除尘装置教学课件PPT

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1、上节主要内容回顾上节主要内容回顾评价除尘装置性能的技术指标主要有 、 、 ；经济指标主要有 、 、 。净化效率的表示方法有哪些？ 除尘器的分割粒径分割粒径是指什么？压力损失是代表 的指标。如何由总效率求分级效率？如何由分级效率求总效率？如何计算多级串联运行时的总净化效率？LOGO大气污染控制工程第六章除尘装置主讲人：杨毅红主讲人：杨毅红除尘装置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：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

2、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6.1 机械式除尘器机械式除尘器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。学习内容：学习内容：一、重力沉降室 二、惯性除尘器 三、旋风除尘器学习要求：学习要求：掌握重力沉降室、惯性除尘器和旋风除尘器的除尘原理；能够进行简单除尘器的选择和设计 ；掌握影响除尘效果的主要因素。一、重力沉降室一、重力沉降室定义：定义：通过重力作用使尘粒从气流中沉降分离的除尘装置。原理：原理：含尘气流进入重力沉降室后，由于扩大了流动截面积而使气体流速大大降低，使较重颗粒在重力作用下缓慢向灰斗沉降。模

3、式：模式：层流式、湍流式。1. 层流式重力沉降室层流式重力沉降室层流式重力沉降室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纵剖面示意剖面示意图层流式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 = ?n由于沉降室内的气流由于沉降室内的气流扰动和返混的影响，工程上一般用分和返混的影响，工程上一般用分级效率公式的一半作效率公式的一半作为实际分分级效率效

4、率层流式重力沉降室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0.32.0m/s不同粉不同粉尘的最高允的最高允许气流速度气流速度层流式重力沉降室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以下多多层沉降室沉降室1.锥形形阀；2.清灰孔；清灰孔；3.隔板隔板2. 湍流式重力沉降室湍流式重力沉降室3. 重力沉降室的优缺点重力沉降室的优缺点主要优点：主要优点：结构简单，投资少，压力损失小（一般为50130 Pa），维修管理容易。主要缺点：主要缺点：体积大，效率

5、低，只能作为高效除尘的预除尘装置，除去较大和较重的粒子。二、惯性除尘器二、惯性除尘器1. 惯性除尘器的除尘机理2. 惯性除尘器结构型式3. 惯性除尘器的应用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。1. 惯性除尘器的除尘机理惯性除尘器的除尘机理p回旋气流的曲率半径越小，越能捕集细小的粒子。p显然这种惯性除尘器，除借助惯性力作用外，还利用了离心力和重力的作用。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 2.惯性除尘器结构型式惯性除尘器结构型式结构形式

6、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冲冲击式式惯性除性除尘装置装置a单级型型b多多级型型反反转式式惯性除性除尘装置装置a a 弯管型弯管型 b b 百叶窗型百叶窗型 c c 多多层隔板型隔板型3. 惯性除尘器的应用惯性除尘器的应用p应用于净化密度和粒径较大的金属或矿物性粉尘具有较高除尘效率。p对粘结性和纤维性粉尘，则因易堵塞而不宜采用。p由于惯性除尘器的净化效率不高，故一般只用于多级除尘中的第一级除尘，捕集1020 m以上的粗尘粒。p压力损失依型式而定，一般为1001000 Pa。三、旋风除尘器三、旋风除尘器 通过含尘气体的旋转运动，使尘粒借助离心力作用而从气体中被分离

7、捕集的装置。用来分离粒径大于510m以上的颗粒物。工业上有100多年的历史。效率80%左右，捕集FD，在离心力推动下移向外壁而被捕集； FCFD，在向心气流的带动下进入内涡旋，最后由排气管排出； FC=FD，作用在尘粒上的外力之和为0，粒子在交接面上不停的旋转。3. 旋风除尘器的除尘效率旋风除尘器的除尘效率旋风除尘器旋风除尘器旋风除尘器分级效率曲线 旋风除尘器旋风除尘器例题：已知XZT一90型旋风除尘器在选取R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。已知该除尘器简体直径0.9m，排

8、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）=2.4105pas。 解:假设接近圆筒壁处的气流切向速度近似等于气流的入口速度，即v1=13m/s， 取内、外涡旋交界圆柱的直径d0=0.7 de，根据式 （610） 由式 （6一9）得气流在交界面上的切向速度 由式（612）计算 4.影响旋风除尘器效率的因素影响旋风除尘器效率的因素二次效应除尘器的结构尺寸烟尘的物理性质工作条件分离器的气密性二次效应二次效应除尘器的结构尺寸除尘器的结构尺寸比例尺寸对性能的影响比例尺寸对性能的影响烟尘的物理性质烟尘的物理性质工作条件工作条件5. 旋风除尘器的结构型

9、式旋风除尘器的结构型式按进气方式分类：切向进入式、轴向进入式切向进入式、轴向进入式按气流组织分类：回流式、直流式、平旋式、旋流式等按结构形式分：圆筒体、长锥体、旁通式、扩散式。多管旋风除尘器旋风除尘器的特点旋风除尘器的特点 a. 设备结构简单，造价低； b. 没有传动机构及运动部件维护、修理方便； c. 可用于高温含尘烟气的净化; d. 可承受内、外压力； e. 可干法清灰，可用它回收有价值的粉尘； f. 可用以净化含高腐蚀性粉尘的烟气。课堂巩固练习课堂巩固练习1、机械除尘器主要包括_、_和_ ，三类除尘器的除尘效率由低到高的顺序是_ 。2、重力沉降室是利用_使粉尘从气流中实现分离的。3、旋风

10、除尘器的分割粒径是指_ 。若除尘器的分割粒径越小，则除尘效率_ 。4、适当提高旋风除尘器的进口风速，除尘效率_ 。5、按照进气方式，旋风除尘器分为_和_两类。1、重力除尘器；惯性除尘器；旋风除尘器；重力除尘器惯性除尘器旋风除尘器；2、尘粒与气体的密度不同，通过重力作用3、除尘效率为50%的尘粒粒径；越高 4、提高5、切向进入式；轴向进入式上节主要内容回顾上节主要内容回顾1、机械除尘器主要包括_、_和_ ，三类除尘器的除尘效率由低到高的顺序是_ 。2、重力沉降室是利用_使粉尘从气流中实现分离的。提高沉降室效率的主要途径包括：_、_和_ 。优点有哪些？缺点呢？3、旋风除尘器的分割粒径是指_ 。若除

11、尘器的分割粒径越小，则除尘效率_ 。4、适当提高旋风除尘器的进口风速，除尘效率_ 。5、影响旋风除尘器效率的因素有_、_、_和_ 。6.2 电除尘器电除尘器一、电除尘器的性能特点一、电除尘器的性能特点概念：概念：含尘气体在通过高压电场进行电离的过程中，使尘粒荷电，并在电场力的作用下使尘粒沉淀在积尘板上，将尘粒从含尘气体中分离出来的一种除尘设备。与其他除尘装置的区别：与其他除尘装置的区别：电除尘过程的分离力（主要是静电力）直接作用在粒子上，其他除尘过程的分离力是作用在整个气流上。特点：特点：分离的作用力直接施之于粒子本身，电场中粉尘荷电引起的库仑力；机械方法的作用力是作用在整个气体。直接作用的结

12、果使节能：0.1 0.8度/1000 m3。压力损失小，一般为P=1001000Pa。处理烟气量大，可达105 106 m3/h。它既不象重力沉降法或惯性法那样只限于回收粗粒子，也不象介质过滤法或洗涤法那样受到气体运动阻力的限制，能回收微型范围的细小粒子（1m左右的）。除尘效率高，一般在95 99%。可应用于高温、高压，具有克服气体和粒子腐蚀的能力。连续操作并可自动化，故广泛应用于许多方面(国外) 。不足：不足：(1)设备庞大； (2)消耗钢材多，初投资大；(3)要求安装和运行管理技术较高等。故目前我国电除尘的应用还不太普遍。应用领域：应用领域：(1)冶金：铜、铅、锌冶炼厂，贵金属回收（回收金

13、）；(2)钢铁工业方面；水泥生产方面；(3)化学工业和工艺过程方面；(4)燃料煤气的脱焦； (5)煤烟的除尘；(6)炭黑的回收； (7)造纸厂中的应用；(8)电力生产中的应用； (9)电子工业的空气净化等。管式电除尘器1高压直流电源 2高压电缆 3绝缘子4净化气体出口 5电晕极 6收尘极7重锤 8含尘气体进口二、电除尘的工作原理二、电除尘的工作原理1、电除尘是何种装置呢？ 电除尘器动画 概括而言，电除尘是利利用用强电场使使气气体体发生生电离离，气体中的粉尘荷电在电场力力的的作作用用下下，使气体中的悬浮粒子分离出来的装置。电电晕晕极极置置于于圆圆管管中中心心，靠靠下下端端的的重重锤锤张张紧紧。含

14、含尘尘气气流流从从除除尘尘器器下下端端进进口口引引入入，净净化化气体从上部出口排出。气体从上部出口排出。 接地的金属圆管叫收尘极(或集尘极)。与高压直流电源相连的细金属线叫电晕极(或放电极)。二、电除尘的工作原理二、电除尘的工作原理二、电除尘的工作原理二、电除尘的工作原理电除尘器的工作原理电除尘器的工作原理单区和双区电除尘器双区双区电除除尘器器单区区电除除尘器器电晕放电电晕放电金属丝放出的电子迅速向正极移动，与气体分子撞击使之离子化气体分子离子化的过程又产生大量电子雪崩过程远离金属丝，电场强度降低，气体离子化过程结束，电子被气体分子捕获气体离子化区域电晕区自由电子和气体负离子是粒子荷电的电荷来

15、源电晕放电电晕放电电晕放电电晕放电起始电晕电压开始产生电晕电流所施加的电压管式电除尘器内任一点的电场强度起始电晕电压与烟气性质和电极形状、几何尺寸等因素有关，起始电晕所需要电场强度（皮克经验公式）一空气的相对密度 m导线光滑修正系数，无因次，0.5m102s， 完全可以忽略不计所以，驱进速度驱进速度驱进速度驱进速度与粒径和场强的关系当颗粒直径为250m时，与粒径成正比捕集效率捕集效率捕集效率一德意希公式 德意希公式的假定:除尘器中气流为紊流状态在垂直于集尘表面的任一横断面上粒子浓度和气流分布是均匀的粒子进入除尘器后立即完成了荷电过程忽略电风、气流分布不均匀、被捕集粒子重新进入气流等影响 捕集效

16、率捕集效率dt时间内在长度为dx的空间所捕集的粉尘量为由dtdx/u积分最终得捕集效率捕集效率捕集效率随粒径的变化有效驱进速度有效驱进速度当粒子的粒径相同且驱进速度不超过气流速度的1020时，德意希方程理论上才是成立的 作为除尘总效率的近似估算，应取某种形式的平均驱进速度有效驱进速度实际中常常根据在一定的除尘器结构型式和运行条件下测得的总捕集效率值，代入德意希方程式中反算出的相应驱进速度值，以e表式 有效驱进速度有效驱进速度粉粉尘种种类驱进速度速度（m/s）粉粉尘种种类驱进速度速度（m/s）煤粉（煤粉（飞灰）灰）0.100.14冲天炉（冲天炉（铁焦比焦比10）0.030.04纸浆及及选纸0.0

17、8水泥生水泥生产（干法）（干法）0.060.07平炉平炉0.06水泥生水泥生产（湿法）（湿法）0.100.11酸酸雾（H2SO4）0.060.08多多层床式焙床式焙烧炉炉0.08酸酸雾（TiO2）0.060.08红磷磷0.03飘旋焙旋焙烧炉炉0.08石膏石膏0.160.20催化催化剂粉粉尘0.08二二级高炉（高炉（80生生铁）0.125被捕集粉尘的清除被捕集粉尘的清除 电晕极和集尘极上都会有粉尘沉积 粉尘沉积在电晕极上会影响电晕电流的大小和均匀性，一般方法采取振打清灰方式清除 从集尘极清除已沉积的粉尘的主要目的是防止粉尘重新进入气流在湿式电除尘器中，用水冲洗集尘极板在干式电除尘器中，一般用机械

18、撞击或电极振动产生的振动力清灰70被捕集粉尘的清除被捕集粉尘的清除现代的电除尘器大都采用电磁振打或锤式振打清灰。振打系统要求既能产生高强度的振打力，又能调节振打强度和频率常用的振打器有电磁型和挠臂锤型 1电晕极；2电子；3离子；4尘粒；5集尘极；6供电装置；7电晕区电除尘器中除尘过程示意三、电除尘器的结构三、电除尘器的结构电气部分电气部分n电除尘本体升压变压器自动控制装置调压烟箱系统电晕极系统收尘极系统槽形板系统储灰系统壳体它 是 将 工 频 380V或220V交流电压升到除尘器所需的高电压，通常工作电压为5060kV。增大极板间距，要求的电压也相应增高。73静电除尘器结构图静电除尘器结构图

19、电除尘器电除尘器高电压转换装置气流分布板集尘极电晕线控制柜静电除尘器升压变压器电除尘器结构除尘器类型电除尘器结构除尘器类型 双区电除尘器双区电除尘器通风空气的净化和某些轻工业部门单区电除尘器单区电除尘器控制各种工艺尾气和燃烧烟气污染管式电除尘器用于气体流量小，含雾滴气体，或需要用水洗刷电极的场合板式电除尘器为工业上应用的主要型式，气体处理量一般为2550m3/s以上电除尘器结构电晕电极电除尘器结构电晕电极常用的有直径3mm左右的圆形线、星形线及锯齿线、芒刺线等 电晕线的一般要求：起晕电压低、电晕电流大、机械强度高、能维持准确的极距、易清灰等 a.a.圆形形线 b.星形星形线c.锯齿线d.芒刺芒

20、刺线电除尘器结构电晕电极电除尘器结构电晕电极电晕线固定方式重锤悬吊式管框绷线式 电除尘器结构集尘极电除尘器结构集尘极集尘极结构对粉尘的二次扬起，及除尘器金属消耗量 （约占总耗量的4050%）有很大影响性能良好的集尘极应满足下述基本要求振打时粉尘的二次扬起少单位集尘面积消耗金属量低极板高度较大时，应有一定的刚性，不易变形振打时易于清灰，造价低电除尘器结构集尘极电除尘器结构集尘极常用板式电除尘器集尘极进展宽间距压电除尘器：现已公认，在某些情况下板间距可比平常增加50100%，然而除尘器性能并未改变。其原理还没有完全解释清楚电除尘器结构高压供电设备电除尘器结构高压供电设备高压供电设备提供粒子荷电和捕

21、集所需要的高场强和电晕电流供电设备必须十分稳定，希望工作寿命在二十年之上通常高压供电设备的输出峰值电压为70l000kV，电流为1002000mA 增加供电机组的数目，减少每个机组供电的电晕线数，能改善电除尘器性能，但投资增加。必须考虑效率和投资两方面因素电除尘器结构气流分布板电除尘器结构气流分布板电除尘器内气流分布对除尘效率具有较大影响为保证气流分布均匀，在进出口处应设变径管道，进口变径管内应设气流分布板最常见的气流分布板有百叶窗式、多孔板分布格子、槽形钢式和栏杆型分布板n对气流分布的具体要求是对气流分布的具体要求是任何一点的流速不得超任何一点的流速不得超过该断面平均流速的断面平均流速的 4

22、0%40%在任何一个在任何一个测定断面上，定断面上，85%以上以上测点的流速与平均流速点的流速与平均流速不得相差不得相差 25%。粉尘比电阻粉尘比电阻通常所需要的粉尘的最小导电率是1010（/cm）1 高比电阻粉尘导电率低于大约1010（/cm）1，即电阻率大于1010/cm的粉尘影响粉尘层比电阻除粒子温度和组成之外，还包括粒子大小和形状，粉尘层厚度和压缩程度，施加于粉尘层的电场强度等 在评价电除尘器的操作性能时应根据现场测得的粉尘比电阻数据 粉尘比电阻粉尘比电阻烟气湿度和温度对粉尘比电阻的影响烟气湿度和温度对粉尘比电阻的影响a.飞灰灰b.水泥窑粉水泥窑粉尘粉尘比电阻粉尘比电阻高比电阻粉尘对电

23、除尘器性能的影响高比电阻粉尘对电除尘器性能的影响 高比电阻粉尘会干扰电场条件，导致除尘效率下降低于1010/cm时，比电阻几乎对除尘器操作和性能没有影响比电阻介于10101011/cm之间时，火花率增加，操作电压降低高于1011/cm时，产生明显反电晕粉尘比电阻粉尘比电阻克服高比电阻影响的方法克服高比电阻影响的方法 保持电极表面尽可能清洁采用较好的供电系统烟气调质增加烟气湿度，或向烟气中加入SO3、NH3，及Na2CO3等化合物，使粒子导电性增加。最常用的化学调质剂是SO3 改变烟气温度（423427K）向烟气中喷水，同时增加烟气湿度和降低温度发展新型电除尘器 烟气调质烟气调质S含量对粉尘比电

24、阻的影响Log10resistivity,cm四、电除尘器的选择和设计四、电除尘器的选择和设计 电除尘器的选择和设计仍然主要采用经验公式类比方法经验公式类比方法 参数参数符号符号取值范围取值范围板间距板间距S2328cm驱进速度驱进速度318cm/s比集尘极表面积比集尘极表面积A/Q3002400m2（1000m3/min）气流速度气流速度v12m/s长高比长高比L/H0.51.5比电晕功率比电晕功率Pc/Q180018000W/(1000m3/min)电晕电流密度电晕电流密度Ic/A0.051.0A/m2平均气流速度平均气流速度烟煤锅炉烟煤锅炉v1.11.6m/s褐煤锅炉褐煤锅炉v1.82.

25、6m/s依据处理烟气量，粒子和烟气性质，要求的除尘效率等电除尘器的选择和设计电除尘器的选择和设计比集尘表面积的确定 根据运行和设计经验，确定有效驱进速度e按德意希方程求得比集尘表面积A/Q长高比的确定集尘板有效长度与高度之比，直接影响振打清灰时二次扬尘的多少要求除尘效率大于99%时，除尘器的长高比至少要1.01.5。电除尘器的选择和设计电除尘器的选择和设计气流速度的确定通常由处理烟气量和电除尘器过气断面积，计算烟气的平均流速平均流速高于某一临界速度时，作用在粒子上的空气动力学阻力会迅速增加，粉尘的重新进入量亦迅速增加气体的含尘浓度如果气体含尘浓度很高，电场内尘粒的空间电荷很高，易发生电晕闭塞应

26、对措施提高工作电压，采用放电强烈的芒剌型电晕极，电除尘器前增设预净化设备等电除尘器的选择和设计电除尘器的选择和设计电除尘器的辅助设计因素 电晕电极：支撑方式和方法电晕电极：支撑方式和方法集尘电极：类型、尺寸、装配、机械性能和空气动力学性能集尘电极：类型、尺寸、装配、机械性能和空气动力学性能整流装置：额定功率、自动控制系统、总数、仪表和监测装置整流装置：额定功率、自动控制系统、总数、仪表和监测装置电晕电极和集尘电极的振打机构：类型、尺寸、频率范围和强度调整、总数和排列电晕电极和集尘电极的振打机构：类型、尺寸、频率范围和强度调整、总数和排列灰斗：几何形状、尺寸、容量、总数和位置灰斗：几何形状、尺寸

27、、容量、总数和位置输灰系统：类型、能力、预防空气泄漏和粉尘反吹输灰系统：类型、能力、预防空气泄漏和粉尘反吹壳体和灰斗的保温，电除尘器顶盖的防雨雪措施壳体和灰斗的保温，电除尘器顶盖的防雨雪措施便于电除尘器内部检查和维修的检修门便于电除尘器内部检查和维修的检修门高强度框架的支撑体绝缘器：类型、数目、可靠性高强度框架的支撑体绝缘器：类型、数目、可靠性气体入口和出口管道的排列气体入口和出口管道的排列需要的建筑和地基需要的建筑和地基获得均匀的低湍流气流分布的措施获得均匀的低湍流气流分布的措施上节主要内容回顾上节主要内容回顾1、电除尘器的结构形式很多，根据集尘极的形式可分为、两种；根据粉尘在电除尘器内的荷

28、电方式及分离区域不同分为、电除尘器。2、影响电除尘器效率的因素有_、_、_、_等。3、静电除尘器除尘的基本原理包括_、_、_和_ 。4、电除尘器适用于粉尘比电阻范围是（）。a.1042109 b.10421010 c.10421011 d.104210125、电除尘器适宜直接净化高浓度（30g/m3以上）含尘气体（）。6、高电阻率粉尘对电除尘器性能的影响错误的是（）。A. 干扰电场条件 B. 导致除尘效率下降 C.产生反电晕 D. 压力损失增大7.克服高电阻率影响的方法有：_、_、_、_等。使含尘气流通过过滤材料将粉尘分离捕集的装置分类空气空气过滤器器滤纸或玻璃或玻璃纤维颗粒粒层除除尘器器砂、

29、砂、砾、焦炭等、焦炭等颗粒物粒物袋式除袋式除尘器器纤维织物物第三节第三节 袋式除尘器袋式除尘器袋式除尘器袋式除尘器采用纤维织物作滤科的袋式除尘器（主要讨论），在工业尾气的除尘方面应用较广 除尘效率一般可达99%以上效率高，性能稳定可靠、操作简单，因而获得越来越广泛的应用袋式除尘器的工作原理袋式除尘器的工作原理 视频视频 含尘气流从下部进入圆筒形滤袋，在通过滤料的孔隙时，粉尘被捕集于滤料上沉积在滤料上的粉尘，可在机械振动的作用下从滤料表面脱落，落人灰斗中粉尘因截留、惯性碰撞、静电和扩散等作 用，在滤袋表面形成粉尘层，常称为粉层初层袋式除尘器的工作原理袋式除尘器的工作原理新鲜滤料的除尘效率较低粉尘

30、初层形成后，成为袋式除尘器的主要过滤层，提高了除尘效率随着粉尘在滤袋上积聚，滤袈两侧的压力差增大，会把己附在滤料上的细小粉尘挤压过去，使除尘效率下降n除除尘器器压力力过高，高，还会使除会使除尘系系统的的处理气体量理气体量显著下降，因此除著下降，因此除尘器阻力达到一定数器阻力达到一定数值后，要及后，要及时清灰清灰n 清灰不清灰不应破坏粉破坏粉尘初初层袋式除尘器的工作原理袋式除尘器的工作原理袋式除尘器的分级效率曲线 袋式除尘器除尘效率的影响因素袋式除尘器除尘效率的影响因素粉尘负荷:单位面积滤布上的积尘量。过滤速度烟气实际体积流量与滤布面积之比，也称气布比重要的技术经济指标。选用高的过滤速度，所需要

31、的滤布面积小，除尘器体积、占地面积和一次投资等都会减小，但除尘器的压力损失却会加大。一般来讲，除尘效率随过滤速度增加而下降过滤速度的选取还与滤料种类和清灰方式有关袋式除尘器的除尘效率袋式除尘器的除尘效率丹尼斯 （Dennis）和克莱姆（Klemm）提出了一系列方程，以预测袋式除尘器的粉尘出口浓度和穿透率 粉粉尘出口出口浓度，度，g/m3无量无量纲常数常数表面表面过滤速度，速度，m/s粉粉尘入口入口浓度，度，g/m3脱落脱落浓度度（常数），（常数），g/m3粉粉尘负荷，荷，g/m2Dennis and Klemm Dennis and Klemm 取取 =0.5 =0.5袋式除尘器的压力损失袋式

32、除尘器的压力损失压力损失：重要的技术经济指标，不仅决定着能量消耗，而且决定着除尘效率和清灰间隔时间等 粉粉尘或或滤料的渗透率（料的渗透率（permeability），由），由实验测定定粉粉尘或或滤料的厚度料的厚度通通过洁净滤料的料的压力力损失，失，100130Pa;通通过粉粉尘层（dustcake）的）的压力力损失；失；两者均可以达西定律表示两者均可以达西定律表示袋式除尘器的压力损失袋式除尘器的压力损失渗透率K是沉积粉尘层性质，如孔隙率、比表面积、孔隙大小分布和粉尘粒径分布等的函数对于给定的滤料和操作条件，滤料的压力损失 基本上是一个常数通过袋式除尘器的压力损失主要由 决定袋式除尘器的压力损失

33、袋式除尘器的压力损失在时间t内，沉积在滤袋上的粉尘质量m可以表示为因此粉尘层的压力损失令 ，定义为颗粒层的比阻力系数，因此滤袋的袋的过滤面面积一烟气中粉一烟气中粉尘浓度度袋式除尘器的压力损失袋式除尘器的压力损失 对于于给定的烟气特征和粉定的烟气特征和粉尘层渗透率，渗透率， 与粉与粉尘浓度度C和和过滤时间t成成线性关系，而与性关系，而与过滤速度的平方成正比速度的平方成正比气体粘度，气体粘度，10101 1Pa.sPa.s比表面参数，比表面参数，cmcm1 1MMDMMD粉粉尘尘粒子的粒子的质质量中位径，量中位径，cmcm粉粉尘尘粒子的几何粒子的几何标标准偏差准偏差粒子的真密度，粒子的真密度，g/

34、cmg/cm3 3坎宁坎宁汉汉校正系数校正系数颗颗粒堆粒堆积积密度与真密度的比密度与真密度的比值值 若已知粉若已知粉尘的粒径分布、堆的粒径分布、堆积密度和真密度，可以利用丹密度和真密度，可以利用丹尼斯和克莱姆提出的下述方程式估算尼斯和克莱姆提出的下述方程式估算粉尘的比阻力系数粉尘的比阻力系数袋式除尘器的滤料袋式除尘器的滤料滤料滤料是组成袋式除尘器的核心部分。滤料的选择应根据含尘气体的特征，如颗粒和气体性质（温度、湿度、粒径和含尘浓度等）。对滤料的要求对滤料的要求容尘量大、吸湿性小、效率高、阻力低；容尘量大、吸湿性小、效率高、阻力低；使用寿命长，耐温、耐磨、耐腐蚀、机械强度；使用寿命长，耐温、耐

35、磨、耐腐蚀、机械强度；表表面面光光滑滑的的滤滤料料容容尘尘量量小小，清清灰灰方方便便，适适用用于于含含尘尘浓浓度度低低、粘性大的粉尘，采用的过滤速度不宜过高；粘性大的粉尘，采用的过滤速度不宜过高；表表面面起起毛毛（绒绒）的的滤滤料料容容尘尘量量大大，粉粉尘尘能能深深入入滤滤料料内内部部，可以采用较高的过滤速度，但必须及时清灰。可以采用较高的过滤速度，但必须及时清灰。 滤料种类滤料种类袋式除尘器的滤料袋式除尘器的滤料滤料名称料名称直径直径（m）耐温性能（耐温性能（K）吸水率吸水率（）（）耐酸耐酸性性耐碱性耐碱性强度度长期期最高最高棉棉织物（植物（植物短物短纤维）10203483583688很差很

36、差稍好稍好1蚕蚕丝（动物物长纤维）183533633731622羊毛（羊毛（动物物短短纤维）5153533633731015稍好稍好很差很差0.4尼尼龙3483583684.04.5稍好稍好好好2.5奥奥纶3984084236好好差差1.6涤纶（聚脂）（聚脂）4134336.5好好差差1.6玻璃玻璃纤维（用硅（用硅酮树脂脂处理）理）585234.0好好差差1芳香族聚芳香族聚酰胺（胺（诺梅克梅克斯）斯）4935334.55.0差差好好2.5聚四氟乙聚四氟乙烯4935230很好很好很好很好2.5几种常用滤料性能几种常用滤料性能 P216P216袋式除尘器的清灰袋式除尘器的清灰清灰是袋式除尘器运行中

37、十分重要的一环，多数袋式除尘器是按清灰方式命名和分类的常用的清灰方式有三种机械振动式 逆气流清灰脉冲喷吹清灰袋式除尘器的清灰袋式除尘器的清灰机械振动清灰 机械振动袋式除尘器的过滤风速一般取1.02.0m/min，压力损失为8001200Pa袋式除尘器的清灰袋式除尘器的清灰机械振动清灰此类型袋式除尘器的优点是工作性能稳定，清灰效果较好缺点是滤袋常受机械力作用损坏较快，滤袋检修与更换工作量大清清 洁 气气体出口体出口灰斗灰斗滤袋袋清清 洁 气气体一体一侧含含 尘 气气体入口体入口固固 定定 孔孔板板典型机械振典型机械振动式布袋除式布袋除尘器器袋式除尘器的清灰袋式除尘器的清灰逆气流清灰， 回转反吹风

38、清灰过滤风速一般为0.52.0m/min，压力损失控制范围10001500Pa 这种清灰方式的除尘器结构简单，清灰效果好，滤袋磨损少，特别适用于粉尘粘性小，玻璃纤维滤袋的情况袋式除尘器的清灰袋式除尘器的清灰脉冲喷吹清灰 利用4一7atm的压缩空气反吹，压缩空气的脉冲产生冲击波，使滤袋振动，粉尘层脱落必须选择适当压力的压缩空气和适当的脉冲持续时间 （通常为0.1一0.2s）每清灰一次，叫做一个脉冲，全部滤袋完成一个清灰循环的时间称为脉冲周期，通常为60s袋式除尘器的清灰袋式除尘器的清灰脉冲喷吹清灰 脉冲喷吹耗用压缩空气量脉冲喷吹清灰实现了全自动清灰，净化效率达99%；过滤负荷较高，滤袋磨损轻，运

39、行安全可靠一一滤袋袋总数，条数，条一脉冲周期，一脉冲周期，min一安全系数，取一安全系数，取1.5一每条一每条滤袋袋喷吹一次耗用的吹一次耗用的压缩空气量空气量袋式除尘器的选择、设计和应用袋式除尘器的选择、设计和应用设计流程设计流程1、选选择择过过滤滤介介质质：与与温温度度和和气气体体与与粉粉尘尘的的其其他他性性质相适应质相适应2、选择清灰方式：与滤布相适应、选择清灰方式：与滤布相适应3、计算气布比、计算气布比4、计算穿透率、计算穿透率5、计算需要的过滤面积和袋室数目、计算需要的过滤面积和袋室数目6、提出风机和管道的技术要求、提出风机和管道的技术要求7 7、经济核算、经济核算袋式除尘器的应用袋式

40、除尘器的应用第四节第四节 湿式除尘器湿式除尘器一、湿式除尘器简介1、湿式除尘器的特性、湿式除尘器的特性2、湿式除尘器的分类、湿式除尘器的分类3、湿式除尘器的除尘机理、湿式除尘器的除尘机理(1)尘粒碰撞液滴和接触液膜、气泡而粘附其上(2)由于尘粒的扩散作用，与液面接触(3)由于气体被增湿，尘粒之间相互凝聚(4)因蒸汽以尘粒为核心的冷却凝结，增加了尘粒的凝聚性惯性碰撞、扩散效应、粘附、扩散漂移和惯性碰撞、扩散效应、粘附、扩散漂移和热漂移、凝聚等。热漂移、凝聚等。湿式除尘器的主要除尘机制湿式除尘器的主要除尘机制：惯性碰撞和拦截作用惯性碰撞参数和除尘效率接触功率与除尘效率分割粒径与除尘效率3 3、湿式

41、除尘器的除尘机理湿式除尘器的除尘机理 惯性碰撞参数与除尘效率 简化模型 含尘气体与液滴相遇，在液滴前xd处开始绕过液滴流动，惯性较大的尘粒继续保持原来的直线运动。尘粒从脱离流线到惯性运动结束时所移动的直线距离为粒子的停止距离xs，若xs大于xd；尘粒和液滴就会发生碰撞惯性碰撞参数与除尘效率惯性碰撞参数与除尘效率定义惯性碰撞参数NI：停止距离xs与液滴直径dD的比值对斯托克斯粒子当颗粒直径和密度确定后，碰撞系数与液粒之间的相对运动速度成正比，而与液滴直径成反比。要提高N1，需提高液粒相对运动速度和减小液滴直径up：粒子运：粒子运动速度速度uD：液滴运：液滴运动速度速度dD：液滴直径：液滴直径接触

42、功率与除尘效率分割粒径与除尘效率二、喷雾塔洗涤器二、喷雾塔洗涤器圆柱形的喷雾塔是一种最简单的湿式除尘装置（右图）：在逆流式喷雾塔中，含尘气体向上运动。液滴由喷嘴除向下运动。因颗粒和液滴之间的惯性碰撞、拦截和凝聚等作用，使较大的粒子被液滴捕集。假如气体流速较小，夹带了颗粒的液滴将因重力作用而沉于塔底。为保证塔内气流分布均匀，常采用孔板型气流分布板。三、旋风洗涤器三、旋风洗涤器式旋风分离器内部以环形方式安装一排喷嘴，就构成一种最简单的旋风洗涤器。喷雾作用发生在外涡旋区，并捕集尘粒，携带尘粒的液滴被甩向旋风洗涤器的湿壁上，然后沿壁面沉落到器底。出口处通常需要安装除雾器。文丘里洗涤器是一种高效湿式洗涤

43、器，常在高温烟气降温和除尘上。除尘器系统的构成：文丘里洗涤器(收缩管，喉管， 扩散管)；除雾器；沉淀池；加压循环水泵。四、文丘里洗涤器四、文丘里洗涤器(Venturi scrubber)一、除尘器的合理选择 必须全面考虑有关因素必须全面考虑有关因素：除尘效率、压力损失、一次投资、维修管理等。注意以下几方面：第五节第五节 除尘器的选择和发展除尘器的选择和发展1、选用的除尘器必须满足排放标准规定的排放浓度 2、粉尘的物理性质对除尘器性能具有较大的影响3.气体的含尘浓度气体的含尘浓度较高时，在静电除尘器或袋式除尘器前应设置低阻力的初净化设备，去除粗大尘粒4.气体温度和其它性质也是选择除尘设备时必须考

44、虑的因素p高温、高湿气体不宜采用袋式除尘器p烟气中同时含有SO2、NO等气态污染物，可以考虑采用湿式除尘器，但是必须注意腐蚀问题5.选择除尘器时，必须同时考虑捕集粉尘的处理问题6.其他因素p设备的位置，可利用的空间，环境条件p设备的一次投资 （设备、安装和工程等）以及操作和维修费用常见除尘设备的投资费用和运行费用常见除尘设备的投资费用和运行费用设备投资费用运行费用高效旋风除尘器100100袋式除尘器250250电除尘器450150塔式洗涤器270260文丘里洗涤器220500二、除尘设备的发展二、除尘设备的发展 1.除尘设备趋向高效率2.发展处理大烟气量的除尘设备3.着重研究提高现有高效除尘器

45、的性能4.发展新型除尘设备 宽间距或脉冲高压电除尘器环形喷吹袋式除尘器顺气流喷吹袋式除尘器带电水滴湿式洗涤器带电袋式除尘器等5.重视除尘机理及理论方面的研究 本章结束，谢谢参与！课后巩固练习课后巩固练习1、电除尘器的结构形式很多，根据集尘极的形式可分为、两种；根据粉尘在电除尘器内的荷电方式及分离区域不同分为、电除尘器。2、影响电除尘器效率的因素有_、_、_、_等。3、静电除尘器除尘的基本原理包括_、_、_和_ 。4、除尘器的主体包括、 、 、 、 等。5、电除尘器适用于粉尘比电阻范围是（）。a.1042109 b.10421010 c.10421011 d.104210126、惯性除尘器借助尘

46、粒本身的离心力作用使其与气流分离的装置（）。7、过滤速度是影响袋式除尘器效率的因素之一，一般选用范围为0.24m/s（）。8、湿式除尘器排气湿度高、温度低，有利用烟气的抬升和扩散（）。9、电除尘器适宜直接净化高浓度（30g/m3以上）含尘气体（）。课后练习课后练习1、A2、A；C3、A4、D5机械震动、逆气流、脉冲喷吹1、湿式除尘器的主要除尘机制是（）。A.惯性碰撞、拦截B.拦截、凝并C.惯性碰撞、扩散D.拦截、扩散。2、湿式除尘器中效率最高的一种除尘器是（）。A.文丘里洗涤器B.旋风水膜洗涤器C.填料洗涤器D.重力喷雾洗涤器3、按照除尘设备阻力的高低，把压力损失为0.21.5kPa的称为低能除尘器，包括_和_。把压力损失为2.59.0kPa的称为高能除尘器，如_。1、A2、A3、喷雾塔；旋风洗涤器；文丘里洗涤器