环保设备设计和选型.docx

第五章 环保设备设计和选型

第一节常用除尘设备设计及选型

机械除尘器电除尘器

文丘里除尘器袋式除尘器

除尘器的选择与发展

除尘装置

从气体中除去或收集固态或液态微粒子的设备称为除尘装置按分离原理分类：

重力除尘装置（机械式除尘装置）惯性力除尘装置（机械式除尘装置）离心力除尘装置（机械式除尘装置）洗涤式除尘装置

过滤式除尘装置电除尘装置

声波除尘装置

— 机械除尘器

机械除尘器通常指利用质量力（重力、惯性力和离心力）的作用使颗粒物与气体分离的装置，常用的有：

重力沉降室

惯性除尘器旋风除尘器

重力沉降室

重力沉降室是通过重力作用使尘粒从气流中沉降分离的除尘装置

气流进入重力沉降室后，流动截面积扩大，流速降低，较重颗粒在重力作用下缓慢向灰斗沉降

沉降室的长宽高分别为L、W、H，处理烟气量为Q

气流在沉降室内的停留时间

t?L/v

0

?LWH

Q

在t时间内粒子的沉降距离

uL uLWH

h ?u

c s

?t? s ? s

v Q

0

该粒子的除尘效率

h uL uLW

? ? c ? s ? s (h ?H)

i H vH Q c

0

? ?1.0 (h

i c

?H)

对于Stokes粒子，代入

? ? ?pgL

d 2 ? ad 2

? gL

a? p

i 18?v H p p

0

18?v H

0

对于Stokes粒子，重力沉降室能100%捕集的最小粒子的dmin=?

hc?H

u?ppd2?g

u

?

p

p

s 18?

uL u

LWH

d2?gLWH

p

p

h ?u ?t? s ? s

即 p ?H

18?Q?

18?Q

?gWL

?d ?

min

p

c s v Q

0

由于沉降室内的气流扰动和返混的影响，工程上一般用分级效率公式的一半作为实际分级效率

36?

36?Q

? gWL

p

min

提高沉降室效率的主要途径

降低沉降室内气流速度（一般为0.3～2.0m/s）增加沉降室长度

降低沉降室高度

多层沉降室：使沉降高度减少为原来的1/（n+1），其中n为水平隔板层数

uLW(n?1)

? ???s

i Q

考虑清灰的问题，一般隔板数在3以下

旋风除尘器

进气管、筒体、锥体、排气管

旋风除尘器

利用旋转气流产生的离心力使尘粒从气流中分离的装置

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 烟气＋I:

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

气流运动包括切向、轴向和径向：

切向速度、轴向速度和径向速度

上涡旋圆柱体

外涡旋一内涡旋

锥体

旋风除尘器气流与尘粒的运动

．旋风除尘器内气流与尘粒的运动（续）

切向速度决定气流质点离心力大小，

颗粒在离心力作用下逐渐移向外壁

到达外壁的尘粒在气流和鱼力共同作 烟气

用下沿壁面落入灰斗

上涡旋—气流从除尘器顶部向下高速

旋转时，一部分气流带着细小的尘粒沿

筒壁旋转向上，到达顶部后，再沿排出管外壁旋转向下，最后从排气管排出

r-_-I一一上涡旋

圆柱体

外涡旋一内涡旋

锥体

旋风除尘器

．径向速度

假定外 涡旋气流均匀 地经过交界圆柱面进入内 涡旋

平均径向速度 E=

QI

2叮丸

r 卯九分别为交界圆柱面的半径和商度，m

．轴向速度

外涡旋的轴向速度向下

内涡旋的轴向速度向上

在内涡旋，轴向速度向上逐渐增大，在排出管底部达到

最大值

．结构形式

按进气方式分

·切向进入式

·轴向进入式

。IIO

lff!\ \ _

厂ei L门_J_J_l」-＿_沪l-J=-

a．直入切向进入式 b．蜗壳切向进入式c．轴向进入式

．结构形式（续）

按气流组织分类

·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

冲化过的气体

玉污染了的气体-

玉

回流式多管旋风除尘器

旋风除尘器的设计选型 计算法和经验法

．一般使用经验法

1、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进行确定

．2、根据允许的压力降确定进口气速，或取为12,....

．

由 AP=｝切几2 可得 飞＝[了

,.25 m/s

3、确定入口截面A,, 入口宽度b和高度h

A=bh=g

珩

．确定各部分几何尺寸

．旋风除尘器的比例