大氣污染控制學(xué)

PAGEPAGE55第六章除除塵裝置置從氣體中去去除或捕捕集固態(tài)態(tài)或液態(tài)態(tài)微粒的的設(shè)備稱稱為除塵塵裝置，或或除塵器器；根據(jù)主要除除塵機理理，目前前常用的的除塵器器可分為為：機械械除塵器器、電除除塵器、袋袋式除塵塵器和濕濕式除塵塵器；根據(jù)除塵效效率可分分為：高高效（990%--99..9%）除除塵器，如如過濾式式除塵器器、電除除塵器；；中效（770%--90%%）除塵塵器，如如旋風(fēng)除除塵器、濕濕式除塵塵器；低低效（440%--70%%）除塵塵器，如如重力沉沉降室、慣慣性除塵塵器等。6.1機機械除塵塵器目的要求：：掌握重重力、慣慣性和旋旋風(fēng)除塵塵器的除除塵機理理、性能能特點及及設(shè)計選選型；重點：重力力、慣性性和旋風(fēng)風(fēng)除塵器器的除塵塵機理；；授課方式：：講授、自自學(xué)機械除塵器器是指利利用質(zhì)量量力（重重力、慣慣性力和和離心力力）的作作用使顆顆粒物與與氣流分分離的裝裝置，包包括重力力沉降室室、慣性性除塵器器和旋風(fēng)風(fēng)除塵器器。一、重力沉沉降室重力沉降室室是通過過重力作作用使塵塵粒從氣氣流中沉沉降分離離的除塵塵裝置。結(jié)結(jié)構(gòu)如圖圖6-11所示。圖6-11含塵氣流進(jìn)進(jìn)入重力力沉降室室后，由由于擴大大了流動動截面積積而使氣氣體流速速大大降降低，使使較重的的顆粒在在重力作作用下緩緩慢向灰灰斗沉降降。重力沉降室室的設(shè)計計有兩種種模式：：層流式式和湍流流式；1、重力沉沉降室的的捕集效效率（1）層流流式重力力沉降室室沉降室設(shè)計計的簡單單模式的的假定是是在沉降降室內(nèi)氣氣流為柱柱塞流，流流速為vv0（m//s），流流動狀態(tài)態(tài)保持在在層流范范圍內(nèi)；；顆粒均均勻分布布在煙氣氣中。粒粒子的運運動由兩兩種速度度組成。在在垂直方方向，忽忽略氣體體的浮力力，僅在在重力和和氣體阻阻力的作作用下，每每個粒子子以其沉沉降速度度us（m//s）獨獨立沉降降，在煙煙氣流動動方向，粒粒子和氣氣流具有有相同的的速度。設(shè)沉降室的的長、寬寬、高分分別為LL、W和和H，處處理煙氣氣量為QQ（m33/s）,,氣流在在沉降室室內(nèi)停留留時間：：（6-1）在時間t內(nèi)內(nèi)，粒徑徑為的粒粒子的沉沉降距離離為：（66-2）因此，對于于粒徑為為的粒子子，只有有在高度度以下進(jìn)進(jìn)入沉降降室才能能沉降到到灰斗。當(dāng)當(dāng)＜H時時，粒子子的分級級除塵效效率：（66-3）給定沉降室室的結(jié)構(gòu)構(gòu)，便可可按式（66-3）求求出不同同粒徑粒粒子的分分級效率率或作出出分級效效率曲線線。根據(jù)據(jù)沉降室室入口粉粉塵的粒粒徑分布布，按式式（5--54）或或（5--55）即即可計算算出沉降降室的總總除塵效效率。假定粒子沉沉降運動動處于斯斯托克斯斯區(qū)域，則則重力沉沉降室能能1000%捕集集的最小小粒子直直徑為：：（6-4）工程中常采采用公式式（6--3）計計算值的的一半取取為分級級效率，用用36代代替（66-4）中中的188，這樣樣理論和和實踐符符合的更更好。由上述計算算公式可可見，為為提高沉沉降室捕捕集效率率，可從從以下三三個方面面入手：：（1）降降低沉降降室內(nèi)氣氣流速度度；（22）降低低沉降室室高度HH；（33）增長長沉降室室長度LL。沉降室內(nèi)的的氣流速速度根據(jù)據(jù)粒子的的大小和和密度確確定，一一般為00.3m/ss-22.0m/ss。為提高沉降降室捕集集效率和和容積利利用率，從從降低高高度出發(fā)發(fā)，在總總高度不不變的情情況下，在在沉降室室內(nèi)增設(shè)設(shè)幾塊水水平隔板板，形成成多層沉沉降室，此此時沉降降室的分分級效率率變?yōu)椋海海?6-5）但這樣做清清理積灰灰較困難難，還有有難以使使各層隔隔板間氣氣流均勻勻分布以以及處理理高溫氣氣體時金金屬隔板板容易翹翹曲等缺缺點。實實際上一一般限制制隔板層層數(shù)n在在3以下下。沉降室內(nèi)氣氣流速度度過低或或沉降室室長度過過大，會會使沉降降室體積積過于龐龐大，因因而需從從經(jīng)濟和和技術(shù)上上綜合考考慮比較較。（2）湍流流式重力力沉降室室湍流式重力力沉降室室假定沉沉降室內(nèi)內(nèi)氣流為為湍流狀狀態(tài)，在在垂直于于氣流方方向的每每個橫斷斷面上粒粒子完全全混合，即即各種粒粒徑的粒粒子都均均勻分布布于氣流流中。為為了確定定對粒徑徑為的粒粒子的分分級效率率，需要要尋求沉沉降室內(nèi)內(nèi)任意位位置x與與留在氣氣流中的的粒徑為為的粒子子數(shù)目之之間的關(guān)關(guān)系。圖6-3為為湍流式式重力沉沉降室內(nèi)內(nèi)粒子分分離示意意圖。考考慮寬度度為W、高高度為HH和長度度為dxx的捕集集元，假假如dyy代表邊邊界層的的厚度，在在氣流流流過距離離dx的時間間內(nèi)，邊邊界層內(nèi)內(nèi)粒徑為為的粒子子完全沉沉降，被被除去的粒粒子分?jǐn)?shù)數(shù)可以簡簡單地表表示為。在在時間內(nèi)內(nèi)，粒徑徑為的粒粒子以其其沉降速速度沉降降，在垂垂直方向向上沉降降的最大大距離，因此。對對于粒子子完全混混合系統(tǒng)統(tǒng)，比率率是進(jìn)入入邊界層層且被從從氣流中中除去粒粒子所占占的分?jǐn)?shù)數(shù)。因此此：（66-6）對（6-66）積分分得：此方程有兩兩個邊界界條件，即即x=00處，；；在x==L處，。因此，因此，粒徑為的粒子的分級除塵效率：（6--8）根據(jù)分級除除塵效率率可以容容易求得得沉降室室的總除除塵效率率。完全混合的的設(shè)計模模式（自自學(xué)了解解）。2、重力沉沉降室的的設(shè)計步步驟根據(jù)上述有有關(guān)公式式和給定定的粉塵塵粒徑等等物理性性質(zhì)，重重力沉降降室的設(shè)設(shè)計步驟驟是：首首先根據(jù)據(jù)粉塵的的真密度度和粒徑徑計算出出沉降速速度，在在假設(shè)沉沉降室內(nèi)內(nèi)的氣流流水平速速度u和和沉降室室高度HH（或?qū)拰挾萕），然然后計算算確定沉沉降室的的長度LL和寬度度W（或或高度HH）。例6-1重重力沉降降室的設(shè)設(shè)計計算算；3、重力沉沉降室的的特點（1）適宜宜于凈化化密度大大、顆粒粒粗的粉粉塵（能能有效地地捕集550以上上的塵粒粒）；（2）主要要缺點：：占地面面積大、除除塵效率率低，因因此只能能作為高高效除塵塵的預(yù)除除塵裝置置，除去去較大和和較重的的粒子；；（3）主要要優(yōu)點：：結(jié)構(gòu)簡簡單、投投資少、維維修管理理容易、壓壓力損失失小（一一般為550-1150PPa）；；二、慣性除除塵器1、慣性除除塵器的的除塵機機理為了改善沉沉降室的的除塵效效果，可可在沉降降室內(nèi)設(shè)設(shè)置各種種形式的的擋板，使使含塵氣氣流沖擊擊到擋板板上，氣氣流方向向發(fā)生急急劇變化化，借助助塵粒本本身的慣慣性力作作用，使使其與氣氣流分離離。圖66-5所所示是含含塵氣流流沖擊在在兩塊擋擋板上時時塵粒分分離的機機理。當(dāng)當(dāng)含塵氣氣流沖擊擊到擋板板B1上時，慣慣性大的的粗塵粒粒（d11）首先先被分離離下來。被被氣流帶帶走的塵塵粒（dd2，且dd2＜d1），由由于擋板板B2使氣流流方向發(fā)發(fā)生轉(zhuǎn)變變，借助助離心力力作用也也被分離離下來。若若設(shè)該點點氣流的的旋轉(zhuǎn)半半徑為RR2，切向向速度為為ut，則塵塵粒d22所受離離心力與與d22ut2/RR2成正比比。2、慣性除除塵器的的結(jié)構(gòu)形形式慣性除塵器器結(jié)構(gòu)形形式可分分為沖擊擊式和反反轉(zhuǎn)式兩兩種。沖沖擊式以以氣流中中粒子沖沖擊擋板板捕集較較粗粒子子；反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)式通過過改變氣氣流流動動方向而而捕集較較細(xì)的粒粒子；3、慣性除除塵器的的應(yīng)用慣性除塵器器用于凈凈化密度度和粒徑徑較大的的金屬或或礦物性性粉塵具具有較高高的除塵塵效率。對對粘結(jié)性性和纖維維性粉塵塵，則因因易堵塞塞而不易易使用。由由于慣性性除塵器器的凈化化效率不不高，因因此一般般只用于于多級除除塵中的的第一級級除塵，捕捕集100-200以上的的粗塵粒粒。三、旋風(fēng)除除塵器旋風(fēng)除塵器器是使含含塵氣體體作旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)運動，借借作用于于塵粒上上的離心心力把塵塵粒從氣氣體中分分離出來來的裝置置。旋風(fēng)風(fēng)除塵器器的特點點是：結(jié)結(jié)構(gòu)簡單單、造價價便宜、體體積小、操操作維修修方便；；壓力損損失中等等，動力力消耗不不大，除除塵效率率較高；；可用各各種材料料制造，適適用于粉粉塵負(fù)荷荷變化大大的含塵塵氣體，性性能較好好，能用用于高溫溫、高壓壓及腐蝕蝕性氣體體的除塵塵，可直直接回收收干粉塵塵；無運運動部件件，運行行管理簡簡便等。旋旋風(fēng)除塵塵器歷史史較久，現(xiàn)現(xiàn)在一般般用來捕捕集5——15以上上的塵粒粒，除塵塵效率可可達(dá)800％左右右。對于于旋風(fēng)除除塵器的的運行機機理雖然然做了大大量的研研究工作作，但由由于內(nèi)部部流態(tài)復(fù)復(fù)雜．準(zhǔn)準(zhǔn)確地測測定有關(guān)關(guān)參數(shù)比比較困難難。因而而至今理理論上仍仍不完善善；捕集集小于55塵粒的的效率不不高。下下面僅對對旋風(fēng)除除塵器的的基本原原理及常常用結(jié)構(gòu)構(gòu)型式和和性能特特點作簡簡要介紹紹。1、旋風(fēng)除除塵器的的工作原原理普通旋風(fēng)除除塵器由由簡體、錐錐體和進(jìn)進(jìn)氣管、排排氣管等等組成，其其構(gòu)造如如圖6--8所示示。工作原理：：含塵氣氣體由進(jìn)進(jìn)口切向向進(jìn)入后后，沿筒筒體內(nèi)壁壁由上向向下作圓圓周運動動，并有有少量氣氣體沿徑徑向運動動到中心心區(qū)內(nèi)。這這股向下下旋轉(zhuǎn)的的氣流大大部分到到達(dá)錐體體頂部附附近時折折轉(zhuǎn)向上上。在中心心區(qū)域旋旋轉(zhuǎn)上升升，最后后由排氣氣管排出出。這股股氣流作作向上旋旋轉(zhuǎn)運動動時，也也同時進(jìn)進(jìn)行著徑徑向的離離心運動動。一般般將旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向下的的外團(tuán)氣氣流稱為為外旋流流，將旋旋轉(zhuǎn)向上上的內(nèi)因因氣流稱稱為內(nèi)旋旋流，把把外旋流流變?yōu)閮?nèi)內(nèi)旋流的的錐頂附附近區(qū)域域稱為回回流區(qū)。內(nèi)內(nèi)旋流與與外旋流流兩者旋旋轉(zhuǎn)方向向相同，在在整個流流場中起起主導(dǎo)作作用。氣氣流作旋旋轉(zhuǎn)運動動時，塵塵粒在離離心力作作用下，逐逐漸向外外壁移動動。到達(dá)達(dá)外壁的的塵粒，在在外旋流流的推力力和重力力的共同同作用下下，沿器器壁落至至灰斗中中，實現(xiàn)現(xiàn)與氣流流的分離離。圖6--8普普通旋風(fēng)風(fēng)除塵器器的結(jié)構(gòu)構(gòu)及內(nèi)部部氣流1、筒體；；2、錐錐體；33、排氣氣管；44、外旋旋流；5、內(nèi)漩流流；6、上上旋流；；7、回回流區(qū)；；此外，當(dāng)氣氣流從除除塵器頂頂向下高高速旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)時，頂頂部壓力力下降，使使一部分分氣流帶帶著微細(xì)細(xì)塵粒沿沿簡體內(nèi)內(nèi)壁旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向上，到到達(dá)頂蓋蓋后再沿沿排氣管管外壁旋旋轉(zhuǎn)向下下，最后后匯入排排氣管排排走。通通常將這這股旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)氣流稱稱為上旋旋流。上上旋流攜攜帶細(xì)塵塵匯人內(nèi)內(nèi)旋流排走走。對于旋風(fēng)除除塵器內(nèi)內(nèi)氣流運運動流場場的測定定發(fā)現(xiàn)，由由于進(jìn)入入的氣體體不是理理想氣體體，且具具有粘性性，所以以實際氣氣流的運運動是很很復(fù)雜的的。外旋旋流內(nèi)部部及其與與塵粒之之間存在在著磨擦擦損失，因因而外旋旋流不是是純凈的的自由渦渦，而是是所謂的的準(zhǔn)自由由渦，它它具有向向下低速速向心的的徑向運運動。內(nèi)旋流流類似于于剛體圓圓柱的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動，稱稱為強制制渦，它它具有向向上高速速向外的的徑向運運動。為研究方便便，通常常把內(nèi)部部流場看看成復(fù)雜雜的三元元流動體體系，把把全速分分解為三三個速度度分量：：即切向向速度、徑徑向速度度和軸向向速度。（1）切向向速度切向速度是是決定氣氣流合速速度大小小的主要要速度分分量，也也是決定定氣流質(zhì)質(zhì)點離心心力和塵塵粒捕集集效率的的主要因因素。實實測旋風(fēng)風(fēng)賒塵器器內(nèi)氣流流的切向向速度分分布如圖圖6-99所示..。根據(jù)“渦流流”定律，外外渦旋的的切向速速度反比比于旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)半徑RR的n次次方，即即（66-9）其中：n為為渦流指指數(shù)。nn≤1；內(nèi)渦旋的切切向速度度正比于于旋轉(zhuǎn)半半徑R，比比例常熟熟等于氣氣流的旋旋轉(zhuǎn)角速速度，即即（66-111）n=0時，=常數(shù)，處在內(nèi)外旋流的交界面上，達(dá)到最大值；（2）徑向向速度旋流氣體的的徑向速速度，內(nèi)內(nèi)旋流是是指向上上方的高高速向外外的，而而外旋流流是指向向下方的的低速向向心的。前前者對分分離塵粒粒有利，后后者對分分離塵粒粒不利，使使有些細(xì)細(xì)小塵較較在向心心氣流的的帶動下下進(jìn)入內(nèi)內(nèi)旋流而而被排出出。（6--12）（3）軸向向速度外旋流區(qū)軸軸向速度度向下，內(nèi)內(nèi)旋流區(qū)區(qū)軸向速速度向上上，因而而在內(nèi)、外外旋流之之間必然然存在一一個軸向向速度為為零的交交界面。在在內(nèi)旋流流中，隨隨著氣流流的逐漸漸上升，軸軸向速度度不斷增增大。在排氣氣管底部部達(dá)到最最大值。2、旋風(fēng)除除塵器的的壓力損損失旋風(fēng)除塵器器的壓力力損失與與其結(jié)構(gòu)構(gòu)和運行行條件等等有關(guān)，主主要靠實實驗確定定。實驗表明，旋旋風(fēng)除塵塵器的壓壓力損失失一般與與氣體入入口流速速的平方方成正比比，即（66-133）局部阻力系系數(shù)在缺缺少實驗驗數(shù)據(jù)的的時候，可可用下式式估算：：（6--14）此式表明，除除塵器的的相對尺尺寸對壓壓力損失失影響較較大，當(dāng)當(dāng)除塵器器結(jié)構(gòu)型型式相同同時，幾幾何放大大或縮小小，壓力力損失基基本不變變。其他操作因因素對壓壓力損失失也有影影響，如如入口含含塵濃度度、內(nèi)部部構(gòu)件等等。3、旋風(fēng)除除塵器的的除塵性性能（1）塵粒粒的分割割粒徑對旋風(fēng)除塵塵器除塵塵性能的的研究，過過去和現(xiàn)現(xiàn)在都為為許多學(xué)學(xué)者所關(guān)關(guān)注。但但由于在在除塵器器內(nèi)氣、固固兩相流流動非常常復(fù)雜，影影響因素素很多，通通過假設(shè)設(shè)提出的的除塵效效率計算算公式，還還不能進(jìn)進(jìn)行較準(zhǔn)準(zhǔn)確的計計算?，F(xiàn)現(xiàn)在仍用用實驗確確定其性性能，依依據(jù)某些些假設(shè)條條件導(dǎo)出出近似計計算公式式，以說說明其工工作原理理，估算算除塵效效率，分分析影響響效率的的重要因因素。這這對旋風(fēng)風(fēng)除塵器器的發(fā)展展及其性性能的改改善具有有重要作作用。在旋風(fēng)除塵塵器內(nèi)，粒粒子的沉沉降主要要取決于于離心力力和向心心運動氣氣流作用用于塵粒粒上的阻阻力。在在內(nèi)外渦渦旋界面面上，如如果＞，粒子子在離心心力的推推動下移移向外壁壁而被捕捕集；如如果＜，粒子子在向心心氣流的的帶動下下進(jìn)入內(nèi)內(nèi)渦旋，最最后由排排出管排排出；如如果=，作用用在塵粒粒上的外外力之和和等于零零，粒子子在交界界面上不不停旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)；實際際上，由由于各種種隨機因因素的影影響，處處于這種種平衡狀狀態(tài)的塵塵粒有550%的的可能性性進(jìn)入內(nèi)內(nèi)渦旋，也也有500%的可可能性移移向外壁壁，它的的除塵效效率為550%。此此時的粒粒徑即為為除塵器器的分割割粒徑，用用表示。旋風(fēng)除塵器器的除塵塵效率與與塵粒的的粒徑有有關(guān)。粒粒徑越大大，效率率愈高，當(dāng)當(dāng)粒徑大大到某一一值時，其其除塵效效率可1100％％，此時時的塵粒粒粒徑稱稱為全分分離粒徑徑，或稱稱為臨介介粒徑。除除塵效率率為500％時相相應(yīng)的塵塵粒粒徑徑稱為分分割粒徑徑。評定定旋風(fēng)除除塵器的的分離性性能時，采采用分割割粒徑比比全分離離粒徑更更方便，因因而使用用較多。作用于粒徑徑為的球球形塵粒粒上的離離心力可可用牛頓頓公式表表示為：：向心阻力，假假設(shè)氣流流處于層層流狀態(tài)態(tài)，即雷雷諾數(shù)小小于1，徑徑向氣流流阻力用用斯托克克斯公式式表示：：二者相等，即即：（66-155）則：（6--16）式中：———交界面面處氣流流的切向向速度，根根據(jù)式（6-9）計算；——渦旋氣氣流的平平均切向向速度，由由式（66-122）計算算；分割粒徑越越小，表表明除塵塵器的分分離性能能愈好。（2）除塵塵效率當(dāng)分割粒徑徑確定后后，可以以根據(jù)雷雷思-利利希特模模式計算算其他粒粒子的分分級效率率：（6--17）其中渦流指指數(shù)n可可有公式式（6--10）計計算；另一種計算算分級效效率的公公式是在在實驗數(shù)數(shù)據(jù)的基基礎(chǔ)上提提出的經(jīng)經(jīng)驗公式式，可以以滿足工工程設(shè)計計的需要要：（66-188）例6--2旋旋風(fēng)除塵塵器分割割粒徑和和壓力損損失的計計算；4、影響旋旋風(fēng)除塵塵器除塵塵效率的的因素影響旋風(fēng)除除塵器效效率的因因素有：：二次效效應(yīng)、比比例尺寸寸、煙塵塵的物理理性質(zhì)和和操作變變量；（1）二次次效應(yīng)二次效應(yīng)即即被捕集集的粒子子的重新新進(jìn)入氣氣流。在在較小粒粒徑區(qū)間間內(nèi)，理理應(yīng)逸出出的粒子子由于聚聚集或被被較大塵塵粒撞向向壁面而而脫離氣氣流被捕捕集，實實際效率率高于理理論效率率；在較較大粒徑徑區(qū)間，由由于粒子子被反彈彈回氣流流或沉積積的塵粒粒被重新新吹起，理理應(yīng)沉降降入灰斗斗的塵粒粒卻隨凈凈化后的的氣流一一起排走走，實際際效率低低于理論論效率。（2）比例例尺寸由離心力公公式可知知，在相相同的切切向速度度下，筒筒體直徑徑越小，粒粒子所受受的慣性性離心力力越大，除除塵效率率越高，但但若筒體體直徑過過小，粒粒子容易易逃逸，使使效率下下降。筒筒體高度度的變化化對除塵塵效率影影響不明明顯。適適當(dāng)加長長錐體長長度對提提高除塵塵效率有有利。排排出管直直徑越小小，也有有利提高高除塵效效率，但但太小會會導(dǎo)致壓壓力降的的增加，一一般取排排出管直直徑為（00.4--0.665）DD。（3）煙塵塵的物理理性質(zhì)粉塵粒粒徑與密密度由于塵塵粒所受受離心力力與粒徑徑的三次次方成正正比，而而所受徑徑向氣體體阻力僅僅與粒徑徑的一次次方成正正比，因因而大粒粒子比小小粒子更更易捕集集。除塵塵效率隨隨著塵粒粒真密度度的增大大而提高高，密度度小，難難分離，除除塵效率率下降。氣體溫度和和粘度氣體粘度隨隨溫度升升高而增增大，而而分割粒粒徑又與與粘度的的平方根根成正比比，因而而旋風(fēng)除除塵器的的除塵效效率隨氣氣體溫度度或粘度度的增加加而降低低。（4）操作作變量在一定范圍圍內(nèi)提高高進(jìn)氣管管流速，可可以提高高除塵效效率。但但入口流流速太高高，會把把已分離離的某些些塵粒卷卷入內(nèi)旋旋流重新新帶走，導(dǎo)導(dǎo)致除塵塵效率下下降。另另外，壓壓力損失失與入口口速度的的平方成成正比，入入口流速速過大，壓壓力損失失上升。因因而，從從技術(shù)和和經(jīng)濟綜綜合考慮慮，入口口流速的的合適范范圍，一一般取112—20mm/s，不不宜低于于10mm/s，以以防止入入口管道道積灰。除塵器下部部的嚴(yán)密密性也是是影響除除塵效率率的一個個重要因因素。從從圖6--9可知知，除塵塵器內(nèi)部部靜壓從從外壁向向中心逐逐漸降低低，即使使除塵在在正壓下下運行，錐錐體底部部也可能能處于負(fù)負(fù)壓狀態(tài)態(tài)。若除除塵器下下部不嚴(yán)嚴(yán)而漏人人空氣，會會把已落落入灰斗斗的粉塵塵重新帶帶走，使使除塵效效率顯著著下降。實實驗證明明，當(dāng)漏漏氣量達(dá)達(dá)到除塵塵器處理理氣量的的15％％，除塵塵效率幾幾乎降為為零。因因此，在在不漏氣氣的情況況下正常常排灰是是旋風(fēng)除除塵器運運行中必必須重視視的問題題。收塵塵量不大大的除塵塵器可在在下部設(shè)設(shè)置固定定灰斗，定定期排灰灰。收塵塵量較大大要求連連續(xù)排灰灰時，可可設(shè)雙翻翻板式或或回轉(zhuǎn)式式鎖氣器器。5、旋風(fēng)除除塵器的的結(jié)構(gòu)型型式旋風(fēng)除塵器器的結(jié)構(gòu)構(gòu)型式，取取決于含含塵氣體體的入口口型式和和除塵器器內(nèi)部的的流動狀狀態(tài)。（1）按進(jìn)進(jìn)氣方式式分類切向進(jìn)入式式和軸向向進(jìn)入式式兩類；；切向進(jìn)入式式又分為為直入式式和蝸殼殼式，前前者進(jìn)氣氣管外壁壁與筒體體相切，后后者進(jìn)氣氣管內(nèi)壁壁與筒體體相切；；軸向進(jìn)入式式是利用用固定的的導(dǎo)流葉葉片促進(jìn)進(jìn)氣流的的旋轉(zhuǎn)，處處理氣量量較大且且氣流分分布較均均勻，主主要用于于多管旋旋風(fēng)除塵塵器和處處理氣量量大的場場合。（2）按氣氣流組織織分類有回轉(zhuǎn)式、直直流式、平平旋式和和旋流式式等多種種，工業(yè)業(yè)鍋爐較較多運用用回流式式和直流流式兩種種。（3）多管管旋風(fēng)除除塵器多管旋風(fēng)除除塵器是是由多個個甚至多多達(dá)數(shù)千千個相同同構(gòu)造形形狀和尺尺寸的小小型旋風(fēng)風(fēng)除塵器器（又叫叫旋風(fēng)子子）組合合在一個個殼體內(nèi)內(nèi)并聯(lián)使使用的除除塵器組組。適合合用于處處理煙氣氣量較大大的場合合。常用用的多管管除塵器器有回流流式和直直流式兩兩種。多管除塵器器能夠有有效捕集集5-110，含塵濃濃度很高高（1000g//m3）的氣氣體，具具有效率率高，處處理氣量量大，有有利于布布置和煙煙道連接接方便等等特點。但但旋風(fēng)子子的制造造、安裝裝和裝配配的質(zhì)量量要求較較高。6、旋風(fēng)除除塵器的的設(shè)計選選型在除塵系統(tǒng)統(tǒng)中選用用什么型型號的旋旋風(fēng)除塵塵器，使使除塵效效率滿足足要求，壓壓力損失失較小，型型式的各各部分尺尺寸合理理等，是是選型的的基本依依據(jù)。下下面介紹紹選型資資料收集集，選擇擇設(shè)計和和應(yīng)注意意的事項項。（1）資料料收集主要資料包包括：①①含塵氣氣體特性性(成分分、溫度度、濕度度、腐蝕蝕性、流流量等)；eq\o\ac(○,22)被分離離的塵粒粒特性((濃度、成成分、密密度、粒粒徑分布布、粘度度、含水率、纖維維性和爆爆炸性等等)；③③除塵要要求(除除塵效率率和壓力力損失等等)；④④塵?；鼗厥绽糜玫姆绞绞胶徒?jīng)濟濟價值；；⑤各種除除塵器的的特征((除塵效效率、壓壓力損失失、價格格、金屬屬耗量、運運行費及及維修管管理難易易程度等等)；⑥⑥其他資資料(如如水源、電電源、通通風(fēng)機、冷冷卻裝置置、安裝裝現(xiàn)場及及有關(guān)設(shè)設(shè)備材料料的供應(yīng)應(yīng)情況等等)。（2）選型型設(shè)計eq\o\ac(○,1)由含塵塵濃度、粒粒徑分布布、密度度等煙氣氣特征及及除塵要要求（出出口濃度度）計算算除塵效效率；eq\o\ac(○,22)選擇確確定旋風(fēng)風(fēng)除塵器器的結(jié)構(gòu)構(gòu)型式；；eq\o\ac(○,3)根據(jù)使使用時允允許的壓壓力降確確定進(jìn)口口氣流速速度；eq\o\ac(○,44)確定旋旋風(fēng)除塵塵器的進(jìn)進(jìn)口截面面積A，入入口寬度度和高度度；A==bh==Q/vv1；eq\o\ac(○,5)確定各各部分幾幾何尺寸寸，由進(jìn)進(jìn)口截面面積A和和入口寬寬度b及及高度hh定出各各部分幾幾何尺寸寸，然后后從手冊冊中查出出所需除除塵器的的型號規(guī)規(guī)格；（3）注意意事項依據(jù)旋風(fēng)除除塵器的的特點，選選型應(yīng)特特別注意意：eq\o\ac(○,1)適用于于凈化密密度較大大，粒度度較粗的的粉塵，其其中高效效旋風(fēng)除除塵器對對細(xì)塵也也有一定定的凈化化效率；；②一般用用于凈化化非纖維維性粉塵塵及溫度度在4000℃以下的的非腐蝕蝕性氣體體；eq\o\ac(○,3)不宜用用于氣量量波動大大的場合合，一般般入口風(fēng)風(fēng)速為112—20mm/s；；④除塵器器內(nèi)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)氣流速速度高，應(yīng)應(yīng)注意加加耐磨襯襯，防止止磨損；；⑤不宜凈凈化粘結(jié)結(jié)性粉塵塵；⑥設(shè)計和和運行應(yīng)應(yīng)特別注注意防止止除塵器器底部漏漏風(fēng)，以以免效率率下降；；⑦一般不不宜串聯(lián)聯(lián)使用；；⑧在并聯(lián)聯(lián)使用旋旋風(fēng)除塵塵器時，要要盡可能能使每臺臺除塵器器的處理理氣量相相等。6.2電電除塵器器目的要求：：了解電電除塵器器的性能能特點，掌握其除塵機理及設(shè)計選型；重點：電除除塵器的的除塵機機理；授課方式：：講授、自自學(xué)電除塵器是是含塵氣氣體在通通過高壓壓電場進(jìn)進(jìn)行電離離的過程程中，使使塵粒荷荷電，并并在電場場力的作作用下使使塵粒沉沉積在集集塵板上上，將塵塵粒從含含塵氣體體中分離離出來的的一種除除塵設(shè)備備；電除除塵過程程與其他他除塵過過程的根根本區(qū)別別在于，分分離力（主主要是靜靜電力）直直接作用用在粒子子上，而而不是作作用在整整個氣流流上，這這就決定定了它具具有分離離粒子耗耗能小、氣氣流阻力力小的特特點。電除塵器的的優(yōu)點：：壓力損失小小，一般般為2000-5500PPa；處理煙氣量量大，可可達(dá)1005-1006m3/h；；能耗低，大大約0..2-00.4kkWh//10000mm3；對細(xì)粉塵有有很高的的捕集效效率，可可高于999%；；可在高溫或或強腐蝕蝕性氣體體下操作作。電除塵器的的主要缺缺點：一次性投資資費用高高，占地地面積大大，應(yīng)用用范圍受粉塵塵比電阻阻限制，難難以適應(yīng)應(yīng)操作條條件的變變化，此此外對制制造、安安裝質(zhì)量量要求較較高。一、電除塵塵器的工工作原理理電除塵器的的工作原原理涉及及懸浮粒粒子荷電電，帶電粒粒子在電電場中遷遷移與捕捕集，將捕集集物從集集塵表面面上清除除三個基基本過程程；1、氣體電電離和電電暈放電電通常氣體中中只含有有極其微微量的自自由電子子和氣體體離子，可可視為絕絕緣體。在在電除塵塵器中，當(dāng)當(dāng)兩電極極之間的的電壓達(dá)達(dá)到一定定值時，兩兩電極間間的氣體體將發(fā)生生電離由由絕緣狀狀態(tài)轉(zhuǎn)變變?yōu)閭鲗?dǎo)導(dǎo)狀態(tài)，即即產(chǎn)生氣氣體電離離或電擊擊穿如電電暈放電電、輝光光放電、火火花放電電及電弧弧放電等等。（1）電暈暈放電機機理電暈放電發(fā)發(fā)生在細(xì)細(xì)金屬電電暈線和和集塵板板之間，電電暈機理理可以借借助于電電暈放電電示意圖圖來解釋釋。假如電暈電電極為負(fù)負(fù)極，從從金屬絲絲表面或或附近放放出的電電子迅速速向接地地極即正正極運動動，與氣氣體分子子發(fā)生撞撞擊并使使之離子子化，結(jié)結(jié)果又產(chǎn)產(chǎn)生了大大量電子子，通常常稱這種種過程為為雪崩過過程。隨隨著電子子離開金金屬絲表表面距離離的增加加，電場場迅速減減弱。假假如存在在電負(fù)性性氣體，如如氧氣、水水蒸汽和和二氧化化硫等，則則電暈產(chǎn)產(chǎn)生的自自由電子子被這些些氣體的的分子俘俘獲并產(chǎn)產(chǎn)生負(fù)離離子，它它們也和和電子一一樣向正正極運動動。這些些負(fù)離子子和自由由電子就就構(gòu)成了了使顆粒粒荷電的的電荷來來源。自自由電子子能引起起氣體分分子離子子化的區(qū)區(qū)域，常常稱為電電暈區(qū)。電子雪崩過過程產(chǎn)生生的正離離子移向向放電金金屬絲，與與金屬絲絲表面碰碰撞并產(chǎn)產(chǎn)生新電電子。正正離子使使金屬絲絲釋放新新電子的的“再生”作用確確保了電電暈過程程的持續(xù)續(xù)進(jìn)行。（2）起始始電暈電電壓在電除塵器器內(nèi)，許許多因素素影響電電暈的發(fā)發(fā)生和施施加電壓壓與電暈暈電流之之間的關(guān)關(guān)系。開開始產(chǎn)生生電暈電電流時所所施加的的電壓常常稱為起起始電暈暈電壓。起起始電暈暈電壓與與煙氣性性質(zhì)和電電極形狀狀、幾何何尺寸等等因素有有關(guān)。在r=a時時（電暈暈電極表表面上），起起始電暈暈電壓：：式中：a———電暈暈線半徑徑；m———導(dǎo)線光光滑修正正系數(shù)；；——空氣的的相對密密度；b———管式式電除塵塵器的半半徑；由上式可見見，起始始電暈電電壓可以以通過調(diào)調(diào)整電極極的幾何何尺寸來來實現(xiàn)。電電暈線越越細(xì)，起起始電暈暈所需要要的電壓壓越小。（3）影響響電暈特特性的因因素電暈特性取取決于許許多因素素，包括括電極的的形狀，電電極間距距離，氣氣體組成成、壓力力、溫度度，氣流流中要捕捕集的粉粉塵濃度度、粒度度、比電電阻以及及他們在在電暈極極和集塵塵板上的的沉積等等。氣體組成影影響電暈暈特征主主要是因因為不同同氣體對對電子的的親和力力不同。氣氣體溫度度和壓力力的不同同導(dǎo)致氣氣體密度度改變，進(jìn)進(jìn)而影響響電子平平均自由由程和加加速電子子及能產(chǎn)產(chǎn)生碰撞撞電離所所需要的的電壓。2、粒子荷荷電粒子荷電是是電除塵塵過程的的第一步步。兩種粒子荷荷電機理理：電場荷電或或碰撞荷荷電：離子在在靜電力力作用下下做定向向運動，與與粒子碰碰撞而使使粒子荷荷電；擴散荷電：：離子的的擴散現(xiàn)現(xiàn)象導(dǎo)致致的粒子子荷電過過程。依依賴于離離子的熱熱能，而而不是電電場。粒子的荷電電過程取取決于粒粒徑，對對于大于于0.55微米的的微粒，以以電場荷荷電為主主，小于于0.115微米米的微粒粒，則以以擴散荷荷電為主主，粒徑徑介于二二者之間間的粒子子，需要要同時考考慮這兩兩種過程程；（1）電場場荷電1）荷電量量的計算算粒子能夠獲獲得的飽飽和電荷荷：（66-311）2）影響電電場荷電電的因素素粒子特性：：粒徑和和介電常常數(shù)；電暈電場：：電場強強度和離離子密度度；一般電場荷荷電所需需的時間間小于00.1秒秒，相當(dāng)當(dāng)于氣流流在除塵塵器內(nèi)流流動100-200cm所所需要的的時間，所所以對于于一般的的電除塵塵器，可可以認(rèn)為為粒子進(jìn)進(jìn)入除塵塵器后立立刻達(dá)到到了飽和和電荷。（2）擴散散荷電離子熱運動動引起它它們通過過氣體擴擴散，并并于存在在于氣體體中的粒粒子碰撞撞，使粒粒子荷電電。與電電場荷電電過程相相反，不不存在擴擴散荷電電的最大大極限值值，因為為根據(jù)分分子運動動理論，并并不存在在離子動動能的上上限。粒粒子在這這些條件件下的荷荷電量取取決于離離子熱運運動的動動能、粒粒子大小小和荷電電時間。利用分子熱熱運動理理論可以以導(dǎo)出擴擴散荷電電的理論論方程：：（66-322）（3）電場場荷電和和擴散荷荷電的綜綜合作用用對于粒徑處處于中間間范圍（00.155-0..5微米米）的粒粒子，同同時考慮慮電場荷荷電和擴擴散荷電電。描述述這兩種種過程同同時作用用的微分分方程不不能用解解析方法法求解，必必須借助助于近似似解法或或數(shù)值解解法。電場荷電、擴擴散荷電電和兩種種過程綜綜合作用用時荷電電量的理理論值隨隨粒徑的的變化如如圖6--18..例6-5電場荷荷電和擴擴散荷電電綜合作作用下粒粒子荷電電量隨時時間的變變化；（4）異常常荷電現(xiàn)現(xiàn)象三種情況：：1）塵板表表面的高高比電阻阻粒子導(dǎo)導(dǎo)致在低低電壓下下發(fā)生火火花放電電或在集集塵板發(fā)發(fā)生反電電暈現(xiàn)象象；2）微小粒粒子的濃濃度高時時，雖然然荷電塵塵粒所形形成的電電暈電流流不大，可可是所形形成的空空間電荷荷卻很大大，嚴(yán)重重地抑制制著電暈暈電流的的產(chǎn)生，使使塵粒不不能獲得得足夠的的電荷；；3）當(dāng)含塵塵量大到到某一數(shù)數(shù)值時，電電暈現(xiàn)象象消失，顆顆粒在電電場中根根本得不不到電荷荷，電暈暈電流幾幾乎減小小到零，失失去除塵塵作用，即即電暈閉閉塞。3、荷電粒粒子的運運動和捕捕集（1）驅(qū)進(jìn)進(jìn)速度電除塵器中中荷電粉粉塵粒子子的運動動主要受受兩種力力的支配配，電場場作用在在荷電粉粉塵粒子子上的靜靜電力，粉粉塵粒子子向集塵塵板遷移移時受到到的介質(zhì)質(zhì)阻力。當(dāng)二力平衡時，粒子便達(dá)到了終末沉降速度，及驅(qū)進(jìn)速度。（66-333）由上式可見見粒子的的驅(qū)進(jìn)速速度與粒粒子的荷荷電量、粒粒徑、電電場強度度及氣體體介質(zhì)的的粘度有有關(guān)。（2）粒子子的捕集集效率———德意意希公式式德意希（DDeuttschh）在119222年推導(dǎo)導(dǎo)出除塵塵效率與與集塵板板面積、氣氣體流量量和驅(qū)進(jìn)進(jìn)速度之之間的關(guān)關(guān)系。在在推到該該公式時時做了如如下假定定：除塵塵器中氣氣流為湍湍流狀態(tài)態(tài)；在垂垂直于集集塵表面面的任一一橫斷面面上粒子子濃度和和氣流分分布是均均勻的；；進(jìn)入除除塵器后后立刻荷荷電；忽忽略電風(fēng)風(fēng)、氣流流分布不不均勻及及被捕集集粒子重重新進(jìn)入入氣流等等的影響響。如圖6-221所示示，設(shè)含含塵氣流流流向為為x軸方方向，氣氣體和粉粉塵在xx方向的的流速皆皆為u（mm/s），氣氣體流量量為Q（mm3/s）；；x方向向上每單單位長度度的集塵塵板面積積為a（mm2/m），總總集塵板板面積為為A（mm2）；電電場長度度為L（mm），氣氣體流動動截面積積為F（mm2）；直直徑為ddpi的顆顆粒其驅(qū)驅(qū)進(jìn)速度度為（mm/s），在在氣體中中的濃度度為（gg/mm3）；在dt時間間內(nèi)于長長度為ddx的空空間所捕捕集的粉粉塵量為為：由于，帶入入上式得得：從除塵器入入口到出出口進(jìn)行行積分，并并考慮，aaL=AA，得：：則理論分級級捕集效效率（66-344）此即德意希希分級效效率方程程；概括了分級級效率與與集塵板板面積、氣氣體流量量和顆粒粒驅(qū)進(jìn)速速度之間間的關(guān)系系，指明明了提高高電除塵塵器捕集集效率的的途徑，因因而在除除塵器性性能分析析和設(shè)計計中被廣廣泛應(yīng)用用。（3）有效效驅(qū)進(jìn)速速度實際中根據(jù)據(jù)在一定定的除塵塵器結(jié)構(gòu)構(gòu)形式和和運行條條件下測測得的總總捕集效效率值帶帶入德意意希方程程反算出出相應(yīng)的的驅(qū)進(jìn)速速度值，并并稱之為為有效驅(qū)驅(qū)進(jìn)速度度，以表表示?？煽衫糜杏行?qū)進(jìn)進(jìn)速度表表示工業(yè)業(yè)電除塵塵器的性性能，并并作為類類似除塵塵器設(shè)計計的基礎(chǔ)礎(chǔ)。4、被捕集集粉塵的的清除電暈極和集集塵極上上都會有有粉塵沉沉積，粉粉塵層厚厚度為幾幾毫米，甚甚至幾厘厘米。粉粉塵沉積積在電暈暈極上會會影響電電暈電流流的大小小和均勻勻性。保保持電暈暈極表面面清潔的的最一般般方法是是對電極極采取振振打清灰灰方式，使使電暈極極上的粉粉塵很快快被振打打干凈。集塵極板上上粉塵層層較厚時時，會導(dǎo)導(dǎo)致火花花電壓降降低，電電暈電流流減小。為為了保持持和集塵塵極表面面清潔，應(yīng)應(yīng)及時清清除沉積積的粉塵塵。集塵塵極清灰灰方法有有濕式和和干式兩兩種不同同的方法法。濕式式電除塵塵器中，集集塵極板板表面經(jīng)經(jīng)常保持持一層水水膜，粉粉塵沉降降在水膜膜上隨水水膜流下下。濕法法清灰的的優(yōu)點是是無二次次揚塵，同同時可凈凈化部分分有害氣氣體，如如二氧化化硫、氟化氫氫等；主主要缺點點是腐蝕蝕結(jié)垢問問題較嚴(yán)嚴(yán)重，污污泥需要要處理。干干式電除除塵器由由機械撞撞擊或電磁振振打產(chǎn)生生的振動動力清灰灰。干式式振打清清灰需要要合適的的振打強強度，振振打強度度太小難難以清除除積塵，太太大可能能引起二二次揚塵塵。合適適的振打打強度和和振打頻率率一般在在運行中中通過現(xiàn)現(xiàn)場調(diào)試試確定。二、電除塵塵器的結(jié)結(jié)構(gòu)與供供電電除塵器的的型式雖雖然多種種多樣，但但都由電電除塵器器本體和和高壓直直流供電電裝置兩兩大部分分組成。1、電除塵塵器結(jié)構(gòu)構(gòu)電除塵器本本體一般般包括以以下幾個個主要部部分：放放電電極極、集塵塵電極、振振打清灰灰裝置、氣氣流分布布裝置、支支撐殼體體和灰斗斗的鋼梁梁結(jié)構(gòu)以以及引入入高壓直直流電的的絕緣箱箱等。（1）放電電電極放電電極又又稱電暈暈極。電電暈線是是產(chǎn)生電電暈放電電的主要要部件，對對電暈線線的一般般要求是是：起暈暈電壓低低，電暈暈電流大大，機械械強度高高，能維維持準(zhǔn)確確的極距距以及易易清灰等等；（2）集塵塵電極集塵電極的的結(jié)構(gòu)對對粉塵的的二次飛飛揚、金金屬消耗耗量和造價價有很大大影響。對對集塵電電極的一一般要求求是：有有利于粉粉塵在板板面上沉沉積，二二次揚塵塵?。灰滓子谇寤一?，形狀狀簡單易易于制作并并有足夠夠的剛度度和強度度；集塵塵極型式有有板式、管管式二大大類。管式集塵極極小型管式除除塵器的的集塵極極為直徑徑約155cm，長長3m左左右的圓圓管。大大型的直直徑可達(dá)達(dá)40ccm，長長6m。每臺除塵器的集塵極數(shù)目少則幾個，多則100個以上：2）板式集集塵極板式電極形形式很多多。極板板二側(cè)通通常設(shè)有有溝槽和和擋板，既既能加強強板的剛剛性，又能能防止氣氣流直接接沖刷極極板的表表面，產(chǎn)生二二次揚塵塵。極板板之間的的間距，對對電除塵塵器的電電場性能能和除塵塵效率影影響較大大。間距距太小((2000mm以下下)電壓壓升不高高，間距距太大又又受供電電設(shè)備允允許電壓壓的限制制。采用用60一一72kkv變壓壓器時極極板間距距一般取取2000一3550mmm。近午午來板式式電除塵塵器一個個引人注注目的變化化是發(fā)展展寬間距距超高壓壓電除塵塵器。寬寬間距電電除塵器器制作、安安裝、維維修等較較方便，而而且設(shè)備備小，能能量消耗耗也小。（3）電極極清灰裝裝置及時清除集集塵極和和電暈極極上的積積灰，是是保證電電除塵器器高效運運行的重重要環(huán)節(jié)節(jié)之一。干干式電除除塵器的的清灰方方式有機機械振打打、電磁磁振打、刮刮板清灰灰及壓縮縮空氣振振打等。撓撓臀錘振振打電極極框架的的錘擊機機構(gòu)機械械清灰方方式，是是目前普普遍采用用的清灰灰方式。濕式電除塵塵器采用用噴霧或或溢流方方式，在在集塵極表表面形成成一層水水膜，使使沉積在在集塵板板上的粉粉塵和水水一起流流到除塵塵器的下下部而排排出。（4）氣流流分布裝裝置電除塵器內(nèi)內(nèi)氣流分分布對除除塵效率率具有較較大影響響。對氣氣流分布布裝置的的要求是是分布均均勻性好好、阻力力損失小小。為了了減少渦渦流，保保證氣流流分布均均勻，在在進(jìn)出口口處應(yīng)設(shè)設(shè)漸擴管管和漸縮縮管。進(jìn)進(jìn)口漸擴擴管內(nèi)應(yīng)應(yīng)設(shè)2——3層氣氣流分布布板。多多孔板使使用最為為廣泛，通通常采用用厚度為為3—3.55mm鋼鋼板制作作，孔徑徑30—50mmm，開孔孔率約為為25％％一500％，需需要通過過試驗確確定。（5）除塵塵器外殼殼除塵器外殼殼必須保保證嚴(yán)密密，盡量量減小漏漏風(fēng)。漏漏風(fēng)量大大，不但但風(fēng)機負(fù)負(fù)荷加大大，也會會因電場場風(fēng)速提提高使除除塵效率率降低。在在處理高高濕煙氣氣時，冷冷空氣的的漏入將使局局部煙氣氣溫度降降至露點點以下，導(dǎo)導(dǎo)致除塵塵器構(gòu)件件積灰和和腐蝕。除塵器外殼殼材料，要要根據(jù)處處理煙氣氣的性質(zhì)質(zhì)和操作作溫度來來選擇。通通常使用用的材料料有鋼板板、鉛板板(捕集集硫酸霧))、鋼筋筋混凝土土及磚等等。2、電除塵塵器的供供電高壓供電設(shè)設(shè)備提供供粒子荷荷電和捕捕集所需需要的高高場強和和電暈電電流。為為滿足現(xiàn)現(xiàn)場需要要，供電電設(shè)備操操作必須須十分穩(wěn)穩(wěn)定，希希望工作作壽命在在20年年以上，通通常高壓壓供電設(shè)設(shè)備的輸輸出峰值值電壓為為70--1000KV，電電流為1100--20000mAA。為使電除塵塵器能在在較高電電壓下運運行，避避免過大大的火花花損失。高高壓電源源容量不不能太大大，必須須分組供供電。增增加供電電機組數(shù)數(shù)目，減減少每臺臺機組供供電的電電暈線數(shù)數(shù)，能改改善電除除塵器的的性能。但但是，增增加供電電機組數(shù)數(shù)和電場場分組數(shù)數(shù)，必定定增加投投資。因因此供電電機組數(shù)數(shù)的確定定，應(yīng)同同時考慮慮保證除除塵效和和減少投投資兩方方面的因因素。三、電除塵塵器的選選擇和設(shè)設(shè)計1、選型電除塵器型型式和工工藝配置置，要根根據(jù)處理理的含塵塵氣體性性質(zhì)及處處理要求求決定，其其中粉塵塵比電阻阻是最重重要的因因素。比比電阻在在l044—2×10100Ωcm范圍圍．可采采用普通通干式電電除塵器器，若比比電阻偏偏高，則則要采用用特殊的的電除塵塵器(如如寬極距距電除塵塵器、高高溫電除除塵器等等)，或或在煙氣氣中加入入一定量量的NHH3、SOO2、水分分等進(jìn)行行調(diào)質(zhì)處處理。對對于低比比電阻粉粉塵，一一般干式式除塵器器難以捕捕集，但但若荷電電顆粒凝凝聚后變變?yōu)榇箢w顆粒，在在其后加加一旋風(fēng)風(fēng)除塵器器或過濾濾式除塵塵器，則則可獲得得較高的的除塵效效率。濕式電除塵塵器既能能捕集高高比電阻阻顆粒，也也能捕集集低比電電阻顆粒粒，除塵塵效率較較高。但但除塵器器的積垢垢和腐蝕蝕問題比比較嚴(yán)重重，污泥泥需要處處理。2、設(shè)計（1）集塵塵板面積積的確定定根據(jù)運行和和設(shè)計經(jīng)經(jīng)驗，確確定有效效驅(qū)進(jìn)速速度，按按德意希希方程就就集塵板板面積AA。（6--36）式中：A———集塵塵板面積積；Q———處理理氣體流流量；——有效驅(qū)驅(qū)進(jìn)速度度；——預(yù)期達(dá)達(dá)到的除除塵效率率；（2）長高高比的確確定長高比為集集塵板有有效長度度和高度度之比。當(dāng)當(dāng)要求除除塵效率率大于999%時時，除塵塵器的長長高比至至少要11.0--1.55；確定了常高高比，就就確定了了電除塵塵器本體體的大小小，對于于板式電電除塵器器A=2nhhl；（nn為電除除塵器通通道數(shù)）；；（3）氣流流速度的的確定設(shè)收塵極間間寬度，即即通道寬寬度為22b，則則除塵器器斷面風(fēng)風(fēng)速為6.3濕式式除塵器器目的要求：：了解濕濕式除塵塵器的分分類及性性能，掌掌握濕式式除塵器器的除塵塵機理、性性能特點點及設(shè)計計選型，掌掌握文丘丘里洗滌滌器的除除塵過程程及技術(shù)術(shù)尺寸；；重點：濕式式除塵器器的除塵塵機理、文文丘里洗洗滌器的的除塵過過程；授課方式：：講授、自自學(xué)濕式除塵器器是使含含塵氣體體與液體體（一般般為水）密密切接觸觸，利用用水滴和和顆粒的的慣性碰碰撞及其其他作用用捕集顆顆粒或使使粒徑增增大的裝裝置。這這種裝置置除用于于氣體除除塵外，還還可用于于氣體吸吸收、降降溫和加加濕等。本本章主要要介紹濕濕式除塵塵器的除除塵機理理、除塵塵效率和和常見的的幾種除除塵器，特特別是文文丘里除除塵器。一、概述1、濕式除除塵器的的分類和和性能（1）分類類濕式除塵器器的型式式很多，根根據(jù)能耗耗可分為為低能耗耗和高能能耗除塵塵器兩大大類。低能耗除塵塵器對于于10微微米的塵塵粒凈化化效率可可達(dá)900%-995%，壓壓力損失失為0..25--1.55KPaa。一般般運行條條件下的的耗水量量（水氣氣比）為為0.44-0..8L//m3，如噴噴霧塔和和旋風(fēng)洗洗滌塔等等。常用用于焚燒燒爐、化化肥生產(chǎn)產(chǎn)、石灰灰窖和化化鐵爐等等煙氣除除塵，但但一般不不能滿足足這些煙煙氣直接接排放要要求。高高能耗除除塵器，如如文丘里里除塵器器，其除除塵效率率可達(dá)999.55％以上上，壓力力損失為為25——9kPPa，耗耗水量為為0.33—1.55L／mm3。常用用于煉鐵鐵、煉鋼鋼、造紙紙和化鐵鐵爐的煙煙氣除塵塵，排煙煙中的塵塵粒粒徑徑可低于于0.225微米米。根據(jù)濕式除除塵器的的除塵機機理，可可將其分分為7類類。重力力噴霧洗洗滌塔、旋旋風(fēng)除塵塵器、自自激噴霧霧洗滌器器、板式式洗滌器器、填料料洗滌器器、文丘丘里洗滌滌器和機機械誘導(dǎo)導(dǎo)噴霧洗洗滌器。結(jié)合表6-7了解各種濕式除塵器的性能。操作范圍。我們主要討討論應(yīng)用用廣泛的的三類濕濕式除塵塵器，噴噴霧塔洗洗滌器、旋旋風(fēng)洗滌滌器和文文丘里洗洗滌器。（2）濕式式除塵器器的優(yōu)缺缺點濕式除塵器器與其他他除塵器器相比具具有如下下優(yōu)點：：1）在耗能能相同情情況下，濕濕式除塵塵器比干干式機械械除塵器器的除塵塵效率高高。2）濕式除除塵器的的除塵效效率不僅僅能與布布袋和電電除塵器器相比，而而且適用用于這些些除塵器器難以勝勝任的條條件。3）濕式除除塵器在在去除含含塵氣體體中粉塵塵的同時時，還可可去除氣氣體中的的水蒸氣氣及某些些有毒有有害的氣氣態(tài)污染染物。濕式除塵器器的缺點點有：1）濕式除除塵器排排出的廢廢水和泥泥漿會造造成二次次污染，必必須進(jìn)行行處理，洗洗滌水才才能重復(fù)復(fù)回用。2）因為濕濕法凈化化含塵氣氣體往往往具有腐腐蝕性，所所以濕式式除塵系系統(tǒng)的設(shè)設(shè)備均應(yīng)應(yīng)采取防防腐措施施。3）濕式防防塵器不不適用于于凈化含含有憎水水性和水水硬性粉粉塵的氣氣體；4）在低溫溫寒冷地地區(qū)，濕濕式除塵塵器容易易結(jié)凍，因因此，要要采用防防凍措施施。2、濕式除除塵器的的除塵機機理（1）慣性性碰撞參參數(shù)濕式除塵器器可用采采用前面面第五章章討論的的幾種或或全部的的除塵機機理，但但主要的的除塵機機制是液液滴和顆顆粒之間間的慣性性碰撞和和攔截作作用。因因此，討討論顆粒粒、液滴滴和氣流流性質(zhì)對對碰撞的的影響成成為一個個重要問問題。含塵氣流在在運動過過程中遇遇到障礙礙物(水水滴)，氣氣流會改改變方向向，繞過過水滴運運動，但但塵粒因因慣性力力作用，將將保持原原有運動動方向，脫脫離氣流流與水滴滴相撞。該該效應(yīng)稱稱之為慣慣性碰撞撞。塵粒粒的慣性性越大，氣氣流曲率率半徑越越小，塵塵粒脫離離流線而而被水滴滴捕集的的可能性性越大。慣慣性碰撞撞作用可可以用斯斯托克斯斯準(zhǔn)數(shù)((即慣性性碰撞參參數(shù))描描述，即即（66-377）對于粒徑小小于5微微米的粒粒子，必必須考慮慮坎寧漢漢修正；；上式可以看看出，慣性碰碰撞主要要取決于于塵粒質(zhì)質(zhì)量及其其與水滴滴之間的的相對運運動速度度；也與與水滴大小小有重要要關(guān)系，一般說水滴小時，慣性碰撞作用增強，有利于從含塵氣體中分離塵粒。但水滴直徑不是愈小愈好，直徑太小的水滴容易隨氣流一起運動，降低氣液相對運動速度，不利于從含塵氣體中把塵粒分離出來。這是因為慣性碰撞參數(shù)St與塵粒和水滴之間的相對運動速度u成正比，而與水滴直徑D成反比。所以，對于給定的含塵系統(tǒng)。要提高St值，必須提高氣液(水)之間的相對運動速度并減少水滴直徑。目前除塵工程中常用的各種濕式除塵器都是圍繞著這個因素研究而發(fā)展的。（2）濕式式除塵器器的總效效率濕式除塵器器的除塵塵效率是是各種單單個液((水)滴滴的捕集集效率總總和。它它包括慣慣性碰撞撞、攔截截作用，擴擴散效應(yīng)應(yīng)和其他他作用對對塵粒的的捕集效效率。對對一定特特性的粉粉塵來說說，除塵塵效率愈愈高，濕濕式除塵塵器的能能耗也愈愈大(用用于輸送送氣體、霧霧化、噴噴淋液體體所需的的能耗))。除塵塵器的總總能耗（單位：：對于氣氣體）應(yīng)為含塵塵氣體和和液體((水)能能耗之和和，即（6--39）式中：—氣氣體通過過除塵器器的壓力力損失，單單位：PPa；—加入液體體（水）壓壓力損失失，單位位：Paa；L——液（水水）氣比比，單位位：L//m3；除塵器的總總除塵效效率是氣氣液兩相相能耗（壓壓損或接接觸率）的的函數(shù)，可可以用氣氣相總傳傳質(zhì)單元元或除塵塵器的總總能耗EEi表示，即即：式中、是特特性參數(shù)數(shù)，取決決于要凈凈化的粉粉塵和濕濕式除塵塵器的型型式，其其數(shù)值是是經(jīng)驗數(shù)數(shù)據(jù)。（3）濕式式除塵器器的除塵塵效率計計算濕式除塵器器的除塵塵效率計計算，因因除塵器器型式多多樣，數(shù)數(shù)學(xué)運算算過程繁繁瑣，一一般可用用分級通通過率和和總通過過率表示示。濕式式除塵器器的分級級通過率率表示為為：（6--43）式中：—濕濕式除塵塵器分級級通過率率，單位位：%；；—除塵器的的分級效效率，單單位：%%；A、BB—常數(shù)，填填料塔和和篩板塔塔B=22，旋風(fēng)風(fēng)洗滌器器B0..67—空氣動力力學(xué)粒徑徑。對于于粒徑大大于1或或粒徑遵遵循對數(shù)數(shù)正態(tài)分分布的情情況，可可用塵粒粒的實際際粒徑代代替，做做近似計計算；任何濕式除除塵器對對給定粉粉塵的總總通過率率為：式中：—入入口粉塵塵篩下累累計分布布；—入口粉塵塵的頻率率分布；；m——入口粉粉塵的總總質(zhì)量；；—粒徑為的的粒子分分級通過過率。二、噴霧塔塔洗滌器器1、工作原原理一種最簡單單的濕式式除塵器器，如圖圖6-336；在在逆流式式噴霧塔塔中，含含塵氣體體向上運運動，液液滴由噴噴嘴噴出出向下運運行。因因顆粒和和液滴之之間的慣慣性碰撞撞、攔截截和凝聚聚等作用用，使較較大的粒粒子被液液滴捕集集。加入入氣體流流速較小小，夾帶帶了顆粒粒的液滴滴將因重重力作用用而沉于于塔底。為為保證塔塔內(nèi)氣流流分布均均勻，常常采用孔孔板型氣氣流分布布板。通通常在塔塔的頂部部安裝除除霧器，以以除去那那些十分分小的液液滴。噴霧塔的除除塵效率率取決于于液滴的的大小、顆顆粒的空空氣動力力學(xué)直徑徑、液氣氣流量比比以及氣氣體性質(zhì)質(zhì)。2、除塵效效率假定所有液液滴具有有相同直直徑，且且進(jìn)入洗洗滌器后后立刻以以終末沉沉降速度度沉降；；液滴在在整個過過氣斷面面上分布布均勻，無無聚結(jié)現(xiàn)現(xiàn)象；立立式逆流流噴霧塔塔靠慣性性碰撞捕捕集粉塵塵的效率率可以用用下式表表示：（6--44）式中：—液液滴的終終末沉降降速度，mm/s；；—空塔斷面面氣速，mm/s；；—氣液接觸觸的總塔塔高度，mm；—單個液滴滴的碰撞撞效率。（66-455）3、壓力損損失三、旋風(fēng)洗洗滌器1、工作原原理在干式旋風(fēng)風(fēng)分離器器內(nèi)部以以環(huán)形方方式安裝裝一排噴噴嘴，就就構(gòu)成了了一種最最簡單的的旋風(fēng)洗洗滌器。噴噴霧作用用發(fā)生在在外渦旋旋區(qū)，并并捕集顆顆粒，攜攜帶顆粒粒的液滴滴被甩向向旋風(fēng)洗洗滌器的的濕壁上上，然后后沿壁面面降落到到器底。進(jìn)進(jìn)水噴嘴嘴也可安安裝在旋旋風(fēng)洗滌滌器入口口處。在在出口處處通常需需要安裝裝除霧器器。圖6-377所示為為中心噴噴霧的旋旋風(fēng)洗滌滌器；66-388為旋風(fēng)風(fēng)水膜除除塵器，在在我國應(yīng)應(yīng)用廣泛泛。2、操作參參數(shù)與除除塵效率率旋風(fēng)洗滌器器氣體入入口速度度范圍一一般為115-445mm/s。3、壓力損損失旋風(fēng)洗滌器器的壓力力損失范范圍一般般為0..5-11.5kkPa，可可用（66-477）進(jìn)行行估算；；4、適用場場合適合于處理理煙氣量量大和含含塵濃度度高的場場合?？煽蓡为毑刹捎茫惨部梢园舶惭b在文文丘里洗洗滌器之之后作為為脫水器器。四、文丘里里洗滌器器1、除塵過過程文丘里洗滌滌器是一一種高效效濕式洗洗滌器，常用在高溫?zé)煔饨禍睾统龎m上。其結(jié)構(gòu)如圖6-39所示，由收縮管、喉管和擴散管組成。含塵氣體由進(jìn)氣管進(jìn)入收縮管后，流速逐漸增大，氣流的壓力能逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽?，在喉管入口處，氣速達(dá)到最大，一般為50-180m/s。洗滌液（一般為水）通過沿喉管周邊均勻分布的噴嘴進(jìn)入，液滴被高速氣流霧化和加速。充分的霧化是實現(xiàn)高效除塵的基本條件。通常假定：（1）微細(xì)顆粒以與氣流相同的速度進(jìn)入喉管；（2）洗滌液滴的軸向初速度為零，由于氣流的曳力在喉管部分被逐漸加速；在液滴加速過程中，由于液滴與粒子之間慣性碰撞，實現(xiàn)微細(xì)顆粒的捕集。當(dāng)液滴速度接近氣流速度時，液滴與顆粒之間相對速度接近零。在喉管下游，慣性碰撞的可能性迅速減小。因為碰撞捕集效率隨相對速度增加而增加，因此，氣流入口速度必須提高。在擴散管中，氣流速度減小也壓力的回升，使以顆粒為凝結(jié)核的凝聚速度加快，形成直徑較大的含塵液滴，以便于被低能洗滌器或除霧器捕集下來。2、幾何尺尺寸主要包括收收縮管、喉喉管和擴擴散管的的長度、直直徑以及及收縮管管和擴散散管的張張開角等等。3、壓力損損失文丘里洗滌滌器內(nèi)高高速氣流流的動能能要用于于霧化和和加速液液滴，因因而氣流流的壓力力損失自自然高于于其他濕濕式和干干式除塵塵器。（66-533）（66-544）4、除塵效效率文丘里洗滌滌器的除除塵過程程尚缺乏乏可靠的的計算除除塵效率率的方程程式。計計算文丘丘里洗滌滌器的通通過率：：（66-555）例6-6計算洗洗滌器的的壓力損損失和粒粒子的通通過率；；6.4過過濾式除除塵器目的要求：：了解袋式式除塵器器的除塵塵效率影影響因素素，壓力力損失，清清灰方式式；掌握握濾料的的要求，袋袋式除塵塵器的工工作原理理、性能能特點及及設(shè)計選選型；重點：濾料料的要求求，袋式式除塵器器的除塵塵機理；；授課方式：：講授、自自學(xué)過濾式除塵塵器是使使含塵氣氣流通過過過濾材材料將粉粉塵分離離捕集的的裝置。采采用濾紙紙或玻璃璃纖維作作濾料的的空氣過過濾器主主要用于于通風(fēng)及及空氣調(diào)調(diào)節(jié)方面面的氣體體凈化；；砂、礫礫、焦炭炭等顆粒粒作為濾濾料的顆顆粒層除除塵器用用于高溫溫?zé)煔獾牡某龎m；；采用纖纖維織物物作為濾濾料的袋袋式除塵塵器在工工業(yè)尾氣氣的除塵塵方面應(yīng)應(yīng)用較廣廣，本節(jié)節(jié)主要討討論袋式式除塵器器。袋式除塵器器是一種種干式高高效除塵塵器，可可用于凈凈化粒徑徑大于00.1微微米的含含塵氣體體，除塵塵效率一一般可達(dá)達(dá)99%%以上，效效率高，性性能穩(wěn)定定可靠，操操作簡單單。但由由于所用用濾布收收到溫度度、腐蝕蝕性等限限制，只只適用于于凈化腐腐蝕性小小，溫度度低于3300度度的含塵塵氣體。不不適用于于粘結(jié)性性強，吸吸濕性強強的含塵塵氣體凈凈化。一、袋式除除塵器的的工作原原理袋式除塵器器如圖66-411所示；；含塵氣流從從下部進(jìn)進(jìn)入圓筒筒形濾袋袋，在通通過濾料料的空隙隙時，粉粉塵被捕捕集于濾濾料上，透透過濾料料的清潔潔氣體由由排氣口口排出。沉沉積在濾濾料上的的粉塵，可可在機械械振動的的作用下下從濾料料表面脫脫落，落落入灰斗斗。顆粒因截留留、慣性性碰撞、靜靜電和擴擴散等作作用，逐逐漸在濾濾袋表面面形成粉粉塵層，常常稱為粉粉塵初層層。初層層形成后后，它成成為袋式式除塵器器的主要要過濾層層，提高高了除塵塵效率。濾布只不過起著形成顆粒初層和支撐它的骨架作用，但隨著顆粒在濾袋上積聚，濾袋兩側(cè)的壓力差增大，會把有些以附著在濾料上的細(xì)小粉塵擠壓過去，使除塵效率下降。因此，除塵器阻力達(dá)到一定數(shù)值后，要及時清灰。清灰不能過分，即不應(yīng)破壞顆粒初層，否則會引起除塵效率顯著下降。二、影響除除塵效率率的主要要因素1、濾布及及粉塵層層的影響響濾布是袋式式除塵器器的主要要部件，濾濾布的特特性不僅僅直接影影響除塵塵效率，而而且對壓壓力損失失，操作作維修等等影響也也很大。濾濾布上粉粉塵層的的厚度，對對除塵效效率影響響很大。如如圖6—40所示示。清潔潔濾布上上無粉塵塵層，濾濾塵效率率最低。積塵后后效率逐逐漸提高高至最大大值，振振打清灰灰后效率率有所降降低。當(dāng)濾布上的的粉塵負(fù)負(fù)荷m((每單位位濾布面積積上粘附附的粉塵塵量)增增大時，除除塵效率率提高。但但濾布的的積塵量量太大，即即粉塵層層太厚，濾濾塵效率率反而降降低，壓壓力損失失增大，氣氣體處理理量減少少。2、濾布結(jié)結(jié)構(gòu)和性性質(zhì)的影影響實踐證明，不不同結(jié)構(gòu)構(gòu)和性質(zhì)質(zhì)的濾布布，濾塵塵效率不不同。素素布結(jié)構(gòu)構(gòu)的濾布布濾塵效效率最低低，清灰灰后的效效率，急急劇下降降；起絨絨濾布除除塵效率率較高，清清灰后的的效率降降低較少少。絨布布優(yōu)于素素布，是是由于絨絨布的容容塵量比比素布大大，能形形成強度度較大和和較厚的的多孔過過濾層，在在清灰后后保存一一部分粉粉塵成為為永久性性過濾層層。采用用細(xì)羊毛毛或其他他纖維制制成毛氈氈作濾料料，由于于毛氈的的整個厚厚度上容容塵量均均勻，永永久性容容塵量大大，過濾濾在毛氈氈內(nèi)進(jìn)行行，濾塵塵效率高高，清灰灰后也能能保持較較高的濾濾塵效率率。3、過濾速速度的影影響袋式除塵器器的過濾濾速度定定義為煙煙氣實際際體積流流量與濾濾布面積積的比，也也稱氣布布比。過濾速度還還可用比比負(fù)荷的的概念表表示，它它是指沒沒平方米米濾布每每小時所所過濾的的氣體量量，這是是工程設(shè)設(shè)計表示示法，即即；過濾速度與與比負(fù)荷荷兩個概概念在本本質(zhì)上是是同樣的的。過濾速度主主要影響響慣性碰碰撞和擴擴散作用用。選取取過濾速速度時應(yīng)應(yīng)考慮欲欲捕集的的粉塵粒粒徑及其其分布，另另外還與與濾料種種類和清清灰方式式有關(guān)。如如采用脈脈沖噴吹吹清灰時時，細(xì)粉粉塵取==2-22.5mm/miin，對對粗粉塵塵取=33-6mm/miin；三、袋式除除塵器的的壓力損損失含塵氣體通通過濾袋袋消耗的的能量，通通常用壓壓力損失失表示，它它是袋式式除塵器器的重要要技術(shù)經(jīng)經(jīng)濟指標(biāo)標(biāo)。壓力力損失不不僅決定定著能量量消耗，而而且決定定著清灰灰周期等等。袋式除塵器器的壓力力損失由由通過清清潔濾料料的壓力力損失和和通過顆顆粒層的的壓力損損失組成成。假設(shè)設(shè)通過濾濾袋和顆顆粒層的的氣流為為粘滯流流，和均可以以用達(dá)西西方程表表示。達(dá)達(dá)西方程程的一般般形式為為：（6--59）式中：K——顆粒層層或濾料料的滲透透率；x——顆粒層層或濾料料厚度；；滲透率K由由實驗求求得，量量綱為長長度的平平方；根據(jù)達(dá)西方方程，則則有：（66-600）濾料的壓力力損失基基本為一一常數(shù)，因因此通過過袋式除除塵器的的壓力損損失主要要由決定定。對于于給定的的操作條條件（氣氣體粘度度和過濾濾速度），主要由顆粒層滲透率K和厚度決定。進(jìn)而又直接是操作時間t的函數(shù)。在時間t內(nèi)內(nèi)，沉積積在濾袋袋上的顆顆粒物質(zhì)質(zhì)量m可可以表示示為：（66-611）其中為煙氣氣中粉塵塵的濃度度；上式表明，，其中是顆粒層的密度。因此氣流通過新沉積顆粒層的壓力損失：（6--62）對于給定的的含塵氣氣體，、和的值是是常量，令令顆粒的的比阻力力系數(shù)，則則上式變變?yōu)椋?--63）對于給定的的煙氣特特征和顆顆粒層滲滲透率，與顆粒物濃度和過濾時間t成線性關(guān)系，而與過濾速度的平方成正比。比阻力系數(shù)主要由顆粒物特征決定，假如已知顆粒的粒徑分布、堆積密度和真密度，可以用丹尼斯和克萊姆提出的下述方程式估算：（66-644）式中：—比比表面參參數(shù)；—粒子的真真密度，gg/cmm3；—坎寧漢校校正系數(shù)數(shù)；四、袋式除除塵器的的濾料1、對濾料料的要求求濾布是袋式式除塵器器制作濾濾袋的材材料，除除塵器的的性能在在很大程程度上取取決于濾濾布的特特性。如如除塵效效率，壓壓力損失失．清灰灰周期等等都與濾濾布性能能有關(guān)。因因此，選選探濾布布必需考考慮如下下要求：：①濾布的的容塵