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。
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)
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
二、结构与工作过程气沿圆筒壁 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。
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。
§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。
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
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;
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。
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%
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
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。
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
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
19.6 95.85
22.4 97
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。
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
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。
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。
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。
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。
§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）。
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