机械式除尘器ppt课件

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力减小。因为短浅可能会造成排气管短路现象,尘粒 来不及分离就从排气管排出。 • 减小排气管直径会加大出口阻力,一般排气管直径为 筒体直径的0.4~0.65倍。 (2)入口速度 • 提高旋风除尘器的入口风速,将使粉尘受到的离心力 增大,分割粒径变小,除尘效率提高。 • 但入口风速过大,除尘器内气流运动过于强烈,会把 有些已分离的粉尘重新带走,除尘效率反而下降,除 尘器的阻力也急剧上升。 • 进口速度应控制在12~25m/s之间为宜。
颗粒污染物控制技术
2. 惯性除尘器
1.惯性除尘原理 • 含尘气流冲击在挡板
上,气流方向发生急 剧改变;尘粒借助本 身的惯性力作用与挡 板撞击方向也发生改 变,由于重力作用从 气流中分离。 • 惯性除尘器除惯性力 作用外,还有离心力
和重力作用。
含尘气体
气 挡板 体
出 口挡板
工作原理
惯性除尘器类型
旋风除尘器
• 影响旋风除尘器效率的因素(续)
–比例尺寸
• 在相同的切向速度下,筒体直径愈小,离心力愈大,除 尘效率愈高;筒体直径过小,粒子容易逃逸,效率下降。
• 锥体适当加长,对提高除尘效率有利 • 排出管直径愈少分割直径愈小,即除尘效率愈高;直径
太小,压力降增加,一般取排出管直径de=(0.4─0.65) D。 • 特征长度(natural length)-亚历山大公式
1100 (940)
1400 (1260)
XLP/B
XLT/A
XLT
A/2
2A
3.33b (b=0.3D)
0.6D
A/ 2.5 2.5 A
3.85b
0.6D
A/1.75 1.75A
4.9b
0.58D
1.7D
2.26D
1.6D
2.3D 0.43D 5000(420)
2.0D 0.3D 860(770)
• 根据其不同进入型式又可分为直入式和蜗壳式;
• 除尘器入口断面的宽高比越小,进口气流在径向方向越薄, 越有利于粉尘在圆筒内分离和沉降,收尘效率越高。
• 因此,进口断面多采用矩形,宽高之比为2左右。
④排气口尺寸 • 旋风除尘器的排气管口均为直筒形。 • 过深,效率提高,但阻力增大;过浅,效率降低,阻
• 压力损失为100~1000Pa 。 • 净化效率不高,捕集10—20μm以上的粗尘粒,
一般用于多级除尘的第一级除尘。
旋风除尘
• 旋风除尘:使含尘气体做旋转运 动,借作用于尘粒的离心力把尘 粒从气体中分离出来。
1. 旋风除尘原理 • 组成:筒体、锥体、进气管、排
气管和灰斗。 • 含尘气体由进口切向进入,沿筒
• 碰撞式:捕集气流中较粗粒子,单级型和多级型; • 回转式:通过改变气流流动方向而捕集较细粒子。弯
管型、百叶箱型和多层隔板型。
单级型
多级型
A弯管型; b百叶窗 c多层隔板塔型
特点
• 气流速度愈高,气流方向转角愈大,转变次数愈 多,净化效率愈高,压力损失也愈大。
• 净化对象:去除密度和粒径较大的金属或矿物性 粉尘效率较高。粘结性和纤维性粉尘,因易堵塞 不宜用。
越大,除尘效率就越高。 • 筒体直径过小,处理量显著降低,流体阻力增大,易造
成反混,使效率下降。 • 筒体直径一般>150mm。为保证除尘效率,筒体的直
径≤1100mm。 ②筒体及锥体长度 • 筒体和锥体高度增加,增加气体在除尘器内的旋转圈数,
有利于分离尘粒。但会增加阻力,实际上筒体和锥体总 高度<5倍筒体直径。
旋风除尘器
• 影响旋风除尘器效率的因素(续)
–操作变量
• 提高烟气入口流速,旋风除尘器分割直径变小,除尘
器性能改善
100a (Qb )0.5 100b Qa
• 入口流速过大,已沉积的粒子有可能再次被吹起,重 新卷入气流中,除尘效率下降
• 效率最高时的入口速度
v130 32p 0((1b /b D /)D 1.2)D0.20(m 1/s)
85%左右,高效的可达90%左右; • ③适用于粉尘负荷变化大,高温、高压及腐蚀性的
含尘气体,可以直接回收干粉尘; • ④没有运动部件,运行管理简便。
旋风除尘器
• 旋风除尘器的压力损失
P
1 2
Vin2
:局部阻力系数
16
A
d
2 e
A:旋风除尘器进口面积
局部阻力系数 旋风除尘器型式
ξ
XLT XLT⁄A XLP⁄A XLP⁄B
入口宽度,b 入口高度,h 筒体直径,D
排出筒直径,de 筒体长度,L
锥体长度,H
进口灰口直径,d1
速度 为右
12m/s
值时 的压
15m/s
力损 失
18m/s
XLP/A
A/3
3A
上3.85b 下0.7D 上0.6D 下0.6 上1.35D 下1.0D 上0.50D 下1.00 0.0296D
700 (600)
④为利于粉尘易于滑动,锥角=7o-8o;
⑤为获得最大的除尘效率,de/D≈0.4-0.5,(H+L) /de≈8-10;s/ de≈1;
旋风除尘器的设计
• 例题: 已知烟气处理量Q=5000m3/h,烟气密度ρ=1.2kg/ m3, 允许压力损失为900Pa 若选用XLP/B型旋风除尘器,试求其主 要尺寸。
体内壁由上向下做圆周运动。 • 向下旋转的气流到达锥体顶部附
近时折转向上,在中心区域旋转 上升,最后由排气管排出。 • 尘粒在内、外旋流的作用下到达 外壁落到灰斗收集。
旋风除尘器工作 原理
2. 影响旋风除尘器性能因素
• 影响因素:结构形式、粉尘性质、运行操作条件等。 (1)除尘器结构 ①筒体直径 • 在相同的转速下,筒体的直径越小,尘粒受到的离心力
–在交界面上,离心力FC,向心运动气流作用于 尘粒上的阻力FD
• 若 FC > FD ,颗粒移向外壁 • 若 FC < FD ,颗粒进入内涡旋 • 当 FC = FD时,有50%的可能进入外涡旋,既除尘效率为
50%
旋风除尘器
• 影响旋风除尘器效率的因素
– 二次效应-被捕集粒子的重新进入气流 • 在较小粒径区间内,理应逸出的粒子由于聚集或被较大尘粒撞 向壁面而脱离气流获得捕集,实际效率高于理论效率 • 在较大粒径区间,粒子被反弹回气流或沉积的尘粒被重新吹起, 实际效率低于理论效率 • 通过环状雾化器将水喷淋在旋风除尘器内壁上,能有效地控制 二次效应 • 临界入口速度
旋风除尘器内气流的切向速度和压力分布
工作原理
切向速度vT
根据涡流定律切向速度分布:反比于旋转半径R 的n次方 ,vTRn 常数式中的n值取决于流体运动 的类型,称为涡流指数,取值范围为n=-1~1。
外涡流:实际工况下的外旋流为准自由涡,取n=0.5~0.9。 vT随 半径R的减小而增大。对于小型旋风除尘器,n取偏低值,对R1/R
旋风除尘器的设计
• 选择除尘器的型式
–根据含尘浓度、粒度分布、密度等烟气特征、及除尘 要求、允许的阻力和制造条件等因素
• 根据允许的压力降确定进口气速,或取为
12-25 m/s
v1
2p
A bh Q v1
• 确定入口截面A,入口宽度b和高度h
旋风除尘器的设计
• 旋风除尘器的比例尺寸
尺寸名称
3. 旋风除尘器性能指标
• 分离效率由废气中含尘量、含尘粒径分布决定,粒 度越小,离心力越小,效率低。
• 气体通过除尘器压强降应尽量小,是摩擦阻力、局 部阻力及气体旋转动能损失总和。
4. 旋风除尘器特点 • ①结构简单、造价便宜、体积小、操作维修方便,
可用各种材料制造; • ②压力损失中等,动力消耗小,除尘效率高,可达
性能趋向
压力损失
效率
降低
降低
稍有降低
提高
降低
降低
提高
降低
稍有降低
提高
稍有降低
提高或降低
稍有提高
提高或降低
提高
提高或降低
降低
降低
投资趋向 提高 提高 —— 降低 提高 —— —— 提高 提高
旋风除尘器
• 影响旋风除尘器效率的因素(续)
–除尘器下部的严密性
• 在不漏风的情况下进行正常排灰
锁气器 (a)双翻板式 (b)回转式
旋风除尘器
• 影响旋风除尘器效率的因素(续)
–烟尘的物理性质
• 气体的密度和粘度、尘粒的大小和比重、烟气含尘浓度

100a (a )0.5
100b b
100a (b ) gb 0.5 100b a ga
100a ( ) 1b 0.182 100b 1a
Pd 0.013(2. 2P 9c11)1/2
• 解:由式(6-26)
2P v1
根据表6-1,ζ=5.8 v1 5.8 21.2 90 10 03= 1.61m/s
v1 的计算值与表5-3的气速与压力降数据一致。
A Q 5000 =0.0863m2 3600v1 360016.1
h 2A 20.086= 3 0.42m
b A/2 0.0863/2 0.208m
气流会带着细尘粒沿外壁面旋转向上,到达顶部后,在沿排出
管旋转向下,从排出管排出。这股旋转向上的气流称为上涡旋。
工作原理
• 气流的速度
– 常把内外旋流气体的运动分解为三个速度分量:切
向速度vT、径向速度vr、轴向速度vz。
切向速度是决定气流合速度大小的主要速度分
切向速度vT
量,也是决定气流质点离心力和颗粒捕集效率的 主要因素。
③入口形式
• 大致可分为轴向进入式和切向进入式。 a.轴流式旋转除尘器
• 利用导流叶片使气流在除尘器内旋转,除尘效率比切流反 转式低,但处理量大。
b.切流返转式旋风除尘器
• 含尘气体由筒体侧面沿切线方向导入,气流在圆筒部分旋 转向下,进入锥体,到达锥体顶端前返转向上,清洁气体 经同一端的排气管引出。
(3)除尘器底部的严密性 • 旋风式除尘器由于气流旋转的作用,其底部总是处于
负压状态。 • 除尘器的底部不严密,漏风就会把灰斗里的粉尘重新
卷入内旋涡并带出除尘器,使除尘效率显著下降。 • 收尘量不大的除尘器,可在排尘口下设置固定灰斗,
保证一定的灰封,定期排灰。 (4)粉尘的性质 • 当粉尘的密度和粒径增大时,除尘器效率明显提高。 • 气体温度和黏度增大时,除尘器效率下降。
旋风除尘器
• 结构形式
–进气方式分
•切向进入式 •轴向进入式
旋风除尘器
• 结构形式(续)
–气流分布
• 回流式、直流式、平旋式和旋流式
–多管旋风除尘器
• 由多个相同构造形状和尺寸的小型旋风除尘器(又叫旋 风子)组合在一个壳体内并联使用的除尘器组
• 常见的多管除尘器有回流式和直流式两种
回流式多管旋风除尘器
D3.33b 3.330.020= 8 6.24m624mm de 0.6D0.6700=420mm
L 1.7D1.77001190mm
参考XLP/B品系列;取D=700mm,
H 2.3D2.37001610mm d1 0.43D0.43700301mm
构成:进气管、筒体、锥体、排气管
工作原理
5.3 6.5 8.0
5.8
旋风除尘器
• 旋风除尘器的压力损失
–相对尺寸对压力损失影响较大,除尘器结构型式 相同时,几何相似放大或缩小,压力损失基本不 变
–含尘浓度增高,压力降明显下降 –操作运行中可以接受的压力损失一般低于2kPa
旋风除尘器
• 旋风除尘器的除尘效率
–计算分割直径是确定除尘效率的基础
利用旋转气流产生的离心力使尘粒 从气流中wk.baidu.com离的装置
旋风除尘器内气流与尘粒的运动
➢气流沿外壁由上向下旋转运动:外涡旋 ➢少量气体沿径向运动到中心区域 ➢旋转气流在锥体底部转而向上沿轴心旋转:内涡旋 ➢外涡旋和内涡旋的轴向前者向下,后者向上;但旋转方 向相同,
工作原理
• 旋风除尘器内气流与尘粒的运 动: – 粉尘随含尘气流作旋转运动 时,粉尘粒子在惯性离心力 推动下移向外壁; – 到达外壁的尘粒在气流和重 力共同作用下沿壁面落入灰 ➢ 斗气流。从除尘器顶部向下高速旋转时,顶部压力下降,一部分
1.3D 0.145D 440(490)
890(700) 1450(1150)
1350(1210) 1950(1740)
440(490) 990(1110)
旋风除尘器的设计
• 也可选择其它的结构,但应遵循以下原则
①为防止粒子短路漏到出口管,h≤s,其中s为排气 管插人深度;
②为避免过高的压力损失,b≤(D-de)/2; ③为保持涡流的终端在锥体内部,(H+L)≥3D;
l 2.3de(D2 )1/3 A
• 旋风除尘器排出管以下部分的长度应当接近或等于 l , 筒体和锥体的总高度以不大于五倍的筒体直径为宜。
旋风除尘器
• 影响旋风除尘器效率的因素(续)
–比例尺寸对性能的影响
比例变化 增大旋风除尘器直径
加长筒体 增大入口面积(流量不变) 增大入口面积(速度不变)
加长锥体 增大锥体的排出孔 减小锥体的排出孔 加长排出管伸入器内的长度 增大排气管管径
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