第四章 除尘器ppt

旋风除尘器的工作原理
气流的轴向速度分布： 外旋向下、内旋向上 （2）旋风除尘器内的压力分布 除尘器中心压力低、越远离中心压力越高
1、分割粒径dc50与哪些因素有关？随哪些因素的 变化而改变？除尘器的效率与分割粒径有什么关系 ？ 2、两台处理风量分别为L1、L2，效率分别为η1、η2 的除尘器并联，其总效率为多少？ 3、试分别提出除尘器串联与并联的原则（或注意事 项）。
第四章 除尘器
4.1 粉尘的特性
密度、真密度 粘附性 燃烧、爆炸性 荷电性 湿润性 粒径及粒径分布
粉尘的粒径及粒径分布
• 粒径 粒径的测量方法
显微镜法： 定向粒径 长轴粒径 短轴粒径 筛分法：筛粉粒径 沉降法：斯托克斯粒径（在同种流体中，与粉尘 密度相同、沉降速度相同的球形颗粒的直径）
• 粒径分布
分割粒径（dc50）：
当η(dc)=50%时，dc=dc50
除尘器的串联
串联后的总效率：
0 1 (1 1 )(1 2)...(1 n )
除尘器可否并联？并联后的总效率呢？
除尘器的分类
• 按机理分：重力除尘器、惯性除尘器、离心力
除尘器、过滤式除尘器、湿式除尘器和静电除尘 器
滤料结构和特点
织布：织布是将经纱和纬纱按一定的规则呈直角连 续交错制成的织物。为了改善织布滤料的性能， 往往采用纬二重或双层结构。 针刺毡：针刺毡是在底布两面铺以纤维，或完全采 用纤维以针刺法成型，再经后处理而制成的滤料。 它不经纺织工序，因而也称无纺布或不织布。针 刺毡的除尘效率也高于织布。 表面过滤材料：表面过滤材料系指包括微细尘粒在 内的粉尘几乎全部被阻留在其表面而不能渗入其 内部的滤料。它是一种复合滤料，其表面有一层 由如聚四氟乙烯经膨化处理而形成的薄膜，为了 增加强度，又将该薄膜复合在常规滤料（称为底 布）上。
其他结构形式的旋风除尘器
袋式除尘器
除尘机理
袋式除尘器
袋式除尘器阻力 结构阻力+滤料阻力+粉尘层阻力
过滤风速、阻力、效率之间的关系
常用袋式除尘器的类型
• 按清灰方式分：振打、反吹等
袋式除尘器应用
（1）滤料的选择
应用
• 滤料
滤料应具备以下性能： 除尘效率高，对微细粉尘也有很高的效率； 清灰容易，以保持低的压力损失； 机械强度高，抗拉、耐磨、抗皱折； 耐温性好，抗化学腐蚀，抗水解； 尺寸稳定性好，使用过程中变形小； 成本低，使用寿命长。 这些性能主要取决于所用材质的理化性质，也取 决于滤料结构。
F qEy , P 3d c , F P
2 0 p d c E p kc ( p 2)
2）效率方程式 3）有效驱进速度
电除尘器的结构 （1）集尘极 （2）电晕极 （3）振打清灰装置 （4）气流分布装置
尘粒的比电阻 • 低比电阻：<10E+4 Ωcm • 正常比电阻：10E+4~10E+11 Ωcm • 高比电阻：>10E+11 Ωcm 不同比电阻下出现的问题、解决的措施
• 按净化程度分：粗净化除尘器、中净化除尘器、
细净化除尘器和超净化除尘器
重力沉降室和惯性除尘器
旋风除尘器
旋风除尘器的构成
1、进风口 2、排管 3、筒体 4、锥体 5、灰斗
旋风除尘器的工作原理
（1）旋风除尘器气流与尘粒的运动
旋风除尘器的工作原理
气流的切线速度分布：
内涡旋：类似刚体运动
外涡旋： 内外涡旋分界面： D0=(0.6~0.65)Dp 气流的径向速度分布： 较复杂、假设在内外 旋涡分界面上均匀分 布
滤料
聚（苯）砜胺纤维（芳砜纶、苏砜—T） 系与诺梅克斯属同一族的高分 子聚合物，耐温性能也相同，耐水解，尺寸稳定性差。 聚四氟乙烯纤维（特氟纶） 耐热性能好，长期工作温度260℃几乎能经 受所有的化学腐蚀，是性能最佳的合成纤维。但价格昂贵，因而应用 较少。 Rytocs(莱通)纤维 是以聚苯硫（PPS）为基础而形成的，长期工作温度 190℃，瞬时最高温度232℃。抗酸、碱和有机溶剂腐蚀的能力很强， 对强氧化剂的腐蚀也有一定的抗御能力，不水解，有阻燃性。已在燃 煤锅炉电站、垃圾焚烧炉等烟气净化中取得良好的应用效果。 聚酰亚胺纤维（P--84） 耐热性能好，长期工作温度260℃，抗酸碱腐 蚀能力强。其纤维很细，且纤维断面是不规则形状，因而制成的滤料 能形成表面过滤，从而获得高于一般滤料的除尘效率和低的压力损失。 玻璃纤维 可在280℃以下长期工作，抗拉强度高，不抗折、不耐磨，不 耐水解，不能用于含氟烟气。有无碱、中碱和高碱三种，制作滤料多 用前两种。可制成机织布，也可制成针刺毡。应用广泛。 金属纤维 主要是不锈钢纤维。有非常好的耐热性能和抗化学腐蚀能力。 不带静电，使用寿命长。可制成机织布，也可制成针刺毡。 硅酸盐纤维 可耐温800~1000℃，耐化学腐蚀好。但不抗折，纺织性能 差，因此难以制成滤料。但采用粘结剂或其他加工方法可制成一定形 状的过滤元件。国外已达到商品化阶段。
n

f (d
0
c
)d ( d c ) 1
算数平均粒径：
d cp
d d d
i i
ci
d i d ci
中位径：累计质量百分数为50%时的粒径（d50）
当粒径分布规律符合正态分布规律时：
(d c d cp ) d 1 f (d c ) exp[ ] 2 d (d c ) 2 2
旋风除尘器的计算
（1）分割粒径 内外涡旋交界面上受力平衡时的粒径 离心力F1：
F1
气流给尘粒的向心力P：
6
d c ct / r
3 2
P 3d c
在交界面上，当F1=P时，认为该粒径被除下和被带走的概率 各占50%，此时的粒径dc就是分割粒径dc50。由F1=P得：
d c 50
粒径的频率分布 中位径 分布函数
粒径分布函数:
d f (d c ) lim d c 0 d d (d c ) c
累计百分数:
i d ci
(0, d ci )
k i
f (d
0
c
)d ( d c )
(0, d )
k i
（2）清灰方式的选择 • 振打 • 喷吹 • 反3~1.5m/min.
（4）清灰方式、滤料、过滤风速之间的关 系
一般“反喷吹”大于“振打”。
（4）袋式除尘器应用注意事项
防高温：降温处理，方法：热回收、混合等
应用注意事项 • 防潮湿 应对除尘器保温，停运后应通干燥空气
电除尘器的设计
• • • • • • 集尘极面积 电场风速 长高比 含尘浓度 电晕极形式选择 集尘极（板）的形式选择
除尘器的比较与选择
• p114
应用
滤料
滤料的材质及特点
棉纤维 不耐高温，耐酸性差，耐碱性好。尺寸稳定。现仅 用于对回收物料的纯度有严格要求的场合。 羊毛 长期以来是滤料的主要材质。不耐高温，价格较贵。 羊毛表面呈鳞片状结构，因此既可制成纺织物，也可制成 毡。 聚酯纤维（涤纶）是目前用作滤料的最主要材质，应用最为 广泛。各方面的性能都很优良，且价格低廉。但不耐高温。 聚丙烯晴纤维（德拉伦）耐温性能与涤纶相同，但耐水解性 更优，价格稍贵，各方面性能都很优良。在电站锅炉除尘 有广泛应用。 芳香族聚酰胺纤维（诺梅克斯、芳纶1313）耐温200℃，尺 寸稳定性好，难以燃烧，有阻燃性。抗水解性能差。在同 类材质中价格较便宜。是用作高温滤料的主要材质。
滤料结构及特点 聚四氟乙烯薄膜布满微细的孔隙，其孔径都 小于0.5μm。从过滤的角度来，薄膜可以看 作在工厂预制、质量可控而稳定的一次粉 尘层，因而可获得比一般滤料高得多的除 尘效率。对于粒径0.1μm的粉尘，也能获得 99.9%以上的分级效率。薄膜滤料的过滤作 用完全依赖于这层薄膜，而与底布无关。
18 r [ ]

1 0 0 2 2 c ot
旋风除尘器的计算
（2）旋风除尘器的阻力∆P（Pa）
u P 2
2
旋风除尘器性能的影响因素
• • • • 进口速度u 筒体直径和排管直径 筒体和锥体高度 灰斗的严密性
（随影响因素的变化而变化的规律）
其他结构形式的旋风除尘器
其他结构形式的旋风除尘器
2
凡符合正态分布规律的粉尘其累计频率分布曲线 在“在对数概率坐标纸上”为直线（p69）
除尘器的除尘机理
• • • • • • • 重力 离心力 惯性碰撞 接触阻留 扩散 静电力 凝聚
除尘器效率
全效率：
G3 G1 G2 100% 100% G1 G1
Ly1 Ly2 100% Ly1
文丘里管除尘器
湿式除尘器脱水装置
• • • • • 旋流式脱水器 旋风脱水器 弯头脱水器 丝网脱水器 挡板脱水器
湿式除尘器的应用原则
• 不能采用干式除尘或干式除尘不能达到要求 • 不造成污染转移或二次污染 • 处理非憎水性粉尘或气体
电除尘器
• 原理 （1）气体电离和电晕放电 （2）尘粒荷电 （3）集尘 1）驱进速度
处理
• 防火花 • 防粘黏 • 防浓度过高
（5）袋式除尘器系统的优化设计
• 影响参数：过滤风速、滤料、清灰方式、 周期 • 目标参数：初投资、运行费用、总费用
湿式除尘器
• 除尘机理：凝聚、扩散、惯性碰撞、接触 阻留 • 种类：
水浴除尘器
湿式除尘器类型
冲激式除尘器
湿式除尘器类型
水膜旋风除尘器
湿式除尘器类型
穿透率：
P (1 ) 100%
分级效率
• 除尘器在某个单一粒径（或粒径段）的除 尘效率（η(dc)） • 分级效率与全效率的关系？
3 (d c ) G3 f 3 (d c ) f 3 (d c ) (d c ) 1 (d c ) G1 f1 (d c ) f1 (d c )