飼料除塵技術

飼料除塵技術第一頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四主要內容粉塵及其物理特性各種除塵裝置第二頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四粉塵及其物理特性粉塵的分類、粒徑、粒徑分布粉塵的物理特性第三頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四粉塵的分類可見粉塵：粒徑大于10μm，用眼睛可以分辨，對人體和環(huán)境有害；顯微粉塵：粒徑為0.25～10μm，在普通顯微鏡下可以分辨，對人體和環(huán)境危害大；超顯微粉塵：粒徑小于0.25μm，在超倍顯微鏡或電子顯微鏡下可以分辨，對人體和環(huán)境危害更大，其中小于0.1μm的危害不太大back第四頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四粒徑單一粒徑平均粒徑back第五頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四單一粒徑斯托克斯(Stokes)徑空氣動力徑分割粒徑(或稱臨界粒徑)back第六頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四斯托克斯(Stokes)徑是指與被測塵粒密度和終未沉降速度相同的球形粒子直徑。第七頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四雷諾數(shù)時，斯托克斯粒徑的定義式：式中：

—流體的動力粘度；

—

塵粒在重力場中于該流體中的終末沉降速度；

—

塵粒的真密度；

—

流體的密度；

—重力加速度。back第八頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四空氣動力徑是指與被測塵粒在空氣中的終末沉降速度相同、密度為1(g/cm3)的球形顆粒直徑。第九頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四分割粒徑是指某除塵器能捕集一半的塵粒的直徑，即除塵器分級效率為50％的塵粒直徑。它是表示除塵器性能的很有代表性的粒徑。

第十頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四平均粒徑能夠簡明地表示顆粒群的某一物理持性而得出的該顆粒群的平均尺寸算術平均徑中位徑眾徑平均表面積徑第十一頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四算術平均徑指單一粒徑的算術平均值式中：

—

第i種粉塵的粒徑；

—粒徑為粉塵的顆粒數(shù)。第十二頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四中位徑是指粒徑頻率分布的累計值為50％時的粒徑。可用于表示分級除塵器的性能。第十三頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四眾徑是指粒徑分布中頻率密度達到最大值時的粒徑。第十四頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四表面積平均徑是用顆粒群中顆?？偙砻娣e與顆粒數(shù)之比的平方根表示。常用于表示顆粒群在重力場或慣性力場下的沉降速度。第十五頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四粒徑分布也稱粉塵的分散度。是指某一顆粒群中不同粒徑顆控所占的比例。粒徑分布是評價粉塵危害程度、除塵器性能和選擇除塵器的基本條件。第十六頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四以顆粒的質量所占比例來表示，稱質量分布；以顆粒的個數(shù)所占例來表示，稱粒數(shù)分布；以顆粒的表面積所占比例表示，稱表面積分布。除塵技術中多用質量分布。粒徑分布的表示方法有圖表法和函數(shù)法。第十七頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四圖表法

以一組粉塵試樣為例。該組粉塵的質量g。經測定各粒徑范圍(或稱組距)內顆粒的質量為。將其測定結果及按下述定義計算的結果同時列入表5—1和繪在圖5—1（a，b，c）中。第十八頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四表5-1粒徑分布測定合計算結果第十九頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四圖5-1a粒徑的頻率分布第二十頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四圖5-1b粒徑的頻度分布第二十一頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四圖5-1c粒徑的累計頻率分布第二十二頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四相對頻數(shù)分布也稱頻率分布，用(％)表示，系粒徑由至+之間的粒子質量占塵樣總質量的百分數(shù)。即且有圖5－1a第二十三頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四頻率密度分布簡稱頻度分布，用（）表示，系粒徑組距為1μm時的頻率分布。即圖5－1b第二十四頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四頻度的微分定義式為表示粒徑為的粒子質量占塵樣總質量的百分數(shù)。第二十五頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四篩上累計頻率分布簡稱篩上累計分布，R(％)，系大于的全部粒子質量占塵樣總質量的百分數(shù)。即圖5－1c第二十六頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四積分式或第二十七頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四顯然第二十八頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四已知描述分布曲線的數(shù)學函數(shù)，可得算術平均徑或

第二十九頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四眾徑

的粒徑中位徑的粒徑。第三十頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四表面積平均徑或第三十一頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四函數(shù)法表示粒徑分布常用的函數(shù)有正態(tài)分布、對數(shù)正態(tài)分布、羅辛—拉姆勒(Rosin—Ramler)分布(又稱R—R分布)對數(shù)正態(tài)分布羅辛—拉姆勒(Rosin—Ramler)分布(又稱R—R分布)第三十二頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四圖5－4實際粒徑分布及對數(shù)轉換第三十三頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四顆粒群對數(shù)正態(tài)分布函數(shù)

式中：

—幾何平均直徑；為N個顆粒粒徑之積的N次方根，并

—幾何標準差；第三十四頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四幾何標準差或第三十五頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四圖5－5對數(shù)正態(tài)分布及其特征估計第三十六頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四對數(shù)正態(tài)分布的特點：如果某種粒子群的顆粒直徑分布遵循對數(shù)正態(tài)分布，則無論是以質量表示還是以個數(shù)或表面積表示的粒徑分布，也都呈對數(shù)正態(tài)分布，且?guī)缀螛藴什罹嗟取８怕蕦?shù)坐標上三種表示的粒徑分布直線相互平行。第三十七頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四有了一種表示的中位徑，便可按下式確定另兩種表示的中位徑：式中，、、分別為以質量、粒數(shù)和表面積表示的對數(shù)正態(tài)分布函數(shù)的中位徑。第三十八頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四利用粒數(shù)表示的對數(shù)正態(tài)分布的特征數(shù)和，計算各種平均粒徑：算術平均徑表面積平均徑

體面積平均徑體積平均徑back第三十九頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四羅辛—拉姆勒分布(R—R分布)

函數(shù)表達式或式中：—粒徑特征數(shù)。為篩上累計頻率R=36.8％時的粒徑

n—分布指數(shù)。第四十頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四中位徑眾徑第四十一頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四例題1：據(jù)測定粉煤燃燒產生的飛灰的質量粒徑分布遵從對數(shù)正態(tài)分布規(guī)律，其中位徑為21.5μm，≤9.8μm的顆粒占15.87％試確定以個數(shù)表示時對數(shù)正態(tài)分布函數(shù)的特征數(shù)和算術平均徑。第四十二頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四解：對數(shù)正態(tài)分布函數(shù)的特征數(shù)是中位徑和幾何標準差。由于粉煤飛灰的質量粒徑分布遵從對數(shù)正態(tài)分布規(guī)律，故以個數(shù)和質量表示時的幾何標準差相等。第四十三頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四以個數(shù)表示的中位徑算術平均徑第四十四頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四例題2：已知電弧爐煉鋼吹氧期產生的煙塵服從R-R分布，中位徑為0.11μm，分布指數(shù)為0.50，試確定小于1μm的煙塵所占的比例及粒徑特征數(shù)和眾徑。第四十五頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四解：小于1μm煙塵所占的百分數(shù)粒徑特征數(shù)眾徑第四十六頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四第四十七頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四粉塵的物理特性密度比表面積潤濕性粘附性荷電性及導電性含水率安息角和滑動角磨損性爆炸性back第四十八頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四粉塵密度定義：單位體積的粉塵質量。粉塵的真密度—粉塵在不包括塵粒間和塵粒體內部的空隙，而是在密實狀態(tài)下的單位體積的質量。粉塵的堆放密度—粉塵在包括塵粒間和塵粒體內部的空隙，即在自然堆積狀態(tài)下的單位體積的質量。第四十九頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四真密度和堆放密度間的關系：式中：—粉塵的空隙率；表示塵粒間的空隙體積與自然堆放粉塵的總體積之比。back第五十頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四粉塵的比表面積粉塵的單位體積或單位質量所具有的總表面積稱粉塵的比表面積。第五十一頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四粒徑為球形顆粒：凈體積比表面積質量比表面積式中：—粉塵顆粒的真密度，（）第五十二頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四顆粒群：凈體積比表面積式中：

—塵粒的平均表面積，(cm2)；

—塵粒的平均凈體積，(cm3)；

—塵粒的體積表面積平均直徑，系塵粒群總凈體積與總表面積之比，(cm)

—塵粒的卡門形狀系數(shù)，對于球形顆粒＝1第五十三頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四質量比表面積堆放狀態(tài)下的塵粒比表面積卡門形狀系數(shù)。對于煤粉為0.65～0.73，對于煙塵為0.55～0.89。

第五十四頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四粉塵的潤濕性粉塵顆粒能否與液體相互附著或附著難易的性質稱粉塵的潤濕性。如塵粒和液體接觸時，接觸面能擴大而且相互附著，就是潤濕性粉塵；反之，接觸面趨于縮小而不能附著，則是非潤濕性粉塵。第五十五頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四粉塵的粒徑、生成條件、組分、溫度、壓力、含水率、表面粗糙度及荷電性，液體的表面張力、塵粒與液體間的粘附力及相對運動速度等。例如，粉塵的潤濕性隨溫度上升而下降，隨壓力增加而增加，隨液體表面張力減小而增強，隨細塵粒(5μm以下)特別是lμm以下的超微米塵粒與水滴問相對運動速度的增高而增大影響粉塵的潤濕性的因素第五十六頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四親水性粉塵—易被水潤濕的，如鍋爐飛灰、石灰塵，可選用濕式除塵器。疏水性粉塵—難于被水潤濕的，如煤塵、石墨、硫黃塵。不宜選用濕式除塵器。水硬性粉塵－吸水后形成不溶于水的硬垢，如水泥、熟石灰和白云石粉塵等。不宜采用濕式除塵，易使管道和設備結垢、堵塞。back第五十七頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四粉塵的粘附性塵粒附著在固體表面上、或粒子間彼此附著的現(xiàn)象稱為粘附。后者也稱自粘。克服附著現(xiàn)象所需要的垂直作用于粒子重心上的力稱為粘附力。第五十八頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四影響粉塵粘附性的因素很多，現(xiàn)象也很復雜。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、潤濕性好及荷電量大時易產生粘附現(xiàn)象。除此之外，粘附現(xiàn)象還與周圍介質的性質、粒子與氣體的運動狀況有關。例如液體中粒子的粘附比氣體中弱得多；表面粗糙或有可溶性和粘性物質的固體表面能大大提高粘附力；高速含塵氣流對粒子的浮升力超過壁面與粒子間粘附力時會使已粘附在壁面上的粒子脫離下來。粉塵的粘附性對除塵既有利，也有害。back第五十九頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四粉塵的荷電性

粉塵在其產生和運動過程中，由于相互碰撞、摩擦、放射線照射、電暈放電及接觸帶電休等原因而帶有一定電荷的性質稱為粉塵的荷電性。粉塵的荷電量隨溫度升高、比表面積加大及含水率減小而增大，還與其化學成分等有關。粉塵荷電后將改變其某些物理性質、如凝聚性、粘附性及其在氣體中的穩(wěn)定性等，同時對人體的危害也增強。第六十頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四粉塵的導電性

粉塵的導電性用電阻率來表示，其大小與它測定時的溫度、濕度、粉塵的粒徑和堆積的松散度等有關。粉塵的導電性只是用來表示相互比較的粉塵電阻，所以也稱比電阻。粉塵的比電阻是指面積為1cm2、厚度為1cm的粉塵層的電阻值，單位為Ω·cm。第六十一頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四粉塵的導電性分類容積導電—粉塵顆粒本體內電子或離子發(fā)生的導電。約200℃以上時，主要靠容積導電表面導電—顆粒表面團吸附水分等形成的化學膜的導電。比電阻高的粉塵，在約100℃以下時，主要靠表面導電。下圖為煤粉爐煙塵比電阻與煙溫的關系曲線。第六十二頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四煤粉爐煙灰與煙溫的關系第六十三頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四由圖可知在表面導電為主的低溫范圍內，粉塵比電阻稱為表面比電阻，其值隨溫度升高而增大；在容積導電為主的高溫范圍內，粉塵比電阻稱為容積比電阻，其值隨溫度升高而減小；在表面導電和容積導電作用相近的中間溫度范圍內，粉塵比電阻是表面比電阻和容積比電阻的合成，其值最高。back第六十四頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四粉塵的含水率粉塵中所含水量與粉塵總質量的百分比稱為粉塵的含水率。粉塵中所含水量是指附著在塵粒表面上的和包含在凹坑處及細孔中的自由水份，以及緊密結合在塵粒內部的結合水份?；瘜W結合的水份，如結晶水等不屬于水量范圍。粉塵總質量是指粉塵中所含水量與干粉塵質量之和。粉塵的含水率對粉塵的潤濕性、粘附性、荷電性、導電性、安息角及爆炸性等有影響。第六十五頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四粉塵的安息角

粉塵通過小孔連續(xù)地下落到水平板面上時，堆積成的錐體母線與水平板面的夾角稱為粉塵的安息角，也稱靜止角或堆積角等。安息角是粉塵物料特有的性質，與粉塵物料的種類、粒徑、形狀、含水率、粘附性、塵粒表面光滑程度等有關。對同一種粉尖，粒徑大、接近球體、表面光滑、含水率低時，安息角變小。許多粉塵安息角的平均值約為35o～40o。第六十六頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四粉塵的滑動角當粉塵自然堆放在光滑平板上隨平板作傾斜運動時粉塵開始滑動的平板傾斜角稱為粉塵的滑動角。第六十七頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四粉塵的磨損性粉塵在流動過程中對器壁或管壁的磨損程度稱為粉塵的磨損性。硬度大、密度高、粒徑粗、帶有棱角的粉塵磨損性大。粉塵的磨損性與氣流速度的2～3次方成正比。在高氣流速度下，粉塵對管壁的磨損更為嚴重。第六十八頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四粉塵的爆炸性煤塵、麻塵、硫礦粉等懸浮于空氣中的粉塵達到—定濃度時。如存在著能量足夠的火源，如高溫、明火、電火花以及由于摩擦、振動、碰撞引起的火花等就會引起爆炸；有些粉塵如鎂粉、碳化鎢粉等與水接觸后會引起自燃或爆炸；還有些粉塵如溴與磷、鋅粉與鎂粉等互相接觸或混合后也會引起爆炸。這些會引起自燃或爆炸的粉塵稱為具有爆炸危險性粉塵。第六十九頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四粉塵在空氣中的爆炸上限很高，一般都達不到，具有實際意義的只有爆炸下限。粉塵的爆炸性與多種因素有關。燃燒發(fā)熱量愈大、氧化速度愈快、懸浮性愈強、粒徑愈小、混合物中氧濃度愈、濕度愈小、荷電性愈強的粉塵愈容易引起爆炸。back第七十頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四除塵裝置除塵裝置的性能旋風除塵器袋式除塵器電除塵器濕式除塵器除塵器的選擇第七十一頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四除塵裝置的性能處理氣體量除塵效率壓力損失back第七十二頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四處理氣體量處理氣體量是除塵裝置處理氣體能力大小的指標，以體積流量表示。除塵器的進口氣體量為，出口氣體量，則除塵器處理的氣體量除塵器的漏風率第七十三頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四除塵效率總效率通過率分級除塵效率第七十四頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四總效率除塵裝置的總效率是指同一時間內除塵裝置除去的粉塵量與裝置進口的含塵氣體中粉塵量的百分比，也稱平均效率。第七十五頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四無漏風時、—分別表示除塵裝置進、出口含塵氣體流量，(Nm3／s)

—除塵裝置進口氣流含塵濃度，(g／Nm3)

—除塵裝置出口氣流含塵濃度，(g／Nm3)

—除塵總效率；(％)

第七十六頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四已知除塵裝置進、出口粉塵流量分別為和，被捕集的粉塵流量為，除塵裝置的總效率第七十七頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四兩臺除塵器串聯(lián)使用時，除塵系統(tǒng)總效率n臺除塵器串聯(lián)式中：、、—分別為第一、第二、第n級除塵器的除塵效率back第七十八頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四通過率指除塵裝置出口粉塵量與進口粉塵量的百分比，用P表示第七十九頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四通過率也是用來表示除塵裝置性能的。通過率越大，說明從除塵裝置出口的粉塵量越大，即除塵效率越低。當除塵裝置的除塵效率很高時，用通過率表示除塵裝置性能上的差別比用總效率表示時更為明顯。例如，除塵器的除塵效率從99％提高到99.8％，只提高了0.8％，而從通過率來看，則由1％降到2％，即排塵量降低了80％。back第八十頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四分級除塵效率—按粉塵粒徑(或粒徑范圍)來標定除塵器的效率。除塵器的分級效率可用質量法和濃度法第八十一頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四質量法表示濃度法表示時除塵器無漏風時

、、—分別為除塵器進、出口和被捕集的粒徑為的粉塵質量百分數(shù)

—除塵器的分級效率

第八十二頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四己知除塵器進口粉塵的粒徑頻度分布和被捕集粉塵的粒徑頻度分布除塵器分級效率back第八十三頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四壓力損失

含塵氣流流經除塵器時所消耗的能量大小。也稱壓力降，用表示：

—除塵器的阻力系數(shù)，由實驗和經驗公式確定

—氣流的密度

—除塵器進口時的氣流速度第八十四頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四除塵器壓力損失的大小，取決于除塵器的結構形式、氣流的密度和速度。壓力損失大的除塵器，運行時能量消耗大，費用高，還直接關系列所需要的煙囪高度，以及是否需要安裝引、送風機等。除塵器的壓力損失，一般用除塵器進、出口斷面上的全壓差表示。back第八十五頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四旋風除塵器旋風除塵器的工作原理旋風除塵器的分類旋風除塵器的選擇第八十六頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四旋風除塵器的工作原理旋風除塵器內的流場塵粒分離機理第八十七頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四旋風除塵器工作原理圖GO第八十八頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四旋風除塵器內的流場：一個由切向、軸向和徑向運動組成的三維速度場對于離除塵器中心軸線半徑為的某點氣流速度矢量為

—切向分速度

—軸向分速度

—徑向分速度第八十九頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四切向分速度是主要速度分量，它不僅主要決定氣流合速度的大小，也是決定氣流質點和塵粒捕集效率的主要因素。

n，c是常數(shù)；外旋流，n＝0.5～0.9，與旋風除塵器圓筒體直徑和塵流溫度有關；外旋流的切向分速度隨旋轉半徑的減小而增大。內旋流，n＝—1，等于角速度；內旋流的切向分速度隨旋轉半徑的增大而增大。第九十頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四切向分速度對于外旋流是向下的，對于內旋流是向上的。在內外旋流之間必然會有一個軸向分速度為零的假想圓筒面，該圓筒面的中心線即是旋風除塵器的中心線，其半徑為除塵器排氣管半徑的0.6～0.7倍。假想圓筒面上的切向分速度為最大。內旋流的軸向分速度易將一部分已捕集的粉塵重新?lián)P起，帶出除塵器，形成返混現(xiàn)象。第九十一頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四徑向分速度對于外旋流是向內的。外旋流的徑向分速度與氣流的切向分速度對塵粒的分離起著相反的作用，產生的離心力使塵粒作向外的徑向運動，而外旋流的使塵粒作向心的徑向運動，把塵粒推人內旋流。內旋流的徑向分速度是向外的，對塵粒作離心的徑向運動，起著一定的分離作用。徑向分速度對塵粒的分離是不利的第九十二頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四塵粒分離機理

外旋流內的塵粒在徑向受離心力和向心力

—塵粒向外推移

—塵粒向內飄移式中：—塵粒密度

—氣體密度

—

氣體的運動粘性系數(shù)第九十三頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四臨界粒徑所受到的兩種力的作用正好相等

>，受到向外推移作用大于向內飄移；推移到除塵器筒體內壁，被分離

<，受到向內飄移作用大于向外椎移；被帶到上升的內旅流中被排出除塵器臨界粒徑的位置在假想圓筒面上，即在內外旋流的交界面。第九十四頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四粒徑塵粒概率統(tǒng)計的觀點：處于這種狀態(tài)的塵粒有50％的可能被分離，也同時有50％的可能進入內旋流被排出除塵器，即這種塵粒的分離效率為50％。除塵器的分級效率等于50％時的粒徑，即為分割粒徑第九十五頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四式中：

—空氣的動力粘度，(Pa·s)；

—內、外旋流交界面上含塵氣流的徑向速度，

其中是旋風除塵器處理的氣體量(m3／h)，是交界面處假想圓柱面的高度(m)；

—假想圓柱半徑(m)，＝0.6～0.7，是旋風除塵器排氣管半徑；第九十六頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四

—塵粒真密度，(kg/m3)；

—內、外旋流交界面上含塵氣流的切向速度，(m/s)

其中：—旋風除塵器筒體半徑，(m)

—靠筒體壁處含塵氣流的切向速度第九十七頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四

時時式中：

—旋風除塵器進口面積

—進口含塵氣流風速

—筒體直徑第九十八頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四除塵器的分級效率back第九十九頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四旋風除塵器的分類性能進氣方式結構形式組合形式第一百頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四高效旋風除塵器—除塵效率大于95％，筒體直徑較小，用來分離較小塵粒；高流量旋風除塵器—除塵效率為50％—90％，筒體直徑較大，用于處理大的氣體流流量；back第一百零一頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四切向進入式——最常用的一種，根據(jù)塵流進口的結構不同又可分為直入式和蝸殼式。軸向進入式——根據(jù)塵流在除塵器內的流動方式又可分為反轉式和直進式，前者是排氣管在旋風除塵器進氣口的同一端，后者在另一端。第一百零二頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四切向和軸向進入式旋風除塵器第一百零三頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四圓筒式旁通式擴散式長錐體式

——圓筒較短、圓錐較長．除塵效率較高，但壓力損失隨圓錐的增長而增加。結構形式第一百零四頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四普通的旋風除塵器，除塵器阻力較小，處理量大，但除塵效率低，對于粒徑為10μm左右的塵粒分離效率小于60％～70％，一般用于捕集密度和粒徑大的塵粒；第一百零五頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四180o蝸殼式入口，見下圖所示，排氣管的插入深度較淺．在圓簡體上設有螺旋線形的灰塵隔離室(或稱旁通分離室)并與錐體連通。在分離室的上端和中部設有分離口，分別用于分離上渦旋中的細灰塵和一部分外旋流中的較粗粉塵。它的除塵效牢高于圓筒式，但隔離室易堵塞，因此，要求被處理粉塵具有較好的流動性；第一百零六頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四旁通式第一百零七頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四如下圖所示。180o蝸殼式入門，圓簡體較短，下接倒圓錐體．倒圓錐體下部設有倒漏斗形的反射屏。倒圓錐體能減少含塵氣體由錐體中心短路到排氣管；反射屏能有效地防止上升內旋流把沉積的塵粒重新卷起帶走，因而提高廠除塵效率，同時具對結構簡單、易加工、投資低等優(yōu)點，特別適于捕集5～10μm以下的塵粒；第一百零八頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四擴散式back第一百零九頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四組合形式串聯(lián)式旋風除塵器組并聯(lián)式旋風除塵器組多管式旋風除塵器第一百一十頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四串聯(lián)式back第一百一十一頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四并聯(lián)式back第一百一十二頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四多管式back第一百一十三頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四旋風除塵器的選擇計算法經驗法大多采用經驗法來選擇除塵器的型式、規(guī)格第一百一十四頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四選擇的步驟按排放標準或預定的除塵器出口濃度計算要求達到的除塵效率；選定除塵器的結構形式，根據(jù)所選除塵器的和實驗曲線，由除塵效率和除塵器允許的阻力損失確定除塵器進口氣流速度；根據(jù)需要處理的含塵氣體流量和除塵器進口氣流速度計算出所需除塵器的進口面積；由旋風除塵器的類型系數(shù)，求出除塵器筒體直徑，然后從國家標準圖、樣本或手冊中交到所選除塵器的規(guī)格；計算除塵器運行條件下的壓力損失。第一百一十五頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四一般用于捕集5～10μm以上、密度大的粉塵，總除塵效率為85％左右。壓力損失對于切向進入式為1000Pa左右，對于軸向進入式約為400～1000Pa。既可用作獨立的除塵裝置，也可用作其他除塵裝置的前處理裝置。back第一百一十六頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四

袋式除塵器

含塵氣體通過濾袋(也稱布袋)濾去其中塵粒的除塵裝置。特點：(1)除塵效率高。對于微米或亞微米數(shù)量級塵粒的除塵效率一般可達99％，甚至可達99．9％以上；(2)處理氣體量范圍大。根據(jù)需要、可設計制造出處理每小時幾立方米到幾百萬立方米煙氣量的袋式除塵器；(3)適應性強?？梢圆都喾N干性粉塵；不受粉塵比電阻的限制，特別對于高比電阻粉塵，除塵效率比電除塵器高得多；進口含塵氣體濃度在相當大的范圍內變化，對除塵效率和阻力影響不大；(4)結構簡單，使用靈活，運行穩(wěn)定可靠，不存在水污染和污泥處理等問題。第一百一十七頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四缺點：不適于處理粘結性和吸濕性強的含塵氣體，特別是當煙氣溫度低于露點溫度時，袋布上會結露，致使袋孔堵塞，破壞袋式除塵器的正常運作；一般濾布的使用溫度小于300℃。第一百一十八頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四除塵過程布袋的濾塵機理氣體過濾速度的選擇第一百一十九頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四多室袋式除塵器1—灰斗2—機械振打機構3—進氣分布管道4—進氣管5—排灰裝置6—排氣閥7—支承吊架8—反吹風閥9—排氣管10—殼體11—布袋12—封閉式布袋13—底管板第一百二十頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四含塵氣流從除塵器側部管道4經分布管道3分別進入正在濾塵的袋房中，再從底管413的開孔處進入布袋內部，灰塵被粘附在袋面濾層中，潔凈氣體透過濾層從布袋外表面逸出經排氣管9排出除塵器第一百二十一頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四清灰方法：機械扳動法反吹風法吹灰圈法脈沖噴吹法第一百二十二頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四布袋除塵器清灰方法簡圖a—振動法b—反吹法c—吹灰圈法d—脈沖噴吹法

第一百二十三頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四先關閉排氣閥6．用壓縮空氣經反吹風閥8收入清灰的袋房中。壓縮空氣從布袋外表面穿過布袋及粘附在布袋內表面的積灰層，從布袋內部經上升氣流管道并入含塵氣流管道4中，與含塵氣體一起進入正在除塵的袋房中進行除塵。布袋內表面的積塵在壓縮空氣的吹動下脫落到灰斗1內。機械振打裝置2是通過撞擊吊裝布袋的框架，用來振落布袋內沒有清掉的粉塵?；叶穬鹊姆蹓m由排塵裝置5運出。袋房是交替地進行除塵和清灰的。第一百二十四頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四除塵過程1—徑線2—緯線3—初層4—粉塵層第一百二十五頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四當含塵氣體通過新的或剛清洗后的潔凈濾袋時，由于潔凈濾袋的袋孔較大，氣體和大部分微細塵粒都能從袋孔中通過，而粗大塵粒則被攔截，并在袋孔之間產生“架橋”現(xiàn)象。隨著含塵氣體不斷通過濾拔，被攔截的粉塵量不斷增加，經過一段時間后，濾袋表面便積聚一層粉塵，這層粉層稱為初層，見圖9—8。在以后的濾塵過程中，初層便成為濾袋的主要過濾層，即使很細的粉塵，也被初層截留，因而能獲得較高的除塵效率。這時布袋主要起著支撐粉塵層的作用。隨著粉塵在濾袋上的積聚。除塵效率不斷增加，但同時阻力也增加，濾袋兩側的壓差也隨之增加，當壓差增大到某—定值時，有些已附著在濾袋上的微織粉塵就從袋孔中被擠壓過去，使除塵效率降低。另外，阻力過大，會使通風除塵系統(tǒng)的風量顯著下降，影響吸塵效果。第一百二十六頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四除塵機理1—布袋纖維2—粉塵3—慣性碰撞4—擴散效應5—截留效應6—重力沉降7—流線第一百二十七頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四布袋的濾塵機制是篩濾、慣性碰撞、截留、擴散、靜電及重力效應的綜合作用。其中篩濾效應是主要機制之一，上述塵粒被布袋袋孔和袋孔上初層截留現(xiàn)象就是篩濾效應的結果。對于潔凈的布袋，篩濾作用很小，主要靠慣性碰撞、截留、擴散和靜電作用。當濾布上形成初層以后．就主要靠篩濾作用了。慣性碰撞是當含塵氣體靠近濾袋纖維時，氣體繞纖維而過，而較大的塵粒由于其慣性作只偏離流線、碰撞到纖維上被阻留下來；第一百二十八頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四截留效應也稱鉤住效應，是接近濾袋纖維的較小塵粒部分突入糾維邊緣而被鉤??；擴散效應是那些粒徑小于0.3μm的微細塵粒，由于受到氣體分子不斷碰撞而偏離流線作不規(guī)則的布朗運動、從而增加了塵粒與濾袋纖維的接觸機會而被捕集，粒徑越小，被捕集的機會起多；靜電效應是當塵粒和濾袋帶有異性電荷時，兩者吸引，使除塵效率提高。一般塵粒和濾袋都可能帶有電荷。第一百二十九頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四氣體過濾速度的選擇氣體過濾速度——氣體通過濾袋表面的平均速度。(也稱比負荷)過濾速度高可提高濾袋處理氣體的能力，節(jié)省濾料、占地等，減少投資，但過高的過濾速度會使布袋阻力急劇增加，從而出于濾袋兩側的壓差增大，使耗電量增加，并使部分微細粉塵穿過濾袋袋孔，降低除塵效率。過高的過濾速度還會加快布袋上粉塵層的形成，引起過于頻繁的清灰，增加清灰能耗，縮短濾袋的使用壽命。降低過濾速度，可減少布袋阻力，提高除塵效率，節(jié)約能耗和增加濾矩使用壽命，但濾袋面積、除塵器體積、占地面積、總投資費用耍相應增加。第一百三十頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四氣體過濾速度

—布袋除塵器氣體過濾速度，(m/s)—處理氣體量，(m3／h)；

—濾袋有效過濾總面積(m2)。比負荷燃煤煙氣的過濾速度為0.02m/s左右。布袋除塵器的阻力損失一般為1000～2000Pa。

第一百三十一頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四電除塵器是利用靜電力(庫侖力)使塵?；蛞后w粒子與氣體分離的裝置。優(yōu)點：它可以捕集0.1μm以下的超顯微粉塵；除塵效率最高可達99.99％；阻力損失小，一般為100～300Pa；處理氣體量大，并可處理各種不同性質的煙氣；可用于高溫、高壓的場合；操作方便，維護簡單，能連續(xù)運行，并可實現(xiàn)全自動化。缺點：設備龐大，初投資高，且對制造、安裝和管理的技術水平要求也較高。一般用于處理煙氣量大、除塵要求高的場合。第一百三十二頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四電除塵器工作原理類型和性能影響電除塵器性能的主要因素第一百三十三頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四1—氣流入口2—收塵極3—絕緣子4—高壓電纜5—氣流出口6—放電極7—重錘管式電除塵器第一百三十四頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四板式電除塵器1—重錘2—收塵極板3—氣流入口4—擋板5—放電極6—高壓電纜7—高壓電源8—氣流出口第一百三十五頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四工作原理圖1—導線（放電極）2—電子3—正離子4—塵粒5—圓筒壁或極板（收塵極）6—高壓直流電源第一百三十六頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四在放電極6與收塵極2之間加上一個直流高電壓，使放電極附近的氣體電離，產生大量的自由電子和正離子，這叫電暈放電。電暈放電一般只發(fā)生在離導線1表面約2～3mm的電暈區(qū)內。在電暈區(qū)內，大部分正離子立即被放電極吸引過去而被中和。自由電子由于受電場力的驅使而充滿整個電暈外區(qū)。含塵氣體通過電場空間時，塵粒受到自由電子和少量正離子的碰撞和擴散而荷電，然后在電場力的作用下，問各自極性相反的電極運動。大部分塵粒帶負電，是朝收塵極方向運動，沉積在圓筒壁或極板上。少量塵粒帶正電，朝放電極方向運動，沉積在導線放電極上。第一百三十七頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四按電極在電陳塵器內布置方法：單區(qū)式和雙區(qū)式按集塵極的結構型式：管式和板式按含塵氣流進入電除塵器的方向：立式和臥式按清灰方法不同：干式電除塵器和濕式電除塵器第一百三十八頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四粉塵粒徑、電極形式、除塵器結構、含塵氣流的速度與分布、工作電壓等。主要：粉塵的比電阻氣體含塵濃度第一百三十九頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四比電阻過低，即粉塵層的導電性能良好，荷負電的粉塵接觸到收塵極后就很快放出負電荷，失去吸力，從而有可能重返氣流被帶出防塵器，降低除塵效率。如果粉塵比電阻過高，即粉塵層的導電性能太差，粉塵接觸到收塵極后不能很快釋放出所帶的負電荷而不斷積存于粉塵層上。這一方面排斥隨后粘附在其上的粉塵，使除塵效率降低，另一方面隨著極板上粉塵厚度的增加，粉塵層與極板間會形成一個很大的電壓降。第一百四十頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四反電暈—若粉塵層內存在裂縫，則粉塵層與收塵極之間就會產生—個高壓電場，使粉塵層中的氣體電離，產生反向放電。危害：產生的正離子在向原電暈極運動過程中，遇到帶負電荷的塵粒，使其部分負電荷被中和，從而削弱了粉塵在收塵極上的沉積，明顯降低除塵效率。第一百四十一頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四電除塵器所處理的粉塵比電阻員適宜的范圍為104～5x1010Ω·cm。>5x1010Ω·cm，可：增濕控制溫度加入導電添加劑，如SO3、NH3等能增加粉塵的導電性、降低其比電阻。back第一百四十二頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四氣體的含塵濃度越高，除塵器電場空間中與氣體離子極性相同的荷電塵粒就越多，電暈電流就越小。當含塵濃度高到某一極限值時，電暈電流就會減小到完全消失,使塵粒不能正常荷電，這種現(xiàn)象稱為電暈閉塞。40～60g／m3以下的含塵濃度不會造成電暈閉塞。第一百四十三頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四防止電暈閉塞的措施主要有：(1)提高電除塵器的工作電壓；(2)使用放電強度高的放電極；(3)當含塵濃度超過40g/m3時，應先采用旋風除塵器等進行預除塵，然后再進入電除塵器。back第一百四十四頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四濕式除塵器是利用水滴或其他液滴洗滌含塵氣體，使塵粒被粘附、凝聚進而從氣流小分離的除塵裝置。第一百四十五頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四優(yōu)點：除塵效率高、結構簡單、造價低、占地面積小、操作維修方便。特別適用于處理高溫、高濕、高比電阻、易燃、易爆的含塵氣體。能去除氣體中的水蒸氣以及某些氣態(tài)污染物。第一百四十六頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四缺點：需要處理經除塵器洗滌后的含塵污水、污泥；管道和設備易腐蝕；不適于處理憎水性和水硬性粉塵的氣體；在寒冷地區(qū)防塵器易結凍；操作費用高于一般干式除塵器；煙氣抬升減小及冬季排氣產生冷凝水霧等。第一百四十七頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四除塵機理濕式除塵器主要是通過塵粒與液滴間的慣性碰撞、擴散效應、粘附作用和凝聚作用來收集粉塵的。第一百四十八頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四慣性捕塵機理1—曲率半徑2—塵粒軌跡3—氣體流線第一百四十九頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四擴散效應粒徑小于0.3μm的顯微和超顯微塵粒在氣體分子撞擊下作復雜的布朗運動，其運動方向由含塵濃度高的氣體向含塵濃度幾乎為零的液體表面擴散而被捕集。塵粒粒徑越小，擴散作用的捕集效率就越高，而液體周圍氣膜越厚，液體與氣流相對速度越大，捕集效率就越低。第一百五十頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四除塵機理對不同塵粒粒徑的捕集作用第一百五十一頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四大于0.3μm的塵粒主要靠慣性碰撞被捕集，并且隨著粒徑的增加。這種效果越明顯，綜合捕集效率越高；小于0.01μm的塵粒主要靠擴散效應被捕集，其綜合捕集效率隨著粒徑的減小而提高；在0.01～0.3μm的塵粒，這兩種機理的捕集作用都很小。其綜合捕集效率最低第一百五十二頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四當塵粒接觸到液體表面時，由于液體的粘附性，將塵粒粘住、捕集。第一百五十三頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四處于飽和水蒸氣狀態(tài)的高溫塵流，在濕式除塵器內與較冷的液滴接觸，水蒸氣會在液滴表面凝結，形成一個向液滴運動的附加氣流。附加氣流促使較小塵粒內液滴移動，并沉降在液滴表面而被捕集。水蒸氣凝結在塵粒上，被加濕的塵粒相互凝聚增大，易于被液滴捕集。第一百五十四頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四濕式除塵器的種類重力噴霧洗滌器水浴除塵器自激式除塵器立式旋風水膜除塵器臥式旋風水膜除塵器中心噴霧旋風除塵器文丘里除塵器第一百五十五頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四噴霧洗滌器1—隔柵2—供液3—擋水板4—凈氣5—污水6—塵流第一百五十六頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四水浴除塵器1—含塵氣體進口2—凈化氣體出口3—噴頭4—擋水板5—溢流管6—給水管7—排污管第一百五十七頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四自激式除塵器1—含塵氣體進口2—凈化氣體出口3—擋水板4—溢流箱5—溢流口6—泥漿斗7—刮板運輸機8—S型通道9—上葉片第一百五十八頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四CLS立式旋風水膜除塵器1—含塵氣體進口2—凈化氣體出口3—水管第一百五十九頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四臥式旋風水膜除塵器1—旋轉導流葉片；2—外筒；3—內筒4—水槽；5—通道高度第一百六十頁，共一百七十七頁，編輯于2023年，星期四中心噴霧旋風除塵器1—導流片2—圓盤3—噴水管4—含塵氣體進口管5—導流板6—調節(jié)閥7—排污管8—進