沉降室构造和设计要点

沉降室构造和设计要点0000
水平气流沉降室的构造主要是由室体、进气口、出气口和集灰斗组成。

含尘气体在室体内缓慢流动，小粒借助自身重力作用被分离而捕集下来。

为了提高沉降室的除尘效率，有的在室内加装一些垂直挡板，如图4-2所示。

其目的，一方面是为了改变气流的运动方向，由于粉尘颗粒惯性较大，不能随同气体一起改变方向，撞到挡板上，失去继续飞扬的动能，沉降到下面的集灰斗中;另一方面是为了延长粉尘的通行路程，使它在重力作用下逐渐沉降下来。

有的采用百叶窗形式代替挡板，效果更好;有的还将垂直挡板改为"人"字形挡板，如图4-3所示，使气体产生一些小股涡旋，尘粒受到离心力作用，与气体分开，并碰到室壁上和挡板上，使之沉降下来。

对装有挡板的沉降室，气流速度可以提高到6~8m/s。

多段降尘室设有多个室段，这样相对地降低了尘粒的沉降高度。

沉降室的技术性能可按下述原则进行判定:
①沉降室内被处理气体速度(基本流速)越低，越有利于辅集细小的尘粒，但装置相对庞大;
②基本流速一定时，沉降室的纵深越长，则除尘效率也就越高，但不宜延长至10m以上;
③在气体入口处装设整流板，在沉降室内装设挡板，使沉降室内气流均匀化，增加惯性碰撞效应，有利于除尘效率的提高。

综上所述.通常基本流速选定为1~2m/s，实用的捕集粉尘粒径为40μm以上，压力损失比较小，当气流温度为250~300℃，气体在沉降室人口和出口处的流速为12~16m/s沉降总阻力损失为100~120Pa。

沉降室在许多情况下作为多级除尘器使用。

2、沉降室设计计算
在实际沉降室设计中，通常用近似计算求得沉降室的主要结构尺寸。

在近
似计算中设烟气为水平均匀气流，并假设尘粒具有与烟气相同的速度。

沉降室
的结构尺寸就使烟尘通过沉降室长度L时的流速υ能使粒子借自身重力作用，
按沉降速度叫下降到沉降室的底部(见下图)。

为此，尘粒沉降到底部的时间应
小于或等于烟气通过沉降室的时间。

设烟气通过沉降室的时间为t，则t=L/υ
式中L--沉降室长度，m;
u---烟气流速，m/s;
设尘粒沉降到底部的时间为ta，则ta=H/w
式中H---沉降室高度，m;
w--尘粒沉降速度，m/s;
由于尘粒通过沉降室截面的流速并不均匀，按上式求得的沉降室尺寸必须
适当放大其长度的宽度。

在调整沉降室主要尺寸时应切实注意沉降室的工作物性，当烟气流速v越小时，越能捕集微细灰粒;沉降室高度H越小，长度L越长，则除尘效率越高;沉降室内的烟气流速越均匀，则除尘效果越好。

尘粒的沉降速度w，可按下述说明近似地求得。

设烟气中含有的尘粒为球形，粒往在1~100mm范围内，跟据斯托克司(Stokes)定律，尘粒在沉降时仅受
到烟气的阻力。

式中Fg--尘粒的沉降力，N;
Ds--尘粒的当量直径，m;
Pg--尘粒的密度，kg/m3;
Pl--烟气的密度，kg/m3;
g---重力加速度，m/s2。

式中F---烟气的阻力，N;
μ--烟气黏度，Pa·s;
w--灰粒的沉降速度，m/s。

从公式可看出，当尘粒种类和直径以及烟气状态一定时，尘粒的沉降力Fg 为一定值。

在此情况下，灰粒由静止状态开始沉降时，由于沉降速度很小，所以当FFg时，尘粒呈等加速度沉降过程中下降速度不断增加，则烟气阻力F不断增加;当达到Fg=F时，尘粒的下降速度不再增加，而以等速度不断沉降，此速度则称为尘粒的沉降速度。

将上式代人尘粒等速沉降的条件式Fg=F，则
移项整理后则可得到沉降速度wg为:
做等速沉降的尘料直径可由上式反推求得:
式中ds---托克司粒径。

在实际计算中有关参数还可按下述说明确定。

(1)尘牲的当量直径ds公式中尘粒是以球状粒子计算，但实际上尘粒为非球状粒子，故应按下式进行修正:
式中d--形状不规则灰粒的粒径，m;
ψ--形状修正系数，对于排烟中的尘粒可采用ψ=0.65。

(2)尘粒的密度对于一般烟煤、无烟煤燃烧后生成的尘粒，
Pl=1500~l600kg/m3，对于一般烟煤、无烟煤，Pl=2200~2300kg/m3。

3、沉降室设计要点
①沉降室内烟气流速v，宜取0.4~1.0m/s。

②沉降室尺寸以矮、宽、长的原则布置为宜，若机降室过高，其上部的尘
粒沉降到底部时间较长，烟尘往往未降到底部就被烟气带走。

流通截面确定后，宽度增加，高度就可以降低;加长沉降室，可以使尘粒充分机降。

③沉降室内可适当设置挡墙板，(采用水平隔板降低室高度形成多层沉降室)以提高除尘效果。

④除尘工程设计中有时不可能按计算尺寸确定结构，而是视具体布置考虑。

⑤沉降在沉降室内的灰尘宜设计安装排除装置。

⑥沉降室一般只能捕集大于40~50mm的尘粒，而且除尘效率较低，故沉降
室一般仅在除尘要求不高或多级除尘的初级除尘(预除尘)等场合被采用。

⑦沉降室可以根据烟气量、空间位置和效率要求设计成不同的构造及外形。