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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 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 层流式和湍流式两种 沉降速度us的计算： 重力沉降室的设计 1、层流模式 假定： 1)沉降室内气流为柱塞流； 2）颗粒均匀分布于烟气中； 3）忽略气体浮力，粒子仅受重力和阻力的作用； 4）在气流方向上，尘粒与气流具有同一速度。 2、设计步骤： 1）取一气流速度v气（0.3～2m/s); 2）计算沉降速度us（粒径一般取50μm，不能太小） 3）根据实际情况假设一高度H； 4）计算沉降室长度L： 5）计算宽度W： 若W、L、H符合场地要求即可，否则，重新计算。 2、重力沉降室分级效率 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 3、阻力计算： 重力沉降室能100%捕集的最小粒子 对于stokes粒子，重力沉降室能100%捕集的最小粒子的dmin = ? 重力沉降室效率的影响因素 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 降低沉降室高度 沉降室内的气流速度一般为0.3～2.0m/s 层流式重力沉降室 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 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 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 不适宜用于粘结性和纤维性粉尘。 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 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 dI = ( 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 6) 烟尘的物理性质 气体的密度和粘度、尘粒的大小和密度、烟气含尘浓度 旋风除尘器效率的影响因素（续） 7）操作变量 提高烟气入口流速，旋风除尘器分割直径变小，除尘器性能改善 效率最高时的入口速度 4）确定入口截面A，入口宽度b和高度h 5）确定各部分几何尺寸（见p177，表6－3） 旋风除