除塵裝置及其工作機(jī)理的簡述

除塵裝置及其工作機(jī)理的簡述摘要：對除塵器類型及其工作機(jī)理的論述，可根據(jù)實(shí)際情況選擇適合的除塵裝置。另對如何計算除塵效率做了簡要介紹。關(guān)鍵詞：除塵裝置；旋風(fēng)除塵器；濕式除塵器；過濾式除塵器；電除塵器；工作機(jī)理;除塵效率計算一、刖言現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中，有很多種除塵器類型，可根據(jù)實(shí)際情況選擇適合的除塵裝置?，F(xiàn)就除塵裝置及幾種主要類型除塵器的工作機(jī)理做以簡述。二、除塵裝置從含塵氣體中分離并捕集粉塵、炭粒、霧滴的設(shè)備稱為除塵裝置，也稱除塵器。按照分離、捕集的作用原理，將常用的除塵器可分為以下幾個類別：機(jī)械力除塵器：有三種，分別為重力沉降器、慣性除塵器和旋風(fēng)除塵器。濕式除塵器：有三種，分別為沖擊式除塵器、泡沫除塵器和文氏除塵器。過濾式除塵器：有三種，分別為低速袋濾器、脈沖袋濾器和顆粒層除塵器。電除塵器：有兩種，分別為干式靜電除塵器和濕式靜電除塵器。三、部分除塵器及其工作機(jī)理（一）旋風(fēng)除塵器1、什么是旋風(fēng)除塵器旋風(fēng)除塵器是使含塵氣流作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，利用作用在塵粒上的離心力，將塵粒從氣流中分離出來的裝置。2、旋風(fēng)除塵器工作原理普通的旋風(fēng)除塵器是由進(jìn)氣管、筒體、錐體和排氣管等組成的。含塵氣流進(jìn)入除塵器后，沿外壁由上向下作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，同時有少量氣體沿徑向運(yùn)動到中心區(qū)域中。當(dāng)旋轉(zhuǎn)氣流的大部分到達(dá)錐體底部后，轉(zhuǎn)而向上，沿軸心向上旋轉(zhuǎn)，然后經(jīng)排出管排出。氣流作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動時，塵粒在離心的作用下，逐步移向外壁，到達(dá)外壁的塵粒在氣流和重力的共同作用下沿壁面落入灰斗。氣流從除塵器頂部向下高速旋轉(zhuǎn)時，頂部的壓力下降，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，最后到達(dá)排出管下端附近被上升的內(nèi)渦旋帶走，從排出管排出。3、影響旋風(fēng)除塵器效率的因素旋風(fēng)除塵器內(nèi)氣流和粒子的流動狀態(tài)復(fù)雜，準(zhǔn)確地測定比較困難，至今經(jīng)公認(rèn)的影響旋風(fēng)除塵器效率的因素有以下幾點(diǎn)：（1）氣體流量或進(jìn)口速度的影響提高煙氣的入口流速能使除塵器的分割直徑變小，使除塵器性能改善。若入口的流速過大，已沉積的粒子有可能再次被吹起，重新進(jìn)入氣流，導(dǎo)致除塵效率的下降。（2）除塵器結(jié)構(gòu)型式的影響在相同的切向速度下，筒體直徑越小，粒子受到的慣性離心力越大，除塵效率越高。但若筒體直徑過小，粒子容易逃逸，使得效率下降。另外，錐體適當(dāng)加長，對提高除塵效率有利。排出管直徑越小，分割直徑越小，除塵效率越高。但排出管太小，會導(dǎo)致壓力降的增加，反而會降低除塵效率。除塵器下部的嚴(yán)密性也是影響除塵效率的一個因素之一。如果除塵器下部不嚴(yán)密，漏入外部空氣，會把正在落入灰斗的粉塵重新帶走，使除塵效率顯著下降。（3）操作條件的影響在流量不變的情況下，煙氣的粘度、密度以及含塵的粒度和濃度等操作條件對除塵效率的影響。（二）濕式除塵器（1）什么是濕式除塵器濕式除塵器是利用含塵氣流與水（主要是水）或某種液體密切接觸，使塵粒從氣流中分離出來的裝置。（2）濕式除塵器工作原理慣性碰撞和截捕是濕式除塵器分離塵粒的主要機(jī)理，擴(kuò)散、熱效應(yīng)和靜電吸引對分離塵粒也有一定作用。一般說來，任何一種濕式除塵器，都是上述各種機(jī)理的綜合作用的總結(jié)果。（3）濕式除塵器的優(yōu)點(diǎn)與干式機(jī)械除塵器比較，濕式除塵器效率高；與袋濾式和電除塵比較，濕式除塵器結(jié)構(gòu)簡單，造價較低；可以同時對煙氣進(jìn)行冷卻和除塵，適用于高溫?zé)熀驼承苑蹓m。（4）濕式除塵器的缺點(diǎn)：要有廢水處理裝置；不適用于疏水性和水硬性粉塵；處理腐蝕性氣體時，要考慮設(shè)備的防腐；在寒冷的冬季要有防凍措施。（三）過濾式除塵器（1）什么是過濾式除塵器過濾式除塵器是使含塵氣流通過過濾介質(zhì)將塵粒分離出來的裝置。包括用織物作濾料的袋濾器和用硅砂填料層作濾料的顆粒層除塵器。（2）過濾式除塵器的機(jī)理過濾式除塵器的除塵機(jī)理包括篩濾、慣性分離、截捕、擴(kuò)散、和靜電等作用。含塵氣體從下部引入圓筒型濾袋，在穿過濾布的空隙時，塵粒因慣性、接觸和擴(kuò)散等作用而被攔截下來。若塵粒和濾料帶有異電荷，則塵粒吸附于濾料上，可以提高除塵效率，但清灰較困難；若帶有同性電荷，則降低除塵效率，但清灰較容易。對于5微米以下的塵粒，過濾式除塵器的過濾效率均在99%以上，所以廣泛地應(yīng)用于各工業(yè)部門。過濾式除塵器裝置簡單，除塵效率高，回收的干粉塵能直接利用。但它對通過的含塵氣體不起冷卻作用，占地面積也較大。（四）過濾式除塵器的清灰方式有幾種，其清灰機(jī)理如下過濾式除塵器運(yùn)行中的一個十分重要的環(huán)節(jié)是清灰，其常用的清灰方式有三種：（1）機(jī)械振動清灰。借助機(jī)械傳動裝置周期性地輪流振打各組濾袋，以清除濾袋上積灰。此種清灰方法，可使除塵器的工作性能穩(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，濾袋的檢修與更換工作量大。（2）逆氣流清灰。用空氣流清灰的氣流方向與正常過濾相反，其形式有反吹風(fēng)和反吸風(fēng)兩種。在清灰時，要關(guān)閉正常的含塵氣流，開啟逆氣流進(jìn)行反吹風(fēng)。此時濾袋變形，沉積在濾袋內(nèi)表面的粉塵層破壞、脫落、通過花板落入灰斗。這種清灰方式的除塵器結(jié)構(gòu)簡單，清灰效果好，對濾袋磨損少，特別適用于粉塵粘性小、玻璃纖維袋的情況。但在多數(shù)情況下要專門安裝提供逆氣流的風(fēng)機(jī)。（3）脈沖噴吹清灰。這種清灰方法是利用4-7個大氣壓的壓縮空氣的反吹，壓縮空氣的脈沖產(chǎn)生沖擊波，使濾袋振動，積附在濾袋上的粉塵層脫落。每清灰一次，叫做一個脈沖，通常為0.1-0.2秒。全部濾袋完成一個清灰物質(zhì)循環(huán)的時間，稱為脈沖周期，通常為60秒。（五）電除塵器（1）什么是電除塵器電除塵器是利用高壓電場產(chǎn)生的靜電力使粒荷電并從氣流中分離出來的一種除塵裝置。（2）電除塵器的優(yōu)點(diǎn)電除塵器的主要優(yōu)點(diǎn)是：除塵效率高，對1?2微米的粉塵其除塵率可達(dá)98?99%；處理氣體量大，每小時可處理幾十萬至百萬立方米的氣量；阻力比較低，因此消耗能量??；正常操作溫度可達(dá)300C。操作費(fèi)用低。電除塵器的主要缺點(diǎn)是：一次投資費(fèi)用大；對煙氣條件（流量、溫度、粉塵和氣體組成及含濃度）的波動非常敏感；難以捕集比電阻特別高或特別低的粉塵；處理可燃?xì)怏w或捕集可燃顆粒時有爆炸的危險；設(shè)備占地面積大；結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、安裝、維護(hù)、管理要求嚴(yán)格。（3）電除塵器的工作原理雖然在實(shí)踐中靜電除塵器的種類和結(jié)構(gòu)繁多，但都基于相同的工作原理。電除塵器的除塵過程包括：氣體電離。在電暈極上施加高壓直流電，產(chǎn)生電暈放電，使氣體電離，生成大量正離子和負(fù)離子。塵粒荷電。在電暈極（假設(shè)帶負(fù)電）附近，正離子為之吸引而失去電荷，自由電子和負(fù)離子受電場力作用而向集塵極移動。含塵氣流通過時，塵粒與自由電子，負(fù)離子碰撞而結(jié)合在一起，于是塵粒荷電。塵粒沉集。荷電塵粒到達(dá)集塵極后失去電荷，成為中性而沉集于集塵極表面。振打清灰。當(dāng)集塵極表面的塵粒達(dá)一定厚度時，借助于振打裝置使電極抖動，塵粒即落入下部灰斗中。四、除塵器的總效率計算1、以顆粒物質(zhì)量表示，除塵器的總效率可以按照下面的公式來計算:nM=X100%式中，C0是除塵前單位體積氣體中顆粒物的質(zhì)量，單位是g/m3；C是除塵后單位體積氣體中顆粒物的質(zhì)量，單位是g/m3；2、以顆粒物粒數(shù)表示，除塵器總效率可按下式計算nN=X100%式中，n0是除塵前