第六章除塵裝置

機械除塵器電除塵器濕式除塵器過濾式除塵器除塵器的選擇與發(fā)展第六章除塵裝置除塵裝置從氣體中除去或收集固態(tài)或液態(tài)微粒子的設(shè)備稱為除塵裝置

按分離原理分類：重力除塵裝置（機械式除塵裝置）

慣性力除塵裝置（機械式除塵裝置）離心力除塵裝置（機械式除塵裝置）洗滌式除塵裝置過濾式除塵裝置電除塵裝置聲波除塵裝置

除塵裝置從氣體中除去或收集固態(tài)或液態(tài)微粒子的設(shè)備稱為除塵裝置第一節(jié)機械除塵器機械除塵器通常指利用質(zhì)量力（重力、慣性力和離心力）的作用使顆粒物與氣體分離的裝置，常用的有：重力沉降室慣性除塵器旋風除塵器第一節(jié)機械除塵器機械除塵器通常指利用質(zhì)量力（重力、慣性力重力沉降室重力沉降室是通過重力作用使塵粒從氣流中沉降分離的除塵裝置

氣流進入重力沉降室后，流動截面積擴大，流速降低，較重顆粒在重力作用下緩慢向灰斗沉降

模式包括層流式和湍流式兩種重力沉降室重力沉降室是通過重力作用使塵粒從氣流中沉降分離的除層流式模式假定沉降室內(nèi)氣流為柱塞流；顆粒均勻分布于煙氣中忽略氣體浮力，粒子僅受重力和阻力的作用在煙氣流動方向，粒子與氣流速度相同縱剖面示意圖層流式模式假定沉降室內(nèi)氣流為柱塞流；顆粒均勻分布于煙氣中縱剖沉降室的長寬高分別為L、W、H，處理煙氣量為Q

氣流在沉降室內(nèi)的停留時間在t時間內(nèi)粒子的沉降距離該粒子的除塵效率

對于Stokes粒子，代入(5—79)沉降室的長寬高分別為L、W、H，處理煙氣量為Q(5—79)對于Stokes粒子，重力沉降室能100%捕集的最小粒子的dmin=?對于Stokes粒子，重力沉降室能100%捕集的最小粒子的d提高沉降室效率的主要途徑降低沉降室內(nèi)氣流速度（一般為0.3～2.0m/s）增加沉降室長度降低沉降室高度多層沉降室：使沉降高度減少為原來的1/（n+1），其中n為水平隔板層數(shù)

考慮清灰的問題，一般隔板數(shù)在3以下提高沉降室效率的主要途徑多層沉降室：使沉降高度減少為原來的1湍流式重力沉降室湍流模式1——假定沉降室中氣流處于湍流狀態(tài)，垂直于氣流方向的每個斷面上粒子完全混合分級除塵效率：

對于Stokes粒子，代入湍流式重力沉降室湍流模式1——假定沉降室中氣流處于湍流狀態(tài)，湍流模式2——完全混合模式，即沉降室內(nèi)未捕集顆粒完全混合對于Stokes粒子，代入湍流模式2——完全混合模式，即沉降室內(nèi)未捕集顆粒完全混合三種模式的分級效率均可用歸一化對Stokes顆粒，分級效率與dp成正比重力沉降室歸一化的分級率曲線a層流－無混合b湍流－垂直混合c湍流－完全混合三種模式的分級效率均可用歸重力沉降室的實際性能沉降室的實際性能幾乎從不進行實驗測量或測試，在最好的情況下，這種裝置也只能作為氣體的初級凈化，除去最大和最重的顆粒。沉降室的除塵效率約為40—70%，僅用于分離dp>50μm的塵粒。穿過沉降室的顆粒物必須用其它的裝置繼續(xù)捕集。優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、投資少、易維護管理、壓損?。?0—130Pa）。缺點：占地面積大、除塵效率低（僅作為高效除塵器的預(yù)除塵裝置，除去較大和較重的粒子）。重力沉降室的實際性能沉降室的實際性能幾乎從不進行實驗測量或測慣性除塵器機理沉降室內(nèi)設(shè)置各種形式的擋板，含塵氣流沖擊在擋板上，氣流方向發(fā)生急劇轉(zhuǎn)變，借助塵粒本身的慣性力作用（還利用了離心力和重力的作用），使其與氣流分離

慣性除塵器機理結(jié)構(gòu)形式?jīng)_擊式－氣流沖擊擋板捕集較粗粒子反轉(zhuǎn)式－改變氣流方向捕集較細粒子沖擊式慣性除塵裝置a單級型b多級型結(jié)構(gòu)形式?jīng)_擊式慣性除塵裝置反轉(zhuǎn)式慣性除塵裝置a彎管型b百葉窗型c多層隔板型反轉(zhuǎn)式慣性除塵裝置慣性除塵器應(yīng)用一般凈化密度和粒徑較大的金屬或礦物性粉塵（粘結(jié)性和纖維性粉塵不宜）凈化效率不高，一般只用于多級除塵中的一級除塵，捕集10～20μm以上的粗顆粒壓力損失100～1000Pa慣性除塵器應(yīng)用旋風除塵器

進氣管、筒體、錐體、排氣管旋風除塵器進氣管、筒體、錐體、排氣管旋風除塵器

利用旋轉(zhuǎn)氣流產(chǎn)生的離心力使塵粒從氣流中分離的裝置

旋風除塵器內(nèi)氣流與塵粒的運動氣流沿外壁由上向下旋轉(zhuǎn)運動：外渦旋

少量氣體沿徑向運動到中心區(qū)域

旋轉(zhuǎn)氣流在錐體底部轉(zhuǎn)而向上沿軸心旋轉(zhuǎn)：內(nèi)渦旋

兩者的旋轉(zhuǎn)方向是相同的。到達外壁的塵粒在氣流和重力共同作用下沿壁面落入灰斗旋風除塵器利用旋轉(zhuǎn)氣流產(chǎn)生的離心力使塵粒從氣流中分離的裝置旋風除塵器氣流與塵粒的運動旋風除塵器內(nèi)氣流與塵粒的運動（續(xù)）上渦旋－氣流從除塵器頂部向下高速旋轉(zhuǎn)時，一部分氣流帶著細小的塵粒沿筒壁旋轉(zhuǎn)向上，到達頂部后，再沿排出管外壁旋轉(zhuǎn)向下，最后從排氣管排出氣流運動包括切向、軸向和徑向運動，為方便研究分為：切向速度、軸向速度和徑向速度切向速度決定氣流質(zhì)點離心力大小，顆粒在離心力作用下逐漸移向外壁旋風除塵器氣流與塵粒的運動旋風除塵器內(nèi)氣流與塵粒的運動（續(xù)）旋風除塵器旋風除塵器內(nèi)氣流的切向速度和壓力的徑向分布

旋風除塵器旋風除塵器內(nèi)氣流的切向速度和壓力的徑向分布切向速度外渦旋的切向速度分布：反比于旋轉(zhuǎn)半徑的n次方此處n

1，稱為渦流指數(shù)

內(nèi)渦旋的切向速度正比于半徑

內(nèi)外渦旋的界面上氣流切向速度最大

交界圓柱面直徑

d0=(0.6～1.0)de,de

為排氣管直徑

切向速度旋風除塵器徑向速度

假定外渦旋氣流均勻地經(jīng)過交界圓柱面進入內(nèi)渦旋平均徑向速度

r0和h0分別為交界圓柱面的半徑和高度，m

軸向速度外渦旋的軸向速度向下內(nèi)渦旋的軸向速度向上在內(nèi)渦旋，軸向速度向上逐漸增大，在排出管底部達到最大值

旋風除塵器徑向速度旋風除塵器旋風除塵器的壓力損失

：局部阻力系數(shù)

A：旋風除塵器進口面積

局部阻力系數(shù)旋風除塵器型式XLTXLT?AXLP?AXLP?Bξ5.36.58.05.8旋風除塵器旋風除塵器的壓力損失旋風除塵器型式XLTX旋風除塵器旋風除塵器的壓力損失相對尺寸的不同對壓力損失影響較大，除塵器結(jié)構(gòu)型式相同時，幾何相似放大或縮小，壓力損失基本不變

含塵濃度增高，壓力降明顯下降

操作運行中可以接受的壓力損失一般低于2kPa思考題：一個進口面積為0.36m2，排氣管直徑0.6m的旋風除塵器，和另一個進口面積為4m2，排氣管直徑2m的旋風除塵器，在氣體入口速度相同時，壓力損失哪個大？為什么？旋風除塵器旋風除塵器的壓力損失旋風除塵器的除塵效率計算分割直徑是確定除塵效率的基礎(chǔ)

在交界面上粉塵的所受的作用力包括：離心力FC，向心運動氣流作用于塵粒上的阻力FD

若

FC>FD

，顆粒移向外壁若

FC<FD，顆粒進入內(nèi)渦旋當

FC=FD時，有50%的可能進入外渦旋，即除塵效率為50%

旋風除塵器的除塵效率為什麼忽略了粉塵的質(zhì)量呢？因為重力等于mg，離心力設(shè)Vt=30m/s，r=0.1m，

離心力遠遠大于重力，故重力可忽略。FCFCr為什麼忽略了粉塵的質(zhì)量呢？因為重力等于mg，離心力FCFCr旋風除塵器旋風除塵器的除塵效率（續(xù)）對于球形Stokes粒子分割粒徑dc確定后，雷思一利希特模式計算其它粒子的分級效率

另一種經(jīng)驗公式旋風除塵器旋風除塵器的除塵效率（續(xù)）旋風除塵器旋風除塵器理論分級效率曲線

旋風除塵器旋風除塵器理論分級效率曲線例題：已知XZT一90型旋風除塵器在選取入口速度v1=13m/s時，處理氣體量Q=1.37m3/s。試確定凈化工業(yè)鍋爐煙氣（溫度為423K，煙塵真密度為2.1g/cm3）時的分割直徑和壓力損失。已知該除塵器筒體直徑0.9m，排氣管直徑為0.45m，排氣管下緣至錐頂?shù)母叨葹?.58m，423K時煙氣的粘度

（近似取空氣的值）μ=2.4×10－5pa﹒s。

解:假設(shè)接近圓筒壁處的氣流切向速度近似等于氣流的入口速度，即vt=13m/s，取內(nèi)、外渦旋交界圓柱的直徑d0=0.7de，根據(jù)式

（6－10）由式

（6一9）得氣流在交界面上的切向速度

由式（6－12）計算例題：已知XZT一90型旋風除塵器在選取入口速度v1=13m例題（續(xù)）根據(jù)式（6－16）

此時旋風除塵器的分割直徑為5.31μm。根據(jù)式（5－13）計算旋風除塵器操作條件下的壓力損失：423K時煙氣密度可近似取為例題（續(xù)）旋風除塵器影響旋風除塵器效率的因素

二次效應(yīng)——所謂二次效應(yīng)是指被捕集的粒子重新進入氣流的運動。

在較小粒徑區(qū)間內(nèi)，理應(yīng)逸出的粒子由于聚集或被較大塵粒撞向壁面而脫離氣流獲得捕集，實際效率高于理論效率在較大粒徑區(qū)間，粒子被反彈回氣流或沉積的塵粒被重新吹起，實際效率低于理論效率通過環(huán)狀霧化器將水噴淋在旋風除塵器內(nèi)壁上，能有效地控制二次效應(yīng)旋風除塵器影響旋風除塵器效率的因素旋風除塵器旋風除塵器理論分級效率曲線

旋風除塵器旋風除塵器理論分級效率曲線旋風除塵器影響旋風除塵器效率的因素（續(xù)）比例尺寸在相同的切向速度下，筒體直徑愈小，離心力愈大，除塵效率愈高；筒體直徑過小，粒子容易逃逸，效率下降。錐體長度——適當加長，對提高除塵效率有利排出管直徑愈小，分割直徑愈小，即除塵效率愈高；直徑太小，壓力損失增加，一般取排出管直徑de=（0.4～0.65）D。旋風除塵器排出管以下部分的長度應(yīng)當接近或等于l，筒體和錐體的總高度以不大于筒體直徑的五倍為宜。特征長度（naturallength）-亞歷山大公式旋風除塵器影響旋風除塵器效率的因素（續(xù)）除塵器下部的嚴密性應(yīng)在不漏風的情況下進行正常排灰

鎖氣器(a)雙翻板式(b)回轉(zhuǎn)式

漏風率：0%、5%、15%η：90%、50%、0除塵器下部的嚴密性鎖氣器(a)雙翻板式(b)回轉(zhuǎn)式漏煙塵的物理性質(zhì)：氣體的密度和粘度、塵粒的大小和相對密度、煙氣含塵濃度操作變量大氣污染控制工程---第6章除塵裝置課件大氣污染控制工程---第6章除塵裝置課件a.直入切向進入式b.蝸殼切向進入式c.軸向進入式旋風除塵器結(jié)構(gòu)形式按進氣方式分

切向進入式軸向進入式

a.直入切向進入式b.蝸殼切向進入式c.軸向進入式結(jié)構(gòu)形式（續(xù)）按氣流組織分類

回流式、直流式、平旋式和旋流式

多管旋風除塵器

由多個相同構(gòu)造形狀和尺寸的小型旋風除塵器（又叫旋風子）組合在一個殼體內(nèi)并聯(lián)使用的除塵器組常見的多管除塵器有回流式和直流式兩種

回流式多管旋風除塵器

結(jié)構(gòu)形式（續(xù)）回流式多管旋風除塵器旋風除塵器的設(shè)計選型——計算法和經(jīng)驗法一般使用經(jīng)驗法1、選擇除塵器的型式

根據(jù)含塵濃度、粒度分布、密度等煙氣特征，及除塵要求、允許的阻力和制造條件等因素進行確定

2、根據(jù)允許的壓力降確定進口氣速，或取為12～25m/s由可得3、確定入口截面A，入口寬度b和高度h

確定各部分幾何尺寸

旋風除塵器的設(shè)計選型——計算法和經(jīng)驗法一般使用經(jīng)驗法旋風除塵器的比例尺寸尺寸名稱XLP/AXLP/BXLT/AXLT入口寬度，b入口高度，h筒體直徑，D上3.85b下0.7D3.33b（b=0.3D）3.85b4.9b排出筒直徑，de上0.6D下0.6D0.6D0.6D0.58D筒體長度，L上1.35D下1.0D1.7D2.26D1.6D錐體長度，H上0.50D下1.00D2.3D2.0D1.3D灰口直徑，d10.296D0.43D0.3D0.145D進口速度為右值時的壓力損失12m/s700（600）500（420）860（770）440（490）15m/s1100（940）890（700）1350（1210）670（770）18m/s1400（1260）1450（1150）1950（1740）990（1110）旋風除塵器的比例尺寸尺寸名稱XLP/AXLP/BXLT/AX旋風除塵器的設(shè)計也可選擇其它的結(jié)構(gòu)，但應(yīng)遵循以下原則

①為防止粒子短路漏到出口管，h≤s，其中s為排氣管插人深度；②為避免過高的壓力損失，b≤（D－de）/2；③為保持渦流的終端在錐體內(nèi)部，（H+L）≥3D；④為利于粉塵易于滑動，錐角＝7o～8o；⑤為獲得最大的除塵效率，de/D≈0.4～0.5，（H+L）/de≈8～10；s/de≈1；旋風除塵器的設(shè)計也可選擇其它的結(jié)構(gòu)，但應(yīng)遵循以下原則例題：

已知煙氣處理量Q=5000m3/h，煙氣密度ρ=1.2kg/m3，允許壓力損失為900Pa。若選用XLP/B型旋風除塵器，試求其主要尺寸。解：由式（6－26）根據(jù)表6－1，ζ＝5.8

v1

的計算值與表6－3的氣速與壓力降數(shù)據(jù)一致。

參考XLP/B品系列；取D=700mm例題：已知煙氣處理量Q=5000m3/h，煙氣密度ρ=1.優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、占地面積小，投資少，操作維修方便，壓力損失中等，動力消耗不大。缺點：除塵效率平均80%左右，捕集<5μm顆粒的效率不高，一般用作多級除塵的預(yù)除塵。磨損嚴重，旋風子易堵。旋風除塵器的特點旋風除塵器的特點第二節(jié)電除塵器電除塵是利用高壓電場使氣體發(fā)生電離，再使氣體中的粉塵荷電，并在電場力的作用下，使氣體中的懸浮粒子分離出來的裝置。特點：1．分離的作用力直接施之于粒子本身，而機械方法大多把作用力作用在整個氣體。2．氣流阻力小。耗電少：0.2～0.4度/1000m3，壓損?。阂话銥?00～500Pa。3．捕集細小顆粒（1μm左右）的效率高。4．除塵效率高，一般在95-99%(最高可達99.9%)。5.處理氣量大，可達105～106m3/h6.可在高溫或強腐蝕性氣體下操作。7.主要缺點是設(shè)備龐大，消耗鋼材多，初投資大，要求安裝和運行管理技術(shù)較高。第二節(jié)電除塵器電除塵是利用高壓電場使氣體發(fā)生電離，再使氣體電除塵器電除塵器大氣污染控制工程---第6章除塵裝置課件大氣污染控制工程---第6章除塵裝置課件電除塵器的工作原理三個步驟粉塵荷電放電極與集塵極間施加高壓——放電極附近發(fā)生電暈放電——氣體電離——產(chǎn)生正離子——移向電暈極自由電子和部分隨即形成的負離子——與粉塵碰撞并附著其上，實現(xiàn)粉塵荷電粉塵沉集——荷電粉塵向集塵極移動，到達其表面并放出電荷面沉積其上清灰電除塵器的工作原理三個步驟主要構(gòu)件：電暈極集塵極清灰裝置靜電除塵器構(gòu)造主要構(gòu)件：靜電除塵器構(gòu)造電暈放電電除塵器中兩電極的電位差達到一定值時，在電暈極附近的強電場空間內(nèi)，氣體中的微量自由電子加速到極高速度。足于使與之碰撞的氣體分子發(fā)生電離——產(chǎn)生新的自由電子和正離子。新的自由電子接著又獲得足夠動能，進一步引起氣體分子的碰撞電離。這種過程在瞬間重復(fù)無數(shù)次，在放電極表面附近產(chǎn)生大量的自由電子和正離子——“電子雪崩”。電暈放電機理電暈放電電除塵器中兩電極的電位差達到一定值時，在電暈極附近的起始電暈電壓可以通過調(diào)整電極的幾何尺寸來實現(xiàn)。電暈線越細，起始電暈電壓越小。

電暈區(qū)范圍逐漸擴大致使極間空氣全部電離－電場擊穿，相應(yīng)的電壓－擊穿電壓。此時發(fā)生火花放電，電路短路，電除塵器停止工作。在相同電壓下通常負電暈電極產(chǎn)生較高的電暈電流，且擊穿電壓也高得多工業(yè)氣體凈化傾向于采用穩(wěn)定性強，操作電壓和電流高的負電暈極；空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用正電暈極，好處在于其產(chǎn)生臭氧和氮氧化物的量低（約為負電暈的1/10）起始電暈電壓——開始產(chǎn)生電暈電流時的電壓起始電暈電壓可以通過調(diào)整電極的幾何尺寸來實現(xiàn)。電暈線越細，起電暈放電影響電暈特性的因素（簡介）電極的形狀、電極間距離氣體組成、壓力、溫度不同氣體對電子的親合力、遷移率不同氣體溫度和壓力的不同影響電子平均自由程和加速電子及能產(chǎn)生碰撞電離所需要的電壓氣流中要捕集的粉塵的濃度、粒度、比電阻以及在電暈極和集塵極上的沉積

電壓的波形

電暈放電影響電暈特性的因素（簡介）粒子荷電兩種機理電場荷電或碰撞荷電－離子在靜電力作用下做定向運動，與粒子碰撞而使粒子荷電擴散荷電－離子由于熱運動產(chǎn)生擴散而導(dǎo)致的粒子荷電過程；依賴于離子的熱能，而不是依賴于電場

粒子的主要荷電過程取決于粒徑大于0.5m的微粒，以電場荷電為主小于0.15m的微粒，以擴散荷電為主介于之間的粒子，需要同時考慮這兩種過程。電除塵過程對粒子荷電的基本要求是：相同條件下荷電速度快，荷電量大。粒子荷電兩種機理電除塵過程對粒子荷電的基本要求是：相同條件電場荷電粒子獲得的飽和電荷

影響電場荷電的因素

粒徑dp和介電常數(shù)ε電場強度E0和離子密度N0

一般粒子的荷電時間僅為0.1s，相當于氣流在除塵器內(nèi)流動10～20cm所需要的時間，一般可以認為粒子進入除塵器后立刻達到了飽和電荷電場荷電粒子獲得的飽和電荷影響電場荷電的因素擴散荷電荷電量取決于離子熱運動的動能、粒子大小和荷電時間

擴散荷電理論方程

擴散荷電荷電量取決于離子熱運動的動能、粒子大小和荷電時間電場荷電和擴散荷電的綜合作用處于中間范圍

（0.15～0.5μm）的粒子，需同時考慮電場荷電和擴散荷電根據(jù)Robinson的研究，簡單地將電場荷電和擴散荷電的電荷相加，可近似地表示兩種過程綜合作用時的荷電量，與實驗值基本一致電場荷電和擴散荷電的綜合作用處于中間范圍（0.15～0.5電場荷電和擴散荷電的綜合作用例題

利用下列數(shù)據(jù)，決定電場和擴散荷電綜合作用下粒子荷電量隨時間的變化。已知ε＝5，E0＝3×106V/m，T＝300K，N=2×1015離子/m3，=467m/s，dp＝0.1，0.5和1.0μm。解：由方程

（6-31）得電場荷電的飽和電荷由方程

（6-32）可以計算擴散荷電過程的荷電量隨時間的變化那么電場荷電和擴散荷電的綜合作用例題利用下列數(shù)據(jù)，決定電場和電場荷電和擴散荷電的綜合作用例題（續(xù)）粒子荷電量隨時間和粒徑的變化

電場荷電和擴散荷電的綜合作用例題（續(xù)）在電暈區(qū)內(nèi)，氣體正離子向電暈運動的路程極短，只能與極少數(shù)的粉塵相遇并使之荷正電，而沉積在電暈極上。在負離子區(qū)，大量荷負電的粉塵顆粒在電場力的驅(qū)動下向集塵極運動，到達極板失去電荷后便沉降在集塵板上。當塵粒所受的靜電力與塵粒的運動阻力達到平衡時時，塵粒便達到一個靜電沉降的末端速度——驅(qū)進速度。荷電粒子的運動和捕集在電暈區(qū)內(nèi)，氣體正離子向電暈運動的路程極短，只能與極少數(shù)的粉荷電粒子的運動和捕集驅(qū)進速度

力平衡關(guān)系t＝0時，＝0，則最終得荷電粒子的運動和捕集驅(qū)進速度驅(qū)進速度

e的指數(shù)項是一個很大的數(shù)值。例如，密度為1g/cm3、直徑為10μm的球狀粉塵粒子，在空氣中有若t>10－2s，完全可以忽略不計所以，驅(qū)進速度驅(qū)進速度驅(qū)進速度驅(qū)進速度與粒徑和場強的關(guān)系當顆粒直徑為2～50m時，與粒徑成正比驅(qū)進速度驅(qū)進速度與粒徑和場強的關(guān)系捕集效率捕集效率一德意希公式

作為除塵總效率的近似估算，ω應(yīng)取某種形式的平均驅(qū)進速度有效驅(qū)進速度－實際中常常根據(jù)在一定的除塵器結(jié)構(gòu)型式和運行條件下測得的總捕集效率值，代入德意希方程式中反算出的相應(yīng)驅(qū)進速度值，以ωe表示實際測量表明：對于粒徑在亞微米區(qū)的粒子，除塵效率有增大的趨勢。捕集效率捕集效率一德意希公式作為除塵總效率的近似估算，ω應(yīng)有效驅(qū)進速度粉塵種類驅(qū)進速度/m?s-1粉塵種類驅(qū)進速度/m?s-1煤粉（飛灰）0.10～0.14沖天爐（鐵－焦比＝10）0.03～0.04紙漿及造紙0.08水泥生產(chǎn)（干法）0.06～0.07平爐0.06水泥生產(chǎn)（濕法）0.10～0.11酸霧（H2SO4）0.06～0.08多層床式焙燒爐0.08酸霧（TiO2）0.06～0.08紅磷0.03氧氣轉(zhuǎn)爐0.08石膏0.16～0.20催化劑粉塵0.08二級高爐（80％生鐵）0.125有效驅(qū)進速度粉塵種類驅(qū)進速度/m?s-1粉塵種類驅(qū)進速度/m被捕集粉塵的清除電暈極和集塵極上都會有粉塵沉積

粉塵沉積在電暈極上會影響電暈電流的大小和均勻性，一般方法采取振打清灰方式清除

從集塵極清除已沉積的粉塵的主要目的是防止粉塵重新進入氣流在濕式電除塵器中，用水沖洗集塵極板。無二次揚塵，效率高。主要問題是清灰水的處理及設(shè)備腐蝕。在干式電除塵器中，一般用機械撞擊或電極振動產(chǎn)生的振動力清灰。有利于回收有經(jīng)濟價值的粉塵，但易產(chǎn)生二次揚塵。被捕集粉塵的清除電暈極和集塵極上都會有粉塵沉積現(xiàn)代的電除塵器大都采用電磁振打或錘式振打清灰。振打系統(tǒng)要求既能產(chǎn)生高強度的振打力，又能調(diào)節(jié)振打強度和頻率常用的振打器有電磁型和撓臂錘型

現(xiàn)代的電除塵器大都采用電磁振打或錘式振打清灰。振打系統(tǒng)要求既電除塵器結(jié)構(gòu)－除塵器類型雙區(qū)電除塵器－通風空氣的凈化和某些輕工業(yè)部門單區(qū)電除塵器－控制各種工藝尾氣和燃燒煙氣污染管式電除塵器用于氣體流量小，含霧滴氣體，或需要用水洗刷電極的場合板式電除塵器為工業(yè)上應(yīng)用的主要型式。單區(qū)電除塵器雙區(qū)電除塵器電除塵器結(jié)構(gòu)－除塵器類型雙區(qū)電除塵器－通風空氣的凈化和某些輕電暈線的一般要求：起暈電壓低、電暈電流大、機械強度高、能維持準確的極距、易清灰等電暈線越細越有棱尖，起暈電壓就越低。常用的有直徑3mm左右的圓形線、星形線及鋸齒線、芒刺線等

a.圓形線b.星形線c.鋸齒線d.芒刺線電除塵器結(jié)構(gòu)－電暈電極a.圓形線b.星形線c.鋸齒線d.芒刺線電除塵器

電暈線固定方式重錘懸吊式管框繃線式

集塵極集塵極結(jié)構(gòu)對粉塵的二次揚起，及除塵器金屬消耗量

（約占總耗量的40％～50%）有很大影響性能良好的集塵極應(yīng)滿足下述基本要求振打時粉塵的二次揚起少單位集塵面積消耗金屬量低極板高度較大時，應(yīng)有一定的剛性，不易變形振打時易于清灰，造價低電除塵器結(jié)構(gòu)－集塵極集塵極電除塵器結(jié)構(gòu)－集塵極常用板式電除塵器集塵極常用板式電除塵器集塵極電除塵器結(jié)構(gòu)－高壓供電設(shè)備高壓供電設(shè)備提供粒子荷電和捕集所需要的高場強和電暈電流供電設(shè)備必須十分穩(wěn)定，希望工作壽命在二十年之上通常高壓供電設(shè)備的輸出峰值電壓為70～l000kV，電流為100～2000mA增加供電機組的數(shù)目，減少每個機組供電的電暈線數(shù)，能改善電除塵器性能，但投資增加。必須考慮效率和投資兩方面因素電除塵器結(jié)構(gòu)－高壓供電設(shè)備高壓供電設(shè)備提供粒子荷電和捕集所需電除塵器結(jié)構(gòu)－氣流分布板電除塵器內(nèi)氣流分布對除塵效率具有較大影響為保證氣流分布均勻，在進出口處應(yīng)設(shè)變徑管道，進口變徑管內(nèi)應(yīng)設(shè)氣流分布板最常見的氣流分布板有百葉窗式、多孔板分布格子、槽形鋼式和欄桿型分布板對氣流分布的具體要求是任何一點的流速不得超過該斷面平均流速的40%在任何一個測定斷面上，85%以上測點的流速與平均流速不得相差25%。電除塵器結(jié)構(gòu)－氣流分布板電除塵器內(nèi)氣流分布對除塵效率具有較大沉積在集塵電極上的灰塵的比電阻對電除塵器能否有效地運行有顯著的影響.比電阻過高或過低都會大大降低電除塵器的除塵效率，適宜的范圍是從103~4Ω·cm~1×1010Ω·cm。高比電阻粉塵－導(dǎo)電率低于大約10－10（Ω/cm）－1，即電阻率大于1010Ω/cm的粉塵影響粉塵層比電阻除粒子溫度和組成之外，還包括粒子大小和形狀，粉塵層厚度和壓縮程度，施加于粉塵層的電場強度等粉塵比電阻沉積在集塵電極上的灰塵的比電阻對電除塵器能否有效地運行有顯著粉塵比電阻煙氣濕度和溫度對粉塵比電阻的影響a.飛灰b.水泥窯粉塵粉塵比電阻煙氣濕度和溫度對粉塵比電阻的影響a.飛灰粉塵比電阻高比電阻粉塵對電除塵器性能的影響

高比電阻粉塵既不易荷電，也不易放電，到達集塵極后，殘留部分電荷，對隨后而至的同性電荷顆粒產(chǎn)生排斥，阻止其沉降。高于1011Ω/cm時，產(chǎn)生明顯反電暈——隨著顆粒層變厚，會在表面與極板間造成大的電壓降，發(fā)生電暈放電。這種在集塵板上的電暈放電叫反電暈放電，其結(jié)果產(chǎn)生大量正離子，部分或全部中和顆粒所帶負電荷，導(dǎo)致除塵效率下降。粉塵比電阻高比電阻粉塵對電除塵器性能的影響低比電阻粉塵對電除塵器性能的影響如果灰塵的比電阻小于103~104Ω·cm，則易荷電，也易放電，粉塵到達集塵極后很快放出電荷并馬上因靜電感應(yīng)獲得與集塵極相同的電荷而被排斥出去。形成在集塵電極上跳躍的現(xiàn)象，最后可能被氣流帶出電除塵器。用電除塵器處理各種金屬粉塵和石墨粉塵、炭黑粉塵都可以看到這一現(xiàn)象。解決途徑：采取在電除塵氣后面串聯(lián)旋風除塵器的辦法來解決。低比電阻粉塵對電除塵器性能的影響如果灰塵的比電阻小于103~粉塵比電阻粉塵比電阻對有效驅(qū)進速度的影響

粉塵比電阻粉塵比電阻對有效驅(qū)進速度的影響粉塵比電阻克服高比電阻影響的方法

保持電極表面盡可能清潔采用較好的供電系統(tǒng)煙氣調(diào)質(zhì)增加煙氣濕度，或向煙氣中加入SO3、NH3，及Na2CO3等化合物，使粒子導(dǎo)電性增加。最常用的化學(xué)調(diào)質(zhì)劑是SO3—p139改變煙氣溫度煙氣溫度調(diào)至403K以下或623K以上，可使粉塵有較高的導(dǎo)電性向煙氣中噴水，可以同時增加煙氣濕度和降低溫度發(fā)展新型電除塵器

粉塵比電阻克服高比電阻影響的方法電除塵器的選擇和設(shè)計電除塵器的選擇和設(shè)計仍然主要采用經(jīng)驗公式類比方法

參數(shù)符號取值范圍板間距S23～28cm驅(qū)進速度ω3～18cm/s比集塵極表面積A/Q300～2400m2（1000m3/min）氣流速度v1～2m/s長高比L/H0.5～1.5比電暈功率Pc/Q1800～18000W/(1000m3/min)電暈電流密度Ic/A0.05～1.0A/m2平均氣流速度

煙煤鍋爐v1.1～1.6m/s褐煤鍋爐v1.8～2.6m/s表6-5捕集飛灰的電除塵器的主要設(shè)計參數(shù)電除塵器的選擇和設(shè)計電除塵器的選擇和設(shè)計仍然主要采用經(jīng)驗公電除塵器的選擇和設(shè)計比集塵表面積的確定

根據(jù)運行和設(shè)計經(jīng)驗，確定有效驅(qū)進速度ωe按德意希方程（p1886-34）求得比集塵表面積A/Q長高比的確定集塵板有效長度與高度之比，直接影響振打清灰時二次揚塵的多少要求除塵效率大于99%時，除塵器的長高比至少要1.0～1.5。電除塵器的選擇和設(shè)計比集塵表面積的確定電除塵器的選擇和設(shè)計氣流速度的確定通常由處理煙氣量和電除塵器過氣斷面積，計算煙氣的平均流速平均流速高于某一臨界速度時，作用在粒子上的空氣動力學(xué)阻力會迅速增加，粉塵的重新進入量亦迅速增加氣體的含塵濃度如果氣體含塵濃度很高，電場內(nèi)塵粒的空間電荷很高，易發(fā)生電暈閉塞應(yīng)對措施－提高工作電壓，采用放電強烈的芒剌型電暈極，電除塵器前增設(shè)預(yù)凈化設(shè)備等電除塵器的選擇和設(shè)計氣流速度的確定第三節(jié)濕式除塵器使含塵氣體與液體

（一般為水）密切接觸，利用水滴和塵粒的慣性碰撞及其它作用捕集塵?；蚴沽皆龃蟮难b置

除塵機理：①液體介質(zhì)與塵粒間的慣性碰撞和攔截；②微細塵粒與液滴間的擴散接觸；③加濕的塵粒相互凝并；④飽和態(tài)高溫煙氣降溫時，以塵粒為凝結(jié)核凝結(jié)按能耗分為：高能和低能濕式除塵器低能濕式除塵器的壓力損失為0.2～1.5kPa，對10μm以上粉塵的凈化效率可達90％～95%高能濕式除塵器的壓力損失為2.5～9.0kPa，凈化效率可達99.5％以上第三節(jié)濕式除塵器使含塵氣體與液體（一般為水）密切接觸，利a、重力噴霧洗滌器b、旋風洗滌器c、自激噴霧洗滌器按凈化機理：大致分為七類：a、重力噴霧洗滌器按凈化機理：大致分為七類：d、板式洗滌器e、填料洗滌器f、文丘里洗滌器g、機械誘導(dǎo)噴霧洗滌器d、板式洗滌器濕式除塵器主要濕式除塵裝置的性能和操作范圍裝置名稱氣體流速/m?s-1液氣比/l?m-3壓力損失/Pa分割直徑/μm噴淋塔0.1～22～3100～5003.0填料塔0.5～12～31000～25001.0旋風洗滌器15～450.5～1.51200～15001.0轉(zhuǎn)筒洗滌器（300～750r/min）0.7～2500～15000.2沖擊式洗滌器10～2010～500～1500.2文丘里洗滌器60～900.3～1.53000～80000.1濕式除塵器主要濕式除塵裝置的性能和操作范圍裝置名稱氣體流速液濕式除塵器的特點優(yōu)點：①

不僅可以除去粉塵，還可凈化氣體；②

效率較高（高于干式機械除塵器），可去除的粉塵粒徑較??；③

體積小，占地面積小，；④

能處理高溫、高濕的氣流。缺點：①

有泥渣；②

需防凍（冬天）；③

易腐蝕設(shè)備；④

動力消耗大。濕式除塵器的特點優(yōu)點：濕式除塵器的除塵機理慣性碰撞參數(shù)與除塵效率

定義慣性碰撞參數(shù)NI：停止距離xs與液滴直徑dD的比值對斯托克斯粒子up：粒子運動速度；uD：液滴運動速度；dD：液滴直徑

up0=up-uD：塵粒相對于液滴的速度；液滴直徑并非越小越好，直徑過小的液滴易隨氣流一起流動，減小了液氣相對運動的速度；對于給定塵粒的最大除塵效率應(yīng)有一個最佳液滴直徑。一般dD>100μmp153式5-92濕式除塵器的除塵機理慣性碰撞參數(shù)與除塵效率up：粒子運動除塵效率：NI值越大，粒子慣性越大，則η越高對于勢流和粘性流，

K—關(guān)聯(lián)系數(shù)，其值取決于設(shè)備幾何結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)操作條件L—液氣比，L/1000m3氣體除塵效率：NI值越大，粒子慣性越大，則η越高K—關(guān)聯(lián)系數(shù)，其接觸功率與除塵總效率

濕式除塵器總效率是各種單個液滴的捕集效率之和。對于一定特性的粉塵來說，除塵效率越高，除塵器能耗也越大。接觸功率理論：假定洗滌器除塵效率僅是系統(tǒng)總能耗的函數(shù)，與洗滌器除塵機理無關(guān)ΔPG:氣體壓力損失，Pa；PL:液體入口壓力，PaQL,QG:液體和氣體流量，m3/sQL/QG:液氣比接觸功率與除塵總效率濕式除塵器總效率是各種單個液滴的捕集效接觸功率與除塵效率除塵效率其中，傳質(zhì)單元數(shù)－除塵器的特性參數(shù)（見下頁）

接觸功率與除塵效率除塵效率

粉塵和塵源類型1L－D轉(zhuǎn)爐粉塵4.4500.46632滑石粉3.6260.35063磷酸霧2.3240.63124化鐵爐粉塵2.2550.62105煉鋼平爐粉塵2.0000.56886滑石粉2.0000.65667從硅鋼爐升華的粉塵1.2260.45008鼓風爐粉塵0.9550.89109石灰窯粉塵3.5671.052910從黃銅熔爐排出的氧化鋅2.1800.531711從石灰窯排出的堿2.2001.229512硫酸銅氣溶膠1.3501.067913肥皂生產(chǎn)排出的霧1.1691.414614從吹氧平爐升華的粉塵0.8801.619015沒有吹氧的平爐粉塵0.7951.5940除塵器的特性參數(shù)

粉塵和塵源類型1L－D轉(zhuǎn)爐粉塵4.4500.46632滑石分割粒徑與除塵分級效率多數(shù)慣性分離裝置的分級通過率可以表示為da:粒子的空氣動力學(xué)直徑Ae，Be:均為常數(shù)對填充塔和篩板塔，Be=2；離心式洗滌器，Be=0.67；文丘里洗滌器（當NI=0.5～5），Be=2分割粒徑與除塵分級效率da:粒子的空氣動力學(xué)直徑噴霧塔洗滌器立式逆流噴霧塔靠慣性碰撞捕集粉塵的效率可以用下式預(yù)估ut一液滴的終末沉降速度，m/sVg－空塔斷面氣速，m/sz－氣液接觸的總塔高度，md－單個液滴的碰撞效率噴霧塔洗滌器立式逆流噴霧塔靠慣性碰撞捕集粉塵的效率可以用下錯流式中，垂直方向氣速=0，,所以噴霧塔洗滌器錯流式噴霧塔錯流式中，垂直方向氣速=0，,所以噴霧塔洗滌影響噴霧塔洗滌器除塵效率的主要因素：液滴大??；塵粒的空氣動力學(xué)直徑；液氣流量比；氣體性質(zhì)等。噴霧塔結(jié)構(gòu)簡單、壓力損失小（一般在250Pa以下），操作穩(wěn)定，耗水量大，占地面積大，對于10μm以下塵粒除塵效率低，多用于凈化大于50μm的塵粒影響噴霧塔洗滌器除塵效率的主要因素：噴霧塔結(jié)構(gòu)簡單、壓力損失旋風洗滌器干式旋風分離器內(nèi)部以環(huán)形方式安裝一排噴嘴，就構(gòu)成一種最簡單的旋風洗滌器噴霧作用發(fā)生在外渦旋區(qū)，并捕集塵粒，攜帶塵粒的液滴被甩向旋風洗滌器的濕壁上，然后沿壁面沉落到器底在出口處通常需要安裝除霧器旋風洗滌器干式旋風分離器內(nèi)部以環(huán)形方式安裝一排噴嘴，就構(gòu)成一含塵氣流由筒體下部導(dǎo)入，旋轉(zhuǎn)上升，水通過軸上安裝的多頭噴嘴噴出形成水霧與螺旋旋轉(zhuǎn)氣流相碰，使塵粒被捕集下來

旋風洗滌器旋風洗滌器旋風水膜除塵器

噴霧沿切向噴向筒壁，使壁面形成一層很薄的不斷下流的水膜含塵氣流由筒體下部導(dǎo)入，旋轉(zhuǎn)上升，靠離心力甩向壁面的粉塵為水膜所粘附，沿壁面流下排走

旋風水膜除塵器

旋風水膜除塵器噴霧沿切向噴向筒壁，使壁面形成一層很薄的不斷旋風洗滌器旋風洗滌器的壓力損失范圍一般為0.5～1.5kPa，可用下式進行估算

－旋風洗滌器的壓力損失，pa－噴霧系統(tǒng)關(guān)閉時的壓力損失，Pa－液滴密度，kg/m3－液滴初始平均速度，m/s旋風洗滌器旋風洗滌器的壓力損失范圍一般為0.5～1.5kPa旋風洗滌器離心洗滌器凈化dp<5μm的塵粒仍然有效耗水量L/G=0.5～1.5L/m3適用于處理煙氣量大，含塵濃度高的場合可單獨使用，也可安裝在文丘里洗滌器之后作脫水器可采用比噴霧塔更細的噴嘴旋風洗滌器離心洗滌器凈化dp<5μm的塵粒仍然有效文丘里洗滌器文丘里洗滌器由文丘里管（簡稱文氏管）和脫水器兩部分組成文丘里管：包括收縮管、喉管、擴散管。除塵過程分為霧化、凝聚和脫水三個過程文丘里洗滌器除塵過程

含塵氣體進入收縮管后，流速逐漸增大，氣流的壓力能逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽?。在喉管入口處，氣速達到最大，一般為50～180m/s水沿喉管周邊均勻分布的噴嘴進入，液滴被高速氣流霧化和加速。在液滴加速過程中，由于液滴與粒子之間慣性碰撞，實現(xiàn)微細塵粒的捕集。充分的霧化是實現(xiàn)高效除塵的基本條件

除塵過程幾何尺寸進氣管直徑D1按與之相聯(lián)管道直徑確定收縮管的收縮角α1常取23o～25o喉管直徑DT按喉管氣速vT確定，其截面積與進口管截面積之比的典型值為1：4擴散管的擴散角α2一般為5o～7o出口管的直徑Dz按與其相聯(lián)的除霧器要求的氣速確定D2L112ConvergingsectionthroatDivergingsectionDTD1L2幾何尺寸D2L112Convergingthroat壓力損失高速氣流的動能要用于霧化和加速液滴，因而壓力損失大于其它濕式和干式除塵器。關(guān)于壓力損失的經(jīng)驗公式很多，均具有一定的局限性。其中較被廣泛接受的公式有：卡爾弗特提出的公式vT——喉管氣速，cm/s海斯凱茨提出的方程式A——喉管橫截面積，m2vT——m/scmH2OPa壓力損失cmH2OPa文丘里洗滌器除塵效率

卡爾弗特等人作了一系列簡化后提出下式以計算文丘里洗滌器的通過率

文丘里洗滌器除塵效率例題：以液氣比為1.0L/m3的速率將水噴入文丘里洗滌器的喉部，氣體流速為122m/s，密度和粘度分別為1.15kg/m3和2.08×10－5kg

?

m-1?s-1

，喉管橫斷面積為0.08m2，參數(shù)f取為0.25，對于粒徑為1.0μm、密度為1.5g/cm3的粒子，試確定氣流通過該洗滌器的壓力損失和粒子的通過率解:由式（6－53）現(xiàn)在運用海斯凱茨提出的式（6－54），得=15126Pa例題：以液氣比為1.0L/m3的速率將水噴入文丘里洗滌器的喉例題（續(xù)）利用式（6－55）估算粒子的通過率：例題（續(xù)）第四節(jié)過濾式除塵器又稱空氣過濾器，是利用多孔過濾介質(zhì)分離捕集氣體中固體或液體粒子的凈化裝置，屬于高效干式除塵裝置。分類空氣過濾器濾紙或玻璃纖維顆粒層除塵器砂、礫、焦炭等顆粒物第四節(jié)過濾式除塵器又稱空氣過濾器，是利用多孔過濾介質(zhì)分離捕袋式除塵器纖維織物采用纖維織物作濾料的袋式除塵器（主要討論），在工業(yè)尾氣的除塵方面應(yīng)用較廣

除塵效率一般可達99%以上效率高，性能穩(wěn)定可靠、操作簡單，因而獲得越來越廣泛的應(yīng)用袋式除塵器采用纖維織物作濾料的袋式除塵器（主要討論），在工業(yè)除塵器工作原理工作原理攔截、慣性碰撞除塵器工作原理工作原理除塵器工作原理工作原理擴散、電沉積除塵器工作原理工作原理袋式除塵器的工作原理含塵氣流從下部進入圓筒形濾袋，在通過濾料的孔隙時，粉塵被捕集于濾料上.粉塵因攔截、慣性碰撞、靜電和擴散等作

用，在濾袋表面形成粉塵層，常稱為粉層初層袋式除塵器的工作原理含塵氣流從下部進入圓筒形濾袋，在通過濾料新鮮濾料（網(wǎng)孔為20~50μm）的除塵效率較低粉塵初層形成后，成為袋式除塵器的主要過濾層，提高了除塵效率隨著粉塵在濾袋上積聚，濾袋兩側(cè)的壓力差增大，會把已附在濾料上的細小粉塵擠壓過去，使除塵效率下降除塵器壓力過高，還會使除塵系統(tǒng)的處理氣體量顯著下降，因此除塵器阻力達到一定數(shù)值后，要及時清灰清灰不應(yīng)破壞粉塵初層新鮮濾料（網(wǎng)孔為20~50μm）的除塵效率較低除塵器壓力袋式除塵器的工作原理袋式除塵器的分級效率曲線

袋式除塵器的工作原理袋式除塵器的分級效率曲線袋式除塵器除塵效率的影響因素粉塵負荷m——單位面積濾布上的積塵量（kg/m2）。m增大時，除塵效率提高，但濾布的積塵量太大，除塵效率反而降低，壓損增大，氣體處理量減小。過濾速度煙氣實際體積流量與濾布面積之比，也稱氣布比選用高的過濾速度，所需要的濾布面積小，除塵器體積、占地面積和一次投資等都會減小，但除塵器的壓力損失卻會加大。而且一般來講，除塵效率隨過濾速度增加而下降袋式除塵器除塵效率的影響因素粉塵負荷m——單位面積濾布上的積序號機理粒度范圍風速增高對機理效率的影響1攔截>1μm降低2慣性碰撞>1μm增高3擴散<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表3-24各種捕集機理作用的粒度范圍序號機理粒度范圍風速增高對機理效率的影響1攔截>1μm降低2丹尼斯

（Dennis）和克萊姆（Klemm）提出了一系列方程，以預(yù)測袋式除塵器的粉塵出口濃度和穿透率

丹尼斯（Dennis）和克萊姆（Klemm）提出了一系列方袋式除塵器的壓力損失

壓力損失：重要的技術(shù)經(jīng)濟指標，不僅決定著能量消耗，而且決定著除塵效率和清灰周期等

滲透率K是沉積粉塵層性質(zhì)，如孔隙率、比表面積、孔隙大小分布和粉塵粒徑分布等的函數(shù)袋式除塵器的壓力損失壓力損失：重要的技術(shù)經(jīng)濟指標，不僅決定袋式除塵器的壓力損失對于給定的濾料和操作條件，濾料的壓力損失基本上是一個常數(shù)通過袋式除塵器的壓力損失的變化主要由決定袋式除塵器的壓力損失在時間t內(nèi)，沉積在濾袋上的粉塵質(zhì)量m可以表示為因此粉塵層的壓力損失令，定義為顆粒層的比阻力系數(shù)，因此對于給定的煙氣特征和粉塵層滲透率K，與粉塵濃度C和過濾時間t成線性關(guān)系，而與過濾速度的平方成正比在時間t內(nèi)，沉積在濾袋上的粉塵質(zhì)量m可以表示為對于給定的煙袋式除塵器的壓力損失還可用下式計算：△P=△P0+△Pd=（ξ0+αmd）μV

ξ0--清潔濾料的阻力系數(shù)，1/m。

μ--氣體的粘度；

md—粉塵的堆積負荷

α—粘附粉塵層的平均比阻力，m/kg；

袋式除塵器的壓力損失還可用下式計算：△P=△P0+△Pd粉塵的比阻力系數(shù)粉塵的比阻力系數(shù)袋式除塵器的壓力損失過濾阻力與粉塵負荷袋式除塵器的壓力損失過濾阻力與粉塵負荷袋式除塵器的濾料對濾料的要求容塵量大、吸濕性小、效率高、阻力低使用壽命長，耐溫、耐磨、耐腐蝕、機械強度高表面光滑的濾料容塵量小，清灰方便，適用于含塵濃度低、粘性大的粉塵，采用的過濾速度不宜過高表面起毛（絨）的濾料容塵量大，粉塵能深入濾料內(nèi)部，可以采用較高的過濾速度，但必須及時清灰

袋式除塵器的濾料對濾料的要求袋式除塵器的濾料濾料種類

按濾料材質(zhì)分天然纖維棉毛織物，適于無腐蝕、350～360K以下氣體無機纖維主要指玻璃纖維，化學(xué)穩(wěn)定性好，耐高溫；質(zhì)地脆合成纖維性能各異，滿足不同需要，擴大除塵器的應(yīng)用領(lǐng)域袋式除塵器的濾料濾料種類袋式除塵器的濾料濾料種類

按濾料結(jié)構(gòu)分濾布（編織物）毛氈－工藝簡單；致密，除塵效率高；容塵量小，易于清灰袋式除塵器的濾料濾料種類袋式除塵器的濾料濾料名稱直徑/μm耐溫性能/K吸水率/％耐酸性耐堿性強度長期最高棉織物（植物短纖維）10～20348～3583688很差稍好1蠶絲（動物長纖維）18353～36337316～22

羊毛（動物短纖維）5～15353～36337310～15稍好很差0.4尼龍

348～3583684.0～4.5稍好好2.5奧綸

398～4084236好差1.6滌綸（聚脂）

4134336.5好差1.6玻璃纖維（用硅酮樹脂處理）5～8523

4.0好差1芳香族聚酰胺（諾梅克斯）

4935334.5～5.0差好2.5聚四氟乙烯

493～523

0很好很好2.5

袋式除塵器的濾料濾料名稱直徑/μm耐溫性能/K吸水率/％耐酸袋式除塵器的結(jié)構(gòu)型式按濾袋形狀——筒形和扁形按進氣方式——上進氣和下進氣按清灰方式——簡易清灰、機械振動清灰、逆氣流清灰和脈沖噴吹清灰等。袋式除塵器的結(jié)構(gòu)型式按濾袋形狀——筒形和扁形袋式除塵器的清灰

清灰是袋式除塵器運行中十分重要的一環(huán)，多數(shù)袋式除塵器是按清灰方式命名和分類的常用的清灰方式有三種機械振動式

逆氣流清灰脈沖噴吹清灰袋式除塵器的清灰清灰是袋式除塵器運行中十分重要的一環(huán)，多數(shù)機械振動清灰

機械振動袋式除塵器的過濾風速一般取1.0～2.0m/min，壓力損失為800－1200Pa機械振動清灰袋式除塵器的清灰機械振動清灰此類型袋式除塵器的優(yōu)點是工作性能穩(wěn)定，清灰效果較好缺點是濾袋常受機械力作用，損壞較快，濾袋檢修與更換工作量大清潔氣體出口灰斗濾袋清潔氣體一側(cè)含塵氣體入口固定孔板典型機械振動式布袋除塵器袋式除塵器的清灰機械振動清灰清潔氣體出口灰斗濾袋清潔氣體一側(cè)袋式除塵器的清灰逆氣流清灰

過濾風速一般為0.5～2.0m/min，壓力損失控制范圍1000～1500Pa

這種清灰方式的除塵器結(jié)構(gòu)簡單，清灰效果好，濾袋磨損少，特別適用于粉塵粘性小，玻璃纖維濾袋的情況袋式除塵器的清灰逆氣流清灰脈沖噴吹清灰

每排濾袋上方裝設(shè)一根與脈沖閥相的噴吹管，通過程序控制機構(gòu)控制脈沖閥的啟閉。清灰時由控制儀發(fā)出指令，觸發(fā)排氣閥，脈沖閥開啟后，氣包中的壓縮空氣經(jīng)噴吹管下各小孔高速噴出，并誘導(dǎo)比自身體積大5~7倍的誘導(dǎo)空氣一起經(jīng)文氏管吹入濾袋，使濾袋急劇膨脹，引起沖擊振動，使積附在袋外的粉塵層脫落掉入灰斗。必須選擇適當壓力的壓縮空氣和適當?shù)拿}沖持續(xù)時間

（通常為0.1一0.2s）每清灰一次，叫做一個脈沖，全部濾袋完成一個清灰循環(huán)的時間稱為脈沖周期，通常為60s脈沖噴吹清灰大氣污染控制工程---第6章除塵裝置課件袋式除塵器的清灰脈沖噴吹清灰

脈沖噴吹耗用壓縮空氣量脈沖噴吹清灰實現(xiàn)了全自動清灰，凈化效率達99％；過濾負荷較高，濾袋磨損輕，運行安全可靠袋式除塵器的清灰脈沖噴吹清灰袋式除塵器的選擇、設(shè)計和應(yīng)用

選擇與設(shè)計

（1）選定除塵器型式、濾料及清灰方式根據(jù)對除塵效率的要求、廠房面積、投資和設(shè)備定貨的情況等，選定除塵器類型根據(jù)含塵氣體特性，選擇合適的濾料根據(jù)除塵器型式、濾料種類、氣體含塵濃度、允許的壓力損失等便可初步確定清灰方式袋式除塵器的選擇、設(shè)計和應(yīng)用選擇與設(shè)計袋式除塵器的選擇、設(shè)計和應(yīng)用選擇與設(shè)計清灰方式應(yīng)用氣布比主要清灰方式主要濾布種類粉塵粒徑密度谷物加工12～14RAF大低石灰石（采石場）6～8PJF大中氧化鉛1.5～2SW小高煤飛灰（采暖鍋爐）2～3RAW小中煤飛灰（工業(yè)鍋爐）4～5PJW/F中中水泥（窯爐）2～3RAW中中注：RA——空氣反吹；PJ——脈沖噴吹；S——振打清灰；F——氈制；W——紡織袋式除塵器的選擇、設(shè)計和應(yīng)用選擇與設(shè)計應(yīng)用氣布比主要清灰方式袋式除塵器的選擇、設(shè)計和應(yīng)用選擇與設(shè)計濾料的比較

濾料相對費用/US$溫度/℉聚酯6275諾梅克斯14400特氟隆45450玻璃纖維布25500Hugglas30500*除玻璃纖維布(G/C=2:1)外,假定

G/C=5:1袋式除塵器的選擇、設(shè)計和應(yīng)用選擇與設(shè)計濾料相對費用/US$袋式除塵器的選擇、設(shè)計和應(yīng)用選擇與設(shè)計（2）計算過濾面積一般情況下的過濾氣速歸納如下簡易清灰:vF=0.20～0.75m/min機械振動清灰:vF=1.0～2.0m/min逆氣流反吹清灰:vF=0.5～2.0m/min脈沖噴吹清灰:vF=2.0～4.0m/min袋式除塵器的選擇、設(shè)計和應(yīng)用選擇與設(shè)計袋式除塵器的選擇、設(shè)計和應(yīng)用選擇與設(shè)計（3）除塵器設(shè)計確定濾袋尺寸:直徑d和高度l計算每條濾袋面積:a=πdl

計算濾袋條數(shù):n=A/a在濾袋條數(shù)多時，根據(jù)清灰方式及運行條件將濾袋分成若干組，每組內(nèi)相鄰兩濾袋之間的凈距一般取50～70mm袋式除塵器的選擇、設(shè)計和應(yīng)用選擇與設(shè)計例題袋式除塵器處理常溫含石灰石的氣體量為36000m3/h，初始含塵濃度9g/m3，捕集效率99%，清潔濾布的阻力損失為120Pa，粉塵層的比阻力系數(shù)為1.0Pa﹒min﹒m﹒g-1，氣體性質(zhì)近似為空氣，濾袋壓力損失不超過1600Pa，濾袋尺寸為長2.5m，直徑20cm采用脈沖噴吹清灰，試確定：（1）過濾速度，（2）最大清灰周期，（3）過濾面積，（4）濾袋條數(shù)n，（5）粉塵負荷。例題袋式除塵器處理常溫含石灰石的氣體量為36000m3/h，袋式除塵器的選擇、設(shè)計和應(yīng)用應(yīng)用袋式除塵器作為一種高效除塵器，廣泛用于各種工業(yè)部門的尾氣除塵比電除塵器結(jié)構(gòu)簡單、投資省、運行穩(wěn)定，可以回收高比電阻粉塵與文丘里洗滌器相此，動力消耗小，回收的干粉塵便于綜合利用對于微細的干燥粉塵，采用袋式除塵器捕集最適宜

袋式除塵器的選擇、設(shè)計和應(yīng)用應(yīng)用優(yōu)點缺點結(jié)構(gòu)簡單，造價及運行費用低可提高干法脫硫的脫硫率處理高溫、高濕度、腐蝕性氣體應(yīng)慎選濾袋濾袋易破損阻力損失大除塵效率高，處理量大體積和占地面積都很大優(yōu)點缺點結(jié)構(gòu)簡單，造價及運行費用低可提高干法脫硫的脫顆粒層除塵器

顆粒層除塵器是利用顆粒狀物料

（如硅石、礫石、焦炭等）作填料層的一種內(nèi)部過濾式除塵裝置顆粒層除塵器的除塵機理與袋式除塵器類似，主要靠慣性碰撞、截留及擴散作用等顆粒層除塵器顆粒層除塵器是利用顆粒狀物料（如硅石、礫石、第五節(jié)除塵器應(yīng)用

除塵器的種類繁多，型式多樣，各具不同的性能和優(yōu)缺點。正確選擇除塵器并進行科學(xué)的維護，是保證除塵器正常運行并保證應(yīng)有的除塵效率的關(guān)鍵。除塵器的合理選擇選擇除塵器必須全面考慮有關(guān)因素，如除塵效率、壓力損失、一次投資、維修管理、運行安全性等，其中最主要的是除塵效率。第五節(jié)除塵器應(yīng)用除塵器的種類繁多，型式多樣，各具不同的性1.選用的除塵器必須滿足排放標準規(guī)定的排放濃度

2.粉塵的物理性質(zhì)對除塵器性能具有較大的影響

包括粉塵的粒徑分布、密度、比電阻、親水性、溫度、壓力、粘性、毒性等

粘性大的粉塵容易粘結(jié)在除塵器表面，不宜采用干法除塵；比電阻過大或過小，不宜采用電除塵；纖維性或憎水性粉塵不宜采用濕法除塵。除塵器名稱全效率/％不同粒徑（μm）時的分級效率/％0～55～1010～2010～44>44帶擋板的沉降室58.67.522438090普通的旋風除塵器65.31233578291長錐體旋風除塵器84.240799299.5100噴淋塔94.5729698100100電除塵器97.09094.59799.5100文丘里除塵器（ΔP＝7.5kPa）99.59999.5100100100袋式除塵器99.799.51001001001001.選用的除塵器必須滿足排放標準規(guī)定的排放濃度除塵器名稱全除塵器的合理選擇除塵器的合理選擇3.氣體的含塵濃度氣體的含塵濃度較高時，在靜電除塵器或袋式除塵器前應(yīng)設(shè)置低阻力的初凈化設(shè)備，去除粗大塵粒一般說來，濕式除塵器、袋式除塵器、靜電除塵器的入口含塵濃度分別以10g/m3、0.2～10g/m3、30g/m3為宜。4.氣體溫度和其它性質(zhì)也是選擇除塵設(shè)備時必須考慮的因素高溫、高濕氣體不宜采用袋式除塵器煙氣中同時含有SO2、NOX等氣態(tài)污染物，可以考慮采用濕式除塵器，但是必須注意腐蝕問題5.選擇除塵器時，必須同時考慮捕集粉塵的處理問題3.氣體的含塵濃度除塵器的合理選擇6．其他因素設(shè)備的位置，可利用的空間，環(huán)境條件設(shè)備的一次投資

（設(shè)備、安裝和工程等）以及操作和維修費用設(shè)備投資費用運行費用高效旋風除塵器100100袋式除塵器250250電除塵器450150塔式洗滌器270260文丘里洗滌器220500除塵器的合理選擇6．其他因素設(shè)備投資費用運行費用高效旋風除塵除塵器名稱體積m3/(1000m3/h)除塵器設(shè)備費(比值)耗鋼量kg/(m3/h)能耗量kJ/m3重力沉降室20～401.0旋風除塵器約1.751.0～4.00.05～0.10.8～1.6多管旋風除塵器3.92.5～5.00.07～0.151.6～4.0機械振打袋式除塵器約7.12.5～80.1～0.25脈沖袋式除塵器約4.54.25～60.1～0.203.0～4.5回轉(zhuǎn)反吹袋式除塵器約2.5約3.8噴淋洗滌器約1.51.0～2.40.1～0.150.8沖擊式除塵器0.7～1.23.0～6.00.15～0.3臥式旋風水膜除塵器約1.73.0～6.00.03～0.10.8～4.5泡沫除塵器0.1～0.21.1～4.5低能文丘里除塵器約2.01.5～160.1～0.3高能文丘里除塵器約2.01.5～160.1～0.38～35干式靜電除塵器約10.56～250.7～2.50.3～1.0各種除塵器設(shè)備費耗鋼量及能耗概略指標除塵器名稱體積除塵器設(shè)備耗鋼量能耗量重力沉降室20～401.各類除塵器的選擇（1）機械式除塵器

造價較低，維護管理方便，并耐高溫，必須回收干塵或含塵氣體遇濕有腐蝕作用時更適宜用這類除塵器。對5μm以下的微粒去除效率不高，當含塵濃度很高時，可作預(yù)處理除塵器。

重力沉降室適宜塵粒粒徑較大、要求除塵效率較低，又有足夠場地的地方。

慣性除塵器適宜排氣量較小、要求除塵效率較低的地方，一般可直接裝在風管上。

旋風除塵器適宜要求除塵效率較低的地方，大量用于1～20t/h的鍋爐煙塵處理。目前,機械式除塵器應(yīng)用最多的是旋風除塵器。各類除塵器的選擇（1）機械式除塵器（2）濕式除塵器結(jié)構(gòu)簡單，投資低，除塵效率較高，能去除粒徑很小的塵粒，并且在除塵的同時可去除一部分有害氣體，如火電廠煙氣脫硫除塵一體化多采用濕式除塵器。其缺點是用水量較大，廢水和泥漿需二次處理，設(shè)備及構(gòu)筑物易腐蝕。（3）電除塵器適宜處理氣量較大、要求除塵效率較高，又有一定維護管理水平的單位。它具有效率高、阻力小的優(yōu)點，缺點是投資大、設(shè)備復(fù)雜、占地面積大，對操作、運行、維護管理水平要求較高。另外，對粉塵的比電阻要求較嚴格。

（2）濕式除塵器（4）過濾式除塵器袋式除塵器適宜于要求除塵效率較高、排氣量變化較大以及處理有回收價值的細小顆粒物的場合。但它投資較大，要求進氣溫度不超過濾袋材質(zhì)所允許的溫度，且氣體溫度在露點溫度以上。粘性含塵氣體進入除塵器時，含塵濃度超過塵粒的爆炸下限的不宜采用袋式除塵器。顆粒層除塵器適宜于處理高溫含塵氣體。它具有耐腐耐磨等特點，效率較高，可處理比電阻較高的粉塵。當氣體溫度和氣量變化較大時，也能適應(yīng)。缺點是體積較大、清灰裝置較復(fù)雜，阻力較高。（4）過濾式除塵器除塵設(shè)備的發(fā)展

1.除塵設(shè)備趨向高效率2.發(fā)展處理大煙氣量的除塵設(shè)備3.著重研究提高現(xiàn)有高效除塵器的性能4.發(fā)展新型除塵設(shè)備寬間距或脈沖高壓電除塵器環(huán)形噴吹袋式除塵器順氣流噴吹袋式除塵器帶電水滴濕式洗滌器帶電袋式除塵器等5.重視除塵機理及理論方面的研究除塵設(shè)備的發(fā)展1.除塵設(shè)備趨向高效率演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！第六章除塵裝置

機械除塵器電除塵器濕式除塵器過濾式除塵器除塵器的選擇與發(fā)展第六章除塵裝置除塵裝置從氣體中除去或收集固態(tài)或液態(tài)微粒子的設(shè)備稱為除塵裝置

按分離原理分類：重力除塵裝置（機械式除塵裝置）

慣性力除塵裝置（機械式除塵裝置）離心力除塵裝置（機械式除塵裝置）洗滌式除塵裝置過濾式除塵裝置電除塵裝置聲波除塵裝置

除塵裝置從氣體中除去或收集固態(tài)或液態(tài)微粒子的設(shè)備稱為除塵裝置第一節(jié)機械除塵器機械除塵器通常指利用質(zhì)量力（重力、慣性力和離心力）的作用使顆粒物與氣體分離的裝置，常用的有：重力沉降室慣性除塵器旋風除塵器第一節(jié)機械除塵器機械除塵器通常指利用質(zhì)量力（重力、慣性力重力沉降室重力沉降室是通過重力作用使塵粒從氣流中沉降分離的除塵裝置

氣流進入重力沉降室后，流動截面積擴大，流速降低，較重顆粒在重力作用下緩慢向灰斗沉降

模式包括層流式和湍流式兩種重力沉降室重力沉降室是通過重力作用使塵粒從氣流中沉降分離的除層流式模式假定沉降室內(nèi)氣流為柱塞流；顆粒均勻分布于煙氣中忽略氣體浮力，粒子僅受重力和阻力的作用在煙氣流動方向，粒子與氣流速度相同縱剖面示意圖層流式模式假定沉降室內(nèi)氣流為柱塞流；顆粒均勻分布于煙氣中縱剖沉降室的長寬高分別為L、W、H，處理煙氣量為Q

氣流在沉降室內(nèi)的停留時間在t時間內(nèi)粒子的沉降距離該粒子的除塵效率

對于Stokes粒子，代入(5—79)沉降室的長寬高分別為L、W、H，處理煙氣量為Q(5—79)對于Stokes粒子，重力沉降室能100%捕集的最小粒子的dmin=?對于Stokes粒子，重力沉降室能100%捕集的最小粒子的d提高沉降室效率的主要途徑降低沉降室內(nèi)氣流速度（一般為0.3～2.0m/s）增加沉降室長度降低沉降室高度多層沉降室：使沉降高度減少為原來的1/（n+1），其中n為水平隔板層數(shù)

考慮清灰的問題，一般隔板數(shù)在3以下提高沉降室效率的主要途徑多層沉降室：使沉降高度減少為原來的1湍流式重力沉降室湍流模式1——假定沉降室中氣流處于湍流狀態(tài)，垂直于氣流方向的每個斷面上粒子完全混合分級除塵效率：

對于Stokes粒子，代入湍流式重力沉降室湍流模式1——假定沉降室中氣流處于湍流狀態(tài)，湍流模式2——完全混合模式，即沉降室內(nèi)未捕集顆粒完全混合對于Stokes粒子，代入湍流模式2——完全混合模式，即沉降室內(nèi)未捕集顆粒完全混合三種模式的分級效率均可用歸一化對Stokes顆粒，分級效率與dp成正比重力沉降室歸一化的分級率曲線a層流－無混合b湍流－垂直混合c湍流－完全混合三種模式的分級效率均可用歸重力沉降室的實際性能沉降室的實際性能幾乎從不進行實驗測量或測試，在最好的情況下，這種裝置也只能作為氣體的初級凈化，除去最大和最重的顆粒。沉降室的除塵效率約為40—70%，僅用于分離dp>50μm的塵粒。穿過沉降室的顆粒物必須用其它的裝置繼續(xù)捕集。優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、投資少、易維護管理、壓損?。?0—130Pa）。缺點：占地面積大、除塵效率低（僅作為高效除塵器的預(yù)除塵裝置，除去較大和較重的粒子）。重力沉降室的實際性能沉降室的實際性能幾乎從不進行實驗測量或測慣性除塵器機理沉降室內(nèi)設(shè)置各種形式的擋板，含塵氣流沖擊在擋板上，氣流方向發(fā)生急劇轉(zhuǎn)變，借助塵粒本身的慣性力作用（還利用了離心力和重力的作用），使其與氣流分離

慣性除塵器機理結(jié)構(gòu)形式?jīng)_擊式－氣流沖擊擋板捕集較粗粒子反轉(zhuǎn)式－改變氣流方向捕集較細粒子沖擊式慣性除塵裝置a單級型b多級型結(jié)構(gòu)形式?jīng)_擊式慣性除塵裝置反轉(zhuǎn)式慣性除塵裝置a彎管型b百葉窗型c多層隔板型反轉(zhuǎn)式慣性除塵裝置慣性除塵器應(yīng)用一般凈化密度和粒徑較大的金屬或礦物性粉塵（粘結(jié)性和纖維性粉塵不宜）凈化效率不高，一般只用于多級除塵中的一級除塵，捕集10～20μm以上的粗顆粒壓力損失100～1000Pa慣性除塵器應(yīng)用旋風除塵器

進氣管、筒體、錐體、排氣管旋風除塵器進氣管、筒體、錐體、排氣管旋風除塵器

利用旋轉(zhuǎn)氣流產(chǎn)生的離心力使塵粒從氣流中分離的裝置

旋風除塵器內(nèi)氣流與塵粒的運動氣流沿外壁由上向下旋轉(zhuǎn)運動：外渦旋

少量氣體沿徑向運動到中心區(qū)域

旋轉(zhuǎn)氣流在錐體底部轉(zhuǎn)而向上沿軸心旋轉(zhuǎn)：內(nèi)渦旋

兩者的旋轉(zhuǎn)方向是相同的。到達外壁的塵粒在氣流和重力共同作用下沿壁面落入灰斗旋風除塵器利用旋轉(zhuǎn)氣流產(chǎn)生的離心力使塵粒從氣流中分離的裝置旋風除塵器氣流與塵粒的運動旋風除塵器內(nèi)氣流與塵粒的運動（續(xù)）上渦旋－氣流從除塵器頂部向下高速旋轉(zhuǎn)時，一部分氣流帶著細小的塵粒沿筒壁旋轉(zhuǎn)向上，到達頂部后，再沿排出管外壁旋轉(zhuǎn)向下，最后從排氣管排出氣流運動包括切向、軸向和徑向運動，為方便研究分為：切向速度、軸向速度和徑向速度切向速度決定氣流質(zhì)點離心力大小，顆粒在離心力作用下逐漸移向外壁旋風除塵器氣流與塵粒的運動旋風除塵器內(nèi)氣流與塵粒的運動（續(xù)）旋風除塵器旋風除塵器內(nèi)氣流的切向速度和壓力的徑向分布

旋風除塵器旋風除塵器內(nèi)氣流的切向速度和壓力的徑向分布切向速度外渦旋的切向速度分布：反比于旋轉(zhuǎn)半徑的n次方此處n

1，稱為渦流指數(shù)

內(nèi)渦旋的切向速度正比于半徑

內(nèi)外渦旋的界面上氣流切向速度最大

交界圓柱面直徑

d0=(0.6～1.0)de,de

為排氣管直徑

切向速度旋風除塵器徑向速度

假定外渦旋氣流均勻地經(jīng)過交界圓柱面進入內(nèi)渦旋平均徑向速度

r0和h0分別為交界圓柱面的半徑和高度，m

軸向速度外渦旋的軸向速度向下內(nèi)渦旋的軸向速度向上在內(nèi)渦旋，軸向速度向上逐漸增大，在排出管底部達到最大值

旋風除塵器徑向速度旋風除塵器旋風除塵器的壓力損失

：局部阻力系數(shù)

A：旋風除塵器進口面積

局部阻力系數(shù)旋風除塵器型式XLTXLT?AXLP?AXLP?Bξ5.36.58.05.8旋風除塵器旋風除塵器的壓力損失旋風除塵器型式XLTX旋風除塵器旋風除塵器的壓力損失相對尺寸的不同對壓力損失影響較大，除塵器結(jié)構(gòu)型式相同時，幾何相似放大或縮小，壓力損失基本不變

含塵濃度增高，壓力降明顯下降

操作運行中可以接受的壓力損失一般低于2kPa思考題：一個進口面積為0.36m2，排氣管直