第4章 机械除尘详解.ppt

大气污染控制工程 授课院系：机械学院建环系 授课教师：袁艳平 电 话：138 808 71068 电子邮箱: ypyuan@home.swjtu.edu.cn 机械除尘 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 重力沉降室 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 在t时间内粒子的沉降距离 该粒子的除尘效率 重力沉降室 对于stokes粒子，重力沉降室能100%捕集的最小粒子的dmin = ? 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 重力沉降室 提高沉降室效率的主要途径 降低沉降室内气流速度 增加沉降室长度L 降低沉降室高度H 沉降室内的气流速度一般为0.3～2.0m/s 重力沉降室 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 考虑清灰的问题，一般隔板数在3以下 重力沉降室 重力沉降室的优点 结构简单 投资少 压力损失小（一般为50-100Pa） 维修管理容易 缺点 体积大 效率低 仅作为高效除尘器的预除尘装置，除去较大和较重的粒子 重力沉降室的设计计算 设计重力沉降室的步骤 根据需要确定１００％捕集的最小尘粒的粒径 根据粉尘的密度计算出该尘粒的沉降速度 选取沉降室内气流速度u，并根据现场情况确定沉降室高度H（或W），再计算出L和宽度W（或H） 重力沉降室的设计计算 重力沉降室宽度W 和长度L的计算公式 重力沉降室的设计计算实例 重力沉降室设计计算实例工况 重力沉降室的设计计算实例 先查表确定粘性系数，然后 重力沉降室的设计计算实例 能收集的最小粒径为 惯性除尘器 机理 沉降室内设置各种形式的挡板，含尘气流冲击在挡板上，气流方向发生急剧转变，借助尘粒本身的惯性力作用，使其与气流分离 惯性除尘器 结构形式 冲击式－气流冲击挡板捕集较粗粒子 反转式－改变气流方向捕集较细粒子 冲击式惯性除尘装置 反转式惯性除尘装置 a单级型 b多级型 a 弯管型 b 百叶窗型 c 多层隔板型 惯性除尘器 应用 一般净化密度和粒径较大的金属或矿物性粉尘 净化效率不高，一般只用于多级除尘中的一级除尘，捕集10～20μm以上的粗颗粒 压力损失100～1000Pa 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 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） 旋风除尘器 旋风除尘器内气流的切向速度和压力分布 旋风除尘器 旋风除尘器的压力损失 ?：局部阻力系数 A：旋风除尘器进口面积 局部阻力系数 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 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 旋风除尘器的除尘效率（续） 对于球形Stokes粒子 分割粒径 dc确定后，雷思一利希特模式计算其它粒子的分级效率 另一种经验公式 旋风除尘器 旋风除尘器分级效率曲线 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 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。 旋风除尘器排出管以下部分的长度应当接近或等于 ，筒体和锥体的