大气污染控制工程-06颗粒物污染控制技术1.ppt

第六章 除尘装置 主要内容 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 一、重力沉降室 定义：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 重力沉降室原理示意图 1、层流式重力沉降室 假定沉降室内气流为柱塞流，保持层流状态；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 该粒子的除尘效率 对于stokes粒子，重力沉降室能100%捕集的最小粒子的dmin = ? 降低沉降室内气流速度 增加沉降室长度 降低沉降室高度 使沉降高度减少为原来的1/（n+1），其中n为水平隔板层数 2、湍流式重力沉降室 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动态完全混合 三种模式的分级效率均可用 均一化 对Stokes颗粒，分级效率与 dp 成正比 4、重力沉降室优缺点 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 二、惯性除尘器 1、机理 沉降室内设置各种形式的挡板，含尘气流冲击到挡板上，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 2、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 3、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 三、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示意图 气流的切向速度和压力分布 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 （2）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 （3）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 （4）压力分布 全压和静压径向变化由外壁向轴心逐渐降低 离心力使轴心的压力比外壁低 ?：局部阻力系数 A：旋风除尘器进口面积 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% 对于球形Stokes粒子 分割粒径 dc确定后，雷思-利希特模式计算其它粒子分级效率 另一种经验公式 旋风除尘器分级效率曲线 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=2.4×10－5pa﹒s。 根据式（6－16） （1）二次效应－被捕集粒子重新进入气流 在相同切向速度下，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 比例尺寸对性能的影响 在不漏风的情况下进行正常排灰 气体的密度和粘度、尘粒的大小和比重、烟气含尘浓度 压力损失与含尘浓度的关系 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 入口流速过大，已沉积的粒子有可能再次被吹起，重新卷入气流中，除尘效率下降 效率最高时的入口速度 切向进入式 轴向进入式 圆筒式、旁通式 、扩散式 、长锥体式 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 （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 （2）根据允许的压力降确定进口气