除尘装置教学颗粒物污染控制技术1.ppt

第六章 除尘装置 教学内容: 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 1.教学要求： 要求了解除尘器的类型，包括各种干式和湿式除尘器，理解和掌握电除尘器、过滤式除尘器设计等。 2. 教学重点 掌握机械除尘器作原理、结构与设计； 电除尘器的工作原理，了解其选型和设计； 掌握过滤式除尘器的工作原理，了解其选型和设计； 了解除尘系统的选择设计与除尘器的发展。 3.教学难点 电除尘器的工作原理，过滤式除尘器的工作原理及设计。 除尘装置 从气体中除去或收集固态或液态粒子的设备称为除尘装置 湿式除尘装置 干式除尘装置 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 （1）概念：利用重力、惯性力、离心力等作用将颗污染物与气体分离的设备称为机械式除尘器，如重力沉降室、惯性力除尘器及离心力除尘器即属于这一类。 （2）优点：结构简单、易于制造、价格低廉、便于维护等，对大颗粒颗粒物具有较高的去除率。 （3）缺点：对小粒径的颗粒物去除率较低。因此它们一般作为多级收尘系统的前置预收尘器。 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 （1）已知尺寸的重力沉降室的分级除尘效率如何？对实际待处理气体能否达到处理要求？（预测型问题） （2）对实际待处理气体（已知粉尘的粒径和粒径分布）需要设计多大的重力沉降室才能达到处理要求？（设计型问题） 重力沉降室 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 水平气流沉降室的设计计算及注意事项 （1）设计步骤 例：某石棉厂拟建一重力沉降室处理含石棉尘的气体，已知待净化的石棉尘气量为8000m3/h，石棉尘气体温度为30℃，此温度下的空气粘度为1.864×10-5 Pa·s，石棉尘真密度为2200kg/m3。在车间附近可建造重力沉降室的用地为：长5m，宽2m，空间不受限制。要求能除去50微米以上的烟尘。 解：①计算vs： ②选择水平气流速度v(0.2~2m/s)，假设H或L 取沉降室内气速为2m/s，H=1.5m 重力沉降室 ③计算L或H，并根据Q=BHv计算B。 由于沉降室过长，可采用五层水平隔板，即6通道（n＝6）沉降室，取每层高△H＝0.25m，则此时所需沉降室长度 若取L=2.5m，则沉降室宽度B为 重力沉降室 根据流体力学原理，当沉降室内流体雷诺数Re＜2300时，流体处于层流状态。矩形沉降室的流体雷诺数Re由下式计算： 式中： n－多层沉降室的通道数； γ—流体的运动粘度（m2/s）。 除非沉降室体积非常庞大，一般沉降室内气流很难处于层流状态。沉降室内存在的气流扰动会引起粒子运动速度和方向发生偏差，同时还存在返混现象，工程上常用36代替式中的18进行计算。 湍流式重力沉降室 湍流式重力沉降室 湍流式重力沉降室 因此，其分级除尘效率 湍流式重力沉降室 湍流模式2－完全混合模式，即沉降室内未捕集颗粒完全混合 单位时间排出： （ 为除尘器内粒子浓度，均一） 单位时间捕集： 总分级效率 湍流式重力沉降室 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 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 假设通过重力沉降室断面的水平气流的速度V分布是均匀的，呈层流状态；入口断面上粉尘分布均匀（即每个颗粒以自己的沉降末端速度沉降，互不影响）；在气流流