除尘器原理

什么叫除尘器

把粉尘从烟气中分离出来的设备叫除尘器或除尘设备。除尘器的性能用可处理的气体量、气体通过除尘器时的阻力损失和除尘效率来表达。同时，除尘器的价格、运行和维护费用、使用寿命长短和操作管理的难易也是考虑其性能的重要因素。

除尘器几类

除尘器按其作用原理分成以下五类；

(1)机械力除尘器包括重力除尘器、惯性除尘器、离心除尘器等。

(2)洗涤式除尘器包括水浴式除尘器、泡沫式除尘器，文丘里管除尘器、水膜式除尘器等。

(3)过滤式除尘器包括布袋除尘器和颗粒层除尘器等

(4)静电除尘器。

(5)磁力除尘器。

除尘器是什么原理

除尘器除尘效果的优劣与多种因素有关，但主要取决于滤料。除尘器的滤料就是合成纤维、天然纤维或玻璃纤维织成的布或毡。根据需要再把布或毡缝成圆筒或扁平形滤袋。根据烟气性质，选择出适合于应用条件的滤料。通常，在烟气温度低于120℃，要求滤料具有耐酸性和耐久性的情况下，常选用涤纶绒布和涤纶针刺毡；在处理高温烟气(<250℃)时，主要选用石墨化玻璃丝布；在某些特殊情况下，选用炭素纤维滤料等。大家都有戴口罩的经历，口罩就是一种简易的过滤除尘设备。除尘器的除尘机理很简单，它与口罩的除尘机理一样，是通过滤材料对烟气中飞灰颗粒的机械拦截来实现的。但除此之外，先收到的飞灰颗粒在滤料表面还形成了一层稳定的稠密的灰层（一般称为滤饼或滤床），它又起到了很好的过滤作用，特别是用编制布做滤袋的除尘器，这层滤床起到了主要的过滤作用。过滤元件。过滤元件可以由棉毛纤维、玻璃纤维或各种化学纤维经过

纺织（或针刺）成滤料，再缝制成垂直悬挂的滤袋，不同场合要选用不同的滤料。在滤袋上收集到的粉尘通过周期性的机械抖动、过滤后的烟气反吹或压缩空气的脉冲反吹等途径使布袋变形而将灰清除。

烟气能够通过滤袋和滤料表面所形成的滤饼（滤床）是依靠滤层两边的压差—这个压差通常称为管板压差d.p.（有时也称为滤床压差）。飞灰收集中，一个特殊的参数是过滤烟速——每分种每平方米的滤布所过滤的气量。滤床的压差d.p.是与烟速呈线性比例关系，因此也与烟气流量呈线性比例关系。这个固定的比例关系系数通常称为滤阻。按此定义，滤阻与烟气流量无关，有点类似于电阻的概念。我们把平均的过滤速度表示为，气布比——它是烟气量与整个过滤面积之比（单位用m3/m2/min表示）。这个参数在布袋除尘器的选择和设计中是一项非常重要的技术指标。

布袋除尘器其余的压力损失是由布袋除尘器进口法兰之间的烟道和挡板门所产生的。这个压降的大小与烟气的流速的平方成正比关系，因此整个布袋除尘器的压降Δp.与烟气量是二次方的关系。

除尘器运行中控制烟气通过滤料的速度(称为过滤速度)颇为重要。一般取过滤速度为0．5—2m／min，对于大于0．1μm的微粒效率可达99％以上，设备阻力损失约为980—I470Pa。

旋风除尘器工作原理

除尘器的工作机理是含尘烟气通过过滤材料，尘粒被过滤下来，过滤材料捕集粗粒粉尘主要靠惯性碰撞作用，捕集细粒粉尘主要靠扩散和筛分作用。滤料的粉尘层也有一定的过滤作用。旋风除尘器是利用旋转气流所产生的离心力将尘粒从合尘气流中分离出来的除尘装置。它具有结构简单，体积较小，不需特殊的附属设备，造价较低．阻力中等，器内无运动部件，操作维修方便等优点。旋风除尘器一般用于捕集5-15微米以上的颗粒．除尘效率可达80％以上，近年来经改进后的特制旋风除尘器．其除尘效率可达5％以上。旋风除尘器的缺点是捕集微粒小于5微米的效率不高。

旋风除尘器内气流与尘粒的运动概况：旋转气流的绝大部分沿器壁自圆简体，呈螺旋状由上向下向圆锥体底部运动，形成下降的外旋含尘气流，在强烈

旋转过程中所产生的离心力将密度远远大于气体的尘粒甩向器壁，尘粒一旦与器壁接触，便失去惯性力而靠入口速度的动量和自身的重力沿壁面下落进入集灰斗。旋转下降的气流在到达圆锥体底部后．沿除尘器的轴心部位转而向上．形成上升的内旋气流，并由除尘器的排气管排出。自进气口流人的另一小部分气流，则向旋风除尘器顶盖处流动，然后沿排气管外侧向下流动，当达到排气管下端时，即反转向上随上升的中心气流一同从诽气管排出，分散在其中的尘粒也随同被带走。

静电除尘器的工作原理

由于辐射摩擦等原因，空气中含有少量的自由离子，单靠这些自由离子是不可能使含尘空气中的尘粒充分荷电的。因此，要利用静电使粉尘分离须具备两个基本条件，一是存在使粉尘荷电的电场；二是存在使荷电粉尘颗粒分离的电场。一般的静电除尘器采用荷电电场和分离电场合一的方法，放电极的金属棒接高压直流电源的负极，集尘极接地为正极，集尘极可以采用圆管，也可以采用平板。接通电源后，在电场作用下，空气中的自由离子要向两极移动，电压愈高、电场强度愈高，离子的运动速度愈快。由于离子的运动，极间形成了电流。开始时，空气中的自由离子少，电流较少。电压升高到一定数值后，放电极附近的离子获得了较高的能量和速度，它们撞击空气中的中性原子时，中性原子会分解成正、负离子，这种现象称为空气电离。空气电离后，由于联锁反应，在极间运动的离子数大大增加，表现为极间的电流急剧增加，空气成了导体。放电极周围的空气全部电离后，在放电极周围可以看见一圈淡蓝色的光环，这个光环称为电晕。电除尘器的电晕范围通常局限于金属棒周围几毫米处。空气在电晕范围电离后，正离子很快向负极移动，只有负离子才会进入电晕外区，向阳极移动。含尘空气通过电除尘器时，由于电晕区的范围很小，只有少量的尘粒在电晕区通过，获得正电荷，沉积在电晕极上。大多数尘粒在电晕外区通过，获得负电荷，最后沉积在阳极板上，当尘埃聚集到一定程度，由于重力作用，掉下聚集到收集槽内。静电除尘器与其他除尘设备相比，耗能少，除尘效率高，适用于除去烟气中0．01—50μm的粉尘，而且可用于烟气温度高、压力大的场合。实践表明，处理的烟气量越大，使用静电除尘器的投资和运行费用越经济。

离心除尘器的工作原理

离心除尘器的工作原理是通过气体的回转运动，对气体中的尘粒施加离心力，从而使尘粒从烟气流中分离出来．并借助重力沉降在灰斗里，干净气体从上口排出。离心除尘器又分为旋风式和旋流式两种。离心除尘器又称旋风除尘器。它的特点是结构简单，造价较低，没有运动部件，压力损失一般为500一1500Pa，适用于除去大于5μm的粉尘，除尘效率在70％以上。从其工作原理可知，除尘器内气体流动速度越高，产生的离心力越大，越容易分离较细的尘粒和提高除尘效率。为着防止速度过高造成压力损失过大和运行费用过高，气体在除尘器入口的速度限制在8一l8m／s左右。使用离心除尘器需注意以下三点： (1)选用设备时应综合考虑压力损失、动力消耗、除尘效率等多种因素，这是因为如果要求过高的效率，势必引起压力损失和动力消耗也太大。(2)卸灰部分必须严密无隙，因为稍有漏风，会导致除尘效率大幅度降低。不少用户因卸灰部分管理不善，导致除尘效率不高．排出口粉尘浓度超过国家规定的排放标准。(3)除尘器进口速度既不能太高，也不能太低。这是因为速度太大，压力损失增高、而速度太低，除尘效率下降。