机械式除尘器

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,颗粒污染物控制技术,2.,惯性除尘器,1.,惯性除尘原理,含尘气流冲击在挡板上，气流方向发生急剧改变；尘粒借助本身的惯性力作用与挡板撞击方向也发生改变，由于重力作用从气流中分离。,惯性除尘器除,惯性力作用,外，还有,离心力,和,重力,作用,。,工作原理,惯性除尘器类型,碰撞式：,捕集气流中较粗粒子,单级型和多级型；,回转式：,通过改变气流流动方向而捕集较细粒子。弯管型、百叶箱型和多层隔板型。,单级型 多级型,A,弯管型；,b,百叶窗,c,多层隔板塔型,特点,气流速度愈高，气流方向转角愈大，转变次数愈多，净化效率愈高，压力损失也愈大。,净化对象：,去除密度和粒径较大的金属或矿物性粉尘效率较高。粘结性和纤维性粉尘，因易堵塞不宜用。,压力损失为,100,1000Pa,。,净化效率不高，捕集,10,20m,以上的粗尘粒,，一般用于多级除尘的第一级除尘。,旋风除尘,旋风除尘：,使含尘气体做旋转运动，借作用于尘粒的,离心力,把尘粒从气体中分离出来。,1.,旋风除尘原理,组成：,筒体、锥体、进气管、排气管和灰斗。,含尘气体由进口切向进入，沿筒体内壁由上向下做圆周运动。,向下旋转的气流到达锥体顶部附近时折转向上，在中心区域旋转上升，最后由排气管排出。,尘粒在内、外旋流的作用下到达外壁落到灰斗收集。,旋风除尘器工作原理,2.,影响旋风除尘器性能因素,影响因素：结构形式、粉尘性质、运行操作条件等。,（,1,）除尘器结构,筒体直径,在相同的转速下，筒体的直径越小，尘粒受到的离心力越大，除尘效率就越高。,筒体直径过小，处理量显著降低，流体阻力增大，易造成反混，使效率下降。,筒体直径一般,150mm,。为保证除尘效率，筒体的直径,1100mm,。,筒体及锥体长度,筒体和锥体高度增加，增加气体在除尘器内的旋转圈数，有利于分离尘粒。但会增加阻力，实际上筒体和锥体总高度,5,倍筒体直径。,入口形式,大致可分为轴向进入式和切向进入式。,a.,轴流式旋转除尘器,利用导流叶片使气流在除尘器内旋转，除尘效率比切流反转式低，但处理量大。,b.,切流返转式旋风除尘器,含尘气体由筒体侧面沿切线方向导入，气流在圆筒部分旋转向下，进入锥体，到达锥体顶端前返转向上，清洁气体经同一端的排气管引出。,根据其不同进入型式又可分为,直入式,和,蜗壳式,；,除尘器入口断面的,宽高比,越小，进口气流在径向方向越薄，越有利于粉尘在圆筒内分离和沉降，收尘效率越高。,因此，进口断面多采用矩形，宽高之比为,2,左右。,排气口尺寸,旋风除尘器的排气管口均为直筒形。,过深，效率提高，但阻力增大；过浅，效率降低，阻力减小。因为短浅可能会造成排气管短路现象，尘粒来不及分离就从排气管排出。,减小排气管直径会加大出口阻力，一般排气管直径为筒体直径的,0.4,0.65,倍。,（,2,）入口速度,提高旋风除尘器的入口风速，将使粉尘受到的离心力增大，分割粒径变小，除尘效率提高。,但入口风速过大，除尘器内气流运动过于强烈，会把有些已分离的粉尘重新带走，除尘效率反而下降，除尘器的阻力也急剧上升。,进口速度应控制在,12,25m/s,之间为宜。,（,3,）除尘器底部的严密性,旋风式除尘器由于气流旋转的作用，其底部总是处于负压状态。,除尘器的底部不严密，漏风就会把灰斗里的粉尘重新卷入内旋涡并带出除尘器，使除尘效率显著下降。,收尘量不大的除尘器，可在排尘口下设置固定灰斗，保证一定的灰封，定期排灰。,（,4,）粉尘的性质,当粉尘的密度和粒径增大时，除尘器效率明显提高。,气体温度和黏度增大时，除尘器效率下降。,3.,旋风除尘器性能指标,分离效率,由废气中含尘量、含尘粒径分布决定，粒度越小，离心力越小，效率低。,气体通过除尘器,压强降,应尽量小，是摩擦阻力、局部阻力及气体旋转动能损失总和。,4.,旋风除尘器特点,结构简单、造价便宜、体积小、操作维修方便，可用各种材料制造；,压力损失中等，动力消耗小，除尘效率高，可达,85%,左右，高效的可达,90%,左右；,适用于粉尘负荷变化大，高温、高压及腐蚀性的含尘气体，可以直接回收干粉尘；,没有运动部件，运行管理简便。,旋风除尘器,旋风除尘器的压力损失,：局部阻力系数,A,：旋风除尘器进口面积,局部阻力系数,旋风除尘器型式,XLT XLTA XLPA XLPB,5.3 6.5 8.0 5.8,旋风除尘器,旋风除尘器的压力损失,相对尺寸对压力损失影响较大，除尘器结构型式相同时，几何相似放大或缩小，压力损失基本不变,含尘浓度增高，压力降明显下降,操作运行中可以接受的压力损失一般低于,2kPa,旋风除尘器,旋风除尘器的除尘效率,计算分割直径是确定除尘效率的基础,在交界面上，离心力,F,C,，向心运动气流作用于尘粒上的阻力,F,D,若,F,C, F,D,，颗粒移向外壁,若,F,C,F,D,，颗粒移向外壁,若,F,C,F,D,，颗粒进入内涡旋,当,F,C,=,F,D,时，有,50%,的可能进入外涡旋，即除尘效率为,50%,分离性能,分割粒径和临界粒径：,当,F,C,=,F,D,时,:,分割粒径,d,c50,：,当处理气量为,Q(m,3,/s),时，,则,分离性能,捕集效率：,d,c50,确定后，雷思一利希特模式计算其它粒子的分级效率,由,与,d,p,/d,c50,的关系图查取，工程上通常可通过,下式估算。,课本,p171,例题,6-2(,自学,),影响效率的因素,二次效应,被捕集粒子的重新进入气流,在实际除尘过程并不能达到理想的效果，存在二次效应。,在,较小粒径,区间内，理应逸出的粒子由于聚集或被较大尘粒撞向壁面而脱离气流获得捕集，实际效率高于理论效率；,在,较大粒径,区间，粒子被反弹回气流或沉积的尘粒被重新吹起，实际效率低于理论效率；,通过环状雾化器将水喷淋在旋风除尘器内壁上，能有效地控制二次效应,影响效率的因素,入口流速,V,in,:,入口流速范围一般在,1220m/s,。在该范围内，提高进口流速，效率提高；,入口流速过大（大于,25m/s,），分离的颗粒可能被,再次吹起,，卷入内旋流，降低效率。另外，压力损失与进口流速的二次方成正比，,压力损失,急剧升高；,不宜过低，低于,10m/s,时，,管道积灰,。,影响效率的因素,除尘器的结构尺寸：,在同样的切线速度下，筒体直径越小，离心力,F,C,越大，则效率越大；直径过小，筒体直径与排出管直径相近时，易逃逸。,经研究证明：内、外旋流交界面的直径,d,0,近似于排出管直径,d,e,的,0.6,倍。出口管直径减小，内旋流的范围随排出管直径,d,e,的减小而减小，则效率增大。但,d,e,减小阻力也会增大，故不能太小，,一般取排出管直径,d,e,=,（,0.4,0.65,）,D,。,影响效率的因素,除尘器的结构尺寸：,筒体长度增大，则效率增大，但过大阻力会增大。另外，希望锥体长度大一点，这样会使切向速度大和距器壁短。一般筒体和锥体的总高度以不大于筒体直径的五倍为宜。,入口截面积越小，效率越高。,影响效率的因素,流体性质,对于气体而言，,增大对除尘不利，,d,c50,增大，效率减小。,温度,增大，则,增大，温度高或,增大都会使效率减小。,粉尘粒径与密度：离心力跟,粒径,的三次方成正比，向心力跟粒径的一次方成正比。综合来说，,dp,增大则效率增大。同样,密度,p,小，离心力变小，难分离 。,影响效率的因素,分离器的气密性,除尘器中静压在径向上的变化是从外筒壁向中心逐渐降低的，即使除尘器处于正压下运行时，锥体底部也会处于负压状态。尤其当底部密封不好时，易渗入空气，带起落入灰斗的粉尘，降低除尘效率。,漏风率,0%,90%,5%,50%,15%,0,影响效率的因素,分离器的气密性,要求保证旋风器的严密性。为保证良好的气密性，可通过,间歇排灰,，连续排灰时可设,双翻板式,和,回转式锁气器,。,结构及分类,结构形式,进气方式分,切向进入式,轴向进入式,a.,直入切向进入式,b.,蜗壳切向进入式,c.,轴向进入式,结构及分类,结构形式,多管旋风除尘器：由多个相同构造形状和尺寸的小型旋风除尘器（又叫旋风子）组合在一个壳体内并联使用的除尘器组,设计与选型,特点：,结构简单、占地面积小，投资低，操作维修方便；,压力损失中等，动力消耗不大；,可用于各种材料制造，能用于高温、高压及腐蚀性气体，并可回收干颗粒物。,缺点：,效率,80%,左右，捕集,即满足要求，否则按要求重新计算。,确定型号规格,计算压力损失。,设计与选型,旋风除尘器的选型,计算法和经验法。,经验法：,计算所要求的除尘效率,；,选定除尘器的结构型式；,根据选用的除尘器的,V,i,实验曲线，确定入口风速,V,i,；,根据气量,Q,，入口风速,Vi,计算进口面积,A,；,由旋风器的类型系数 求除尘器筒体直径,D,，然后便从手册中查到所需的型号规格。,根据粉尘的性质、分离要求、允许的阻力和制造条件等因素全面分析，一般说：,粗短型,的除尘效率低，阻力小，适川于大风量、低阻力和净化效率低的情况,；,细长型,的除尘效率高，阻力大，操作费用要增加。,设计与选型,旋风除尘器的设计,步骤：,尺寸比例确定,旋风除尘器的压力降,效率,设计与选型,旋风除尘器的比例尺寸,设计与选型,也可选择其它的结构，但应遵循以下原则,为防止粒子短路漏到出口管，,hs,，其中,s,为排气管在筒体内长度，,h,为进气口高度；,为避免过高的压力损失，,b,（,D,de,）,/2,；,为保持涡流的终端在锥体内部，（,H+L,）,3D,；,为利于粉尘易于滑动，锥角,7,8,；,为获得最大的除尘效率，,de/D0.4,0.5,，（,H+L,）,/de8,10,；,s/de1,；,设计与选型,尺寸比例,：,筒体直径,D：,D,愈小，愈能分离细小颗粒，但过小易引起堵塞。为此，有人用 作为限制指标。,D,：,150-200mm800-1100mm,。,若处理气量大，可并联使用或采用多管式旋风器。,入口尺寸（圆形和矩形）,：,为减小颗粒的入射角，一般采用矩形（长,H、,宽,B、,面积,A、）,类型系数,k,一般取0.07-0.3，蜗壳型入口的,k,较大，,D,较小，处理气量,Q,大，,H/B,为2-4。,设计与选型,排气管,：,多为圆形，且与筒体同心，一般,d=(0.4-0.6)D,0。,深度,h：,切线式,h,小，则压损小，但效率降低。,依,经验,取,或稍低于入口管底部。,筒体,L,1,锥体,L,2,：,L,1,=（1.4-2.0）D,L,2,=（2.0-3.0）D,L,1,+ L,2,5D（3-4）D,L,1,/ L,2,1.5/2.5,较宜。,圆锥角,：,一般取20-30,排尘口直径,Dc：,Dc=(0.25-0.5)D,0,，,一般,Dc70mm,