浅议惯性除尘器及其应用

浅议惯性除尘器及其应用

◇山东省宁阳县公路局吴峰

◇山东省济宁市公路局王可

惯性除尘是借助挡板等结构使气流改变方向，利用气流中颗粒粉尘的惯性力使之分离、气体得以净化的专业技术。利用惯性除尘技术而设计制造的除尘器，称为惯性除尘器。

在惯性除尘器内，主要是气流急速转向或冲击挡板后迅速改变方向，其中的颗粒粉尘由于惯性效应（即在惯性力作用下），其运动轨迹偏离气流运动方向，从而使两者分离、气体获得净化。若气流速度高，则惯性效应大、除尘效果好、气体净化程度高，因此惯性除尘器的体积可以大大减少。此外，由于惯性除尘器没有活动部件，可用于高温和高浓度的粉尘场合;对细颗粒粉尘的分离效率比重力除

尘器大为提高，可捕集10μm的颗粒粉尘。惯性除尘器的主要缺点是磨损较严重，从而影响其使用寿命。

按结构和工作原理，惯性除尘器可分为碰撞式、回流式、惯性沉降式、百叶窗式和冲击式等5 种类型。由于冲击式惯性除尘器多用于回收酸雾，而筑养路机械不予采用，故本文不再赘述。

1 碰撞式惯性除尘器

碰撞式惯性除尘器的结构型式如图1所示。碰撞式惯性除尘器的特点是：用一个或几个挡板阻挡气流直线前进，在气流快速转向时，粉尘颗粒在惯性力作用下从气流中分离出来; 碰撞式惯性除尘器对气流的阻力较小，但除尘效率也较低;与

重力除尘器不同，碰撞式惯性除尘器要求较高的气流速度，约18~20m/s，气流基本上处于紊流状态。

a）挡板式; b）反转式；c ）挡板反转式；d）冲击反转式

2 回流式惯性除尘器

回流式惯性除尘器的结构型式如图2所示。回流式惯性除尘器的特点是，把进气流用挡板分割成小股气流。为了使任意一股气流都有相同的较小回转半径和较大回转角，可以采用各种百叶挡板结构。

a）上行百叶式；b）下行百叶式；c ）平行反转式；d）挡板百叶式

百叶挡板能提高气流急剧转折前的速度，有效地提高分离效率。但速度不宜过高，否则会引起已捕集的颗粒粉尘的二次飞扬，所以一般都选用12-15m/s的气流速度。

百叶挡板的尺寸对分离效率也有一定影响，一般选用的挡板长度（沿气流方向）为20mm左右;挡板之间的距离约为3~6mm;挡板的安装斜角(与铅垂线夹角)为3 0°左右，使气流回转角为150°左右。

理论分析与实践均已证明，百叶窗回流式惯性除尘器的除尘效率与粉尘颗粒直径及密度，气流的回转角度、回转速度、回转半径，气体粘度等有一定的关系。例

如，含尘气流进入后(见图3)，不断从百叶板间隙中流出，颗粒粉尘也不断被分离出来。但是，越往下气体流量越小，气流速度也逐渐变慢，惯性效应也随之减小，分离效率就逐渐降低。所以，若能在底部抽走10%的气体流量，即带有下泄气流的百叶板式分离器，将有助于提高除尘效率。此外，百叶挡板还可以做成弯曲的形状，以防止已被捕集的颗粒粉尘被气流冲刷而二次飞扬。由于采用弯曲形状的百叶挡板，使气流的路线弯弯曲曲，故可称为迷宫式惯性分离器。

3惯性沉降式除尘器

惯性沉降式除尘器综合了重力除尘器和惯性除尘器的优点，它一方面增强了气流转向时的惯性作用，另一方面把惯性和重力结合在一起，以便更有效地分离气流中的颗粒粉尘。该除尘器有钟罩式和百叶沉降式两种结构型式。

3.1钟罩式惯性除尘器

钟罩式惯性除尘器的结构如图4所示。从风管排出的含尘气体，由于锥形隔烟罩5的阻挡，使其急速改变方向。同时，因截面扩大而使气体流速锐减，粉尘颗粒受重力作用而沉降到沉降室4的底部并从排灰口排出，净化气体则从上部风管排入大气。

1 -烟囱法兰；2-短烟管；3-沉降室锥顶；4-沉降室；5-锥形隔烟罩；6-支柱；7-长烟管

钟罩式惯性除尘器结构简单，阻力小，不需要引风机，并可直接安装在排气筒或风管上。但这种除尘器的除尘效率较底，一般仅为50%左右。

3.2百叶沉降式除尘器

百叶沉降式除尘器的结构如图5所示。百叶沉降式除尘器适用于粉尘不多的含尘气体排放，其除尘效率一般为60%左右。百叶沉降式除尘器由长、短烟管，同心百叶片(组装排列成圆锥形) 和沉降室内外壳体等组成。扩大的气流通过截面，降低气体流速并借助于气流的折流和百叶片的拦截，迫使粉尘颗粒从气流中分离出来，并从下部的排灰管排出。净化气体则通过沉降室顶部的短烟管9排出。

1 －沉降室锥顶；2－碟形隔烟板；3－锥形隔烟板；4－支柱；5－沉降室内

壳；6－沉降式外壳；7－同心百叶片；8－长烟管；9－短烟管

4百叶窗式惯性除尘器

如图6所示，百叶窗式惯性除尘器由百叶窗式拦灰栅和旋风除尘器组成，其中的百叶窗式拦灰栅主要浓缩粉尘颗粒的作用，有圆锥形和“V”形两种形式。百叶窗式惯性除尘器也是利用气流突然改变方向，使颗粒粉尘在惯性力作用下与气体分离。当含尘气体进入百叶窗式拦灰栏1后，绝大部分气体通过拦灰栅叶片间的缝隙进入管道，并排入大气。这部分气体因突然改变方向，而与颗粒粉尘分离，得到了净化。颗粒粉尘由于惯性作用仍按原方向向前移动。绕过拦灰栅得到净化

的气体一般占总气体量的90%，另含有浓缩了颗粒粉尘的10%气体进入粗粒去除室3，依靠惯性作用去除，然后再进入旋风除尘器与去除细微的粉尘（如果排气量不大或排尘浓度不高，也可以取消粗粒去除室，使气体直接进入旋风除尘器除尘）被处理的10%气体可通过风机2使其回到拦灰栅内，也可直接排入大气。

1 －百叶窗式栏灰栅；2－风机；3－粗粒去除室；4－灰斗；5－旋风除尘器；

为了防止吸尘缝内进入大块灰渣或碎石引起堵塞、或因而减小吸出的气流量，以致降低效果，应在拦灰栅前装设网格来保证除尘器正常工作。

5惯性除尘器的应用

5.1百叶窗式惯性除尘器的选用

1）百叶窗式惯性除尘器的拦灰栅宜用20mm×20mm的方变圆形状、耐磨钢材制作。

2）在拦灰栅前管道弯头中间装置导流叶片，以使气流速度和含尘浓度在拦灰栅前的管道截面中保持均匀。

3）旋风子通常应直接放在吸尘缝的附近。

4）旋风子不能集存捕集到的粉尘，而应将其连续排出，并应在原灰尘出处设置性能良好的卸灰装置。

5）百叶窗式惯性除尘器可安装在垂直、水平或倾斜的管道中。

6）惯性除尘器的气流速度愈高、气流方向转变角度愈大，用于净化密度和粒径较大金属或矿物性粉尘时越具有较高的除尘效率。而对粘性和纤维性粉尘，则因易堵塞而不宜采用。

5.2应用注意事项