气固分离设备.docVIP

1.气固分离器 工业上实用的气固分离设备一般可归纳为四大类： 重力沉降器的结构最简单，造价低，但气速较低，使设备很庞大，而且一般只能分离100μm以上的粗颗粒。若利用惯性效应使颗粒从气流中分离出来，就可大大提高气流速度，使设备紧凑，这便是惯性分离器，常可作为含尘量高的气体预处理用。若再使气流做高速旋转，则颗粒可受到几千倍于重力的离心力，可分离5-10μm左右的颗粒，这就是各种旋风分离器。这类靠机械力将颗粒从气流中分离出来的设备，造价不高，维护简单，应用广泛。 过滤法可将0.1-1μm微粒有效地补集下来，只是滤速不能高，设备庞大，排料清灰较困难，滤料易损坏。 电除尘对0.01-1μm微粒有很好的分离效率，但要求颗粒的比电阻值在104-5×104Ω.cm间，所含颗粒浓度一般在30g/Nm3以下为宜。该设备造价高，操作管理的要求也高。 重力沉降器是一种只依靠颗粒在重力场中发生的沉降作用而将颗粒从气流中分离出来的设备，典型结构如下： 设入口含尘气流内颗粒沿入口截面上市均匀分布的，进入沉降器后，气速变小，一般属于层流范围，颗粒则在重力场作用下逐渐沉降下来沉寂在器的下部而被带走。 惯性分离器 在惯性分离器内，主要是使气流急速转向，或冲击在挡板上再急速转向，其中颗粒由于惯性效应，其运动轨迹便会偏离气流轨迹，从而使两者获得分离。气流速度高，这种惯性效应就打，所以这种分离器体积不会太大，可捕集到30-40μm的颗粒。 无分流式惯性分离器，下图入口气流作为一个整体，依靠较为急剧的转折，使颗粒在惯性效应下分离出来，结构简单，但分离效率不 高。 分流式惯性分离器：为使任意一股都有同样的较小回转半径及较大回转角，可以采用各种挡板结构，最简单如下百叶窗式挡板。提高气流在急剧转折前得速度，可以有效提高分离效率，但如果过高又引起颗粒二次飞扬，一般选用12-15m/s。百叶挡板的尺寸对分离效率也有影响，一般采用挡板长度为20mm左右，挡板之间的距离5-6mm，挡板与铅垂线间的夹角在30°左右，使气流回转角有150°左右。 旋风分离器 含有颗粒的气体在作高速旋转运动时，其中的颗粒所受到的离心力要比重力大几百倍到几千倍，所以可大大提高分离效率，能分离的最小颗粒直径可为5μm左右。 实现气体高速旋转的方法有两大类：一类是气体通过某入口装置而产生旋转运动，统称为旋风分离器；另一类是依靠某种高速回转的机械，迫使其中的气体也随之作旋转运动，统称为离心机。后者结构复杂，受限制。在气固两相分离中最常用的是旋风分离器，适用于含尘浓度很高的情况，但它的压降一般较高，对于小于5μm细颗粒的分离效率不高。 旋风分离器结构形式很多，最典型如下图，它由切向入口，圆通及圆锥体形成的分离空间、净化气排出及捕集颗粒的排出等几部分组成。 旋风分离器内是三维湍流的强旋流，主流上还伴有许多局部二次涡，主要是双层旋流，如下图，外层向下旋转，中心向上旋转，但旋转方向相同。