第八章 除尘器

Q=Q1+Q2+Q3+……+Qn
H=H1=H2=H3=……=Hn
在正常的进口风速下，两个离心 除尘器串联工作时的总效率，要 比压损相同的单个除尘器低。
有些情况，可考虑串联使用： 1、对于易破碎的物料，考虑到 除尘器中的气流速度不能过高； 2、预防故障，采用串联作后备。
处理的风量即为单个旋风除尘器所能处理的 风量，而阻力则为两个旋风除尘器阻力之和。 但是，它的除尘效率一般提高不多，而阻力 都要成倍地增加，所以两个旋风除尘器串联 起来使用需要尽量避免。
为了改善重力除尘器的除尘效果,可在除尘器内 设置各种形式的隔板,利用惯性碰撞使尘粒分离,这就 是惯性除尘器。
二、惯性除尘器
冲击分离器、百页窗式分离器、蜗壳式分离器、多层隔板式惯性分离器
重力、动量式偏流惯性除尘器 ：
A有一些惯性分离作用，但主要还是重力沉降。效率比重力沉降室提高不多， 且压损要增大100-300Pa。B压损比a低些。 惯性除尘器在结构上较重力沉降室稍复杂些，但体积比后者小，除尘效 率高。较好的惯性除尘器能够以较高的效率除下大于20μm的尘粒。
质量法：结果比较准确，主要用于实验室；
浓度法：因含尘空气在管道内的分布不均匀也不稳定，故准确性差，只适 用于现场吸气式除尘器
Q1Y1 Y1(Q1 Q 2 ) Q 2Y 2 Q2 Y2 1 Q1Y1 Q1 Y1
串联除尘器
η＝1－（1－η1）（1－η2）……（1－η n）
六、离心除尘器常见故障
1、排风口浓度增加、压力损失增加
一般是由于风筒下部堆积粉尘，引起外涡旋气流混乱而将粉尘卷入 内涡旋气流中一起从排风口排出，应清除灰斗内堆积的粉尘。
2、排风口浓度增加、压力损失减少
1）除尘器底部不严密，漏入空气，形成上升气流 2）排风管被粉尘磨损出现孔洞，含尘气流被短路
3）粉尘的磨损或焊接不良，筒体出现孔洞，引起泄漏
实验粉尘dφ1i（%） 灰斗中粉尘dφ2i（%）
10 7.1
25 24
32 33
24 26
9 9.9
Δdsi（μm） 实验粉尘dφ1i（%） 灰斗中粉尘dφ2i（%）
0－5 5－10 10 7.1 25 24
10－20 20－40 ＞40 32 33 24 26 9 9.9
解： Δds0-5,η0-5＝90%×7.1%/10%＝64% Δds5-10,η5－10＝90%×24%/25%＝86.4% Δds10-20,η10-20＝90%×33%/32%＝92.8% Δds20-40,η20-40＝90%×26%/24%＝97.4% Δds＞40,η＞40＝90%×9.9%/9%＝99%
多层沉降室 1.锥形阀；2.清灰孔；3.隔板
缩小沉降室高度，使尘粒比较容易降落到底部，可以提高除尘 效率。沉降室分层越多效果越好，但清理积灰很困难，还存在 气流难于在各层隔板间均匀分布等缺点，一般隔板数在3以下。
特点： 1、结构简单，压力损失小（50－100Pa)，投资和 维护费用省； 2、没有被尘粒磨损的问题，可处理大流量的高温 气体； 3、除尘效率低，只能除下＞40-50μm的粉尘， 30μm以下几乎无捕捉能力。 4、占地面积大，尘粒越细需要的占地面积越大。 粮食加工厂中广泛用于大糠沉降和下脚处理等方面。
穿透率
P＝1－η
（二）分级效率：
粒径有关

id i i
1
n
dφi－粒径范围Δdsi内尘粒的质量分散度（%）； ηi－除尘器对粒径范围Δd si尘粒的分级效率(%)。
M 2 d 2i d 2i i 100% 100% M 1 d 1i d 1i
除尘器的分级效率取决于粉尘性质和除尘器运行工况。
大部分气体从栅条间缝隙流出，尘粒 由于惯性前行，随气流进入下部灰斗 分离。气流速度小效率增加缓慢，通 常取12-15m/s。外形尺寸小，除尘器 阻力比旋风除尘器小，常用作浓聚器。
§4-3 离心除尘器
离心除尘器就是利用旋转气流的离心力把气固两相流中的 固相物质甩到器壁，达到分离的目的。(刹克龙)
除尘器
§4-1除尘器的概述
净化分级
粗净化：100μm以上的尘粒
中净化：10μm 以上的尘粒，净化后的空气中剩余含尘量100mg/m3以 下
精净化：除去1μm 以上的尘粒，并使净化后的空气中剩余含尘量达 到极小的程度（1-2mg/m3)
远离居民区清理车间：中净化 粉间：精净化 稠密居民区：清理采用精净化
一、特点 ：
1、结构简单，制造容易，价格低，占地少， 维修方便。 2、除尘效率高，性能稳定，20－30μm以上 η≥98%。小直径除尘器可能以50%的效率除 下1-2μm的粉尘。 3、进口含尘浓度无限制。 4、型式多，直径变化范围大(10mm-5m)，处 理量3×10-5-105m/s。是一种比较理想的除 尘器。
例1 用石英粉（ρ s=2660kg/m3）对某种除尘器进行试验。按 其粒级的质量分散度和分级效率如下表。计算其总效率。
Δdsi（μm） 0－5 5－10 10－20 20－40 40－60 ＞60
dφi（%） ηi （ % ）
10.4 27.75
14 86.75
wenku.baidu.com
19.6 95.85
22.4 97
1、顶盖和进口之间保持一定 距离。因此上涡旋不受进口 气流干扰，细小的粉尘会在 顶部积聚形成灰环。 2、设有切向分离室，让积聚 在上部的细粉尘经旁路进入 除尘器下部。 3、排出管插入深度较短。
实验表明，关闭除尘器的旁 路时，效率会显著下降。使 用时要特别注意旁路积灰， 以免堵塞。
五、离心除尘器的使用
二、除尘器的分类以及一般性能
（一）除尘机理:
除尘：利用一定的外力作用使粉尘从空气中分离出来, 它是一个物理过程. 使粉尘从空气中分离的作用力有
机械力: 包括重力（适用40-50μm ）, 离心力（10μm）和惯性力;
滞留作用: 包括介质的筛滤作用, 尘气绕流的接触阻留作用和扩散接触 阻留作用;
§4-1除尘器的概述
一、除尘器的评价方法
(一) 除尘总效率和穿透率：
单台除尘器
M2 Q1Y1 Q 2Y2 M1 Q1Y1
M1－进入除尘器的粉尘的质量流量； M2－除尘器除下的粉尘的质量流量； Q1－进入除尘器的空气流量； Q2－从除尘器排出的空气流量； Y1－进入除尘器的空气含尘浓度； Y2－从除尘器排出的空气的含尘浓度。
离心除尘器是在50-90%的效率范围内工作。其最适宜情况： （1）捕集粗大尘粒； （2）对除尘效率要求不高的场合； （3）空气含尘度很高时； （4）同其他对细小尘粒有高效率的除尘器（如袋式滤尘器） 串联使用。 （5）作为预处理除尘器，防止块状物料或能够引起火灾、爆 炸的物料进入第二级除尘器。 并联使用：满足较大的处理量 见下页 串联使用：处理的风量即为单个旋风除尘器所能处理的风量，而阻力则为
应检查排尘装置、各连接处的气密性，如有漏气现象，应及时更换 密封垫圈；检查排风管、筒体及各连接部分是否因磨损、腐蚀而产 生孔洞并及时修补。在停运后注意对除尘器各部分黏附的粉尘进行 清扫。
两个旋风除尘器阻力之和。但是，它的除尘效率一般提高不多，而阻力都要 成倍地增加，所以两个旋风除尘器串联起来使用需要尽量避免。
离心除尘器一般用做第一级除尘器，袋式或湿式除尘器为第二级。
它的排灰口共用一个集灰斗。这种灰斗容 易产生气体倒流。因此在制作时要尽量减 少各个除尘器在结构上的差异，并注意进 口处空气的均匀分配。排风可采用涡卷式 出口中，也可采用类似集灰斗的形式，汇 总排风。 除尘器并联时的除尘效率与单独使用相比， 往往有所降低。另外处理纤维性灰尘时， 进风管会将纤维性灰尘、绳子、草梗等阻 拦而增大除尘器阻力，因此在纤维性灰尘 较多的场合，采用单个大直径离心除尘器 有利。 二联进风口为横放的日，四联为田字形， 制作时一半用左旋，一半用右旋（下旋型）
二、结构与工作过程
进口、筒体、椎体、排出管
从进风口进入的含尘空气沿圆筒壁 旋转下降，向圆锥顶点流动，然后 又从圆锥顶点旋转上升，最后从排 风管排出。 在气流旋转下降和上升的过程中， 沿着除尘器的全长还有从外螺旋气 流到内螺旋气流的二次气流。夹带 在气流中的尘粒，因受离心力的作 用而移向除尘器壁。由于气流的向 下运动再加上重力的帮助使尘粒进 入灰斗。
二、影响性能的因素
进口气流速度：10-18m/s 粉尘的粒径:粒径越大，离心力大，易分离
进口含尘浓度：浓度大，颗粒间会相互碰撞、黏附、夹持，易分离
筒体直径：直径越大，不易分离，筒体高度为直径的1-2倍 椎体高度：椎体高，易分离，椎体高度为筒体直径的1-3倍，角度25-40
排灰口的漏风率：漏风率大，不易分离
14 97.75
19.6 100
η＝27.75%×10.4%＋86.75%×14%＋95.85%×19.6%＋ 97%×22.4%＋97.75%×14%＋100%×19.6%＝88.83%
例2 用某种粉尘进行除尘器试验时，测得除尘器的总效率 η＝90%。实验粉尘和除尘器灰斗中粉尘各粒级的质量分散 度如下表，计算该除尘器的分级效率。 Δdsi（μm） 0－5 5－10 10－20 20－40 ＞40
§4-2重力沉降室和惯性除尘器
一、重力沉降室
水平气流沉降室和垂直气流沉降室
空气速度慢，尘粒从空气中沉降下来
多用于烟囱的除尘
为使气流均匀分布，可以采用装设逐渐扩散的进 口以及导流叶片或多孔板等措施。为减少涡流，可以 采取在沉降室内悬挂棒条等措施。
气流速度必须低于能够把已经降落下来的灰尘重 新带走的速度。沉降室底部设置深的灰斗，对减少尘 粒重返气流有帮助。 一般h=1.5m（高度小，尘粒容易降落到底部，提 高效率）；u=0.3-3m/s（既保证效果，又不致使沉降 室纵截面过大）。
越靠近中心，切向速度越大，直 到内、外螺旋的交界面上，切向 速度达到最大值。离心除尘器内 的压力分布是由外壁向中心逐渐 降低的。由于内螺旋气流高速向 上旋转，即使离心除尘器在正压 下操作，其底部仍有很高的负压。 离心除尘器底部要保持气密性， 否则，就会有大量的空气从底部 渗入，形成一股上升气流，把已 分离下来的粉尘重新带走。试验 表明，当漏风1%，除尘效率降低 5-10%，漏风5%，效率降低一半， 漏风率达到10－15%，除尘效率 接近于0。
3、粮食加工厂常用：
外旋38、45型；内旋50型、下旋55型、下旋60型等；
离心除尘器效率是随筒体直径的减 小而增加的，为了提高除尘效率， 可以把许多（几十个以上）小直径 (100-250mm)旋风管并联使用。含尘 气流沿轴向通过螺旋形导流片进入 旋风子，在其中作旋转运动。产生 的离心力是重力的2500多倍，而一 般离心除尘器的离心力是重力的5倍 多。对1μm的细粉尘，效率可达50%； 对5μm可达50-80%，但阻力较大， 达350mmH20。 缺点：如果气流分配不均匀，有的 旋风子会从下部进风，使效果显著 下降。旋风子的尺寸不宜过小，不 宜处理黏性大的粉尘，以免旋风子 发生堵塞。
扩散：粒径小于0.3微米的粉尘
静电力:利用静电力使带电尘粒从空气中分离
凝聚作用: 通过加湿, 蒸汽凝结, 超声波等作用,使细尘粒凝聚而从空气 中分离.
（二）分类
1、除尘机理 ：
A、重力沉降室；B、惯性除尘器；C、离心除尘器； D、布袋除尘器：E、湿式除尘器；F、电除尘器； G、其它 2、净化程度 ：
粗净化设备：重力沉降室
一般洁净要求，主要除去100μm以上的尘粒。
中净化设备：离心除尘器。
除去10-100μm的尘粒，净化后空气含尘量在100mg/m3以下 细净化设备：布袋除尘器。 除1μm以上尘粒。剩余含尘量在2 mg/m3以下 超净化设备：除1μm以下尘粒。净化后含尘浓度视工艺要求而定 净化程度应根据卫生要求以及灰尘本身价值确定。
三、离心除尘器的进口形式
内旋进口：方形进风口外侧沿除尘器
的外筒体的内切线进入，内侧沿离心除 尘器的内筒体的外切线进入
外旋进口：内侧沿除尘器的外筒体的
内切线进入，半圆周蜗卷进风口
下旋进口：上端面为向下的螺旋面，
向下旋转一周。
四、选择
1、型号：排气管直径/外筒体直径*100后取整 2、经常用型号：38型、45型、50型、55型、60型等