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各种除尘器原理和优缺点
近年来,随着经济的迅速发展,以原煤为燃料的锅炉增加很多,
燃煤锅炉排放的大气污染物对周围环境造成很大危害,然而减少或降
低燃煤锅炉排放污染物的主要途径是与锅炉相配套的各类消烟除尘
器,而除尘器的性能和效率是决定一台锅炉对周围环境造成危害程度
的关键所在。
除尘器可分为两大类:①干式除尘器:包括重力沉降室、惯性除
尘器、电除尘器、布袋除尘器、旋风除尘器。②湿式除尘器:包括又
喷淋塔、冲击式除尘器、文丘里洗涤剂、泡沫除尘器和水膜除尘器等。
目前常见的运用最多的是旋风分离器、静电除尘器与布袋除尘器。
下面对各种除尘器做简要介绍:
1.重力除尘——利用粉尘与气体的比重不同的原理,使扬尘靠
本身的重力(重力)从气体中自然沉降下来的净化设备,通常称为沉
降室或降生室。它是一种结构简单、体积大、阻力小、易维护、效率
低的比较原始的净化设备,只能用于粗净化。重力降尘室的工作原理
如下图所示:含尘气体从一侧以水平方向的均匀速度V进入沉降室,
尘粒以沉降速度V沉下降,运行t时间后,使尘粒沉降于室底。净化
后的气体,从另一侧出口排出
2.惯性除尘——惯性除尘器也叫惰性除尘器。它的原理是利用
粉尘与气体在运动中惯性力的不同,将粉尘从气体中分离出来。一般
都是在含尘气流的前方设置某种形式的障碍物,使气流的方向急剧改
变。此时粉尘由于惯性力比气体大得多,尘粒便脱离气流而被分离出
来,得到净化的气体在急剧改变方向后排出。
下图几种常见的权性除尘器。这种除尘器结构简单,阻力较小
(10-80毫米水柱),净化效率较低(40-80%),多用于多段净化时的第
一段,净化中的浓缩设备或与其它净化设备配合使用。
惯性除尘器以百叶式的最常用。(它适用于净化含有非粘性、非
纤维性粉尘的空气,通常与其它种除尘器联合使用组成机组
3.旋风分离器
工作原理::旋风除尘器的工作原理如下图所示,含尘气体从入
口导入除尘器的外壳和排气管之间,形成旋转向下的外旋流。悬浮于
外旋流的粉尘在离心力的作用下移向器壁,并随外旋流转到除尘器下
部,由排尘孔排出。净化后的气体形成上升的内旋流并经过排气管排
出。
应用范围及特点:旋风除尘器适用于净化大于5~10微米的非粘
性、非纤维的干燥粉尘。它是一种结构简单、操作方便、耐高温、设
备费用和阻力较低(80~160毫米水柱)的净化设备,旋风除尘器在
净化设备中应用得最为广泛。
4.布袋除尘技术
工作原理:
⑴重力沉降作用——含尘气体进入布袋除尘器时,颗粒大、比
重大的粉尘,在重力作用下沉降下来,这和沉降室的作用完全相
同。
⑵筛滤作用——当粉尘的颗粒直径较滤料的纤维间的空隙或滤
料上粉尘间的间隙大时,粉尘在气流通过时即被阻留下来,此即称为
筛滤作用。当滤料上积存粉尘增多时,这种作用就比较显著起来。
⑶惯性力作用——气流通过滤料时,可绕纤维而过,而较大的
粉尘颗粒zai惯性力的作用下,仍按原方向运动,遂与滤料相撞而被
捕获。
⑷热运动作用——质轻体小的粉尘(1微米以下),随气流运动,
非常接近于气流流线,能绕过纤维。但它们在受到作热运动(即布朗
运动)的气体分子的碰撞之后,便改变原来的运动方向,这就增加了
粉尘与纤维的接触机会,使粉尘能够被捕获。当滤料纤维直径越细,
空隙率越小、其捕获率就越高,所以越有利于除尘。
袋式除尘器很久以前就已广泛应用于各个工业部门中,用以捕集
非粘结非纤维性的工业粉尘和挥发物,捕获粉尘微粒可达0.1微米。
但是,当用它处理含有水蒸汽的气体时,应避免出现结露问题。袋式
除尘器具有很高的净化效率,就是捕集细微的粉尘效率也可达99%
以上,而且其效率比高。
5.静电除尘静电除尘器的工作原理:含有粉尘颗粒的气体,
在接有高压直流电源的阴极线(又称电晕极)和接地的阳极板之间所
形成的高压电场通过时,由于阴极发生电晕放电、气体被电离,此时,
带负电的气体离子,在电场力的作用下,向阳板运动,在运动中与粉
尘颗粒相碰,则使尘粒荷以负电,荷电后的尘粒在电场力的作用下,
亦向阳极运动,到达阳极后,放出所带的电子,尘粒则沉积于阳极板
上,而得到净化的气体排出防尘器外。
根据目前国内常见的电除尘器型式可概略地分为以下几类:按
气流方向分为立式和卧式,按沉淀极极型式分为板式和管式,按沉淀
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