第四章 除塵技術(shù)

第四章除塵技術(shù)本章主要討論以下問(wèn)題：粉塵性質(zhì)評(píng)定指標(biāo)及除塵效率除塵機(jī)理除塵設(shè)備重力除塵器、慣性除塵器、旋風(fēng)除塵器、濕式除塵器、過(guò)濾除塵器、靜電除塵器、原理和結(jié)構(gòu)-性能及計(jì)算-類(lèi)型，特點(diǎn)及應(yīng)用。§4.1除塵技術(shù)基礎(chǔ)一、粒狀污染物的分類(lèi)德林卡和哈奇粒狀污染物分類(lèi)分類(lèi)名稱(chēng)粒徑/μm生成方式固體粒子粉塵1~100破碎、篩分、機(jī)械加工、揚(yáng)塵凝結(jié)固體煙霧0.1~1金屬冶煉、蒸發(fā)、升華、凝聚、燃燒焊接煙0.001~0.3木材、紙、布、油等燃燒而成液體粒子靄1~100蒸汽的凝結(jié)、化學(xué)反應(yīng)、液體噴霧霧5~0水蒸氣的凝結(jié)4.1除塵技術(shù)基礎(chǔ)（一）幾何特性

1投影粒徑

是指用光學(xué)顯微鏡或電子顯微鏡測(cè)得的粒徑。二、粉塵的幾何特性與粒徑分布粒徑也稱(chēng)為粒度，是衡量粉塵顆粒大小的尺度。實(shí)際防塵中采用粉塵的投影定向長(zhǎng)度表示粉塵的粒徑,單位為微米(μm)。d≤5μm的粉塵稱(chēng)為呼吸性粉塵,可隨呼吸進(jìn)入并沉積在肺部,危害最大。

4.1除塵技術(shù)基礎(chǔ)定向粒徑dF；粉塵在某一確定方向上的最大投影距離。

定向面積等分粒徑dM

：粉塵在某一確定方向上將粉塵投影面積二等分的線(xiàn)段長(zhǎng)度。

投影圓等值粒徑dH

：與粉塵投影面積相等的圓的直徑。因定向粒徑測(cè)定方法較簡(jiǎn)便，故較為常用。4.1除塵技術(shù)基礎(chǔ)2物理當(dāng)量徑

物理當(dāng)量徑是指與被測(cè)粉塵的某一物理量相同的球形粉塵的直徑。

斯托克斯(stokes)粒徑dS

：指與被測(cè)塵粒密度相同、沉降速度相同的球形粒子直徑。

空氣動(dòng)力徑dH：指與被測(cè)塵粒在空氣中的沉降速度相同、密度為1000kg／m3的球形粒子的直徑。斯托克斯粒徑和空氣動(dòng)力徑是除塵技術(shù)中應(yīng)用最多的兩種粒徑，原因在于它們皆與塵粒在流體中運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力特性有關(guān)。4.1除塵技術(shù)基礎(chǔ)3、分割粒徑指某除塵器的除塵效率為50％的塵粒粒徑的粒徑，它是一種表示除塵器性能的很有代表性的粒徑。4、篩分粒徑即塵粒能夠通過(guò)的最小篩孔的寬度。4.1除塵技術(shù)基礎(chǔ)1粉塵分散度:各粒徑粉塵所占總粉塵的百分比。又分為質(zhì)量分散度和數(shù)量分散度。

質(zhì)量分散度Pm：是指各粒徑粉塵的質(zhì)量(mg)占粉塵的總質(zhì)量(mg)的百分比。數(shù)量分散度Pn：是指各粒徑粉塵的顆粒數(shù)占粉塵顆粒數(shù)的百分比。m—某級(jí)粒徑粉塵的質(zhì)量，mg；n—某級(jí)粒徑粉塵的顆粒數(shù)，顆。（二）粒徑分布4.1除塵技術(shù)基礎(chǔ)三、粉塵的物理性質(zhì)1、密度

粉塵密度：?jiǎn)挝惑w積粉塵的質(zhì)量,單位為kg/m3或g/cm3。根據(jù)是否包含粒間空隙體積分為真密度與假密度（表觀密度）。假密度與堆積狀態(tài)有關(guān)。

真密度(ρp)：排除粉塵間空隙以純粉塵的體積計(jì)量的密度。

表觀密度(ρb)：包括粉塵間空隙體積和粉塵純體積計(jì)量的密度。與堆積狀態(tài)有關(guān)。

粉塵比重：指粉塵的質(zhì)量與同體積水的質(zhì)量之比，系無(wú)因次量。4.1除塵技術(shù)基礎(chǔ)

ρb=(1-?)ρp

?--空隙率，即粒子間空隙體積與粒子堆積體積的比值。許多除塵設(shè)備的選擇不僅要考慮粉塵粒徑的大小，而且要考慮粉塵的真密度，在介質(zhì)中的運(yùn)動(dòng)與其真密度有關(guān)。堆積密度隨?而變化，粉塵的空隙率與粉塵的粒徑、形狀、堆積方式等因素有關(guān)。

真密度一般用于粉塵的沉降計(jì)算，而堆積密度用于倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備、除塵灰斗的設(shè)計(jì)計(jì)算。4.1除塵技術(shù)基礎(chǔ)4.1除塵技術(shù)基礎(chǔ)2、粉塵濕潤(rùn)性

指粉塵被水濕潤(rùn)的難易程度。

濕潤(rùn)現(xiàn)象：水滴內(nèi)部與水滴表面間的分子引力為水的表面張力,當(dāng)水的表面張力小于水與固體間的分子引力時(shí)，固體容易被濕潤(rùn)，反之，固體則不易被濕潤(rùn)。依此粉塵可分為親水性與疏水性?xún)深?lèi)。4.1除塵技術(shù)基礎(chǔ)θ液滴θ衡量濕潤(rùn)性指標(biāo):濕潤(rùn)接觸角(θ)。θ<60°時(shí),表示濕潤(rùn)性好,為親水性；θ>90°時(shí),濕潤(rùn)性差,屬于憎水性。粉塵的濕潤(rùn)性是濕式防、除塵的依據(jù)。

4.1除塵技術(shù)基礎(chǔ)小于1微米的粉塵一般就很難被水潤(rùn)濕，這是因?yàn)槲⒘１砻娼源嬖谝粚託饽?，只有?dāng)液體以相對(duì)較高的速度沖擊粉塵時(shí)，才能沖破氣膜，將粉塵潤(rùn)濕。粉塵的潤(rùn)濕性還隨溫度的升高而減小，隨壓力升高而增大，隨液體表面張力的減小而增強(qiáng)。在濕法除塵中，如果在水中加入某些濕潤(rùn)劑(如皂角素、平平加等)，可降低水的表面張力，提高粉塵的潤(rùn)濕性。影響濕潤(rùn)性因素：粉塵成分、粒徑、荷電狀況及水的表面張力等因素。濕潤(rùn)性強(qiáng)的粉塵有利于濕式除塵。4.1除塵技術(shù)基礎(chǔ)3、粉塵的安息角和滑動(dòng)角安息角：指粉塵自漏斗連續(xù)落到水平板上，堆積成圓錐體，圓錐體的母線(xiàn)與平面的夾角為安息角。

4.1除塵技術(shù)基礎(chǔ)滑動(dòng)角：自然堆放在光滑平板上的粉塵，隨光滑平板以其一端為軸轉(zhuǎn)動(dòng)。平板上粉塵開(kāi)始發(fā)生滑動(dòng)時(shí)平板相對(duì)于水平面的傾斜角稱(chēng)為粉塵的滑動(dòng)角，也有文獻(xiàn)稱(chēng)之為動(dòng)安置角。4.1除塵技術(shù)基礎(chǔ)

安息角及滑動(dòng)角是粉狀物料物特有的性質(zhì)，與物料的種類(lèi)、粒徑、形狀、含水率、粘附性等因素有關(guān)。對(duì)同一種粉塵：粒徑越大、形狀越接近于球體、含水率越低，表面越光滑，則安息角越小。粉塵的安息角和滑動(dòng)角是設(shè)計(jì)除塵裝置灰斗、料倉(cāng)的錐角和除塵系統(tǒng)管路、輸送管路的傾角的重要依據(jù)。4.1除塵技術(shù)基礎(chǔ)4、比表面積

粉塵的比表面積定義為單位體積(或質(zhì)量)粉塵所具有的表面積以粉塵的自身體積表示的比表面積a可表示為：4.1除塵技術(shù)基礎(chǔ)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(qiáng)化了表面活性。它對(duì)粉塵的濕潤(rùn)、凝聚、附著以及燃燒和爆炸等性質(zhì)都有明顯的影響。粉塵的比表面積值的變化范圍很大，如大部分煙塵的質(zhì)量比表面積在1000～10000cm2／g的范圍內(nèi)變化。4.1除塵技術(shù)基礎(chǔ)5、粉塵荷電性指粉塵能被荷電的難易程度。懸浮空氣中粉塵荷電原因：破碎時(shí)的摩擦、粒子間撞擊或放射性照射、外界離子或電子附著等。粉塵荷電后會(huì)改變其某些物理性質(zhì)，如凝并性、粘附性等。此外，粉塵的荷電量隨溫度升高、比表面積增大及含水率減小而增大，還與其化學(xué)成分等因素有關(guān)。衡量粉塵荷電性的指標(biāo)：粉塵比電阻。4.1除塵技術(shù)基礎(chǔ)粉塵層IΡ—粉塵的比電阻，Ω·cm；V—施加在粉塵層上的電壓，V；I—通過(guò)粉塵層的電流，A；A—粉塵層的面積，cm2；d—粉塵層的厚度，cm。比電阻測(cè)定：采用圓板電極法測(cè)定。粉塵的比電阻的單位為Ω·cm。粉塵比電阻對(duì)電除塵影響：是除塵的依據(jù)。比電阻在104～1011Ω·cm范圍內(nèi)，電除塵的效果較好。4.1除塵技術(shù)基礎(chǔ)粉塵的導(dǎo)電性主要取決于粉塵、氣體的溫度和組成成分。在溫度較高時(shí)(約高于200度)，粉塵的導(dǎo)電主要靠粉塵內(nèi)部的電子或離子進(jìn)行(即容積導(dǎo)電)；而在較低溫度時(shí)(約低于100度)，則主要靠粉塵表面吸附的水分和化學(xué)膜進(jìn)行(即表面導(dǎo)電)。因此，粉塵的比電阻與測(cè)定條件有關(guān)。4.1除塵技術(shù)基礎(chǔ)6、爆炸性

能發(fā)生爆炸的粉塵稱(chēng)為可爆塵。井下具有爆炸性的粉塵主要是硫化粉塵和煤塵。粉塵爆炸能產(chǎn)生高溫、高壓,同時(shí)生成大量的有毒有害氣體,對(duì)安全生產(chǎn)有極大的危害，應(yīng)注意采取防爆、隔爆措施。4.1除塵技術(shù)基礎(chǔ)不同種類(lèi)及存在狀態(tài)的粉塵爆炸條件不同、懸浮在空氣中的可燃粉塵發(fā)生爆炸的條件是：①由可燃粉塵與空氣構(gòu)成的可燃混合物其粉塵濃度達(dá)到爆炸濃度；②存在能量足夠的火源。4.1除塵技術(shù)基礎(chǔ)7、粘附性粉塵附著在固體表面上或粉塵彼此相互附著的難易程度的性質(zhì)稱(chēng)為粉塵的粘附性。產(chǎn)生粘附的原因是由于粘附力的存在:范德華力(即分子間作用力)、靜電引力和毛細(xì)管作用力等。影響粉塵粘附性的圍素：一般情況下，粉塵的粒徑小、形狀不規(guī)則、表面粗糙、含水率高、帶電量大時(shí)，易于產(chǎn)生粘附現(xiàn)象。粘附現(xiàn)象還與周?chē)橘|(zhì)的性質(zhì)有關(guān)，如在液體介質(zhì)粉塵的粘附性比在氣體中弱得多。4.1除塵技術(shù)基礎(chǔ)8、磨損性粉塵的磨損性是指粉塵在流動(dòng)過(guò)程中對(duì)器壁和管壁的磨損程度的性質(zhì)。影響磨損的因素：

硬度大、密度高、粒徑大、帶有棱角的粉塵磨損性大。粉塵的磨損性還與含塵氣流的流動(dòng)速度有關(guān)，研究表明，磨損量與含塵氣流速度的2～3次方成正比。4.1除塵技術(shù)基礎(chǔ)第4.2節(jié)除塵裝置的性能指標(biāo)除塵裝置的性能指標(biāo)包括技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)兩大類(lèi)。

技術(shù)指標(biāo)主要包括處理氣體流量、除塵效率、壓力損失(或稱(chēng)阻力)、漏風(fēng)率等；經(jīng)濟(jì)指標(biāo)包括設(shè)備費(fèi)、運(yùn)行費(fèi)、維修費(fèi)、占地面積、占用空間體積、使用壽命等。還考慮除塵裝置的安裝、操作、檢修的難易等因素。但是，低阻（阻力低）、高效（除塵效率高）仍是目前評(píng)價(jià)除塵裝置的主要指標(biāo)。4.2除塵裝置的性能指標(biāo)一、處理氣體的流量

處理氣體流量：表示除塵裝置在單位時(shí)間內(nèi)所能處理的含塵氣體的流量、一般用體積流量Q(單位：m3／s)表示。

實(shí)際運(yùn)行的防塵裝置由于不嚴(yán)密而漏風(fēng)，使得進(jìn)出口的氣體流量往往并不一致。通常用兩者的平均值作為該除塵裝置的處理氣體流量。即4.2除塵裝置的性能指標(biāo)二、壓力損失(或稱(chēng)阻力）

凈化裝置的壓力損失是表示能耗大小的技術(shù)指標(biāo)，可通過(guò)測(cè)定凈化裝置進(jìn)口與出口氣流的全壓差而得到。其與下列因素有關(guān)：凈化裝置的種類(lèi)和結(jié)構(gòu)型式；處理氣體通過(guò)時(shí)的流速。即4.2除塵裝置的性能指標(biāo)

凈化裝置的壓力損失，實(shí)質(zhì)上是氣流通過(guò)裝置時(shí)所消耗的機(jī)械能，它與通風(fēng)機(jī)所耗功率成正比，所以?xún)艋b置的壓力損失越小越好。多數(shù)除塵裝置的壓力損失在2000Pa以下根據(jù)除塵裝置的壓力損失，防塵裝置可分為：4.2除塵裝置的性能指標(biāo)

低阻除塵器—△P<500Pa;

中阻除塵器—△P=500～2000Pa;

高阻除塵器—△P=2000～20000Pa;三、除塵效率

除塵效率是表示除塵裝置凈化含塵氣體效果的重要技術(shù)指標(biāo)1、總除塵效率總除塵效率系指在同一時(shí)間內(nèi)防塵裝置捕集的粉塵質(zhì)量占進(jìn)入除塵裝置的粉塵質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)。通常以“”表示。除塵器進(jìn)口：氣體流量為Q1，粉塵的質(zhì)量流量為S1，粉塵的濃度為C1；

裝置出口的相應(yīng)量為：Q2、S2、C2裝置捕集的粉塵的質(zhì)量為S3S1=S2+S3S1=Q1*C1、S2=Q2*C2除塵器的總效率為（1）4.2除塵裝置的性能指標(biāo)或：若除塵器不漏風(fēng)利用上式（1）通過(guò)稱(chēng)重可求得總除生效率。這種方法稱(chēng)為質(zhì)量法，用這種方法測(cè)出的結(jié)果比較準(zhǔn)確，主要用于實(shí)驗(yàn)室。在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定除塵器的總除塵效率時(shí)，通常先同時(shí)測(cè)出除塵器前后的空氣含塵濃度、再利用式（2）求得總除塵效率，這種方法稱(chēng)為濃度法。4.2除塵裝置的性能指標(biāo)（2）有時(shí)由于除個(gè)器進(jìn)口含塵濃度很高，或者使用單位對(duì)除塵系統(tǒng)的除塵效率要求很高，一般會(huì)使用兩級(jí)或多級(jí)除塵器n臺(tái)除塵器串聯(lián)時(shí)其總效率為：

在實(shí)際應(yīng)用中，多級(jí)除塵系統(tǒng)通常最多三級(jí)。4.2除塵裝置的性能指標(biāo)2、除塵器的分級(jí)效率除塵裝置的除塵效率因處理粉塵的粒徑不同而有很大的差別，表列出了各種除塵器對(duì)不同粒徑粉塵的除塵效率。4.2除塵裝置的性能指標(biāo)分級(jí)除塵效率簡(jiǎn)稱(chēng)分級(jí)效率，就是除塵裝置對(duì)某一粒徑或某一粒徑范圍的粉塵的除塵效率。----分別為除塵器進(jìn)口和除塵器灰斗中某一粒徑或粒徑范圍的粉塵質(zhì)量流量；S1、S3----分別為除塵器進(jìn)口和防塵器灰斗中的粉塵質(zhì)量流量；----分別為除塵器進(jìn)口和除塵器灰斗中同一粒徑或粒徑范圍的粉塵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。4.2除塵裝置的性能指標(biāo)第4.3節(jié)除塵器機(jī)理粉塵從空氣中分離的作用力主要有:

機(jī)械力:包括重力,離心力和慣性力;阻留作用:包括介質(zhì)的篩濾作用,塵氣繞流的接觸阻留作用;

凝聚作用:通過(guò)加濕,蒸汽凝結(jié),超聲波等作用,使細(xì)塵粒凝聚而從空氣中分離;

靜電力:利用靜電力使帶電塵粒從空氣中分離。

第4.3節(jié)除塵器工作機(jī)理除塵器分類(lèi)

根據(jù)除塵機(jī)理常將除塵器分為四大類(lèi):

機(jī)械除塵器,過(guò)濾式除塵器,濕式除塵器和電除塵器。

根據(jù)凈化要求不同，分為：粗凈化：多為第一級(jí)凈化中凈化：用于通風(fēng)除塵系統(tǒng)細(xì)凈化：凈化后濃度<=1～2mg/m3超凈化：1微米以下第4.3節(jié)除塵器工作機(jī)理第4.4節(jié)機(jī)械除塵器

機(jī)械除塵器通常指利用質(zhì)量力（重力、慣性力和離心力）的作用使顆粒物與氣體分離的裝置，常用的有：

重力沉降室慣性除塵器旋風(fēng)除塵器第4.4節(jié)機(jī)械除塵器一重力沉降室重力沉降室是通過(guò)重力作用使塵粒從氣流中沉降分離的除塵裝置；氣流進(jìn)入重力沉降室后，流動(dòng)截面積擴(kuò)大，流速降低，較重顆粒在重力作用下緩慢向灰斗沉降。第4.4節(jié)機(jī)械除塵器層流式模式假定沉降室內(nèi)氣流為柱塞流；顆粒均勻分布于煙氣中忽略氣體浮力，粒子僅受重力和阻力的作用在煙氣流動(dòng)方向，粒子與氣流速度相同縱剖面示意圖1、除塵機(jī)理

第4.4節(jié)機(jī)械除塵器沉降室的長(zhǎng)寬高分別為L(zhǎng)、W、H，處理煙氣量為Q

氣流在沉降室內(nèi)的停留時(shí)間在t時(shí)間內(nèi)粒子的沉降距離該粒子的除塵效率

對(duì)于Stokes粒子()代入第4.4節(jié)機(jī)械除塵器對(duì)于Stokes粒子，重力沉降室能100%捕集的最小粒子的dmin=?第4.4節(jié)機(jī)械除塵器提高沉降室效率的主要途徑降低沉降室內(nèi)氣流速度（一般為0.3～2.0m/s）增加沉降室長(zhǎng)度降低沉降室高度多層沉降室：使沉降高度減少為原來(lái)的1/（n+1），其中n為水平隔板層數(shù)

考慮清灰的問(wèn)題，一般隔板數(shù)在3以下第4.4節(jié)機(jī)械除塵器重力沉降室的實(shí)際性能沉降室的實(shí)際性能幾乎從不進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量或測(cè)試，在最好的情況下，這種裝置也只能作為氣體的初級(jí)凈化，除去最大和最重的顆粒。沉降室的除塵效率約為40—70%，僅用于分離dp>50μm的塵粒。穿過(guò)沉降室的顆粒物必須用其它的裝置繼續(xù)捕集。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、投資少、易維護(hù)管理、壓損?。?0—130Pa）。缺點(diǎn)：占地面積大、除塵效率低（僅作為高效除塵器的預(yù)除塵裝置，除去較大和較重的粒子）。第4.4節(jié)機(jī)械除塵器二慣性除塵器1、機(jī)理沉降室內(nèi)設(shè)置各種形式的擋板，含塵氣流沖擊在擋板上，氣流方向發(fā)生急劇轉(zhuǎn)變，借助塵粒本身的慣性力作用（還利用了離心力和重力的作用），使其與氣流分離。

第4.4節(jié)機(jī)械除塵器2、結(jié)構(gòu)形式?jīng)_擊式－氣流沖擊擋板捕集較粗粒子反轉(zhuǎn)式－改變氣流方向捕集較細(xì)粒子第4.4節(jié)機(jī)械除塵器a彎管型b百葉窗型c多層隔板型第4.4節(jié)機(jī)械除塵器3、應(yīng)用一般凈化密度和粒徑較大的金屬或礦物性粉塵（粘結(jié)性和纖維性粉塵不宜）凈化效率不高，一般只用于多級(jí)除塵中的一級(jí)除塵，捕集10～20μm以上的粗顆粒壓力損失100～1000Pa第4.4節(jié)機(jī)械除塵器三旋風(fēng)除塵器進(jìn)氣管、筒體、錐體、排氣管利用旋轉(zhuǎn)氣流產(chǎn)生的離心力使塵粒從氣流中分離第4.4節(jié)機(jī)械除塵器1、機(jī)理氣流沿外壁由上向下旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)：外渦旋；旋轉(zhuǎn)氣流在錐體底部轉(zhuǎn)而向上沿軸心旋轉(zhuǎn)：內(nèi)渦旋；少量氣體沿徑向運(yùn)動(dòng)到中心區(qū)域；氣流運(yùn)動(dòng)包括切向、軸向和徑向：切向速度、軸向速度和徑向速度。第4.4節(jié)機(jī)械除塵器切向速度決定氣流質(zhì)點(diǎn)離心力大小，顆粒在離心力作用下逐漸移向外壁；到達(dá)外壁的塵粒在氣流和重力共同作用下沿壁面落入灰斗；第4.4節(jié)機(jī)械除塵器下渦流：外渦旋在運(yùn)動(dòng)到錐體下部向上折轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的局部渦流，下渦流一直延伸至灰斗，會(huì)把灰斗中的粉塵，特別是細(xì)粉塵攪起，被上升氣流帶走。上渦旋：氣流從除塵器頂部向下高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，一部分氣流帶著細(xì)小的塵粒沿筒壁旋轉(zhuǎn)向上，到達(dá)頂部后，再沿排出管外壁旋轉(zhuǎn)向下，最后從排氣管排出。第4.4節(jié)機(jī)械除塵器切向速度外渦旋的切向速度分布：反比于旋轉(zhuǎn)半徑的n次方

此處n

1，稱(chēng)為渦流指數(shù)

第4.4節(jié)機(jī)械除塵器內(nèi)渦旋的切向速度正比于半徑

內(nèi)外渦旋的界面上氣流切向速度最大

交界圓柱面直徑

d0=(0.6～1.0)de,de

為排氣管直徑

第4.4節(jié)機(jī)械除塵器徑向速度

假定外渦旋氣流均勻地經(jīng)過(guò)交界圓柱面進(jìn)入內(nèi)渦旋平均徑向速度r0和h0分別為交界圓柱面的半徑和高度，m第4.4節(jié)機(jī)械除塵器軸向速度外渦旋的軸向速度向下內(nèi)渦旋的軸向速度向上在內(nèi)渦旋，軸向速度向上逐漸增大，在排出管底部達(dá)到最大值。第4.4節(jié)機(jī)械除塵器2、旋風(fēng)除塵器的除塵效率（很多種理論）計(jì)算分割直徑是確定除塵效率的基礎(chǔ)在交界面上粉塵的所受的作用力包括：離心力FC，向心運(yùn)動(dòng)氣流作用于塵粒上的阻力FD

若

FC>FD

，顆粒移向外壁若

FC<FD

，顆粒進(jìn)入內(nèi)渦旋當(dāng)

FC=FD時(shí)，有50%的可能進(jìn)入外渦旋，即除塵效率為50%

第4.4節(jié)機(jī)械除塵器為什么忽略了粉塵的質(zhì)量呢？因?yàn)橹亓Φ扔趍g，離心力設(shè)Vt=30m/s，r=0.1m，

離心力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于重力，故重力可忽略。第4.4節(jié)機(jī)械除塵器對(duì)于球形Stokes粒子分割粒徑dc確定后，雷思一利希特模式計(jì)算其它粒子的分級(jí)效率

另一種經(jīng)驗(yàn)公式第4.4節(jié)機(jī)械除塵器流體阻力：1、形狀阻力：向前運(yùn)動(dòng)，前面受力比后面大2、摩擦阻力：顆粒與流體之間第4.4節(jié)機(jī)械除塵器對(duì)于球形Stokes粒子第4.4節(jié)機(jī)械除塵器3、旋風(fēng)除塵器的壓力損失

：局部阻力系數(shù)

A：旋風(fēng)除塵器進(jìn)口面積局部阻力系數(shù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)旋風(fēng)除塵器型式XLTXLT?AXLP?AXLP?Bξ5.36.58.05.8第4.4節(jié)機(jī)械除塵器旋風(fēng)除塵器的壓力損失相對(duì)尺寸的不同對(duì)壓力損失影響較大，除塵器結(jié)構(gòu)型式相同時(shí)，幾何相似放大或縮小，壓力損失基本不變操作運(yùn)行中可以接受的壓力損失一般低于2kPa思考題：一個(gè)進(jìn)口面積為0.36m2，排氣管直徑0.6m的旋風(fēng)除塵器，和另一個(gè)進(jìn)口面積為4m2，排氣管直徑2m的旋風(fēng)除塵器，在氣體入口速度相同時(shí)，壓力損失哪個(gè)大？為什么？第4.4節(jié)機(jī)械除塵器例題：已知旋風(fēng)除塵器在選取入口速度V1=13m/s時(shí)，處理氣體量Q=1.37m3/s。試確定凈化工業(yè)鍋爐煙氣（溫度為423K，煙塵真密度為2.1g/cm3）時(shí)的分割直徑和壓力損失。已知該除塵器筒體直徑0.9m，排氣管直徑為0.45m，排氣管下緣至錐頂?shù)母叨葹?.58m，423K時(shí)煙氣的粘度

（近似取空氣的值）μ=2.4×10－5pa﹒s。第4.4節(jié)機(jī)械除塵器分割粒徑壓力損失第4.4節(jié)機(jī)械除塵器解:假設(shè)接近圓筒壁處的氣流切向速度近似等于氣流的入口速度，即Vt=13m/s，取內(nèi)、外渦旋交界圓柱的直徑d0=0.7de，根據(jù)式

氣流在交界面上的切向速度

第4.4節(jié)機(jī)械除塵器徑向速度計(jì)算

此時(shí)旋風(fēng)除塵器的分割直徑為5.31μm。第4.4節(jié)機(jī)械除塵器例題（續(xù)）計(jì)算旋風(fēng)除塵器操作條件下的壓力損失：423K時(shí)煙氣密度可近似取為第4.4節(jié)機(jī)械除塵器4、影響旋風(fēng)除塵器效率的因素(1)二次效應(yīng)——所謂二次效應(yīng)是指被捕集的粒子重新進(jìn)入氣流的運(yùn)動(dòng)。在較小粒徑區(qū)間內(nèi)，理應(yīng)逸出的粒子由于聚集或被較大塵粒撞向壁面而脫離氣流獲得捕集，實(shí)際效率高于理論效率在較大粒徑區(qū)間，粒子被反彈回氣流或沉積的塵粒被重新吹起，實(shí)際效率低于理論效率通過(guò)環(huán)狀霧化器將水噴淋在旋風(fēng)除塵器內(nèi)壁上，能有效地控制二次效應(yīng)第4.4節(jié)機(jī)械除塵器（2）比例尺寸A、在相同的切向速度下，筒體直徑愈小，離心力愈大，除塵效率愈高；筒體直徑過(guò)小，粒子容易逃逸，效率下降。B、錐體長(zhǎng)度——適當(dāng)加長(zhǎng)，對(duì)提高除塵效率有利H=（1～3）DC、排出管直徑愈小，分割直徑愈小，即除塵效率愈高；直徑太小，壓力損失增加，一般取排出管直徑de=（0.4～0.65）D。第4.4節(jié)機(jī)械除塵器

特征長(zhǎng)度（naturallength）-亞歷山大公式第4.4節(jié)機(jī)械除塵器D、旋風(fēng)除塵器排出管以下部分的長(zhǎng)度應(yīng)當(dāng)接近或等于，筒體和錐體的總高度以不大于筒體直徑的五倍為宜。(3)除塵器下部的嚴(yán)密性應(yīng)在不漏風(fēng)的情況下進(jìn)行正常排灰

鎖氣器(a)雙翻板式(b)回轉(zhuǎn)式

漏風(fēng)率：0%、5%、15%η：90%、50%、0第4.4節(jié)機(jī)械除塵器(4)煙塵的物理性質(zhì)氣體粘度：對(duì)于氣體而言，μ增大對(duì)除塵不利，dc增大，效率減小。溫度增大，則μ增大，效率減小。粉塵粒徑與密度：離心力跟粒徑的三次方成正比，流體阻力跟粒徑的一次方成正比。綜合來(lái)說(shuō)，dp增大則效率增大，又因?yàn)樗裕裵小，難分離，影響捕集效率。第4.4節(jié)機(jī)械除塵器(5)操作變量提高煙氣入口流速，旋風(fēng)除塵器分割直徑變小，除塵器性能改善入口流速過(guò)大，已沉積的粒子有可能再次被吹起，重新卷入氣流中，除塵效率下降效率最高時(shí)的入口速度第4.4節(jié)機(jī)械除塵器a.直入切向進(jìn)入式b.蝸殼切向進(jìn)入式c.軸向進(jìn)入式5、旋風(fēng)除塵器結(jié)構(gòu)形式（1）、按進(jìn)氣方式分切向進(jìn)入式軸向進(jìn)入式

第4.4節(jié)機(jī)械除塵器（2）、按氣流組織分類(lèi)回流式、直流式、平旋式第4.4節(jié)機(jī)械除塵器第4.4節(jié)機(jī)械除塵器

（3）多管旋風(fēng)除塵器

由多個(gè)相同構(gòu)造形狀和尺寸的小型旋風(fēng)除塵器（又叫旋風(fēng)子）組合在一個(gè)殼體內(nèi)并聯(lián)使用的除塵器組。

優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占地面積小，投資少，操作維修方便，壓力損失中等，動(dòng)力消耗不大。缺點(diǎn)：除塵效率平均80%左右，捕集<5μm顆粒的效率不高，一般用作多級(jí)除塵的預(yù)除塵。磨損嚴(yán)重，旋風(fēng)子易堵。6、旋風(fēng)除塵器的特點(diǎn)第4.4節(jié)機(jī)械除塵器第4.5節(jié)電除塵器特點(diǎn)：1．分離的作用力直接施之于粒子本身，而機(jī)械方法大多把作用力作用在整個(gè)氣體。2．氣流阻力小。耗電少：0.2～0.4度/1000m3，壓損?。阂话銥?00～500Pa。3．捕集細(xì)小顆粒（1μm左右）的效率高。第4.5節(jié)電除塵器特點(diǎn)：4．除塵效率高，一般在95-99%(最高可達(dá)99.9%)。處理氣量大。可在高溫或強(qiáng)腐蝕性氣體下操作。7.主要缺點(diǎn)是設(shè)備龐大，消耗鋼材多，初投資大，要求安裝和運(yùn)行管理技術(shù)較高。第4.5節(jié)電除塵器第4.5節(jié)電除塵器第4.5節(jié)電除塵器主要構(gòu)件：電暈極集塵極清灰裝置第4.5節(jié)電除塵器一、電除塵器的工作原理第4.5節(jié)電除塵器1、電暈放電1）電除塵器中兩電極的電位差達(dá)到一定值時(shí)，在電暈極附近的強(qiáng)電場(chǎng)空間內(nèi)，氣體中的微量自由電子加速到極高速度。足于使與之碰撞的氣體分子發(fā)生電離——產(chǎn)生新的自由電子和正離子。2）新的自由電子接著又獲得足夠動(dòng)能，進(jìn)一步引起氣體分子的碰撞電離。3）這種過(guò)程在瞬間重復(fù)無(wú)數(shù)次，在放電極表面附近產(chǎn)生大量的自由電子和正離子——“電子雪崩”。第4.5節(jié)電除塵器起始電暈電壓可以通過(guò)調(diào)整電極的幾何尺寸來(lái)實(shí)現(xiàn)。電暈線(xiàn)越細(xì)，起始電暈電壓越小。

電暈區(qū)范圍逐漸擴(kuò)大致使極間空氣全部電離－電場(chǎng)擊穿，相應(yīng)的電壓－擊穿電壓。此時(shí)發(fā)生火花放電，電路短路，電除塵器停止工作。在相同電壓下通常負(fù)電暈電極產(chǎn)生較高的電暈電流，且擊穿電壓也高得多工業(yè)氣體凈化傾向于采用穩(wěn)定性強(qiáng)，操作電壓和電流高的負(fù)電暈極；空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用正電暈極，好處在于其產(chǎn)生臭氧和氮氧化物的量低（約為負(fù)電暈的1/10）起暈電壓——開(kāi)始產(chǎn)生電暈電流時(shí)的電壓第4.5節(jié)電除塵器2、粒子荷電

兩種機(jī)理電場(chǎng)荷電或碰撞荷電－離子在靜電力作用下做定向運(yùn)動(dòng)，與粒子碰撞而使粒子荷電；擴(kuò)散荷電－離子由于熱運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生擴(kuò)散而導(dǎo)致的粒子荷電過(guò)程；依賴(lài)于離子的熱能，而不是依賴(lài)于電場(chǎng)。電除塵過(guò)程對(duì)粒子荷電的基本要求是：相同條件下荷電速度快，荷電量大。第4.5節(jié)電除塵器粒子荷電電荷累積粒子場(chǎng)強(qiáng)增加沒(méi)有氣體分子能夠到達(dá)粒子表面，電荷飽和粒子的主要荷電過(guò)程取決于粒徑大于0.5m的微粒，以電場(chǎng)荷電為主小于0.15m的微粒，以擴(kuò)散荷電為主介于之間的粒子，需要同時(shí)考慮這兩種過(guò)程。第4.5節(jié)電除塵器（1）電場(chǎng)荷電粒子獲得的飽和電荷

一般粒子的荷電時(shí)間僅為0.1s，相當(dāng)于氣流在除塵器內(nèi)流動(dòng)10～20cm所需要的時(shí)間，一般可以認(rèn)為粒子進(jìn)入除塵器后立刻達(dá)到了飽和電荷。第4.5節(jié)電除塵器（2）擴(kuò)散荷電荷電量取決于離子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能、粒子大小和荷電時(shí)間擴(kuò)散荷電理論方程第4.5節(jié)電除塵器（3）電場(chǎng)荷電和擴(kuò)散荷電的綜合作用處于中間范圍

（0.15～0.5μm）的粒子，需同時(shí)考慮電場(chǎng)荷電和擴(kuò)散荷電

根據(jù)Robinson的研究，簡(jiǎn)單地將電場(chǎng)荷電和擴(kuò)散荷電的電荷相加，可近似地表示兩種過(guò)程綜合作用時(shí)的荷電量，與實(shí)驗(yàn)值基本一致第4.5節(jié)電除塵器在電暈區(qū)內(nèi)，氣體正離子向電暈運(yùn)動(dòng)的路程極短，只能與極少數(shù)的粉塵相遇并使之荷正電，而沉積在電暈極上。在負(fù)離子區(qū)，大量荷負(fù)電的粉塵顆粒在電場(chǎng)力的驅(qū)動(dòng)下向集塵極運(yùn)動(dòng)，到達(dá)極板失去電荷后便沉降在集塵板上。當(dāng)塵粒所受的靜電力與塵粒的運(yùn)動(dòng)阻力達(dá)到平衡時(shí)時(shí)，塵粒便達(dá)到一個(gè)靜電沉降的末端速度——驅(qū)進(jìn)速度。3、荷電粒子的運(yùn)動(dòng)和捕集

第4.5節(jié)電除塵器驅(qū)進(jìn)速度力平衡關(guān)系第4.5節(jié)電除塵器t＝0時(shí)，＝0，則最終得第4.5節(jié)電除塵器驅(qū)進(jìn)速度e的指數(shù)項(xiàng)是一個(gè)很大的數(shù)值。例如，密度為1g/cm3、直徑為10μm的球狀粉塵粒子，在空氣中有若t>10－2s，完全可以忽略不計(jì)所以，驅(qū)進(jìn)速度第4.5節(jié)電除塵器驅(qū)進(jìn)速度與粒徑和場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系第4.5節(jié)電除塵器捕集效率一德意希公式

指明了提高電除塵器效率的途徑，在除塵器性能分析和設(shè)計(jì)中被廣泛采用。第4.5節(jié)電除塵器有效驅(qū)進(jìn)速度－實(shí)際中常常根據(jù)在一定的除塵器結(jié)構(gòu)型式和運(yùn)行條件下測(cè)得的總捕集效率值，代入德意希方程式中反算出的相應(yīng)驅(qū)進(jìn)速度值，以ωe表示(大致0.02～0.2m/s)實(shí)際測(cè)量表明：對(duì)于粒徑在亞微米區(qū)的粒子，除塵效率有增大的趨勢(shì)。最低捕集效率區(qū)在0.1～0.5微米。第4.5節(jié)電除塵器粉塵種類(lèi)驅(qū)進(jìn)速度/m?s-1粉塵種類(lèi)驅(qū)進(jìn)速度/m?s-1煤粉（飛灰）0.10～0.14沖天爐（鐵－焦比＝10）0.03～0.04紙漿及造紙0.08水泥生產(chǎn)（干法）0.06～0.07平爐0.06水泥生產(chǎn)（濕法）0.10～0.11酸霧（H2SO4）0.06～0.08多層床式焙燒爐0.08酸霧（TiO2）0.06～0.08紅磷0.03氧氣轉(zhuǎn)爐0.08石膏0.16～0.20催化劑粉塵0.08二級(jí)高爐（80％生鐵）0.125第4.5節(jié)電除塵器4、被捕集粉塵的清除

電暈極和集塵極上都會(huì)有粉塵沉積粉塵沉積在電暈極上會(huì)影響電暈電流的大小和均勻性，一般方法采取振打清灰方式清除;從集塵極清除已沉積的粉塵的主要目的是防止粉塵重新進(jìn)入氣流。在濕式電除塵器中，用水沖洗集塵極板。無(wú)二次揚(yáng)塵，效率高。主要問(wèn)題是清灰水的處理及設(shè)備腐蝕。在干式電除塵器中，一般用機(jī)械撞擊或電極振動(dòng)產(chǎn)生的振動(dòng)力清灰。有利于回收有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的粉塵，但易產(chǎn)生二次揚(yáng)塵。第4.5節(jié)電除塵器

現(xiàn)代的電除塵器大都采用電磁振打或錘式振打清灰。振打系統(tǒng)要求既能產(chǎn)生高強(qiáng)度的振打力，又能調(diào)節(jié)振打強(qiáng)度和頻率，常用的振打器有電磁型和撓臂錘型。第4.5節(jié)電除塵器5、電除塵器結(jié)構(gòu)除塵器類(lèi)型雙區(qū)電除塵器－通風(fēng)空氣的凈化和某些輕工業(yè)部門(mén)單區(qū)電除塵器－控制各種工藝尾氣和燃燒煙氣污染單區(qū)電除塵器第4.5節(jié)電除塵器電暈電極

電暈線(xiàn)的一般要求：起暈電壓低、電暈電流大、機(jī)械強(qiáng)度高、能維持準(zhǔn)確的極距、易清灰等。

a.圓形線(xiàn)b.星形線(xiàn)c.鋸齒線(xiàn)d.芒刺線(xiàn)第4.5節(jié)電除塵器

電暈線(xiàn)固定方式重錘懸吊式管框繃線(xiàn)式

第4.5節(jié)電除塵器集塵極集塵極結(jié)構(gòu)對(duì)粉塵的二次揚(yáng)起，及除塵器金屬消耗量

（約占總耗量的40％～50%）有很大影響；性能良好的集塵極應(yīng)滿(mǎn)足下述基本要求振打時(shí)粉塵的二次揚(yáng)起少；單位集塵面積消耗金屬量低；極板高度較大時(shí)，應(yīng)有一定的剛性，不易變形；振打時(shí)易于清灰，造價(jià)低。第4.5節(jié)電除塵器常用板式電除塵器集塵極第4.5節(jié)電除塵器氣流分布板為保證氣流分布均勻，在進(jìn)出口處應(yīng)設(shè)變徑管道，進(jìn)口變徑管內(nèi)應(yīng)設(shè)氣流分布板；最常見(jiàn)的氣流分布板有百葉窗式、多孔板分布格子、槽形鋼式和欄桿型分布板。對(duì)氣流分布的具體要求是任何一點(diǎn)的流速不得超過(guò)該斷面平均流速的40%；在任何一個(gè)測(cè)定斷面上，85%以上測(cè)點(diǎn)的流速與平均流速不得相差25%。第4.5節(jié)電除塵器比電阻過(guò)高或過(guò)低都會(huì)大大降低電除塵器的除塵效率，適宜的范圍是從103～4Ω·cm~1×1010Ω·cm。6粉塵比電阻粉塵層I第4.5節(jié)電除塵器高比電阻粉塵對(duì)電除塵器性能的影響

高比電阻粉塵既不易荷電，也不易放電，到達(dá)集塵極后，殘留部分電荷，對(duì)隨后而至的同性電荷顆粒產(chǎn)生排斥，阻止其沉降。高于1011Ω·cm時(shí)，產(chǎn)生明顯反電暈——隨著顆粒層變厚，會(huì)在表面與極板間造成大的電壓降，發(fā)生電暈放電。這種在集塵板上的電暈放電叫反電暈放電，其結(jié)果產(chǎn)生大量正離子，部分或全部中和顆粒所帶負(fù)電荷，導(dǎo)致除塵效率下降。第4.5節(jié)電除塵器低比電阻粉塵對(duì)電除塵器性能的影響如果灰塵的比電阻小于103~104Ω·cm，則易荷電，也易放電，粉塵到達(dá)集塵極后很快放出電荷并馬上因靜電感應(yīng)獲得與集塵極相同的電荷而被排斥出去。用電除塵器處理各種金屬粉塵和石墨粉塵、炭黑粉塵都可以看到這一現(xiàn)象。第4.5節(jié)電除塵器粉塵的導(dǎo)電性主要取決于粉塵、氣體的溫度和組成成分。在溫度較高時(shí)(約高于200度)，粉塵的導(dǎo)電主要靠粉塵內(nèi)部的電子或離子進(jìn)行(即容積導(dǎo)電)；而在較低溫度時(shí)(約低于100度)，則主要靠粉塵表面吸附的水分和化學(xué)膜進(jìn)行(即表面導(dǎo)電)。第4.5節(jié)電除塵器煙氣濕度和溫度對(duì)粉塵比電阻的影響a.飛灰b.水泥窯粉塵第4.5節(jié)電除塵器克服高比電阻影響的方法

保持電極表面盡可能清潔煙氣調(diào)質(zhì)增加煙氣濕度，或向煙氣中加入SO3、NH3，及Na2CO3等化合物，使粒子導(dǎo)電性增加。最常用的化學(xué)調(diào)質(zhì)劑是SO3

改變煙氣溫度煙氣溫度調(diào)至403K以下或623K以上，可使粉塵有較高的導(dǎo)電性向煙氣中噴水，可以同時(shí)增加煙氣濕度和降低溫度第4.5節(jié)電除塵器4.6濕式除塵器使含塵氣體與液體

（一般為水）密切接觸，利用水滴和塵粒的慣性碰撞及其它作用捕集塵?；蚴沽皆龃蟮难b置。除塵機(jī)理：①液體介質(zhì)與塵粒間的慣性碰撞和攔截（1～5微米）；②微細(xì)塵粒與液滴間的擴(kuò)散接觸；③加濕的塵粒相互凝并；④飽和態(tài)高溫?zé)煔饨禍貢r(shí)，以塵粒為凝結(jié)核凝結(jié)。4.6濕式除塵器優(yōu)點(diǎn)：①

不僅可以除去粉塵，還可凈化氣體；②

效率較高（高于干式機(jī)械除塵器），可去除的粉塵粒徑較?。虎?/p>

體積小，占地面積??；④

能處理高溫、高濕的氣流。缺點(diǎn)：①

有泥渣；②

需防凍（冬天）；③

易腐蝕設(shè)備；④

動(dòng)力消耗大。4.6濕式除塵器濕式除塵器的除塵機(jī)理

慣性碰撞參數(shù)與除塵效率

定義慣性碰撞參數(shù)NI：停止距離xs與液滴直徑dD的比值對(duì)斯托克斯粒子up：粒子運(yùn)動(dòng)速度；uD：液滴運(yùn)動(dòng)速度；dD：液滴直徑

4.6濕式除塵器除塵效率：NI值越大，粒子慣性越大，則η越高對(duì)于勢(shì)流和粘性流，

K—關(guān)聯(lián)系數(shù)，其值取決于設(shè)備幾何結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)操作條件L—液氣比，L/1000m3氣體

當(dāng)顆粒直徑和密度確定以后，碰撞系數(shù)與液滴之間的相對(duì)速度成正比，而與液滴直徑成反比。所以對(duì)于給定的煙氣系統(tǒng)，要提高N值，必須提高液氣相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度和減小液滴直徑。目前工程上常用的各種濕式除塵器基本上是圍繞這兩個(gè)因素發(fā)展起來(lái)的。4.6濕式除塵器液滴直徑并非越小越好，直徑過(guò)小的液滴易隨氣流一起流動(dòng)，減小了液氣相對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度；對(duì)于給定塵粒的最大除塵效率應(yīng)有一個(gè)最佳液滴直徑。一般dD>100μm4.6濕式除塵器按能耗分為：高能和低能濕式除塵器低能濕式除塵器的壓力損失為0.2～1.5kPa，對(duì)10μm以上粉塵的凈化效率可達(dá)90％～95%；高能濕式除塵器的壓力損失為2.5～9.0kPa，凈化效率可達(dá)99.5％以上。4.6濕式除塵器噴霧塔洗滌器

廣泛用于凈化大于50微米的顆粒，對(duì)于小于10微米的顆粒，凈化效率較低，很少用于脫除氣態(tài)污染物，常與高效的聯(lián)用，起凈化和降溫作用。

4.6濕式除塵器噴霧塔洗滌器錯(cuò)流式噴霧塔4.6濕式除塵器4.6濕式除塵器旋風(fēng)洗滌器干式旋風(fēng)分離器內(nèi)部以環(huán)形方式安裝一排噴嘴，就構(gòu)成一種最簡(jiǎn)單的旋風(fēng)洗滌器；噴霧作用發(fā)生在外渦旋區(qū)，并捕集塵粒，攜帶塵粒的液滴被甩向旋風(fēng)洗滌器的濕壁上，然后沿壁面沉落到器底。4.6濕式除塵器

含塵氣流由筒體下部導(dǎo)入，旋轉(zhuǎn)上升，水通過(guò)軸上安裝的多頭噴嘴噴出形成水霧與螺旋轉(zhuǎn)氣流相碰，使塵粒被捕集下來(lái)。旋風(fēng)洗滌器4.6濕式除塵器旋風(fēng)水膜除塵器

含塵氣流由筒體下部導(dǎo)入，旋轉(zhuǎn)上升，靠離心力甩向壁面的粉塵為水膜所粘附，沿壁面流下排走，效率一般在90%以上。旋風(fēng)水膜除塵器4.6濕式除塵器旋風(fēng)洗滌器的壓力損失范圍一般為0.5～1.5kPa，可用下式進(jìn)行估算

－旋風(fēng)洗滌器的壓力損失，pa－噴霧系統(tǒng)關(guān)閉時(shí)的壓力損失，Pa－液滴密度，kg/m3－液滴初始平均速度，m/s4.6濕式除塵器離心洗滌器凈化dp<5μm的塵粒仍然有效耗水量L/G=0.5～1.5L/m3適用于處理煙氣量大，含塵濃度高的場(chǎng)合可單獨(dú)使用，也可安裝在文丘里洗滌器之后作脫水器。4.6濕式除塵器文丘里洗滌器文丘里洗滌器由文丘里管（簡(jiǎn)稱(chēng)文氏管）和脫水器兩部分組成文丘里管：包括收縮管、喉管、擴(kuò)散管。除塵過(guò)程分為霧化、凝聚和脫水三個(gè)過(guò)程4.6濕式除塵器除塵過(guò)程含塵氣體進(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?dòng)能。在喉管入口處，氣速達(dá)到最大，一般為50～180m/s。水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。在液滴加速過(guò)程中，由于液滴與粒子之間慣性碰撞，實(shí)現(xiàn)微細(xì)塵粒的捕集。充分的霧化是實(shí)現(xiàn)高效除塵的基本條件

4.6濕式除塵器文丘里洗滌器文丘里洗滌器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、布置靈活、投資費(fèi)用低，用于高溫?zé)煔饨禍睾统龎m，也可用于吸收氣體污染物，效率較高主要缺點(diǎn)阻力太大，3～9kPa,存在污泥處理問(wèn)題，運(yùn)行費(fèi)用高4.6濕式除塵器４.7過(guò)濾式除塵器又稱(chēng)空氣過(guò)濾器，是利用多孔過(guò)濾介質(zhì)分離捕集氣體中固體或液體粒子的凈化裝置，屬于高效干式除塵裝置。分類(lèi)空氣過(guò)濾器濾紙或玻璃纖維顆粒層除塵器砂、礫、焦炭等顆粒物4.7過(guò)濾式除塵器袋式除塵器纖維織物采用纖維織物作濾料的袋式除塵器（主要討論），在工業(yè)尾氣的除塵方面應(yīng)用較廣；除塵效率一般可達(dá)99%以上；效率高，性能穩(wěn)定可靠、操作簡(jiǎn)單，因而獲得越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。4.7過(guò)濾式除塵器除塵器工作原理工作原理攔截、慣性碰撞4.7過(guò)濾式除塵器工作原理擴(kuò)散、電沉積4.7過(guò)濾式除塵器含塵氣流從下部進(jìn)入圓筒形濾袋，在通過(guò)濾料的孔隙時(shí)，粉塵被捕集于濾料上。粉塵因攔截、慣性碰撞、靜電和擴(kuò)散等作

用，在濾袋表面形成粉塵層，常稱(chēng)為粉層初層。4.7過(guò)濾式除塵器新鮮濾料（網(wǎng)孔為20~50μm）的除塵效率較低粉塵初層形成后，成為袋式除塵器的主要過(guò)濾層，提高了除塵效率隨著粉塵在濾袋上積聚，濾袋兩側(cè)的壓力差增大，會(huì)把已附在濾料上的細(xì)小粉塵擠壓過(guò)去，使除塵效率下降除塵器壓力過(guò)高，還會(huì)使除塵系統(tǒng)的處理氣體量顯著下降，因此除塵器阻力達(dá)到一定數(shù)值后，要及時(shí)清灰；清灰不應(yīng)破壞粉塵初層。4.7過(guò)濾式除塵器袋式除塵器的分級(jí)效率曲線(xiàn)

4.7過(guò)濾式除塵器袋式除塵器除塵效率的影響因素粉塵負(fù)荷m——單位面積濾布上的積塵量（kg/m2）。

m增大時(shí)，除塵效率提高，但濾布的積塵量太大，除塵效率反而降低，壓損增大，氣體處理量減小。過(guò)濾速度煙氣實(shí)際體積流量與濾布面積之比，也稱(chēng)氣布比選用高的過(guò)濾速度，所需要的濾布面積小，除塵器體積、占地面積和一次投資等都會(huì)減小，但除塵器的壓力損失卻會(huì)加大。而且一般來(lái)講，除塵效率隨過(guò)濾速度增加而下降4.7過(guò)濾式除塵器袋式除塵器的壓力損失

壓力損失：不僅決定著能量消耗，而且決定著除塵效率和清灰周期等

滲透率K是沉積粉塵層性質(zhì)，如孔隙率、比表面積、孔隙大小分布和粉塵粒徑分布等的函數(shù)4.7過(guò)濾式除塵器袋式除塵器的壓力損失對(duì)于給定的濾料和操作條件，濾料的壓力損失基本上是一個(gè)常數(shù)；通過(guò)袋式除塵器的壓力損失的變化主要由粉塵層決定。4.7過(guò)濾式除塵器袋式除塵器的濾料對(duì)濾料的要求容塵量大、吸濕性小、效率高、阻力低；使用壽命長(zhǎng)，耐溫、耐磨、耐腐蝕、機(jī)械強(qiáng)度高；表面光滑的濾料容塵量小，清灰方便，適用于含塵濃度低、粘性大的粉塵，采用的過(guò)濾速度不宜過(guò)高；表面起毛（絨）的濾料容塵量大，粉塵能深入濾料內(nèi)部，可以采用較高的過(guò)濾速度，但必須及時(shí)清灰。

4.7過(guò)濾式除塵器濾料種類(lèi)

按濾料材質(zhì)分天然纖維棉毛織物，適于無(wú)腐蝕、350～360K以下氣體；無(wú)機(jī)纖維主要指玻璃纖維，化學(xué)穩(wěn)定性好，耐高溫，質(zhì)地脆；合成纖維性能各異，滿(mǎn)足不同需要，擴(kuò)大除塵器的應(yīng)用領(lǐng)域。4.7過(guò)濾式除塵器濾料種類(lèi)

按濾料結(jié)構(gòu)分：濾布（編織物）平紋濾布：交織點(diǎn)近，紗線(xiàn)相互壓緊，濾布致密，效率高，透氣性差，阻力大，易堵；4.7過(guò)濾式除塵器斜紋：機(jī)械強(qiáng)度略低于平紋，易錯(cuò)位，表面不過(guò)光滑、耐磨性好，效率高、易清灰，不易堵，較常用；緞紋濾布，透氣性和彈性都較好，易清灰，但強(qiáng)度低，效率低；毛氈－工藝簡(jiǎn)單；致密，除塵效率高；容塵量小，易于清灰。4.7過(guò)濾式除塵器濾料名稱(chēng)直徑/μm耐溫性能/K吸水率/％耐酸性耐堿性強(qiáng)度長(zhǎng)期最高棉織物（植物短纖維）10～20348～3583688很差稍好1蠶絲（動(dòng)物長(zhǎng)纖維）18353～36337316～22

羊毛（動(dòng)物短纖維）5～15353～36337310～15稍好很差0.4尼龍

348～3583684.0～4.5稍好好2.5奧綸

398～4084236好差1.6滌綸（聚脂）

4134336.5好差1.6玻璃纖維（用硅酮樹(shù)脂處理）5～8523

4.0好差1芳香族聚酰胺（諾梅克斯）

4935334.5～5.0差好2.5聚四氟乙烯

493～523

0很好很好2.5

4.7過(guò)濾式除塵器袋式除塵器的結(jié)構(gòu)型式按濾袋形狀——筒形和扁形按進(jìn)氣方式——上進(jìn)氣和下進(jìn)氣按清灰方式——簡(jiǎn)易清灰、機(jī)械振動(dòng)清灰、逆氣流清灰和脈沖噴吹清灰等。４.7過(guò)濾式除塵器袋式除塵器的清灰

清灰是袋式除塵器運(yùn)行中十分重要的一環(huán)，多數(shù)袋式除塵器是按清灰方式命名和分類(lèi)的常用的清灰方式有三種機(jī)械振動(dòng)式

逆氣流清灰脈沖噴吹清灰４.7過(guò)濾式除塵器機(jī)械振動(dòng)清灰

機(jī)械振動(dòng)袋式除塵器的過(guò)濾風(fēng)速一般取1.0～2.0m/min，壓力損失為800～1200Pa４.7過(guò)濾式除塵器機(jī)械振動(dòng)清灰此類(lèi)型袋式除塵器的優(yōu)點(diǎn)是工作性能穩(wěn)定，清灰效果較好；缺點(diǎn)是濾袋常受機(jī)械力作用，損壞較快，濾袋檢修與更換工作量大。清潔氣體出口灰斗濾袋清潔氣體一側(cè)含塵氣體入口固定孔板典型機(jī)械振動(dòng)式布袋除塵器４.7過(guò)濾式除塵器a：水平振動(dòng)；b：垂直振動(dòng)；c：扭曲振動(dòng)4.7過(guò)濾式除塵器逆氣流清灰

過(guò)濾風(fēng)速一般為0.5～2.0m/min，壓力損失控制范圍1000～1500Pa

；這種清灰方式的除塵器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，清灰效果好，濾袋磨損少，特別適用于粉塵粘性小，玻璃纖維濾袋的情況。4.7過(guò)濾式除塵器袋式除塵器的應(yīng)用應(yīng)用袋式除塵器作為一種高效除塵器，廣泛用于各種工業(yè)部門(mén)的尾氣除塵；比電除塵器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、投資省、運(yùn)行穩(wěn)定，可以回收高比電阻粉塵；與文丘里洗滌器相此，動(dòng)力消耗小，回收的干粉塵便于綜合利用