第5章_机械式除尘.ppt

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 层流式重力沉降室 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 层流式重力沉降室 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 层流式重力沉降室 对于stokes粒子，重力沉降室能100%捕集的最小粒子的dmin = ? 层流式重力沉降室 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 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 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 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 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 利用旋转气流产生的离心力使尘粒从气流中分离的装置 旋风除尘器内气流的切向速度分布 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 dI = ( 0.6～1.0 ) de , de 为排气管直径 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 二、旋风除尘器的压力损失 二、旋风除尘器的压力损失 ?：局部阻力系数 缺乏实验数据时，可用下式表示： A：旋风除尘器进口面积 局部阻力系数 二、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 三、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 分级效率为50%的粉尘粒径为临界粒径或分割直径dc50。 临界粒径dcp愈小，除尘效率愈高。 三、旋风除尘器的除尘效率 三、旋风除尘器的除尘效率 三、旋风除尘器的除尘效率 三、旋风除尘器的除尘效率 三、旋风除尘器的除尘效率（续） Dcp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 影响旋风除尘器效率的因素 进口速度Vi Vi增大，则切向速度Vθ增大，dcp减小，效率增大。但不能过大，过大会影响气流运动的方向（剧烈、方向混乱），破坏了正常的涡流运动，另外阻力会加大，故常选用V2=12—25m/s。 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。 特征长度（natural length）-亚历山大公式 旋风除尘器排出管以下部分的长度应当接近或等于l，筒体和锥体的总高度以不大于五倍的筒体直径为宜。 影响旋风除尘器效率的因素（续） 比例尺寸对性能的影响 影响旋风除尘器效率的因素（续） 除尘器下部的严密性 在不漏风的情况下进行正常排灰 影响旋风除尘器效率的因素（续） 烟尘的物理性质 气体的密度和粘度、尘粒的大小和比重、烟气含尘浓度 四、结构形式 进气方式分 切向进入式 轴向进入式 四、结构形式（续） 气流组织分 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