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1、第四节第四节 过滤式除尘器过滤式除尘器l使含尘气流经过过滤资料将粉尘分别捕集的安装l分类空气过滤器空气过滤器滤纸或玻璃纤维滤纸或玻璃纤维颗粒层除尘器颗粒层除尘器砂、砾、焦炭等颗粒物砂、砾、焦炭等颗粒物袋式除袋式除尘器器纤维织物物除尘器任务原理除尘器任务原理- -除尘机理除尘机理l惯性碰撞作用惯性碰撞作用l拦截作用拦截作用l分散作用分散作用l静电作用静电作用l筛滤作用筛滤作用l重力沉降作用重力沉降作用除尘器任务原理除尘器任务原理- -除尘机理除尘机理l截留、惯性碰撞截留、惯性碰撞除尘器任务原理除尘器任务原理- -除尘机理除尘机理分散、电堆积分散、电堆积除尘器任务原理除尘器任务原理- -除尘机理除
2、尘机理l筛分筛分袋式除尘器袋式除尘器l采用纤维织物作滤料的袋式除尘器主要讨论采用纤维织物作滤料的袋式除尘器主要讨论，在工业尾气的除尘方面运用较广，在工业尾气的除尘方面运用较广l l除尘效率普通可达除尘效率普通可达99%99%以上以上l效率高，性能稳定可靠、操作简单，因此获得效率高，性能稳定可靠、操作简单，因此获得越来越广泛的运用越来越广泛的运用袋式除尘器袋式除尘器袋式除尘器的任务原理袋式除尘器的任务原理- -除尘过程除尘过程l含含尘气流从下部气流从下部进入入圆筒形筒形滤袋，在袋，在经过滤料的孔隙料的孔隙时，粉粉尘被捕集于被捕集于滤料上料上l堆堆积在在滤料上的粉料上的粉尘，可在，可在机械振机械振
3、动的作用下从的作用下从滤料外料外表零落，落入灰斗中表零落，落入灰斗中袋式除尘器的任务原理袋式除尘器的任务原理- -除尘过程续除尘过程续l粉尘因截留、惯性碰撞、静粉尘因截留、惯性碰撞、静电和分散等作电和分散等作 用，在滤袋外用，在滤袋外表构成粉尘层，常称为粉层表构成粉尘层，常称为粉层初层初层l新颖滤料的除尘效率较低新颖滤料的除尘效率较低l粉尘初层构成后，成为袋式粉尘初层构成后，成为袋式除尘器的主要过滤层，提高除尘器的主要过滤层，提高了除尘效率了除尘效率袋式除尘器的任务原理袋式除尘器的任务原理l随着粉随着粉尘在在滤袋上袋上积聚，聚，滤袈两袈两侧的的压力差增大，力差增大，会把已附在会把已附在滤料上的
4、料上的细小粉小粉尘挤压过去，使除去，使除尘效率下降效率下降l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置气体量置气体量显著下降，因此除著下降，因此除尘器阻力到达一定数器阻力到达一定数值后，要后，要及及时清灰清灰l清灰不清灰不应破坏粉破坏粉尘初初层袋式除尘器的任务原理袋式除尘器的任务原理袋式除尘器的分级效率曲线袋式除尘器的分级效率曲线 袋式除尘器除尘效率的影响要素袋式除尘器除尘效率的影响要素粉粉尘负荷荷过滤速度速度烟气烟气实践体践体积流量与流量与滤布面布面积之比，也称气布比之比，也称气布比过滤速度是一个重要的技速度是一个重要的技术经济目的。目的。选用高的用高的过滤速度，所需求的速度，
5、所需求的滤布面布面积小，除小，除尘器体器体积、占地面占地面积和一次投和一次投资等都会减小，但除等都会减小，但除尘器的器的压力力损失却会加大。失却会加大。普通来普通来讲，除，除尘效率随效率随过滤速度添加而下降速度添加而下降过滤速度的速度的选取取还与与滤料种料种类和清灰方式有关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l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 袋式除尘器的压力损失袋式除尘器的压力损失 l压力损失：重要的技术经济目的，不仅决议着能量耗费，而且决议着除尘效率和清灰间隔时间等 袋式除尘器的压力损失袋式除尘器的压力损失l浸
6、透率K是堆积粉尘层性质，如孔隙率、比外表积、孔隙大小分布和粉尘粒径分布等的函数l对于给定的滤料和操作条件，滤料的压力损失 根本上是一个常数l经过袋式除尘器的压力损失主要由 决议袋式除尘器的压力损失袋式除尘器的压力损失l在时间在时间t t内，堆积在滤袋上的粉尘质量内，堆积在滤袋上的粉尘质量m m可以表示为可以表示为l因此因此l粉尘层的压力损失粉尘层的压力损失l令令 ，定义为颗粒层的比阻力系数，因此，定义为颗粒层的比阻力系数，因此袋式除尘器的压力损失袋式除尘器的压力损失 对于给定的烟气特征和粉尘层浸透率，对于给定的烟气特征和粉尘层浸透率， 与粉尘浓度与粉尘浓度C C和过滤和过滤时间时间t t成线性
7、关系，而与过滤速度的平方成正比成线性关系，而与过滤速度的平方成正比粉尘的比阻力系数粉尘的比阻力系数袋式除尘器的压力损失袋式除尘器的压力损失l过滤阻力与粉尘负荷过滤阻力与粉尘负荷 袋式除尘器的滤料袋式除尘器的滤料l对滤料的要求料的要求l容容尘量大、吸湿性小、效率高、阻力低量大、吸湿性小、效率高、阻力低l运用寿命运用寿命长，耐温、耐磨、耐腐，耐温、耐磨、耐腐蚀、机械、机械强度度l外表光滑的外表光滑的滤料容料容尘量小，清灰方便，适用于量小，清灰方便，适用于含含尘浓度低、粘性大的粉度低、粘性大的粉尘，采用的，采用的过滤速度速度不宜不宜过高高l外表起毛外表起毛绒的的滤料容料容尘量大，粉量大，粉尘能深化能
8、深化滤料内部，可以采用料内部，可以采用较高的高的过滤速度，但必需速度，但必需及及时清灰清灰 袋式除尘器的滤料袋式除尘器的滤料l滤料种料种类 l按按滤料材料材质分分l天然天然纤维l棉毛棉毛织物，适于无腐物，适于无腐蚀、350350360K360K以下气体以下气体l无机无机纤维l主要指玻璃主要指玻璃纤维，化学，化学稳定性好，耐高温；定性好，耐高温；质地脆地脆l合成合成纤维l性能各异，性能各异，满足不同需求，足不同需求，扩展除展除尘器的运用器的运用领域域袋式除尘器的滤料袋式除尘器的滤料l滤料种类滤料种类 l按滤料构造分按滤料构造分l滤布编织物滤布编织物l毛毡毛毡l工艺简单；致密，除尘效率高；容尘量小
9、，易工艺简单；致密，除尘效率高；容尘量小，易于清灰于清灰袋式除尘器的滤料袋式除尘器的滤料滤料称号滤料称号直径直径/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强度长期长期最高最高棉织物植棉织物植物短纤维物短纤维10203483583688很差很差稍好稍好1蚕丝动物蚕丝动物长纤维长纤维183533633731622羊毛动物羊毛动物短纤维短纤维5153533633731015稍好稍好很差很差0.4尼龙尼龙3483583684.04.5稍好稍好好好2.5奥纶奥纶3984084236好好差差1.6涤纶聚脂涤纶聚脂4134336.5好好差差1.6玻璃纤维玻璃纤维用硅酮树脂用硅酮树脂处
10、置处置585234.0好好差差1芳香族聚酰芳香族聚酰胺诺梅克胺诺梅克斯斯4935334.55.0差差好好2.5聚四氟乙烯聚四氟乙烯4935230很好很好很好很好2.5袋式除尘器的清灰袋式除尘器的清灰 l清灰是袋式除尘器运转中非常重要的一环，多数袋式除尘器是按清灰方式命名和分类的l常用的清灰方式有三种l机械振动式 l逆气流清灰l脉冲喷吹清灰袋式除尘器的清灰袋式除尘器的清灰l机械振动清灰 l机械振动袋式除尘器的过滤风速普通取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l机械振动清灰l此类型袋式除尘器的优点是任务性能稳定，清灰效果较好l缺陷是滤袋常受机械力作用
11、，损坏较快，滤袋检修与改换任务量大清清 洁洁 气气体出口体出口灰斗灰斗滤袋滤袋清清 洁洁 气气体一侧体一侧含含 尘尘 气气体入口体入口固固 定定 孔孔板板典型机械振动式布袋除尘器典型机械振动式布袋除尘器袋式除尘器的清灰袋式除尘器的清灰l逆气流清灰 l过滤风速普通为0.52.0m/min，压力损失控制范围10001500Pa l这种清灰方式的除尘器构造简单，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l脉冲喷吹清灰 l利用47atm的紧缩空气反吹，紧缩空气的脉冲产生冲击波，使滤袋振动，粉尘层零落l必需选择适当压力的紧缩空气和适当的脉冲继续时间
12、通常为0.1一0.2sl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l脉冲喷吹清灰清洁气体清洁气体脉脉冲冲气气体体集流箱集流箱脉冲管脉冲管滤袋滤袋含尘气体入口含尘气体入口隔膜阀隔膜阀管板管板进气栅板进气栅板支撑框支撑框典型脉冲喷灰式布袋除尘器典型脉冲喷灰式布袋除尘器袋式除尘器的清灰袋式除尘器的清灰l脉冲喷吹清灰 l脉冲喷吹耗用紧缩空气量l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，运转平安可靠袋式除尘器的选择、设计和运用袋式除尘器的选择、设计和运用l设计流程l选择过滤介质：与温度和气体与粉尘的其他
13、性质相顺应l选择清灰方式：与滤布相顺应l计算气布比l计算穿透率l计算需求的过滤面积和袋室数目l提出风机和管道的技术要求l经济核算袋式除尘器的选择、设计和运用袋式除尘器的选择、设计和运用 l选择与设计 l1选定除尘器型式、滤料及清灰方式l根据对除尘效率的要求、厂房面积、投资和设备定货的情况等，选定除尘器类型l根据含尘气体特性，选择适宜的滤料l根据除尘器型式、滤料种类、气体含尘浓度、允许的压力损失等便可初步确定清灰方式袋式除尘器的选择、设计和运用袋式除尘器的选择、设计和运用l选择与设计l清灰方式运用运用气布比气布比主要清灰方式主要清灰方式主要滤布种类主要滤布种类粉尘粉尘粒径粒径密度密度谷物加工谷物
14、加工1214RAF大大低低石灰石采石场石灰石采石场68PJF大大中中氧化铅氧化铅1.52SW小小高高煤飞灰采暖锅炉煤飞灰采暖锅炉23RAW小小中中煤飞灰工业锅炉煤飞灰工业锅炉45PJW/F中中中中水泥窑炉水泥窑炉23RAW中中中中注：注：RA空气反吹；空气反吹；PJ脉冲脉冲喷吹；吹；S振打清灰；振打清灰；F毡制；毡制；W纺织袋式除尘器的选择、设计和运用袋式除尘器的选择、设计和运用l选择与设计l滤料的比较 滤料滤料相对费用相对费用/US$温度温度/聚酯聚酯6275诺梅克斯诺梅克斯14400特氟隆特氟隆45450玻璃纤维布玻璃纤维布25500Hugglas30500*除玻璃纤维布除玻璃纤维布(G/
15、C=2:1)外外,假定假定G/C=5:1袋式除尘器的选择、设计和运用袋式除尘器的选择、设计和运用l选择与设计l气布比对穿透率的影响某工业锅炉除尘器气布比与穿透率的关系某工业锅炉除尘器气布比与穿透率的关系某小型民用锅炉除尘器气布比与穿透率的关系某小型民用锅炉除尘器气布比与穿透率的关系袋式除尘器的选择、设计和运用袋式除尘器的选择、设计和运用l选择与设计l2计算过滤面积l 普通情况下的过滤气速归纳如下l简易清灰: vF=0.200.75m/minl机械振动清灰: vF=1.02.0m/minl逆气流反吹清灰: vF=0.52.0m/minl脉冲喷吹清灰: vF=2.04.0m/min袋式除尘器的选择
16、、设计和运用袋式除尘器的选择、设计和运用l选择与设计l3除尘器设计l确定滤袋尺寸:直径d和高度ll计算每条滤袋面积:a=dl l计算滤袋条数:n=A/al在滤袋条数多时，根据清灰方式及运转条件将滤袋分成假设干组，每组内相邻两滤袋之间的净距普通取5070mm袋式除尘器的选择、设计和运用袋式除尘器的选择、设计和运用l运用l袋式除尘器作为一种高效除尘器，广泛用于各种工业部门的尾气除尘l比电除尘器构造简单、投资省、运转稳定，可以回收高比电阻粉尘l与文丘里洗涤器相此，动力耗费小，回收的干粉尘便于综合利用l对于微细的枯燥粉尘，采用袋式除尘器捕集是适宜 袋式除尘器的选择、设计和运用袋式除尘器的选择、设计和运
17、用袋式除尘器和静电除尘器对细粒子的捕集性能比较袋式除尘器的测定袋式除尘器的测定 l测定除尘器的性能l穿透性l压力损失：U型管压力计l丈量位置：系统的总压降为风机技术条件所需求l法兰盘衔接袋滤器的压降l滤袋两侧的压降l滤袋出现孔洞时的检验l对滤袋或小块过滤介质进展测试l透气性l耐腐蚀性l抗张实验等袋式除尘器的运转袋式除尘器的运转 l最正确操作 最正确费用，即长期的最低费用 建立投资费用建立投资费用运转费用运转费用工程工程投资比例投资比例/%工程工程所占比例所占比例/%袋滤室袋滤室33.6电力电力15.6管道管道27.3劳务劳务39.0基建和安装基建和安装11.8厂内杂项开支厂内杂项开支32.5风
18、机和马达风机和马达10.5滤布滤布13.0处置设备处置设备4.2设计设计4.2试车试车4.2测试仪表测试仪表2.1运输费运输费2.1袋式除尘器的运转袋式除尘器的运转l费用与清灰频率之间的关系颗粒层除尘器颗粒层除尘器 l颗粒层除尘器是利用颗粒状物料 如硅石、砾石、焦炭等作填料层的一种内部过滤式除尘安装l颗粒层除尘器的除尘机理与袋式除尘器类似，主要靠惯性碰撞、截留及分散作用等第五节第五节 除尘器选择与开展除尘器选择与开展 l除尘器的比较某规范粉尘的粒径分布某规范粉尘的粒径分布除尘器的比较除尘器的比较l续1各种除尘器的对规范粉尘的除尘效率各种除尘器的对规范粉尘的除尘效率除尘器的比较除尘器的比较l续2
19、费用与除尘效率的关系费用与除尘效率的关系除尘器的比较除尘器的比较费用用与与除除尘效效率率的的关关系系l续31.Inertialcollector10.Electronicprecipitator2.Mediumefficiencycyclone11.Irrigatedelectrostaticprecipitator3.Lowresistancecyclone12.Floodeddisc-lowenergy4.Highefficiencycyclone13.Floodeddisc-mediumenergy5.Impingementscrubber14.Venturi-mediumenergy6
20、.Selfinducedtower15.HighefficiencyESP7.Voidspraytower16.Venturi-highenergy8.Fluidizedbedscrubber17.Shakerfabricfilter9.Irrigatedtarget18ReversefabricfilterRepoducedbypermissionfromFiltration/Separation除尘器的比较除尘器的比较除除尘器器的的比比较除尘器的合理选择除尘器的合理选择l1.选用的除尘器必需满足排放规范规定的排放浓度l2.粉尘的物理性质对除尘器性能具有较大的影响除尘器称号除尘器称号全效率全
21、效率/不同粒径不同粒径m时的分的分级效率效率/055101020104444带挡板的沉降室带挡板的沉降室58.67.522438090普通的旋风除尘器普通的旋风除尘器65.31233578291长锥体旋风除尘器长锥体旋风除尘器84.240799299.5100喷淋塔喷淋塔94.5729698100100电除尘器电除尘器97.09094.59799.5100文丘里除文丘里除尘器器P7.5kPa99.59999.5100100100袋式除尘器袋式除尘器99.799.5100100100100除尘器的合理选择除尘器的合理选择除尘器的合理选择除尘器的合理选择3.气体的含尘浓度气体的含尘浓度较高时，在静
22、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需思索的要素高温、高湿气体不宜采用袋式除尘器烟气中同时含有SO2、NO等气态污染物，可以思索采用湿式除尘器，但是必需留意腐蚀问题5.选择除尘器时，必需同时思索捕集粉尘的处置问题除尘器的合理选择除尘器的合理选择6其他要素设备的位置，可利用的空间，环境条件设备的一次投资设备、安装和工程等以及操作和维修费用设备设备投资费用投资费用运转费用运转费用高效旋风除尘器高效旋风除尘器100100袋式除尘器袋式除尘器250250电除尘器电除尘器450150塔式洗涤器塔式洗涤器270260文丘里洗涤器文丘里洗涤器220500除尘设备的开展除尘设备的开展 l1.除尘设备趋向高效率l2.开展处置大烟气量的除尘设备l3.着重研讨提高现有高效除尘器的性能l4.开展新型除尘设备 l宽间距或脉冲高压电除尘器l环形喷吹袋式除尘器l顺气流喷吹袋式除尘器l带电水滴湿式洗涤器l带电袋式除尘器等l5.注重除尘机理及实际方面的研讨
