煙氣除塵的原理及技術

1、第五章第五章除塵技術除塵技術第五章第五章 除塵技術除塵技術 通風排氣中的粉塵必須經過凈化處理達到排通風排氣中的粉塵必須經過凈化處理達到排放標準才能排入大氣放標準才能排入大氣. . 此外此外, , 有些生產過程排出的粉塵是生產原料有些生產過程排出的粉塵是生產原料或成品或成品, , 需回收需回收. . 除塵就是通過除塵器分離空氣中的粉塵以達除塵就是通過除塵器分離空氣中的粉塵以達到凈化空氣或回收物料的目的到凈化空氣或回收物料的目的. . 除塵的效果取決于粉塵的性質和除塵器的除塵的效果取決于粉塵的性質和除塵器的性能性能, , 因此因此, , 本章主要介紹粉塵性質本章主要介紹粉塵性質, , 除塵器的工除

2、塵器的工作原理作原理, , 結構結構, , 性質及類型和特點性質及類型和特點. .第五章第五章 除塵技術除塵技術 本章主要討論以下問題：本章主要討論以下問題： 除塵技術除塵技術: : 粉塵性質粉塵性質 評定指標及除塵效率評定指標及除塵效率 除塵機理除塵機理 除塵設備除塵設備: :重力除塵器、慣性除塵器、旋風重力除塵器、慣性除塵器、旋風除塵器、濕式除塵器、過濾除塵器除塵器、濕式除塵器、過濾除塵器 靜電除塵器：靜電除塵器： 原理和結構原理和結構- -性能及計算性能及計算- -類型類型, , 特點及應用特點及應用第五章第五章 除塵技術除塵技術5 1 5 1 粉塵的特性粉塵的特性5 2 5 2 除塵器

3、總論除塵器總論5 3 5 3 重力沉降室與慣性除塵器重力沉降室與慣性除塵器5 4 5 4 旋風除塵器旋風除塵器5 5 5 5 濕式除塵器濕式除塵器5 6 5 6 過濾式除塵器過濾式除塵器5.7 5.7 靜電除塵器靜電除塵器5 8 5 8 除塵器的選擇除塵器的選擇粒徑也稱為粒度粒徑也稱為粒度，是衡量粉塵顆粒大小，是衡量粉塵顆粒大小的尺度。實際防塵中采用粉塵的的尺度。實際防塵中采用粉塵的投影定投影定向長度向長度表示粉塵的粒徑，用表示粉塵的粒徑，用d d表示表示, , 單位單位為微米為微米(m)(m)。 d5md5m的粉塵稱為的粉塵稱為呼吸性粉塵呼吸性粉塵, , 可隨呼可隨呼吸進入并沉積在肺部吸進入

4、并沉積在肺部, ,危害最大。危害最大。5 1 5 1 粉塵的特性粉塵的特性粉塵分散度粉塵分散度: : 各粒徑粉塵所占總粉塵的百分比。各粒徑粉塵所占總粉塵的百分比。又分為質量分散度和數量分散度。又分為質量分散度和數量分散度。質量分散度質量分散度PmPm：是指各粒徑粉塵的質量是指各粒徑粉塵的質量(mg)(mg)占粉占粉塵的總質量塵的總質量(mg)(mg)的百分比。的百分比。數量分散度數量分散度PnPn：是指各粒徑粉塵的顆粒數占粉塵是指各粒徑粉塵的顆粒數占粉塵顆粒數的百分比。顆粒數的百分比。 mm某級粒徑粉塵的質量，某級粒徑粉塵的質量，mgmg； nn某級粒徑粉塵的顆粒數，顆。某級粒徑粉塵的顆粒數，

5、顆。%100mmPm%100nnPn5 1 5 1 粉塵的特性粉塵的特性粉塵密度：粉塵密度：單位體積粉塵的質量單位體積粉塵的質量, , 單位為單位為kg/mkg/m3 3或或g/cmg/cm3 3。據是否包含粒間空隙體積分為。據是否包含粒間空隙體積分為真密度與假密度（表觀密度）。假密度與堆真密度與假密度（表觀密度）。假密度與堆積狀態(tài)有關。積狀態(tài)有關。真密度：真密度：排除粉塵間空隙以純粉塵的體積計排除粉塵間空隙以純粉塵的體積計量的密度。量的密度。表觀密度：表觀密度：包括粉塵間空隙體積和粉塵純體包括粉塵間空隙體積和粉塵純體積計量的密度。與堆積狀態(tài)有關。積計量的密度。與堆積狀態(tài)有關。粉塵比重：粉塵比

6、重：指粉塵的質量與同體積水的質量指粉塵的質量與同體積水的質量之比，系無因次量。之比，系無因次量。5 1 5 1 粉塵的特性粉塵的特性粉塵濕潤性：粉塵濕潤性：系指粉塵被水濕潤的難易程度。系指粉塵被水濕潤的難易程度。濕潤現象：濕潤現象：是分子力作用的一種表現，水滴內部是分子力作用的一種表現，水滴內部與水滴表面間的分子引力為水的表面張力與水滴表面間的分子引力為水的表面張力, , 當水當水的表面張力小于水與固體間的分子引力時的表面張力小于水與固體間的分子引力時, , 固體固體容易被濕潤容易被濕潤, , 反之反之, ,固體則不易被濕潤。依此粉塵固體則不易被濕潤。依此粉塵可分為親水性與疏水性兩類?？煞譃橛H

7、水性與疏水性兩類。5 1 5 1 粉塵的特性粉塵的特性衡量濕潤性指標衡量濕潤性指標: : 濕潤接觸角濕潤接觸角()()。 609090時時, , 濕潤性差濕潤性差, , 屬于憎水性。屬于憎水性。 粉塵的濕潤性是濕式防、除塵的依據。粉塵的濕潤性是濕式防、除塵的依據。5 1 5 1 粉塵的特性粉塵的特性液滴液滴影響濕潤性因素：影響濕潤性因素：粉塵粉塵成分、粒徑、荷電狀況成分、粒徑、荷電狀況及水的表面張力等因素及水的表面張力等因素。濕潤性強的粉塵有利。濕潤性強的粉塵有利于濕式除塵。于濕式除塵。粉塵粉塵荷電性：荷電性：指粉塵能被荷電的難易程度。指粉塵能被荷電的難易程度。懸浮空氣中粉塵荷電原因：懸浮空氣

8、中粉塵荷電原因：破碎時的摩擦、破碎時的摩擦、粒子間撞擊或放射性照射、外界離子或電子粒子間撞擊或放射性照射、外界離子或電子附著等。附著等。影響荷電量大小因素：影響荷電量大小因素：粉塵的成分、粒徑、粉塵的成分、粒徑、質量、溫度、濕度等有關。質量、溫度、濕度等有關。衡量粉塵荷電性的指標：衡量粉塵荷電性的指標：粉塵比電阻。粉塵比電阻。 5 1 5 1 粉塵的特性粉塵的特性比電阻測定：比電阻測定：采用圓板電極法測定。采用圓板電極法測定。 粉塵的比電阻的單位為粉塵的比電阻的單位為cmcm。粉塵比電阻對電除塵影響：粉塵比電阻對電除塵影響：是除塵的依據。比電阻在是除塵的依據。比電阻在10104 4 10101

9、111cmcm范圍內，電除塵的效果較好。范圍內，電除塵的效果較好。5 1 5 1 粉塵的特性粉塵的特性粉塵層粉塵層I粉塵的比電阻，粉塵的比電阻，cm；V施加在粉塵層上的電壓，施加在粉塵層上的電壓，V；I通過粉塵層的電流，通過粉塵層的電流，A；A粉塵層的面積，粉塵層的面積，cm2；d粉塵層的厚度，粉塵層的厚度，cm。dAIV 比表面積：比表面積： 單位質量粉塵的總表面積稱為比表面單位質量粉塵的總表面積稱為比表面積（積（m m2 2/kg/kg）。）。 比表面積與粒徑成反比，粒徑越小，比表面積與粒徑成反比，粒徑越小，比表面積越大。比表面積增大，強化比表面積越大。比表面積增大，強化了表面活性。它對粉

10、塵的濕潤、凝聚、了表面活性。它對粉塵的濕潤、凝聚、附著以及燃燒和爆炸等性質都有明顯附著以及燃燒和爆炸等性質都有明顯的影響。的影響。5 1 5 1 粉塵的特性粉塵的特性 爆炸性爆炸性 能發(fā)生爆炸的粉塵稱為能發(fā)生爆炸的粉塵稱為可爆塵。可爆塵。 井下具有爆炸性的粉塵井下具有爆炸性的粉塵主要是硫化粉塵和煤塵。主要是硫化粉塵和煤塵。 粉塵爆炸能產生高溫、粉塵爆炸能產生高溫、高壓高壓, , 同時生成大量的同時生成大量的有毒有害氣體有毒有害氣體, , 對安全對安全生產有極大的危害，應生產有極大的危害，應注意采取防爆、隔爆措注意采取防爆、隔爆措施。施。5 1 5 1 粉塵的特性粉塵的特性粉塵濃度測定粉塵濃度測

11、定: : 防塵主要測定項目防塵主要測定項目: : 粉塵濃度粉塵濃度, ,粉塵物理性質粉塵物理性質( (粒徑粒徑, , 分散度分散度, , 電性等電性等) )以及粉塵游離二氧化硅含量。以及粉塵游離二氧化硅含量。 濾膜測塵系統(tǒng)及濃度計算：濾膜測塵系統(tǒng)及濃度計算：5 1 5 1 粉塵的特性粉塵的特性測定過程測定過程準備濾膜：準備濾膜：濾膜干燥、稱量、編號。濾膜干燥、稱量、編號。采樣：采樣：安裝采樣器系統(tǒng)、濾膜。確定采樣安裝采樣器系統(tǒng)、濾膜。確定采樣位置，設在呼吸帶，采樣高度距地面位置，設在呼吸帶，采樣高度距地面1.5m1.5m左右。確定采祥時間和流量，一般不應小左右。確定采祥時間和流量，一般不應小于

12、于10min10min，流量為，流量為151540L40Lminmin，并保持，并保持穩(wěn)定。應使所采粉塵量不少于穩(wěn)定。應使所采粉塵量不少于1mg1mg，小號，小號（=40mm=40mm）濾膜采樣量不大于）濾膜采樣量不大于10mg10mg。粉塵濃度計算及統(tǒng)計分析：粉塵濃度計算及統(tǒng)計分析：包括干燥、稱包括干燥、稱量、濃度計算和統(tǒng)計分析量、濃度計算和統(tǒng)計分析5 1 5 1 粉塵的特性粉塵的特性除塵器評定指標除塵器評定指標: : 評定指標評定指標: : 評定除塵器工作性能的主評定除塵器工作性能的主要指標有要指標有: : 除塵效率除塵效率, , 阻力阻力, , 經濟性經濟性等等. . 除塵效率：系指除塵

13、器捕集下來的粉除塵效率：系指除塵器捕集下來的粉塵量與進入除塵器的粉塵量之比塵量與進入除塵器的粉塵量之比. . 根根據總除塵效率據總除塵效率, , 除塵器可分為除塵器可分為: : 低效低效除塵器除塵器(50(5080%), 80%), 中效除塵器中效除塵器(80(8095%)95%)和高效除塵器和高效除塵器(95%(95%以上以上).).5 2 5 2 除塵器總論除塵器總論 阻力：表示氣流通過除塵器時的壓力損失阻力：表示氣流通過除塵器時的壓力損失. . 據阻力大小除塵器可分為據阻力大小除塵器可分為: : 低阻除塵器低阻除塵器(P500Pa), (P500Pa), 中阻除塵器中阻除塵器(P=500

14、(P=5002000Pa)2000Pa)和高阻除塵器和高阻除塵器(P=2000(P=200020000Pa). 20000Pa). 經濟性：是評定除塵器的重要指標之一經濟性：是評定除塵器的重要指標之一, , 它包括除塵器的設備費和運行維護費兩部它包括除塵器的設備費和運行維護費兩部分分. . 在各種除塵器中在各種除塵器中, , 以電除塵器的設備以電除塵器的設備費最高費最高, , 袋式除塵器次之袋式除塵器次之, , 文氏管除塵器文氏管除塵器, , 旋風除塵器最低旋風除塵器最低. .除塵器評定指標除塵器評定指標: : 5 2 5 2 除塵器總論除塵器總論除塵機理除塵機理: : 所謂除塵所謂除塵, ,

15、 就是利用一定的外力作用使粉塵從空氣就是利用一定的外力作用使粉塵從空氣中分離出來中分離出來, , 它是一個物理過程它是一個物理過程. . 使粉塵從空氣中使粉塵從空氣中分離的作用力主要有分離的作用力主要有: : 機械力機械力: : 包括重力包括重力, , 離心力和慣性力離心力和慣性力; ; 阻留作用阻留作用: : 包括介質的篩濾作用包括介質的篩濾作用, , 塵氣繞流的接觸塵氣繞流的接觸阻留作用和擴散接觸阻留作用阻留作用和擴散接觸阻留作用; ; 凝聚作用凝聚作用: : 通過加濕通過加濕, , 蒸汽凝結蒸汽凝結, , 超聲波等作用超聲波等作用, , 使細塵粒凝聚而從空氣中分離使細塵粒凝聚而從空氣中分

16、離. . 靜電力靜電力: :利用靜電力使帶電塵粒從空氣中分離利用靜電力使帶電塵粒從空氣中分離 擴散：粒徑小于擴散：粒徑小于0.30.3微米的粉塵微米的粉塵5 2 5 2 除塵器總論除塵器總論 根據除塵機理常將除塵器分為四大類根據除塵機理常將除塵器分為四大類: : 機械除塵器機械除塵器, , 過濾式除塵器過濾式除塵器, , 濕式除塵濕式除塵器和電除塵器器和電除塵器. . 根據凈化要求不同，分為：根據凈化要求不同，分為： 粗凈化：多為第一級凈化粗凈化：多為第一級凈化 中凈化：用于通風除塵系統(tǒng)中凈化：用于通風除塵系統(tǒng), ,凈化后濃度凈化后濃度 細凈化：凈化后濃度細凈化：凈化后濃度=1=12mg/m2

17、mg/m3 3 超凈化：超凈化：1 1微米以下微米以下除塵器總類除塵器總類: : 5 2 5 2 除塵器總論除塵器總論除塵器總類除塵器總類: : 5 2 5 2 除塵器總論除塵器總論類別類別作用原理作用原理設備設備機械式機械式慣性力慣性力重力沉降室重力沉降室旋風除塵器旋風除塵器濕式濕式水流沖洗水流沖洗水膜除塵器水膜除塵器過濾式過濾式過濾介質捕集過濾介質捕集布袋除塵器布袋除塵器電除塵電除塵靜電力靜電力靜電除塵器靜電除塵器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

18、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 H5 3 5 3 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: :5 3 5 3 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: :5 3 5 3 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特點：重力沉降室特點：除塵效率：除塵效率：4070優(yōu)點：簡單、投資少、易維護優(yōu)點

19、：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, , 常用作多級除塵中的常用作多級除塵中的初級除

20、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. .5 3 5 3 重力沉降室與慣性除塵器重力沉降室與慣性除塵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, ,

21、 到達壁面到達壁面, , 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. .5 4 5 4 旋風除塵器旋風除塵器5 4 5 4 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

22、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; ; 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. .5 4 5 4 旋風除塵器旋風除塵器 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ut; ut; 徑向速徑向速度度urur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

23、向速度ut; ut; 徑向徑向速度速度urur是向外的是向外的; ;軸向速度向上軸向速度向上 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. .5 4 5 4 旋風除塵器旋風除塵器 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

24、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5 4 5 4 旋風除塵器旋風除塵器 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,

25、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; 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, , 氣溫氣溫( (氣體粘氣體粘度度), ),

26、粉塵密度等參數的變化粉塵密度等參數的變化, ,都影響除塵器的效都影響除塵器的效率率, , 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. .5 4 5 4 旋風除塵器旋風除塵器 旋風除塵器類型旋風除塵器類型 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

27、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. .5 4 5 4 旋風除塵器旋風除塵器 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

28、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. .5 4 5 4 旋風除塵器旋風除塵器 進口形式：進口形式：5 4 5 4 旋風除塵器旋風除塵器 排灰裝置：排灰裝置：5 4 5 4 旋風除塵器旋風除塵器 濕式除塵原理：濕式除塵原理： 濕式除塵的機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

29、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。5 5 5 5 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

30、)/(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. . 5 5 5 5 濕式除塵器濕式除塵器氣體流線停滯流線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. 5 5 5 5 濕式除塵器濕式

31、除塵器 （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. .5 5 5 5 濕式除塵器濕式除塵器5 5 5 5

32、濕式除塵器濕式除塵器5 5 5 5 濕式除塵器濕式除塵器5 5 5 5 濕式除塵器濕式除塵器5 5 5 5 濕式除塵器濕式除塵器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/m35 5 5 5 濕式除塵器濕式除塵器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/m35 5 5 5 濕式除塵器濕式除塵器優(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

33、地區(qū)使用需防凍在寒冷地區(qū)使用需防凍5 6 5 6 過濾式除塵器過濾式除塵器 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撞而被捕集。塵粒在慣性力作用下與

34、濾料碰撞而被捕集。 3. 3. 擴散效應擴散效應: : 徽細粉塵由于布朗運動與濾徽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。5 6 5 6 過濾式除塵器過濾式除塵器5 6 5 6 過濾式除塵器過濾式除塵器 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

35、結論. . 由于過濾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。5 6 5 6 過濾式除塵器過濾式除塵器 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 2minmin。 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

36、過濾風速的情在低過濾風速的情況下況下, , 阻力低阻力低, , 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。5 6 5 6 過濾式除塵器過濾式除塵器 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

37、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.5 6 5 6 過濾式除塵器過濾式除塵器 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/m2min)F(m3/m2min)、空氣動力粘度、空氣動力粘度(Pas)(Pas)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/

38、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= mccUPc= mccUF 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5 6 5 6 過濾式除塵器過濾式除塵器 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

39、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. . 5 6 5 6 過濾式除塵器過濾式除塵器 （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

40、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

41、宜過大. .5 6 5 6 過濾式除塵器過濾式除塵器 （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

42、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. .5 6 5 6 過濾式除塵器過濾式除塵器 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

43、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.5 6 5 6 過濾式除塵器過濾式除塵器 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

44、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強的粉塵. .5 6 5 6 過濾式除塵器過濾式除塵器 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

45、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 6 5 6 過濾式除塵器過濾式除塵器 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

46、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. .5 6 5 6 過濾式除塵器過濾式除塵器 6. 6. 濾料濾料: : 要求濾料耐要求濾料耐溫溫, , 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,

47、, 成本低等成本低等. . 5 6 5 6 過濾式除塵器過濾式除塵器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: : 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

48、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. .5 6 5 6 過濾式除塵器過濾式除塵器 常用袋式除塵器類型：常用袋式除塵器類型：5 6 5 6 過濾式除塵器過濾式除塵器本部分內容：本部分內

49、容：靜電除塵器的原理靜電除塵器的原理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5.7 5.7 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

50、得到凈化。5.7 5.7 靜電除塵器靜電除塵器靜電除塵器的結構與類型靜電除塵器的結構與類型5.7 5.7 靜電除塵器靜電除塵器5.7 5.7 靜電除塵器靜電除塵器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

51、阻力塵粒靜電力5.7 5.7 靜電除塵器靜電除塵器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，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=qE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=3Wdc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

52、=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o，其處理量為其處理量為Lo，設除塵器的總集塵面積為，設除塵器的總集塵面積為Ao，則效率公式為：，則效率公式為：=1-exp(-AW/L)。 5.7 5.7 靜電除塵器靜電除塵器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1041041011cm1011cm之間的粉塵之間的粉塵, , 電除塵效果電除塵效果好好. . 當粉塵比電阻小于當粉塵比電阻小于104cm104cm時時, , 由于粉塵導電性能好由于粉塵導電性能好, , 到達集塵極到達集塵極后后, , 釋放負電荷的時間快釋放負電荷的時間快, , 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, , 由于同由于同性相斥而使性相斥而使 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. . 當粉塵比當粉塵比電阻大于電阻大于1011cm1011cm時時, , 粉塵釋放負電荷慢粉塵釋放負電荷慢, , 粉塵層內形成較強的電場粉塵層內形成較強的電場強度而使粉塵空隙中的空氣電離強度而使粉塵空隙中的空氣電離, , 出現反電暈