除尘装置(机械).ppt

第六章 除尘装置 机械除尘器 电除尘器 湿式除尘器 过滤式除尘器 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 第一节 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 模式包括层流式和湍流式两种 层流式模式 假定沉降室内气流为柱塞流；颗粒均匀分布于烟气中 忽略气体浮力，粒子仅受重力和阻力的作用 在烟气流动方向，粒子与气流速度相同 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 对于Stokes粒子，代入 对于Stokes粒子，重力沉降室能100%捕集的最小粒子的dmin = ? 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 湍流式重力沉降室 湍流模式1——假定沉降室中气流处于湍流状态，垂直于气流方向的每个断面上粒子完全混合 分级除尘效率： 对于Stokes粒子，代入 三种模式的分级效率均可用 归一化 对Stokes颗粒，分级效率与dp成正比 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（还利用了离心力和重力的作用），使其与气流分离 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 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（粘结性和纤维性粉尘不宜） 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的径向分布 切向速度 外涡旋的切向速度分布： 反比于旋转半径的n次方 此处n ? 1，称为涡流指数 内涡旋的切向速度正比于半径 内外涡旋的界面上气流切向速度最大 交界圆柱面直径 d0 = ( 0.6～1.0 ) de , de 为排气管直径 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 r0和h0分别为交界圆柱面的半径和高度，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 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 相对尺寸的不同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 思考题： 一个进口面积为0.36m2，排气管直径0.6m的旋风除尘器，和另一个进口面积为4m2 ，排气管直径2m的旋风除尘器，在气体入口速度相同时，压力损失哪个大？为什么？ 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 在交界面上粉尘的所受的作用力包括：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，即除尘效率为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 旋风除尘器理论分级效率曲线 例题：已知XZT一90型旋风除尘器在选取入口速度v1=13m/s时，处理气体量Q=1.37m3/s。试确定净化工业锅炉烟气（温度为423K，烟尘真密度为2.1g/cm3）时的分割直径和压力损失。已知该除尘器筒体直径0.9m，排气管直径为0.45m，排气管下缘至锥顶的高度为2.58m，423K时烟气的粘度 （近似取空气的值）μ