第三章除塵技術(shù)及裝置

1精選課件第三章除塵技術(shù)及裝置1精選課件本章要點(diǎn)掌握顆粒的粒徑及粒徑分布、粉塵的物理性質(zhì)、凈化裝置的性能、顆粒捕集的理論基礎(chǔ)。掌握機(jī)械式除塵：重力沉降室，旋風(fēng)除塵器捕集原理、壓力損失及除塵效率旋風(fēng)除塵器的分類及典型結(jié)構(gòu)，選型設(shè)計(jì)。掌握過濾式除塵：袋式除塵器的基本原理，濾料，結(jié)構(gòu)型式和性能，影響除塵效率的因素，壓力損失，選型設(shè)計(jì)。掌握電除塵：除塵過程及荷電機(jī)理，驅(qū)進(jìn)速度與捕集效率，影響電除塵效率的因素，電除塵器基本結(jié)構(gòu)型式及選用。

2精選課件本章要點(diǎn)掌握顆粒的粒徑及粒徑分布、粉塵的物理性質(zhì)、凈化裝一.除塵技術(shù)基礎(chǔ)

1.粉塵的物理性質(zhì)①密度：堆積密度

其中：為真密度②比表面積：m2/m3或m2/kg3精選課件一.除塵技術(shù)基礎(chǔ)

1.粉塵的物理性質(zhì)3精選課件4精選課件4精選課件以質(zhì)量為基準(zhǔn)定義的比表面積為③粉塵的浸潤(rùn)性若粉塵的含水量為mW(g)，干粉塵質(zhì)量為md(g)，則粉塵的含水率w(%)定義為：④粉塵的荷電性及導(dǎo)電性

粉塵導(dǎo)電

容積導(dǎo)電

表面導(dǎo)電

5精選課件容積導(dǎo)電表面導(dǎo)電5精選課件比電阻⑤粉塵的粘附性：粉塵彼此相互附著⑥粉塵的安息角與滑動(dòng)角⑦爆炸性：可燃性懸浮物在一定的濃度范圍內(nèi)會(huì)導(dǎo)致化學(xué)爆炸

2.粉塵粒徑及粒徑分布①單一粒徑6精選課件6精選課件單一粒徑投影徑長(zhǎng)徑

短徑定向粒徑dF

定向面積等分徑dM

幾何當(dāng)量徑

等投影面積徑dA:等體積徑dV等表面積徑

dS

體積表面積平均徑物理當(dāng)量徑空氣動(dòng)力直徑da斯托克斯直徑/沉降直徑dst篩分粒徑：20μm～12mm。

7精選課件投影徑長(zhǎng)徑短徑定向粒徑dF定向面積等分徑dM幾何當(dāng)量8精選課件8精選課件空氣動(dòng)力直徑da

指與被測(cè)粒子在空氣中的終端沉降速度相同、密度為1(g/cm3)的球的直徑，其單位用μm(g/cm3)1/2。斯托克斯直徑/沉降直徑dst9精選課件空氣動(dòng)力直徑da9精選課件②平均粒徑10精選課件②平均粒徑10精選課件3.粒徑分布

(1)粒徑分布的表示方法①相對(duì)頻數(shù)（或頻率）分布ΔD（%）②頻度分布f（%/μm）（%·μm-1）

11精選課件11精選課件③篩上累計(jì)分布R（%）

篩下累計(jì)分布

12精選課件③篩上累計(jì)分布R（%）12精選課件眾徑中位徑13精選課件眾徑中位徑13精選課件（2）分布函數(shù)

①正態(tài)分布(高斯分布)頻率密度函數(shù)為：

14精選課件14精選課件15精選課件15精選課件對(duì)數(shù)正態(tài)分布函數(shù)為：式中dg是幾何平均粒徑，并等于中位徑d50；σg是幾何標(biāo)準(zhǔn)差，有

粒徑分布遵從對(duì)數(shù)正態(tài)分布，則以質(zhì)量、個(gè)數(shù)和表面積表示的粒徑分布，皆遵從對(duì)數(shù)正態(tài)分布。在對(duì)數(shù)概率紙上代表這三種分布的直線互相平行。

16精選課件16精選課件17精選課件17精選課件

、、分別是以粒子的質(zhì)量、個(gè)數(shù)和表面積表示的對(duì)數(shù)正態(tài)分布的中位徑。長(zhǎng)度平均粒徑表面積平均粒徑體積平均粒徑積平均粒徑18精選課件18精選課件例3－1

某粉煤燃燒產(chǎn)生的飛灰的粒徑分布遵從對(duì)數(shù)正態(tài)分布，當(dāng)以質(zhì)量表示其粒徑分布時(shí)，中位徑為21.5μm，dp（D=15.87%）=9.8μm。試確定以及個(gè)數(shù)表示時(shí)對(duì)數(shù)正態(tài)分布函數(shù)的特征值和算術(shù)平均粒徑。解：對(duì)數(shù)正態(tài)分布函數(shù)的特征數(shù)是中位徑和幾何標(biāo)準(zhǔn)差。由圖3－5（圖中橫坐標(biāo)是對(duì)數(shù)坐標(biāo)）得，所以，19精選課件例3－1某粉煤燃燒產(chǎn)生的飛灰的粒徑分布遵從對(duì)數(shù)正態(tài)分布，由于對(duì)數(shù)正態(tài)分布以個(gè)數(shù)和質(zhì)量表示的幾何標(biāo)準(zhǔn)差相等，故即為以個(gè)數(shù)表示的幾何標(biāo)準(zhǔn)差。由式（3－28）得以個(gè)數(shù)表示的中位徑

μm由式（3－30）的算術(shù)平均粒徑

μm20精選課件由于對(duì)數(shù)正態(tài)分布以個(gè)數(shù)和質(zhì)量表示的幾何標(biāo)準(zhǔn)差相等，故即為以個(gè)③羅辛—拉姆勒分布(R-R分布)

適用于破碎、研磨、篩分過程中產(chǎn)生的細(xì)粒子及分布很廣的各種粉塵21精選課件21精選課件4.除塵裝置的性質(zhì)（1）總捕集效率

入口氣體流量為Qi（m3/s），污染物濃度為Ci(g/m3)，污染物流入量為Si（g/s）；凈化裝置的出口對(duì)應(yīng)Qo（m3/s），So（g/s）,Co(g/m3)。若凈化裝置捕集的污染物的量為Sc（g/s），則有總捕集效率：22精選課件22精選課件換算成標(biāo)準(zhǔn)態(tài)漏風(fēng)情況23精選課件換算成標(biāo)準(zhǔn)態(tài)漏風(fēng)情況23精選課件

…分別為第1，2，…，n個(gè)除塵器的除塵效率。(2)分級(jí)捕集效率粉塵流量為（g/s）,則粒徑為范圍內(nèi)的顆粒的分級(jí)效率為（％）。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為若以（g/s）表示在范圍內(nèi)的出口粉塵流量，則粒徑為范圍內(nèi)的顆粒的分級(jí)通過率為

24精選課件24精選課件除塵器總效率和分級(jí)效率的關(guān)系式其中，是相對(duì)頻數(shù)（3）除塵裝置的壓力損失

25精選課件25精選課件（4）除塵裝置的分類及其性能比較

26精選課件（4）除塵裝置的分類及其性能比較26精選課件27精選課件27精選課件二.機(jī)械式除塵器

1.重力沉降室特性：構(gòu)造簡(jiǎn)單、造價(jià)低、耗能小、便于維護(hù)管理；可以處理高溫氣體（煙氣溫度350～550℃）；阻力50～130Pa；除塵效率40～60％；去除大于40～50μm的大顆粒；作為預(yù)除塵器使用。

①分類水平氣流沉降室

垂直氣流沉降室

28精選課件二.機(jī)械式除塵器

1.重力沉降室水平氣流沉降室垂直氣流沉降29精選課件29精選課件（a）屋頂式沉降室擴(kuò)大煙管式沉降室

帶有錐型導(dǎo)流器的擴(kuò)大煙管式沉降室30精選課件（a）屋頂式沉降室擴(kuò)大煙管式沉降室?guī)в绣F型導(dǎo)流器的擴(kuò)大煙②水平氣流沉降室的主要設(shè)計(jì)計(jì)算

沉降室內(nèi)氣體流速一般為0.2～2m/s。沉降室的高度(m)應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要而定。31精選課件②水平氣流沉降室的主要設(shè)計(jì)計(jì)算

沉降室內(nèi)氣體流速一般為0.2Q

、v

L

H

要使粒徑為dp(m)的塵粒在沉降室中全部沉降下來，必須保證

即不同粒徑的塵粒的沉降速度可按斯托克斯公式計(jì)算

32精選課件Q、vLH要使粒徑為dp(m)的塵粒在沉降室中全部沉因?yàn)?gt;>

這種沉降室對(duì)各種不同粒徑塵粒

(m)的分級(jí)除塵效率按下式求得由上式可見，要提高沉降室的捕集效率，可從三個(gè)方面入手：(1)降低室內(nèi)氣體流速v；(2)降低沉降室高度H；(3)增加沉降室長(zhǎng)度L。33精選課件因?yàn)?gt;>這種沉降室對(duì)各種不同粒徑塵粒(m)的分級(jí)除塵效率34精選課件34精選課件為提高除塵效率，可降低沉降室的高度，在沉降室中裝許多水平隔板，形成一層層氣流通道，就是多層沉降室35精選課件為提高除塵效率，可降低沉降室的高度，在沉降室中裝許多水平隔板n塊隔板將高度為的沉降室分為個(gè)n+1個(gè)通道：由上分析得知，多層沉降室的分級(jí)效率比單層沉降室的效率高（n+1）倍，而能捕集的最小粒徑比單層沉降室小倍沉降室分層越多，除塵效果就越好，但必須使各層隔板間氣流分布均勻。同時(shí)，分層越多，清理集灰也越困難。36精選課件n塊隔板將高度為的沉降室分為個(gè)n+1個(gè)通道：由上分析得知，例3－3在設(shè)計(jì)一個(gè)鍋爐煙氣重力沉降室，已知煙氣量Q＝2800m3/h，煙氣溫度ts=150℃，煙氣真密度ρp=2100Kg/m3（忽略氣體密度），煙氣粘度μg=2.4×10-5Pa·s。要求能去除dp≥30μm的煙塵。37精選課件例3－3在設(shè)計(jì)一個(gè)鍋爐煙氣重力沉降室，已知煙氣量Q＝2800解：由式（3－56）得取沉降室內(nèi)流速為0.25m/s，沉降室高度為1.5m，則沉降室的長(zhǎng)度m由于沉降室的長(zhǎng)度過長(zhǎng)，可采用三層水平隔板，即四層沉降室，取每層高m，總高調(diào)整為1.6m，則此時(shí)所需沉降室的長(zhǎng)度為38精選課件解：由式（3－56）得38精選課件若取沉降室長(zhǎng)度m，則沉降室寬度為

m因此，沉降室的尺寸為m，其能捕集的最小粒徑為也即28.6μm,小于30μm，滿足要求。由于設(shè)置了三層隔板，每層氣量應(yīng)為Q/4，用q表示，則

（m3/h）

39精選課件若取沉降室長(zhǎng)度m，則沉降室寬度為39精選課件2.慣性除塵器慣性除塵器是使含塵氣體沖擊在擋板上，氣流急劇地改變方向，借助粉塵粒子的慣性作用使其與氣流分離并被捕集的一種裝置。對(duì)慣性除塵器，若氣體在管道內(nèi)流速為10m/s，而在其擴(kuò)大部分的流速為1m/s，則對(duì)25～30μm以上的塵粒，除塵效率一般可達(dá)65～85％?？偟膩碇v，慣性除塵器的除塵效率一般為50～70％，阻力一般為150～700Pa。由于慣性除塵器的除塵效率較低，一般只作為預(yù)除塵器用。慣性除塵器可用于處理高溫含塵氣體，能直接安裝在風(fēng)道上。含塵氣體在沖擊或方向轉(zhuǎn)變前的速度越高，方向轉(zhuǎn)變的曲率半徑越小時(shí)，其除塵效率越高，但阻力也隨之增大。為了提高效率，可以在擋板上淋水，形成水膜，這就是濕式慣性除塵器。40精選課件2.慣性除塵器慣性除塵器是使含塵氣體沖擊在擋板上，氣流急劇地慣性除塵器41精選課件慣性除塵器41精選課件

沖擊式結(jié)構(gòu)

反轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu)

彎管型

百葉窗型

多層隔板塔型

分類42精選課件沖擊式結(jié)構(gòu)反轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu)彎管型百葉窗型多層隔板塔型分類43精選課件43精選課件彎管型百葉窗型多層隔板塔型44精選課件彎管型百葉窗型多層隔板塔型44精選課件3.旋風(fēng)除塵器旋風(fēng)除塵器是使含塵氣體作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，利用離心力作用將塵粒從氣流中分離并捕集下來的裝置。它歷史悠久、應(yīng)用廣泛、型式繁多、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、沒有運(yùn)動(dòng)部件、造價(jià)便宜、維護(hù)管理方便，除塵效率一般達(dá)85％左右，高效的旋風(fēng)除塵器除塵效率可達(dá)90％左右。45精選課件3.旋風(fēng)除塵器旋風(fēng)除塵器是使含塵氣體作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，利用離心力作逆轉(zhuǎn)型

①分類結(jié)構(gòu)單管

多管

組合式

入口流向

軸向入口

逆轉(zhuǎn)型

正交型

切向入口

直入型蝸殼型46精選課件逆轉(zhuǎn)型①分類結(jié)構(gòu)單管多管組合式入口流向軸向入口47精選課件47精選課件48精選課件48精選課件②旋風(fēng)除塵器的設(shè)計(jì)計(jì)算

壓力損失

壓力損失系數(shù)見P118表3-11

49精選課件49精選課件

分割直徑

旋風(fēng)除塵器的分離性能是研究除塵效率的基礎(chǔ)。旋風(fēng)除塵器的效率與顆粒的直徑有關(guān)，直徑越大，效率越高。當(dāng)直徑大到某一值時(shí)，除塵效率可達(dá)100%，此時(shí)的顆粒直徑稱為臨界直徑；同樣除塵效率為50％時(shí)的顆粒直徑稱為分割直徑。分割直徑越小，表明除塵器的分離性能越好。在評(píng)價(jià)旋風(fēng)除塵器的分離性能時(shí)，往往多采用分割直徑。拉波爾經(jīng)驗(yàn)表達(dá)式：拉波爾（Lapple）根據(jù)轉(zhuǎn)圈理論，考慮氣流有效旋轉(zhuǎn)圈數(shù)Ne，提出了一個(gè)分割直徑的經(jīng)驗(yàn)表達(dá)式，即

此式適用于切線、螺旋和蝸殼式入口旋風(fēng)除塵器。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的旋風(fēng)除塵器，外旋流的有效圈數(shù)Ne為5～10圈。若無足夠資料時(shí)，可按下式近似計(jì)算

50精選課件分割直徑旋風(fēng)除塵器的分離性能是研究除塵效率的基礎(chǔ)。旋風(fēng)除根據(jù)假想圓筒理論池森龜鶴51精選課件根據(jù)假想圓筒理論池森龜鶴51精選課件旋風(fēng)除塵器的效率

則除塵器的總效率為52精選課件旋風(fēng)除塵器的效率

則除塵器的總效率為52精選課件旋風(fēng)除塵器的選擇設(shè)計(jì)收集設(shè)計(jì)資料

除塵器型式的選擇計(jì)算法

經(jīng)驗(yàn)法

53精選課件旋風(fēng)除塵器的選擇設(shè)計(jì)收集設(shè)計(jì)資料除塵器型式的選擇計(jì)算法計(jì)算法計(jì)算除塵效率確定結(jié)構(gòu)型式總除塵效率定型壓損確定結(jié)構(gòu)型式入口速度v入口面積定型經(jīng)驗(yàn)法54精選課件計(jì)算法確定結(jié)構(gòu)型式總除塵效率定型壓損確定結(jié)構(gòu)型式入口面例3－4某旋風(fēng)除塵器進(jìn)口寬度為b=0.21m，氣流在旋風(fēng)器內(nèi)旋轉(zhuǎn)4圈，入口氣速為15m/s,

ρρ=1700kg/m3.T=350K,載氣為空氣。試計(jì)算旋風(fēng)器的分割粒徑dc50

解：忽略空氣的密度，并從有關(guān)手冊(cè)中查的空氣在350K時(shí)的粘度Pa·s,則由式（3－65）得55精選課件例3－4某旋風(fēng)除塵器進(jìn)口寬度為b=0.21m，氣流在旋風(fēng)器例3－5用XLP/B-7.0型旋風(fēng)除塵器凈化20℃的含塵氣體，除塵器的進(jìn)口速度為v=15.2m/s，粉塵的真密度ρρ為kg/m3，求該旋風(fēng)除塵器的分割粒徑dc50。由XLP/B型旋風(fēng)除塵器國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)圖紙知，該除塵器的有關(guān)參數(shù)如下：D=0.7m,d=0.42m,h=0.42m,b=0.21m,A=0.0882m2,hi=2.81m。56精選課件例3－5用XLP/B-7.0型旋風(fēng)除塵器凈化20℃的含塵氣體解：外旋流速度分布指數(shù)n由式（3－69）計(jì)算未指明載氣性質(zhì)，近似按空氣處理，20℃時(shí)空氣的粘度Pa?s。由式（3－68）得若按式（3－70）計(jì)算，則得57精選課件解：外旋流速度分布指數(shù)n由式（3－69）計(jì)算57精選課件可見，按式（3－70）的計(jì)算結(jié)果比按式（3－68）的結(jié)果大60％，原因在于兩式的推導(dǎo)條件不同。58精選課件可見，按式（3－70）的計(jì)算結(jié)果比按式（3－68）的結(jié)果大659精選課件59精選課件60精選課件60精選課件61精選課件61精選課件62精選課件62精選課件三.濕式除塵器濕式除塵器是用水或其他液體與含塵廢氣相互接觸，從而實(shí)現(xiàn)分離捕集粉塵粒子和吸收有害氣體的裝置，它主要是利用液網(wǎng)、液膜或液滴來去除廢氣中的塵粒，并兼?zhèn)湮沼泻怏w的作用。濕式除塵器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耗用鋼材少、投資低、運(yùn)行安全等特點(diǎn)，已得到廣泛應(yīng)用。63精選課件三.濕式除塵器濕式除塵器是用水或其他液體與含塵廢氣相互接觸，優(yōu)點(diǎn)：①效率高②可以處理高溫、高濕、高比阻、易燃和易爆的含塵氣體③除塵、冷卻和凈化缺點(diǎn)：①二次污染②有腐蝕性的氣態(tài)污染物腐蝕設(shè)備③不適于憎水性和水硬性粉塵④容易凍結(jié)⑤能耗大64精選課件優(yōu)點(diǎn)：①效率高64精選課件1.分類濕式除塵器按能耗

低能耗除塵器高能耗除塵器：噴霧除塵器

水膜除塵器

文丘里除塵器

按凈化機(jī)理

重力噴霧除塵器旋風(fēng)水膜除塵器貯水式?jīng)_擊水浴除塵器板式塔除塵器填料塔除塵器文丘里除塵器機(jī)械動(dòng)力洗滌除塵器65精選課件1.分類按能耗低能耗除塵器高能耗除塵器：噴霧除塵器水膜除主要的濕式除塵器的性能和操作范圍

除塵器名稱氣體流速(m/s)液氣比(l/m3)壓力損失(Pa)分割直徑(μm)旋風(fēng)水膜除塵器文丘里除塵器噴淋除塵器自激噴霧除塵器填料塔除塵器沖擊式除塵器15～4560～900.1～210～200.5～110～200.5～1.50.3～1.52～30.07～0.152～310～50500～15005000～20000100～300800～20001000～25000～1501.00.13.03.01.00.266精選課件主要的濕式除塵器的性能和操作范圍

旋風(fēng)水膜除塵器15～452.濕式除塵的原理

慣性碰撞

主要作用:

攔截原理

擴(kuò)散

次要作用:熱泳

靜電67精選課件67精選課件

3.濕式除塵器的除塵效率濕式除塵器的總能量消耗濕式除塵器的總效率

值見P132表3-1568精選課件3.濕式除塵器的除濕式除塵器分級(jí)通過率Pd

其中，空氣動(dòng)力直徑濕式除塵器的總通過率

空氣動(dòng)力分割粒徑與實(shí)際分割粒徑的關(guān)系為

69精選課件濕式除塵器分級(jí)通過率Pd69精選課件例3－6設(shè)粉塵的幾何平均粒徑μm(為空氣動(dòng)力中位徑)，kg/m3,幾何標(biāo)準(zhǔn)差，要求通過率。如果使用的填料塔、篩板塔或者文丘里洗滌器之類的濕式除塵器，在293K和1大氣壓下求其分割粒徑。

解：由圖（3－28）查得時(shí)得，則μmA.先不考慮肯寧漢修正系數(shù)，按計(jì)算得μm；考慮肯寧漢修正系數(shù)以后，將小于0.52μm。估計(jì)

μm，帶入（3—73）中，得，則μm。70精選課件例3－6設(shè)粉塵的幾何平均粒徑濕式除塵器的壓降在兩相流動(dòng)接觸區(qū)內(nèi)的流體阻力為4.各種濕式除塵器

類型有立式、臥式、管式、中央噴水和同心圓旋風(fēng)水膜以及斜棒式洗滌柵水膜除塵器等。71精選課件71精選課件（1）水膜除塵器①立式旋風(fēng)水膜除塵器a.CLS型旋風(fēng)水膜除塵器基本參數(shù)：入口最大允許濃度為2g/m3

液氣比為0.1～0.3L/m3(氣)入口速度一般范圍為15～22m／s筒體高度一般不大于5倍筒體直徑凈化效率隨筒體直徑減小，隨筒體高度增加而提高。72精選課件（1）水膜除塵器72精選課件

b.麻石水膜除塵器麻石水膜除塵器主要性能參數(shù)表

型號(hào)

煙氣量(m3/h)質(zhì)量(t)

進(jìn)口煙氣速度(m/s)15182022MCLS—1.30MCLS—1.60MCLS—1.75MCLS—1.85MCLS—2.50MCLS—3.10MCLS—4.0023200272002950037800756001040001080002780032600345004530091000125000126000309003630039400504001010013870014400034000395004340055600111000—15800033.341.5—47.3——243.7阻力(Pa)57984310301246—73精選課件麻石水膜除塵器主要性能參數(shù)表煙氣量(麻石水膜除塵器的結(jié)構(gòu)圖74精選課件麻石水膜除塵器的結(jié)構(gòu)圖74精選課件

②臥式旋風(fēng)水膜除塵器基本參數(shù)煙氣流速以8～18m/s除塵器的壓力損失約為300～1000Pa內(nèi)筒與外殼直徑比以1:3為宜液氣比一般為0.06～0.15L/m3,氣體流量±20％左右水位高度應(yīng)以80～150mm75精選課件75精選課件76精選課件76精選課件③管式水膜除塵器基本參數(shù)：液氣比0.25L/m3

管束單根長(zhǎng)度以不超過2m自然引風(fēng)：煙氣流速3m/s機(jī)械引風(fēng)：流速可取5m/s

77精選課件77精選課件78精選課件78精選課件文丘里除塵器

79精選課件文丘里除塵器79精選課件①分類圓形

形狀

矩形定徑文氏管喉管構(gòu)造文丘里除塵器水霧化方式調(diào)徑文氏管預(yù)霧化文氏管不預(yù)霧化文氏管

供水方式徑向內(nèi)噴

徑向外噴

軸向噴霧

溢流供水

80精選課件調(diào)徑文氏管預(yù)霧化文氏管不預(yù)霧化文氏管供水方式徑向內(nèi)噴②基本參數(shù)

進(jìn)口管徑D1

流速取15～22m/s

出口管徑D2流速取18～22m/s喉管截面積與進(jìn)口管截面積之比1：4除塵中喉管內(nèi)氣流速度u0

40～120m/s亞微米的塵粒u0

80～120m/s凈化較粗塵粒u060～90m/s氣體吸收u020～30m/s喉管長(zhǎng)度L0

200～350mm收縮管的收縮角θ1

23°～30°擴(kuò)散管的擴(kuò)散角θ6°～7°81精選課件81精選課件③文丘里除塵器的設(shè)計(jì)與計(jì)算

82精選課件③文丘里除塵器的設(shè)計(jì)與計(jì)算82精選課件③文丘里除塵器的設(shè)計(jì)與計(jì)算

收縮管進(jìn)氣端的截面積擴(kuò)張管出氣端的截面積

83精選課件③文丘里除塵器的設(shè)計(jì)與計(jì)算

收縮管進(jìn)氣端的截面積83精選課③文丘里除塵器的設(shè)計(jì)與計(jì)算

喉管截面積圓形收縮管和擴(kuò)張管的長(zhǎng)度

84精選課件③文丘里除塵器的設(shè)計(jì)與計(jì)算

喉管截面積84精選課件③文丘里除塵器的設(shè)計(jì)與計(jì)算

矩形文丘里管的收縮管長(zhǎng)度

85精選課件③文丘里除塵器的設(shè)計(jì)與計(jì)算

矩形文丘里管的收縮管長(zhǎng)度85③文丘里除塵器的設(shè)計(jì)與計(jì)算

矩形文丘里管擴(kuò)張管的長(zhǎng)度，取下列兩式計(jì)算的最大值86精選課件③文丘里除塵器的設(shè)計(jì)與計(jì)算

矩形文丘里管擴(kuò)張管的長(zhǎng)度，取下文丘里除塵器的除塵效率

海思開斯(Hesketh)經(jīng)驗(yàn)公式

木村典夫文氏管的壓力損失87精選課件海思開斯(Hesketh)經(jīng)驗(yàn)公式木村典夫文氏管的壓力文丘里洗滌器通過率

5μm以下的粉塵粒子,海思開斯公式

88精選課件88精選課件④噴淋除塵器

89精選課件④噴淋除塵器

89精選課件④噴淋除塵器

粒徑小粒徑大90精選課件④噴淋除塵器

粒徑小粒徑大90精選課件逆流噴淋除塵器的效率

橫向錯(cuò)流噴淋除塵器的效率⑤自激噴霧除塵器

分類沖擊水浴除塵器

沖激式除塵器

91精選課件沖擊水浴除塵器沖激式除塵器91精選課件除塵器噴頭92精選課件除塵器噴頭92精選課件沖激式除塵器

沖激式除塵器

93精選課件沖激式除塵器沖激式除塵器93精選課件⑤板式塔除塵器94精選課件⑤板式塔除塵器94精選課件四.電除塵器

優(yōu)點(diǎn)：1.除塵效率99％以上2.能耗低3.氣流阻力小4.耐高溫

5.處理煙氣量大缺點(diǎn)：1.一次性投資費(fèi)用高2.占地面積較大95精選課件四.電除塵器

優(yōu)點(diǎn)：1.除塵效率99％以上95精選課件四.電除塵器3.除塵效率受粉塵比電阻等物理性質(zhì)限制4.不適宜直接凈化高濃度含塵氣體5.對(duì)制造和安裝質(zhì)量要求高96精選課件四.電除塵器3.除塵效率受粉塵比電阻等物理96精選電除塵過程示意圖＋97精選課件電除塵過程示意圖＋97精選課件98精選課件98精選課件（1）原理

①電暈放電和氣體電離

空氣中圓形極線上的起始電暈電場(chǎng)強(qiáng)度量的經(jīng)驗(yàn)公式

管式電除塵器內(nèi)任一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，起始電暈電壓99精選課件99精選課件板式電除塵器的起始電暈電壓例3－7管式電除塵器的放電極電暈線半徑1.0mm，集塵極管式直徑200mm。除塵運(yùn)行工況：壓力1.0×105Pa，溫度為150℃。試求該管式電除塵器的起始電暈場(chǎng)強(qiáng)和起始電暈電壓。100精選課件板式電除塵器的起始電暈電壓100精選課件解：先求由式（3－118），當(dāng)取時(shí)，求得起始電暈場(chǎng)強(qiáng)由式（3－120）得起始電暈電壓為VC=3.12×106×0.001×ln(0.1/0.001)=14.4×103V101精選課件解：先求由式（3－118），當(dāng)取時(shí)，求得起始工業(yè)上用電除塵器：負(fù)電暈放電型式空氣調(diào)節(jié)的小型電除塵器：正電暈放電

②粒子荷電

電場(chǎng)荷電

擴(kuò)散荷電

擴(kuò)散荷電電場(chǎng)荷電102精選課件電場(chǎng)荷電擴(kuò)散荷電擴(kuò)散荷電電場(chǎng)荷電102精選課件a.電場(chǎng)荷電單個(gè)球形顆粒的飽和荷電量粉塵粒子荷電量隨時(shí)間變化的關(guān)系式

其中在0.1~1秒內(nèi)，荷電率可達(dá)99%；qt/qs=0.5時(shí)，103精選課件a.電場(chǎng)荷電103精選課件例3－8

已知管式電除塵器的電暈電流mA/m,距離電暈線cm處的電場(chǎng)強(qiáng)度v/m試計(jì)算粒子荷電時(shí)間常數(shù)以及荷電率達(dá)到90％時(shí)所需的荷電時(shí)間。解：首先計(jì)算荷電時(shí)間常數(shù)。近似取離子的體電荷密度

因?yàn)榇霐?shù)值后得，

s荷電率時(shí)所需荷電時(shí)間為s104精選課件例3－8已知管式電除塵器的電暈電流mA/m,距離電暈線b.擴(kuò)散荷電c.電場(chǎng)荷電和擴(kuò)散荷電綜合作用③荷電粒子的遷移和捕集a.粒子驅(qū)進(jìn)速度105精選課件105精選課件b.捕集效率

德意希假定:含塵氣流為紊流狀態(tài),濃度和氣流分布均勻完全荷電忽略影響

進(jìn)口出口fdxvc+dcc?0LCiCoaω106精選課件進(jìn)口出口fdxvc+dcc?0LCiCoaω106精選課件在dt時(shí)間內(nèi)于dx空間捕集的粉塵量為

107精選課件在dt時(shí)間內(nèi)于dx空間捕集的粉塵量為107精選課件表3-19某些工業(yè)窯爐電除塵器的電場(chǎng)風(fēng)速和有效驅(qū)進(jìn)速度板式電除塵器

圓管式電除塵器

108精選課件板式電除塵器圓管式電除塵器108精選課件109精選課件109精選課件

例3－9在氣體壓力為101.325kPa，溫度為20℃條件下運(yùn)行的管式電除塵器，圓筒形集塵極直徑D=0.3m，管長(zhǎng)L=2.0m，氣體流量Q＝0.075m3/s,若集塵極附近的平均場(chǎng)強(qiáng)E=100Kv/m,粒徑為1.0μm的粉塵荷電量q=0.3×10－15。試計(jì)算粉塵的趨進(jìn)速度和捕集效率。

解：（1）計(jì)算粉塵的趨進(jìn)速度。在給定的條件下空氣的粘度系數(shù)Pa·s.肯寧漢系數(shù)

則按式（3－132）得（m/s）(2)按（3－137）計(jì)算捕集效率。集塵極的表面積m2110精選課件例3－9在氣體壓力為101.325kPa，溫度為20℃例3－10某鋼鐵廠90m2燒結(jié)機(jī)尾電除塵器的實(shí)測(cè)結(jié)果如下：電除塵器進(jìn)口含塵濃度為g/m3,出口含塵濃度為g/m3,進(jìn)口煙氣流量為m3/h(44.4m3/s)。該除塵器采用Z型板極和星型電暈線，斷面面積m2,集塵極總面積m2(二個(gè)電場(chǎng))。試參考以上數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)另一新建130m2燒結(jié)機(jī)尾的電除塵器，要求除塵效率工藝設(shè)計(jì)給出的總煙氣量111精選課件m2(二個(gè)電場(chǎng))。試參考以上數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)另一新建130m2燒結(jié)機(jī)

(m3/h)(即70m3/s).解：（1）根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算原電除塵器的除塵效率和有效趨進(jìn)速度。由式（3－141）得(s/m)

所以除塵器斷面風(fēng)速為m/s(2)設(shè)計(jì)新的電除塵器按要求的效率

和有效趨進(jìn)速度

112精選課件(m3/h)(即70m

m/s，求得（s/m）則所需的集塵極的總面積為(m2)若選取系列產(chǎn)品SHWB60時(shí)，則集塵極總面積為3743m2，其有效斷面積為63.3m2，此時(shí)電場(chǎng)風(fēng)速為（m）

113精選課件m/s，求得（s/m）則所需的（2）分類及結(jié)構(gòu)電除塵器集塵電極

管式電除塵器板式電除塵器

含塵氣流流動(dòng)方式

立式電除塵器

臥式電除塵器

電極在除塵器內(nèi)布置

單區(qū)電除塵器

雙區(qū)電除塵器清灰方式

干式電除塵器濕式電除塵器

集塵電極

管式電除塵器板式電除塵器

含塵氣流流動(dòng)方式

立式電除塵器

臥式電除塵器

電極在除塵器內(nèi)布置

單區(qū)電除塵器

雙區(qū)電除塵器清灰方式

干式電除塵器濕式電除塵器

114精選課件集塵電極管式電除塵器板式電除塵器含塵氣流流動(dòng)方式立式電電除塵器結(jié)構(gòu)高壓直流電源：最佳火花率50～100次／分鐘本體

電暈電極

集塵電極

清灰裝置

氣流分布裝置

外殼

115精選課件高壓直流電源：最佳火花率50～100次／分鐘本體電暈管式板式單區(qū)116精選課件管式板式單區(qū)116精選課件雙區(qū)117精選課件雙區(qū)117精選課件118精選課件118精選課件119精選課件119精選課件120精選課件120精選課件噴水干式121精選課件噴水干式121精選課件122精選課件122精選課件（3）電除塵器設(shè)計(jì)與選型

①集塵極面積

見各種工業(yè)粉塵的有效驅(qū)進(jìn)速度②電場(chǎng)段面面積

③集塵極的間距（2b）采用200～300mm放電極間距一般也采用200～300mm集塵極的排數(shù)

123精選課件123精選課件其中：B——電場(chǎng)斷面寬度，④電場(chǎng)長(zhǎng)度⑤工作電壓

124精選課件124精選課件125精選課件125精選課件126精選課件126精選課件127精選課件127精選課件五.過濾式除塵器

（1）分類過濾式除塵器濾料不同袋式除塵器

顆粒層除塵器

空氣過濾器捕獲的位置

內(nèi)部過濾除塵器

外部過濾除塵器

128精選課件五.過濾式除塵器

（1）分類濾料不同袋式除塵器顆粒層除塵129精選課件129精選課件（2）原理①篩濾作用

②慣性碰撞作用③攔截作用④擴(kuò)散作用⑤靜電作用⑥重力沉降作用

130精選課件130精選課件

各種捕集機(jī)理作用的粒度范圍序號(hào)機(jī)理粒度范圍風(fēng)速增高對(duì)機(jī)理效率的影響1攔截>1μm降低2慣性碰撞>1μm增高3擴(kuò)散<0.01~0.5μm降低4靜電<0.01~5μm降低5篩濾>過濾層微孔尺寸降低131精選課件各種捕集機(jī)理作（3）計(jì)算

①過濾速度

②除塵效率圓柱形纖維捕塵體圓球形捕塵體132精選課件132精選課件纖維過濾器的除塵效率顆粒層過濾器③過濾器的阻力計(jì)算結(jié)構(gòu)阻力損失一般為300～500Pa。133精選課件133精選課件

過濾除塵器的阻力

④清灰方式機(jī)械振打、反向射流、低壓反吹、大氣反吹和脈沖反吹等（4）袋式除塵器

優(yōu)點(diǎn)：效率高達(dá)99%干法捕集，尤適于高比電阻粉塵含塵氣體濃度變化對(duì)除塵效率和阻力影響不大運(yùn)行穩(wěn)定，維護(hù)簡(jiǎn)單缺點(diǎn)：不適于凈化含粘結(jié)和吸濕性強(qiáng)的含塵氣體，凈化時(shí)溫度不能低于露點(diǎn)溫度134精選課件134精選課件①分類濾袋截面形狀

圓筒形扁平形

進(jìn)氣口布置

上進(jìn)氣下進(jìn)氣

氣流通過方向內(nèi)濾式外濾式密閉否密閉式

敞開式清灰方式

簡(jiǎn)易清灰式

機(jī)械振動(dòng)清灰式

逆氣流反吹清灰式

氣環(huán)反吹清灰式脈沖噴吹清灰式

聯(lián)合清灰式

135精選課件濾袋截面形狀圓筒形扁平形進(jìn)氣口布置上進(jìn)氣下進(jìn)氣氣流②常用的袋式除塵器機(jī)械振動(dòng)清灰袋式除塵器脈沖噴吹袋式除塵器回轉(zhuǎn)反吹扁袋除塵器氣環(huán)反吹袋式除塵器組合式清灰袋式除塵器③袋式除塵器的選擇和設(shè)計(jì)選擇；1um左右的微粒

,不適用于凈化油霧、水霧、粘結(jié)性強(qiáng)和濕度高的粉塵。選擇相應(yīng)的耐溫、耐腐蝕、耐磨、抗爆等材質(zhì)的濾布。確定清灰方式；再依據(jù)清灰方式和清灰制度選定袋式除塵器。136精選課件136精選課件計(jì)算及設(shè)計(jì)總過濾面積振動(dòng)清灰逆氣流反吹清灰；氣環(huán)反吹清灰，脈沖噴吹清灰。濾袋數(shù)n

殼體設(shè)計(jì)

清灰設(shè)計(jì)粉塵輸送、回收及綜合系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等。137精選課件計(jì)算及設(shè)計(jì)137精選課件（5）顆粒層除塵器

優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修方便、耐高腐蝕、效率高、可處理易燃易爆及SO2等污染物。缺點(diǎn)：過濾氣速不高，阻力高捕集機(jī)理：慣性碰撞、攔截、布朗擴(kuò)散、重力沉降和靜電力138精選課件（5）顆粒層除塵器

優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修方便、耐高腐蝕、13（5）顆粒層除塵器

139精選課件（5）顆粒層除塵器

139精選課件六.除塵器應(yīng)用除塵器的分級(jí)效率除塵器名稱全效率（％）不同粒徑（μm）時(shí)的分級(jí)效率（％）0～55～1010～2020～44>44帶擋板的沉降室普通旋風(fēng)除塵器長(zhǎng)錐體旋風(fēng)除塵器噴淋塔電除塵器文丘里除塵器袋式除塵器58.665.384.294.597.099.599.77.5124072909999.52233799694.599.51004357929897100100808299.510099.51001009091100100100100100140精選課件六.除塵器應(yīng)用除塵器的分級(jí)效率除塵器名稱全效率（％）不同粒徑六.除塵器應(yīng)用141精選課件六.除塵器應(yīng)用141精選課件142精選課件142精選課件143精選課件143精選課件144精選課件144精選課件例題1已知某粉塵粒徑分布數(shù)據(jù)（見表）：（1）判斷該粉塵的粒徑分布是否符合對(duì)數(shù)正態(tài)分布；（2）如果符合，求其幾何標(biāo)準(zhǔn)差、質(zhì)量中位直徑、個(gè)數(shù)中位直徑、算術(shù)平均直徑及表面積-體積平均直徑。145精選課件例題1已知某粉塵粒徑分布數(shù)據(jù)（見表）：145精選課件表1146精選課件表1146精選課件解：（1）在對(duì)數(shù)正態(tài)坐標(biāo)紙上作出粒徑分布的篩下累積頻率分布曲線，如果為直線，該粉塵的粒徑分布符合對(duì)數(shù)正態(tài)分布。粒徑的篩下累積頻率見下表表2147精選課件解：（1）在對(duì)數(shù)正態(tài)坐標(biāo)紙上作出粒徑分布的篩下累積頻率分布（2）讀圖1，得：d84.1＝20．6μm；d50

＝11．2μm。所以幾何標(biāo)準(zhǔn)差：可見，粒子的粒徑分布符合對(duì)數(shù)正態(tài)分布質(zhì)量中位直徑：d50=11．2μm

個(gè)數(shù)中位直徑：NMD=3.67μm算術(shù)平均直徑：148精選課件（2）讀圖1，得：d84.1＝20．6μm；d50體積－表面積平均直徑149精選課件體積－表面積平均直徑149精選課件2對(duì)于上題中的粉塵，已知其真密度為1900kg／m，填充空隙率為0．7，試確定其比表面積（分別以質(zhì)量、凈體積和堆積體積表示）。解：以粉塵質(zhì)量表示的比表面積：以凈體積表示的比表面積：以堆積體積表示的比表面積150精選課件2對(duì)于上題中的粉塵，已知其真密度為1900kg／m，

5．2．3經(jīng)測(cè)定某城市大氣中的飄塵的質(zhì)量粒徑分布遵從對(duì)數(shù)正態(tài)分布規(guī)律。其中位直徑為d50

＝5．7μm，篩上累積分布R＝15．87％時(shí)，粒徑dp＝9．0

μm。試確定以個(gè)數(shù)表示時(shí)對(duì)數(shù)正態(tài)分布函數(shù)的中位徑幾何標(biāo)準(zhǔn)差和算術(shù)平均直徑。151精選課件5．2．3經(jīng)測(cè)定某城市大氣中的飄塵的質(zhì)量粒徑分布遵從對(duì)數(shù)解：對(duì)于服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布的粒子，以個(gè)數(shù)和質(zhì)量表示的粒徑分布函數(shù)的幾何標(biāo)準(zhǔn)美相等．所以：以個(gè)數(shù)表示的中位直徑：算術(shù)平均直徑152精選課件解：對(duì)于服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布的粒子，以個(gè)數(shù)和質(zhì)量表示的粒徑分布4.一組玻璃珠樣品的篩下累積頻率數(shù)據(jù)如表3所示。檢驗(yàn)這些數(shù)據(jù)是否符合對(duì)數(shù)正態(tài)分布，如果符合，確定MMD、NMD和；繪出表面積分布曲線。表3153精選課件4.一組玻璃珠樣品的篩下累積頻率數(shù)據(jù)如表3所示。檢驗(yàn)這些154精選課件154精選課件第三章除塵技術(shù)及裝置

155精選課件第三章除塵技術(shù)及裝置1精選課件本章要點(diǎn)掌握顆粒的粒徑及粒徑分布、粉塵的物理性質(zhì)、凈化裝置的性能、顆粒捕集的理論基礎(chǔ)。掌握機(jī)械式除塵：重力沉降室，旋風(fēng)除塵器捕集原理、壓力損失及除塵效率旋風(fēng)除塵器的分類及典型結(jié)構(gòu)，選型設(shè)計(jì)。掌握過濾式除塵：袋式除塵器的基本原理，濾料，結(jié)構(gòu)型式和性能，影響除塵效率的因素，壓力損失，選型設(shè)計(jì)。掌握電除塵：除塵過程及荷電機(jī)理，驅(qū)進(jìn)速度與捕集效率，影響電除塵效率的因素，電除塵器基本結(jié)構(gòu)型式及選用。

156精選課件本章要點(diǎn)掌握顆粒的粒徑及粒徑分布、粉塵的物理性質(zhì)、凈化裝一.除塵技術(shù)基礎(chǔ)

1.粉塵的物理性質(zhì)①密度：堆積密度

其中：為真密度②比表面積：m2/m3或m2/kg157精選課件一.除塵技術(shù)基礎(chǔ)

1.粉塵的物理性質(zhì)3精選課件158精選課件4精選課件以質(zhì)量為基準(zhǔn)定義的比表面積為③粉塵的浸潤(rùn)性若粉塵的含水量為mW(g)，干粉塵質(zhì)量為md(g)，則粉塵的含水率w(%)定義為：④粉塵的荷電性及導(dǎo)電性

粉塵導(dǎo)電

容積導(dǎo)電

表面導(dǎo)電

159精選課件容積導(dǎo)電表面導(dǎo)電5精選課件比電阻⑤粉塵的粘附性：粉塵彼此相互附著⑥粉塵的安息角與滑動(dòng)角⑦爆炸性：可燃性懸浮物在一定的濃度范圍內(nèi)會(huì)導(dǎo)致化學(xué)爆炸

2.粉塵粒徑及粒徑分布①單一粒徑160精選課件6精選課件單一粒徑投影徑長(zhǎng)徑

短徑定向粒徑dF

定向面積等分徑dM

幾何當(dāng)量徑

等投影面積徑dA:等體積徑dV等表面積徑

dS

體積表面積平均徑物理當(dāng)量徑空氣動(dòng)力直徑da斯托克斯直徑/沉降直徑dst篩分粒徑：20μm～12mm。

161精選課件投影徑長(zhǎng)徑短徑定向粒徑dF定向面積等分徑dM幾何當(dāng)量162精選課件8精選課件空氣動(dòng)力直徑da

指與被測(cè)粒子在空氣中的終端沉降速度相同、密度為1(g/cm3)的球的直徑，其單位用μm(g/cm3)1/2。斯托克斯直徑/沉降直徑dst163精選課件空氣動(dòng)力直徑da9精選課件②平均粒徑164精選課件②平均粒徑10精選課件3.粒徑分布

(1)粒徑分布的表示方法①相對(duì)頻數(shù)（或頻率）分布ΔD（%）②頻度分布f（%/μm）（%·μm-1）

165精選課件11精選課件③篩上累計(jì)分布R（%）

篩下累計(jì)分布

166精選課件③篩上累計(jì)分布R（%）12精選課件眾徑中位徑167精選課件眾徑中位徑13精選課件（2）分布函數(shù)

①正態(tài)分布(高斯分布)頻率密度函數(shù)為：

168精選課件14精選課件169精選課件15精選課件對(duì)數(shù)正態(tài)分布函數(shù)為：式中dg是幾何平均粒徑，并等于中位徑d50；σg是幾何標(biāo)準(zhǔn)差，有

粒徑分布遵從對(duì)數(shù)正態(tài)分布，則以質(zhì)量、個(gè)數(shù)和表面積表示的粒徑分布，皆遵從對(duì)數(shù)正態(tài)分布。在對(duì)數(shù)概率紙上代表這三種分布的直線互相平行。

170精選課件16精選課件171精選課件17精選課件

、、分別是以粒子的質(zhì)量、個(gè)數(shù)和表面積表示的對(duì)數(shù)正態(tài)分布的中位徑。長(zhǎng)度平均粒徑表面積平均粒徑體積平均粒徑積平均粒徑172精選課件18精選課件例3－1

某粉煤燃燒產(chǎn)生的飛灰的粒徑分布遵從對(duì)數(shù)正態(tài)分布，當(dāng)以質(zhì)量表示其粒徑分布時(shí)，中位徑為21.5μm，dp（D=15.87%）=9.8μm。試確定以及個(gè)數(shù)表示時(shí)對(duì)數(shù)正態(tài)分布函數(shù)的特征值和算術(shù)平均粒徑。解：對(duì)數(shù)正態(tài)分布函數(shù)的特征數(shù)是中位徑和幾何標(biāo)準(zhǔn)差。由圖3－5（圖中橫坐標(biāo)是對(duì)數(shù)坐標(biāo)）得，所以，173精選課件例3－1某粉煤燃燒產(chǎn)生的飛灰的粒徑分布遵從對(duì)數(shù)正態(tài)分布，由于對(duì)數(shù)正態(tài)分布以個(gè)數(shù)和質(zhì)量表示的幾何標(biāo)準(zhǔn)差相等，故即為以個(gè)數(shù)表示的幾何標(biāo)準(zhǔn)差。由式（3－28）得以個(gè)數(shù)表示的中位徑

μm由式（3－30）的算術(shù)平均粒徑

μm174精選課件由于對(duì)數(shù)正態(tài)分布以個(gè)數(shù)和質(zhì)量表示的幾何標(biāo)準(zhǔn)差相等，故即為以個(gè)③羅辛—拉姆勒分布(R-R分布)

適用于破碎、研磨、篩分過程中產(chǎn)生的細(xì)粒子及分布很廣的各種粉塵175精選課件21精選課件4.除塵裝置的性質(zhì)（1）總捕集效率

入口氣體流量為Qi（m3/s），污染物濃度為Ci(g/m3)，污染物流入量為Si（g/s）；凈化裝置的出口對(duì)應(yīng)Qo（m3/s），So（g/s）,Co(g/m3)。若凈化裝置捕集的污染物的量為Sc（g/s），則有總捕集效率：176精選課件22精選課件換算成標(biāo)準(zhǔn)態(tài)漏風(fēng)情況177精選課件換算成標(biāo)準(zhǔn)態(tài)漏風(fēng)情況23精選課件

…分別為第1，2，…，n個(gè)除塵器的除塵效率。(2)分級(jí)捕集效率粉塵流量為（g/s）,則粒徑為范圍內(nèi)的顆粒的分級(jí)效率為（％）。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為若以（g/s）表示在范圍內(nèi)的出口粉塵流量，則粒徑為范圍內(nèi)的顆粒的分級(jí)通過率為

178精選課件24精選課件除塵器總效率和分級(jí)效率的關(guān)系式其中，是相對(duì)頻數(shù)（3）除塵裝置的壓力損失

179精選課件25精選課件（4）除塵裝置的分類及其性能比較

180精選課件（4）除塵裝置的分類及其性能比較26精選課件181精選課件27精選課件二.機(jī)械式除塵器

1.重力沉降室特性：構(gòu)造簡(jiǎn)單、造價(jià)低、耗能小、便于維護(hù)管理；可以處理高溫氣體（煙氣溫度350～550℃）；阻力50～130Pa；除塵效率40～60％；去除大于40～50μm的大顆粒；作為預(yù)除塵器使用。

①分類水平氣流沉降室

垂直氣流沉降室

182精選課件二.機(jī)械式除塵器

1.重力沉降室水平氣流沉降室垂直氣流沉降183精選課件29精選課件（a）屋頂式沉降室擴(kuò)大煙管式沉降室

帶有錐型導(dǎo)流器的擴(kuò)大煙管式沉降室184精選課件（a）屋頂式沉降室擴(kuò)大煙管式沉降室?guī)в绣F型導(dǎo)流器的擴(kuò)大煙②水平氣流沉降室的主要設(shè)計(jì)計(jì)算

沉降室內(nèi)氣體流速一般為0.2～2m/s。沉降室的高度(m)應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要而定。185精選課件②水平氣流沉降室的主要設(shè)計(jì)計(jì)算

沉降室內(nèi)氣體流速一般為0.2Q

、v

L

H

要使粒徑為dp(m)的塵粒在沉降室中全部沉降下來，必須保證

即不同粒徑的塵粒的沉降速度可按斯托克斯公式計(jì)算

186精選課件Q、vLH要使粒徑為dp(m)的塵粒在沉降室中全部沉因?yàn)?gt;>

這種沉降室對(duì)各種不同粒徑塵粒

(m)的分級(jí)除塵效率按下式求得由上式可見，要提高沉降室的捕集效率，可從三個(gè)方面入手：(1)降低室內(nèi)氣體流速v；(2)降低沉降室高度H；(3)增加沉降室長(zhǎng)度L。187精選課件因?yàn)?gt;>這種沉降室對(duì)各種不同粒徑塵粒(m)的分級(jí)除塵效率188精選課件34精選課件為提高除塵效率，可降低沉降室的高度，在沉降室中裝許多水平隔板，形成一層層氣流通道，就是多層沉降室189精選課件為提高除塵效率，可降低沉降室的高度，在沉降室中裝許多水平隔板n塊隔板將高度為的沉降室分為個(gè)n+1個(gè)通道：由上分析得知，多層沉降室的分級(jí)效率比單層沉降室的效率高（n+1）倍，而能捕集的最小粒徑比單層沉降室小倍沉降室分層越多，除塵效果就越好，但必須使各層隔板間氣流分布均勻。同時(shí)，分層越多，清理集灰也越困難。190精選課件n塊隔板將高度為的沉降室分為個(gè)n+1個(gè)通道：由上分析得知，例3－3在設(shè)計(jì)一個(gè)鍋爐煙氣重力沉降室，已知煙氣量Q＝2800m3/h，煙氣溫度ts=150℃，煙氣真密度ρp=2100Kg/m3（忽略氣體密度），煙氣粘度μg=2.4×10-5Pa·s。要求能去除dp≥30μm的煙塵。191精選課件例3－3在設(shè)計(jì)一個(gè)鍋爐煙氣重力沉降室，已知煙氣量Q＝2800解：由式（3－56）得取沉降室內(nèi)流速為0.25m/s，沉降室高度為1.5m，則沉降室的長(zhǎng)度m由于沉降室的長(zhǎng)度過長(zhǎng)，可采用三層水平隔板，即四層沉降室，取每層高m，總高調(diào)整為1.6m，則此時(shí)所需沉降室的長(zhǎng)度為192精選課件解：由式（3－56）得38精選課件若取沉降室長(zhǎng)度m，則沉降室寬度為

m因此，沉降室的尺寸為m，其能捕集的最小粒徑為也即28.6μm,小于30μm，滿足要求。由于設(shè)置了三層隔板，每層氣量應(yīng)為Q/4，用q表示，則

（m3/h）

193精選課件若取沉降室長(zhǎng)度m，則沉降室寬度為39精選課件2.慣性除塵器慣性除塵器是使含塵氣體沖擊在擋板上，氣流急劇地改變方向，借助粉塵粒子的慣性作用使其與氣流分離并被捕集的一種裝置。對(duì)慣性除塵器，若氣體在管道內(nèi)流速為10m/s，而在其擴(kuò)大部分的流速為1m/s，則對(duì)25～30μm以上的塵粒，除塵效率一般可達(dá)65～85％?？偟膩碇v，慣性除塵器的除塵效率一般為50～70％，阻力一般為150～700Pa。由于慣性除塵器的除塵效率較低，一般只作為預(yù)除塵器用。慣性除塵器可用于處理高溫含塵氣體，能直接安裝在風(fēng)道上。含塵氣體在沖擊或方向轉(zhuǎn)變前的速度越高，方向轉(zhuǎn)變的曲率半徑越小時(shí)，其除塵效率越高，但阻力也隨之增大。為了提高效率，可以在擋板上淋水，形成水膜，這就是濕式慣性除塵器。194精選課件2.慣性除塵器慣性除塵器是使含塵氣體沖擊在擋板上，氣流急劇地慣性除塵器195精選課件慣性除塵器41精選課件

沖擊式結(jié)構(gòu)

反轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu)

彎管型

百葉窗型

多層隔板塔型

分類196精選課件沖擊式結(jié)構(gòu)反轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu)彎管型百葉窗型多層隔板塔型分類197精選課件43精選課件彎管型百葉窗型多層隔板塔型198精選課件彎管型百葉窗型多層隔板塔型44精選課件3.旋風(fēng)除塵器旋風(fēng)除塵器是使含塵氣體作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，利用離心力作用將塵粒從氣流中分離并捕集下來的裝置。它歷史悠久、應(yīng)用廣泛、型式繁多、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、沒有運(yùn)動(dòng)部件、造價(jià)便宜、維護(hù)管理方便，除塵效率一般達(dá)85％左右，高效的旋風(fēng)除塵器除塵效率可達(dá)90％左右。199精選課件3.旋風(fēng)除塵器旋風(fēng)除塵器是使含塵氣體作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，利用離心力作逆轉(zhuǎn)型

①分類結(jié)構(gòu)單管

多管

組合式

入口流向

軸向入口

逆轉(zhuǎn)型

正交型

切向入口

直入型蝸殼型200精選課件逆轉(zhuǎn)型①分類結(jié)構(gòu)單管多管組合式入口流向軸向入口201精選課件47精選課件202精選課件48精選課件②旋風(fēng)除塵器的設(shè)計(jì)計(jì)算

壓力損失

壓力損失系數(shù)見P118表3-11

203精選課件49精選課件

分割直徑

旋風(fēng)除塵器的分離性能是研究除塵效率的基礎(chǔ)。旋風(fēng)除塵器的效率與顆粒的直徑有關(guān)，直徑越大，效率越高。當(dāng)直徑大到某一值時(shí)，除塵效率可達(dá)100%，此時(shí)的顆粒直徑稱為臨界直徑；同樣除塵效率為50％時(shí)的顆粒直徑稱為分割直徑。分割直徑越小，表明除塵器的分離性能越好。在評(píng)價(jià)旋風(fēng)除塵器的分離性能時(shí)，往往多采用分割直徑。拉波爾經(jīng)驗(yàn)表達(dá)式：拉波爾（Lapple）根據(jù)轉(zhuǎn)圈理論，考慮氣流有效旋轉(zhuǎn)圈數(shù)Ne，提出了一個(gè)分割直徑的經(jīng)驗(yàn)表達(dá)式，即

此式適用于切線、螺旋和蝸殼式入口旋風(fēng)除塵器。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的旋風(fēng)除塵器，外旋流的有效圈數(shù)Ne為5～10圈。若無足夠資料時(shí)，可按下式近似計(jì)算

204精選課件分割直徑旋風(fēng)除塵器的分離性能是研究除塵效率的基礎(chǔ)。旋風(fēng)除根據(jù)假想圓筒理論池森龜鶴205精選課件根據(jù)假想圓筒理論池森龜鶴51精選課件旋風(fēng)除塵器的效率

則除塵器的總效率為206精選課件旋風(fēng)除塵器的效率

則除塵器的總效率為52精選課件旋風(fēng)除塵器的選擇設(shè)計(jì)收集設(shè)計(jì)資料

除塵器型式的選擇計(jì)算法

經(jīng)驗(yàn)法

207精選課件旋風(fēng)除塵器的選擇設(shè)計(jì)收集設(shè)計(jì)資料除塵器型式的選擇計(jì)算法計(jì)算法計(jì)算除塵效率確定結(jié)構(gòu)型式總除塵效率定型壓損確定結(jié)構(gòu)型式入口速度v入口面積定型經(jīng)驗(yàn)法208精選課件計(jì)算法確定結(jié)構(gòu)型式總除塵效率定型壓損確定結(jié)構(gòu)型式入口面例3－4某旋風(fēng)除塵器進(jìn)口寬度為b=0.21m，氣流在旋風(fēng)器內(nèi)旋轉(zhuǎn)4圈，入口氣速為15m/s,

ρρ=1700kg/m3.T=350K,載氣為空氣。試計(jì)算旋風(fēng)器的分割粒徑dc50

解：忽略空氣的密度，并從有關(guān)手冊(cè)中查的空氣在350K時(shí)的粘度Pa·s,則由式（3－65）得209精選課件例3－4某旋風(fēng)除塵器進(jìn)口寬度為b=0.21m，氣流在旋風(fēng)器例3－5用XLP/B-7.0型旋風(fēng)除塵器凈化20℃的含塵氣體，除塵器的進(jìn)口速度為v=15.2m/s，粉塵的真密度ρρ為kg/m3，求該旋風(fēng)除塵器的分割粒徑dc50。由XLP/B型旋風(fēng)除塵器國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)圖紙知，該除塵器的有關(guān)參數(shù)如下：D=0.7m,d=0.42m,h=0.42m,b=0.21m,A=0.0882m2,hi=2.81m。210精選課件例3－5用XLP/B-7.0型旋風(fēng)除塵器凈化20℃的含塵氣體解：外旋流速度分布指數(shù)n由式（3－69）計(jì)算未指明載氣性質(zhì)，近似按空氣處理，20℃時(shí)空氣的粘度Pa?s。由式（3－68）得若按式（3－70）計(jì)算，則得211精選課件解：外旋流速度分布指數(shù)n由式（3－69）計(jì)算57精選課件可見，按式（3－70）的計(jì)算結(jié)果比按式（3－68）的結(jié)果大60％，原因在于兩式的推導(dǎo)條件不同。212精選課件可見，按式（3－70）的計(jì)算結(jié)果比按式（3－68）的結(jié)果大6213精選課件59精選課件214精選課件60精選課件215精選課件61精選課件216精選課件62精選課件三.濕式除塵器濕式除塵器是用水或其他液體與含塵廢氣相互接觸，從而實(shí)現(xiàn)分離捕集粉塵粒子和吸收有害氣體的裝置，它主要是利用液網(wǎng)、液膜或液滴來去除廢氣中的塵粒，并兼?zhèn)湮沼泻怏w的作用。濕式除塵器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耗用鋼材少、投資低、運(yùn)行安全等特點(diǎn)，已得到廣泛應(yīng)用。217精選課件三.濕式除塵器濕式除塵器是用水或其他液體與含塵廢氣相互接觸，優(yōu)點(diǎn)：①效率高②可以處理高溫、高濕、高比阻、易燃和易爆的含塵氣體③除塵、冷卻和凈化缺點(diǎn)：①二次污染②有腐蝕性的氣態(tài)污染物腐蝕設(shè)備③不適于憎水性和水硬性粉塵④容易凍結(jié)⑤能耗大218精選課件優(yōu)點(diǎn)：①效率高64精選課件1.分類濕式除塵器按能耗

低能耗除塵器高能耗除塵器：噴霧除塵器

水膜除塵器

文丘里除塵器

按凈化機(jī)理

重力噴霧除塵器旋風(fēng)水膜除塵器貯水式?jīng)_擊水浴除塵器板式塔除塵器填料塔除塵器文丘里除塵器機(jī)械動(dòng)力洗滌除塵器219精選課件1.分類按能耗低能耗除塵器高能耗除塵器：噴霧除塵器水膜除主要的濕式除塵器的性能和操作范圍

除塵器名稱氣體流速(m/s)液氣比(l/m3)壓力損失(Pa)分割直徑(μm)旋風(fēng)水膜除塵器文丘里除塵器噴淋除塵器自激噴霧除塵器填料塔除塵器沖擊式除塵器15～4560～900.1～210～200.5～110～200.5～1.50.3～1.52～30.07～0.152～310～50500～15005000～20000100～300800～20001000～25000～1501.00.13.03.01.00.2220精選課件主要的濕式除塵器的性能和操作范圍

旋風(fēng)水膜除塵器15～452.濕式除塵的原理

慣性碰撞

主要作用:

攔截原理

擴(kuò)散

次要作用:熱泳

靜電221精選課件67精選課件

3.濕式除塵器的除塵效率濕式除塵器的總能量消耗濕式除塵器的總效率

值見P132表3-15222精選課件3.濕式除塵器的除濕式除塵器分級(jí)通過率Pd

其中，空氣動(dòng)力直徑濕式除塵器的總通過率

空氣動(dòng)力分割粒徑與實(shí)際分割粒徑的關(guān)系為

223精選課件濕式除塵器分級(jí)通過率Pd69精選課件例3－6設(shè)粉塵的幾何平均粒徑μm(為空氣動(dòng)力中位徑)，kg/m3,幾何標(biāo)準(zhǔn)差，要求通過率。如果使用的填料塔、篩板塔或者文丘里洗滌器之類的濕式除塵器，在293K和1大氣壓下求其分割粒徑。

解：由圖（3－28）查得時(shí)得，則μmA.先不考慮肯寧漢修正系數(shù)，按計(jì)算得μm；考慮肯寧漢修正系數(shù)以后，將小于0.52μm。估計(jì)

μm，帶入（3—73）中，得，則μm。224精選課件例3－6設(shè)粉塵的幾何平均粒徑濕式除塵器的壓降在兩相流動(dòng)接觸區(qū)內(nèi)的流體阻力為4.各種濕式除塵器

類型有立式、臥式、管式、中央噴水和同心圓旋風(fēng)水膜以及斜棒式洗滌柵水膜除塵器等。225精選課件71精選課件（1）水膜除塵器①立式旋風(fēng)水膜除塵器a.CLS型旋風(fēng)水膜除塵器基本參數(shù)：入口最大允許濃度為2g/m3

液氣比為0.1～0.3L/m3(氣)入口速度一般范圍為15～22m／s筒體高度一般不大于5倍筒體直徑凈化效率隨筒體直徑減小，隨筒體高度增加而提高。226精選課件（1）水膜除塵器72精選課件

b.麻石水膜除塵器麻石水膜除塵器主要性能參數(shù)表

型號(hào)

煙氣量(m3/h)質(zhì)量(t)

進(jìn)口煙氣速度(m/s)15182022MCLS—1.30MCLS—1.60MCLS—1.75MCLS—1.85MCLS—2.50MCLS—3.10MCLS—4.0023200272002950037800756001040001080002780032600345004530091000125000126000309003630039400504001010013870014400034000395004340055600111000—15800033.341.5—47.3——243.7阻力(Pa)57984310301246—227精選課件麻石水膜除塵器主要性能參數(shù)表煙氣量(麻石水膜除塵器的結(jié)構(gòu)圖228精選課件麻石水膜除塵器的結(jié)構(gòu)圖74精選課件

②臥式旋風(fēng)水膜除塵器基本參數(shù)煙氣流速以8～18m/s除塵器的壓力損失約為300～1000Pa內(nèi)筒與外殼直徑比以1:3為宜液氣比一般為0.06～0.15L/m3,氣體流量±20％左右水位高度應(yīng)以80～150mm229精選課件75精選課件230精選課件76精選課件③管式水膜除塵器基本參數(shù)：液氣比0.25L/m3

管束單根長(zhǎng)度以不超過2m自然引風(fēng)：煙氣流速3m/s機(jī)械引風(fēng)：流速可取5m/s

231精選課件77精選課件232精選課件78精選課件文丘里除塵器

233精選課件文丘里除塵器79精選課件①分類圓形

形狀

矩形定徑文氏管喉管構(gòu)造文丘里除塵器水霧化方式調(diào)徑文氏管預(yù)霧化文氏管不預(yù)霧化文氏管

供水