第三章、除尘

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1、 第三章 除尘理论及技术n主要内容主要内容1.机械式除尘机械式除尘2.静电除尘静电除尘3.过滤式除尘器过滤式除尘器4.湿式除尘湿式除尘5.除尘器的新进展除尘器的新进展n粉尘大小分类粉尘大小分类1.可见粉尘。可见粉尘。肉眼可见，粒径大于肉眼可见，粒径大于10mm以上。以上。2.显微粉尘。显微粉尘。粒径为粒径为0.2510mm可用一般官学显微镜观察可用一般官学显微镜观察3.超显微粉尘。超显微粉尘。粒径小于粒径小于0.25mm，只有超显微镜或电子显，只有超显微镜或电子显微镜可观察到微镜可观察到第一节 机械除尘 机械除尘器通常指利用质量力（重力、惯性力和离心机械除尘器通常指利用质量力（重力、惯性力和离

2、心力）的作用使颗粒物与气体分离的装置，常用的有：力）的作用使颗粒物与气体分离的装置，常用的有：重力沉降室重力沉降室惯性除尘器惯性除尘器旋风除尘器旋风除尘器n重力沉降室是利用含尘烟气中的颗粒受重力作用而自然沉降的原理。n气流进入重力沉降室后，流动截面积扩大，流速降低，较重颗粒在重力作用下缓气流进入重力沉降室后，流动截面积扩大，流速降低，较重颗粒在重力作用下缓慢向灰斗沉降慢向灰斗沉降 n优点：结构简单、造价低、便于维护管理、压力损失小，可处理高温烟气；优点：结构简单、造价低、便于维护管理、压力损失小，可处理高温烟气；n缺点：沉降小颗粒的效力低，只能除缺点：沉降小颗粒的效力低，只能除50mm以上颗粒

3、。一般用作高效除尘的前级以上颗粒。一般用作高效除尘的前级预除尘。预除尘。0LtuHts（3-1）us颗粒沉降速度，m/s；y0载有颗粒物的气流速度。t、t 沉降所需时间和滞留沉降室时间，s。由式（3-1）极限条件可得：LWQLHus0（3-2）n提高沉降室效率的主要途径提高沉降室效率的主要途径降低沉降室内气流速度降低沉降室内气流速度增加沉降室长度增加沉降室长度降低沉降室高度降低沉降室高度n机理机理使含尘气流冲击挡板或急剧改变气流方向，借助尘粒本身的使含尘气流冲击挡板或急剧改变气流方向，借助尘粒本身的惯性力作用，分离并捕集粉尘。惯性力作用，分离并捕集粉尘。 图3-2 惯性除尘器的工作原理示意图惯

4、性除尘器的除尘是惯性力、离心力和重力共同作用的结果。n惯性除尘器的特点惯性除尘器的特点占地面积小、结构简单占地面积小、结构简单对细颗粒分离效率大为提高对细颗粒分离效率大为提高对密度和粒径较大的金属或矿物粉尘对密度和粒径较大的金属或矿物粉尘有较高的除尘效率有较高的除尘效率对黏结性和纤维性粉尘易堵塞不易采对黏结性和纤维性粉尘易堵塞不易采由于气流方向转变次数有限，净化效由于气流方向转变次数有限，净化效率不是很高，只做预除尘器使用率不是很高，只做预除尘器使用n应用应用一般净化密度和粒径较大的一般净化密度和粒径较大的金属或矿物性粉尘金属或矿物性粉尘净化效率不高，一般只用于净化效率不高，一般只用于多级除尘

5、中的一级除尘，捕集多级除尘中的一级除尘，捕集1020m以上的粗颗粒以上的粗颗粒压力损失压力损失1001000Pan利用旋转气流产生的离心力使尘粒从气流中分离的装置利用旋转气流产生的离心力使尘粒从气流中分离的装置 图3-3普通旋风除尘器是由进气管、筒普通旋风除尘器是由进气管、筒体、锥体和排气管等组成体、锥体和排气管等组成 气流沿外壁由上向下旋转运动：气流沿外壁由上向下旋转运动：外涡旋外涡旋 少量气体沿径向运动到中心区域少量气体沿径向运动到中心区域 旋转气流在锥体底部转而向上沿旋转气流在锥体底部转而向上沿轴心旋转：内涡旋轴心旋转：内涡旋 气流运动包括切向、轴向和径向：气流运动包括切向、轴向和径向：

6、切向速度、轴向速度和径向速度切向速度、轴向速度和径向速度 XD-II型多管旋风除尘器外形结构切向速度决定气流质点离心力大小，切向速度决定气流质点离心力大小，颗粒在离心力作用下逐渐移向外壁颗粒在离心力作用下逐渐移向外壁到达外壁的尘粒在气流和重力共同作到达外壁的尘粒在气流和重力共同作用下沿壁面落入灰斗用下沿壁面落入灰斗上涡旋气流从除尘器顶部向下高速上涡旋气流从除尘器顶部向下高速旋转时，一部分气流带着细小的尘粒旋转时，一部分气流带着细小的尘粒沿筒壁旋转向上，到达顶部后，再沿沿筒壁旋转向上，到达顶部后，再沿排出管外壁旋转向下，最后从排出管排出管外壁旋转向下，最后从排出管排出排出n旋风除尘器内气流与尘粒

7、的运动（续）旋风除尘器内气流与尘粒的运动（续）（1）优点）优点结构简单、占地面积小；结构简单、占地面积小；投资低，操作维修方便；投资低，操作维修方便；可用于各种材料制造，能用于高温高压及腐蚀可用于各种材料制造，能用于高温高压及腐蚀性气体，并可回收干颗粒物。性气体，并可回收干颗粒物。（2）缺点）缺点效率不高，只能捕集效率不高，只能捕集大于大于5mm的颗粒；的颗粒；压力损失较大，动力压力损失较大，动力消耗也较大；消耗也较大；n影响旋风除尘器效率的因素影响旋风除尘器效率的因素1.入口风速（或流量）入口风速（或流量）2.除尘器的比例尺寸除尘器的比例尺寸3.含尘气流性性质含尘气流性性质4.灰斗气密性灰斗

8、气密性5. .温度温度1.入口风速（或流量）入口风速（或流量） 入口风速切向速度可分离粉尘粒径除尘效率 入口风速筒体内气流运动过强把已分离的粉尘卷走除尘效 率和除尘器阻力急剧上升2.除尘器的比例尺寸除尘器的比例尺寸除尘器的比例尺寸对性能影响见下表（3-1）比例变化性能趋向投资趋向压力损失效率增大旋风除尘器直径降低降低提高加长筒体稍有降低提高提高增大入口面积（流量不变）降低降低增大入口面积（速度不变）提高降低降低加长锥体稍有降低提高提高增大锥体的排出孔稍有降低提高或降低减小锥体的排出孔稍有提高提高或降低加长排出管伸入器内的长度提高提高或降低提高增大排气管管径降低降低提高3.含尘气流性性质含尘气流

9、性性质粉尘粒径增大，效率明显提高，但粉尘的密度越小，就越难分离，除尘效率就越低4.灰斗气密性灰斗气密性在不漏风的情况下进行正常排灰在不漏风的情况下进行正常排灰 5.温度温度温度引起密度变化对捕集效率的影响可忽略。温度引起密度变化对捕集效率的影响可忽略。气体温度升高，气体黏度增大，除尘效率降低气体温度升高，气体黏度增大，除尘效率降低第二节 静电除尘 旋风除尘器对于 dp 5m的粒子效率低，必须借助外力（电场力等）捕集更小的粒子 使尘粒荷电并在电场力的作用下沉积在集尘极上 与其他除尘器的根本区别在于，分离力直接作用在粒子上，而不是作用在整个气流上 具有耗能小、气流阻力小的特点n电除尘器的主要优点电

10、除尘器的主要优点压力损失小，一般为压力损失小，一般为200500Pa处理烟气量大，可达处理烟气量大，可达105106m3/h能耗低，大约能耗低，大约0.20.4kWh/1000m3对细粉尘有很高的捕集效率，可高于对细粉尘有很高的捕集效率，可高于99可在高温或强腐蚀性气体下操作可在高温或强腐蚀性气体下操作一、静电除尘的原理1、电晕放电n金属丝放出的电子迅速向正极移动，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与气体分子撞击使之离子化n气体分子离子化的过程又产生大量气体分子离子化的过程又产生大量电子雪崩过程电子雪崩过程n远离金属丝，电场强度降低，气体远离金属丝，电场强度降低，气体离子

11、化过程结束，电子被气体分子离子化过程结束，电子被气体分子捕获捕获n气体离子化区域电晕区气体离子化区域电晕区n自由电子和气体负离子是粒子荷电自由电子和气体负离子是粒子荷电的电荷来源的电荷来源电压小大电晕放电火花放电：当电晕放电之后，当极间的电压继续升高到某一点时，电流迅速增大，电晕极产生一个接一个的火花。电弧放电：当电压升至某一值时，电场击穿，出现持续放电，爆发出强光并伴有高温的现象。电弧放电会破坏设备，应避免这种现象。n电晕区范围逐渐扩大致使极间空气电晕区范围逐渐扩大致使极间空气全部电离电场击穿；相应的电压全部电离电场击穿；相应的电压击穿电压击穿电压n在相同电压下通常负电晕电极产生在相同电压下