廢液、泥漿處理問題在寒冷地區(qū)使用需防凍在寒冷地區(qū)使用需防凍本部分內容：本部分內容：靜電除塵器的原理靜電除塵器的原理

48、靜電除塵器的結構與類型靜電除塵器的結構與類型靜電除塵器的性能靜電除塵器的性能靜電除塵器除塵效果的影響因素靜電除塵器除塵效果的影響因素 靜電除塵器靜電除塵器靜電除塵器的靜電除塵器的原理：原理：幾個概念：幾個概念：集塵極，放電極，電集塵極，放電極，電暈區(qū)，擊穿電壓暈區(qū)，擊穿電壓 在正、負電極之間形成高在正、負電極之間形成高壓電場壓電場, , 使空氣電離使空氣電離, , 當含當含塵氣體通過電場時塵氣體通過電場時, , 粉塵被粉塵被荷電荷電, , 從而使塵粒向集塵極從而使塵粒向集塵極運動并沉積于集塵極上運動并沉積于集塵極上, , 使使氣體得到凈化。氣體得到凈化。靜電除塵器的結構與類型靜電除塵器的結構與

49、類型靜電除塵器的結構與類型靜電除塵器的結構與類型靜電除塵器的結構與類型靜電除塵器的結構與類型靜電除塵器的結構與類型靜電除塵器的結構與類型靜電除塵器的結構與類型靜電除塵器的結構與類型靜電除塵器的結構與類型靜電除塵器的結構與類型靜電除塵器的性能靜電除塵器的性能1. 1.驅進速度驅進速度塵氣塵氣WV驅進速度：塵粒在靜電力的作用下向集塵板運動的速度驅進速度：塵粒在靜電力的作用下向集塵板運動的速度cjcjdqEWWdPqEF33驅進速度塵粒橫向運動阻力塵粒靜電力靜電除塵器性能參數計算靜電除塵器性能參數計算理論驅進速度：當粉塵所受的靜電力與空氣阻力相等時，粉理論驅進速度：當粉塵所受的靜電力與空氣阻力相等時

50、，粉塵的橫向運動速度即為理論驅進速度。塵的橫向運動速度即為理論驅進速度。粉塵所受的靜電力為：粉塵所受的靜電力為：Pe=q E其中其中q為粉塵所帶的電荷量，為粉塵所帶的電荷量，E為電場強度。為電場強度。粉塵在橫向運動所受的空氣阻力為：粉塵在橫向運動所受的空氣阻力為：Pr=3W dc其中其中為空氣動力粘度，為空氣動力粘度，dc為粉塵直徑，為粉塵直徑，W即為理論驅進速即為理論驅進速度。度。根據定義，根據定義，Pe=Pr 即得理論驅進速度的計算式為：即得理論驅進速度的計算式為：W=qE/(3dc)2.2.效率計算：對一定的電除塵器，通過試驗測出其效率效率計算：對一定的電除塵器，通過試驗測出其效率，其處

51、理量為其處理量為L，設除塵器的總集塵面積為，設除塵器的總集塵面積為A，則效率公式為：，則效率公式為：=1-exp(-A W/L)。 影響電除塵效果的因素影響電除塵效果的因素1. 1. 粉塵的比電阻粉塵的比電阻: : 比電阻在比電阻在10104 410101111cmcm之間的粉塵之間的粉塵, , 電除塵效果好電除塵效果好. . 當粉塵比電阻小于當粉塵比電阻小于10104 4cmcm時時, , 由于粉塵導電性能好由于粉塵導電性能好, , 到達集塵極后到達集塵極后, , 釋釋放負電荷的時間快放負電荷的時間快, , 容易感應出與集塵極同性的正電荷容易感應出與集塵極同性的正電荷, , 由于同性相斥由于同性相斥而使而使 粉塵形成沿極板表面跳動前進粉塵形成沿極板表面跳動前進, , 降低除塵效率降低除塵效率. . 當粉塵比電阻大當粉塵比電阻大于于10101111cmcm時時, , 粉塵釋放負電荷慢粉塵釋放負