【環(huán)境課件-】第六章-煙氣除塵技術(shù)

第六章煙氣除塵技術(shù)

第六章煙氣除塵技術(shù)1主要內(nèi)容6.1粉塵及其物理特性6.2煙塵凈化6.3機(jī)械式除塵器6.4濕式除塵器6.5電除塵器6.6過(guò)濾式除塵器6.7除塵器應(yīng)用主要內(nèi)容6.1粉塵及其物理特性26.1粉塵及其物理特性6.1.1粉塵的粒徑和粒徑分布

粒子是大小均勻的球體，則可用其直徑作為粒子大小的代表性尺寸，并稱為粒徑。實(shí)際中，按一定的方法確定一個(gè)表示粒子大小的最佳的代表性尺寸，作為粒子的粒徑。單一粒徑：代表單個(gè)粒子大小的單一粒徑。平均粒徑：代表由各種不同大小的粒子組成的粒子群的平均粒徑。6.1粉塵及其物理特性6.1.1粉塵的粒徑和粒徑分布31．單一粒徑 1)投影徑:用顯微鏡法直接觀測(cè)粒子

選擇相對(duì)兩邊兩根平行線間的最大距離l稱為長(zhǎng)徑，垂直于長(zhǎng)徑方向的最大距離b稱為短徑，垂直于投影面方向的最大距離δ稱為厚度。定向粒徑dF:菲雷特(Feret)直徑，各粒子在平面投影圖上在同一方向上的最大投影距離。定向面積等分直徑dM:馬丁(Martin)直徑，各粒子在平面投影圖上按同一方向?qū)⒘Ｗ油队懊娣e二等分的直線的長(zhǎng)度。1．單一粒徑 1)投影徑:用顯微鏡法直接觀測(cè)粒子4長(zhǎng)徑，短徑，定向粒徑dF，定向面積等分直徑dM，等投影面積直徑dH

長(zhǎng)徑，短徑，定向粒徑dF，定向面積等分直徑dM，等投影面積直5

2)幾何當(dāng)量徑:取顆粒的某一幾何量(面積、體積等)相同時(shí)的球形顆粒的直徑，一般有四種表示方法。等投影面積直徑dA：dA=(4Ap/π)1/2

等體積徑：dV＝(6Vp/π)1/3等表面積徑ds：dS＝(Sp/π)1/2

體積表面積平均徑：de＝6Vp/Sp

3)物理當(dāng)量徑：取與顆粒的某一物理量相同時(shí)的球形顆粒的直徑.沉降直徑(或斯托克斯直徑)dst，空氣動(dòng)力直徑da

2)幾何當(dāng)量徑:取顆粒的某一幾何量(面積、體積等)相同時(shí)62.平均粒徑

表示顆粒群特性的粒徑的平均值。(1)算術(shù)平均徑，單一粒徑的算術(shù)平均值，(2)中位徑d50，指粒徑頻率分布的累計(jì)值為50％時(shí)的粒徑，可用于表示分級(jí)除塵器的性能。(3)眾徑dd，是指粒徑分布中頻率密度達(dá)到最大值時(shí)的粒徑(4)表面積平均徑，是用顆粒群中顆粒總表面積與顆粒數(shù)之比的平方根表示。常用于表示顆粒群在重力場(chǎng)或慣性力場(chǎng)下的沉降速度。

2.平均粒徑表示顆粒群特性的粒徑的平均值。7把由粒徑為d1的n1個(gè)粒子、d2的n2個(gè)粒子、d3的n3個(gè)粒子……組成的粒子群排成一列，其全長(zhǎng)為：n1d1十n2d2十n3d3十…＝；該粒子群的粒子總個(gè)數(shù)為，假設(shè)其全長(zhǎng)等于由粒徑皆為的球形粒子組成的假想粒子群的全長(zhǎng)，則可用代替上式中的di，即n1十n2十n3十…＝；由于粒子全長(zhǎng)相等，所以有＝，則得由于把粒子群的全長(zhǎng)作為基準(zhǔn)，所以也稱長(zhǎng)度平均直徑。

算術(shù)平均粒徑把由粒徑為d1的n1個(gè)粒子、d2的n2個(gè)粒子、d3的n3個(gè)粒8粒徑分布

粒徑分布也稱粉塵的分散度，是指某一顆粒群中不同粒徑顆粒所占的比例。

1．圖表法表示粒徑分布

(1)相對(duì)頻數(shù)分布(頻率分布):粒徑由至+之間的粒子質(zhì)量占?jí)m樣總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)。

(2)頻率密度分布(頻度分布)，用f(％·μm)-1表示，是粒徑組距為1μm時(shí)的頻率分布

粒徑分布 粒徑分布也稱粉塵的分散度，是指某一顆粒群中不同粒9

(3)篩上累計(jì)頻率分布，簡(jiǎn)稱篩上累計(jì)分布，用R(％)表示，是大于某一粒徑dp的全部粒子質(zhì)量占?jí)m樣總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)。反之，小于粒徑dp的全部粒子質(zhì)量占?jí)m樣總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)稱為篩下累計(jì)頻率分布，用D(％)表示，簡(jiǎn)稱篩下累計(jì)分布。

D與R的關(guān)系：D=1-R

(3)篩上累計(jì)頻率分布，簡(jiǎn)稱篩上累計(jì)分布，用R(％)表示，102．函數(shù)法表示粒徑分布

(1)正態(tài)分布(2)對(duì)數(shù)正態(tài)分布,函數(shù)表達(dá)式為

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。

2．函數(shù)法表示粒徑分布(1)正態(tài)分布11對(duì)數(shù)正態(tài)分布的特點(diǎn)：如果某種粒子群的顆粒直徑分布遵循對(duì)數(shù)正態(tài)分布，則無(wú)論是以質(zhì)量表示還是以個(gè)數(shù)或表面積表示的粒徑分布，也都呈對(duì)數(shù)正態(tài)分布，且?guī)缀螛?biāo)準(zhǔn)差均相等。已知某種中位徑，便可按下式確定另兩種表示的中位徑： 、、分別為以質(zhì)量、粒數(shù)和表面積所表示的對(duì)數(shù)正態(tài)分布函數(shù)的中位徑。

對(duì)數(shù)正態(tài)分布的特點(diǎn)：如果某種粒子群的顆粒直徑分布遵循對(duì)數(shù)正態(tài)12(3)羅辛—拉姆勒分布(R—R分布)

常用的R-R分布函數(shù)表達(dá)式為，或者，式中，n-分布指數(shù)；β,β’-分布系數(shù)；并且

若將中位徑d50(R=50%)代入，可求得，

所以，(3)羅辛—拉姆勒分布(R—R分布)常用的R-R分布函數(shù)表136.1.2粉塵的物理特性6.1.2.1粉塵的密度

粉塵在不包括塵粒間和塵粒體內(nèi)部的空隙，而是在密實(shí)狀態(tài)下的單位體積的質(zhì)量，稱為粉塵的真密度，常用表示。粉塵在包括塵粒間和塵粒體內(nèi)部的空隙，即在自然堆積狀態(tài)下的單位體積的質(zhì)量稱為粉塵的堆積密度，常用表示，真密度和堆積密度間關(guān)系，

ε：粉塵的空隙率，表示塵粒間的空隙體積與自然堆放粉塵的總體積之比。

6.1.2粉塵的物理特性6.1.2.1粉塵的密度146.1.2.2粉塵的比表面積

粉塵的單位體積或單位質(zhì)量所具有的總表面積稱粉塵的比表面積。對(duì)于粒徑為dp的球形顆粒，體積比表面積為，質(zhì)量比表面積為，

6.1.2.2粉塵的比表面積粉塵的單位體積或單位質(zhì)量所具有15對(duì)于顆粒群的凈體積比表面積為，顆粒群的質(zhì)量比表面積為，

:塵粒的平均表面積(cm2)；:塵粒的平均凈體積； :塵粒的體積表面積平均直徑，塵粒群總凈體積與總表面積之比(cm)；:塵粒的卡門(mén)形狀系數(shù)，對(duì)于球形顆粒＝1。

對(duì)于顆粒群的凈體積比表面積為，166.1.2.3粉塵的浸潤(rùn)性

(1)粉塵的含水率

粉塵中所含水量是指附著在塵粒表面上的和包含在凹坑處及細(xì)孔中的自由水份，以及緊密結(jié)合在塵粒內(nèi)部的結(jié)合水份。粉塵中所含水量mw與粉塵總質(zhì)量(干粉塵質(zhì)量md和含水量mw)的百分比稱為粉塵的含水率。

6.1.2.3粉塵的浸潤(rùn)性(1)粉塵的含水率17(2)粉塵的潤(rùn)濕性

粉塵的潤(rùn)濕性:粉塵顆粒能否與液體相互附著或附著難易的性質(zhì)。根據(jù)粉塵能被液體潤(rùn)濕的程度可將粉塵分為易被水潤(rùn)濕的親水性粉塵和難于被水潤(rùn)濕的疏水性粉塵。某些親水性粉塵，如水泥、熟石灰和白云石粉塵等吸水后形成不溶于水的硬垢，這類粉塵稱為水硬性粉塵，不宜采用濕式除塵。

(2)粉塵的潤(rùn)濕性粉塵的潤(rùn)濕性:粉塵顆粒能否與液體相互附著186.1.2.4粉塵的荷電性及導(dǎo)電性

1．粉塵的荷電性：粉塵在其產(chǎn)生和運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，由于相互碰撞、摩擦、放射線照射、電暈放電及接觸帶電體等原因，而帶有一定電荷的性質(zhì)稱為粉塵的荷電性。2．粉塵的導(dǎo)電性

粉塵的比電阻是指面積為1cm2、厚度為1cm的粉塵層的電阻值，單位為Ω·cm。粉塵的導(dǎo)電性包括粉塵顆粒本體內(nèi)電子或離子發(fā)生的容積導(dǎo)電，和顆粒表面團(tuán)吸附水份等形成的化學(xué)膜的表面導(dǎo)電。對(duì)于比電阻高的粉塵，在約100℃以下時(shí)，主要靠表面導(dǎo)電；在約200℃以上時(shí)，主要靠容積導(dǎo)電。

6.1.2.4粉塵的荷電性及導(dǎo)電性1．粉塵的荷電性：粉塵在19典型的溫度－比電阻關(guān)系

典型的溫度－比電阻關(guān)系206.1.2.5粉塵的粘附性

塵粒附著在固體表面上、或粒子間彼此附著的現(xiàn)象稱為粘附，后者也稱自粘?？朔街F(xiàn)象所需要的垂直作用于粒子重心上的力稱為粘附力。在氣態(tài)介質(zhì)中，產(chǎn)生粘附力的主要有范德華力(即分子間引力)、靜電力和毛細(xì)粘附力等。影響粉塵粘附性的因素很多，一般情況下，粉塵的粒徑小、形狀不規(guī)則、表面粗糙、含水率高、潤(rùn)濕性好及荷電量大時(shí)易產(chǎn)生粘附現(xiàn)象。6.1.2.5粉塵的粘附性塵粒附著在固體表面上、或粒子間彼216.1.2.6粉塵的安息角和滑動(dòng)角

粉塵通過(guò)漏斗連續(xù)地下落到水平板面上時(shí)，堆積成圓錐體。錐體母線與水平板面的夾角稱為粉塵的安息角，也稱靜止角或堆積角等。

當(dāng)粉塵自然堆放在光滑平板上隨平板作傾斜運(yùn)動(dòng)時(shí)粉塵開(kāi)始滑動(dòng)的平板傾斜角稱為粉塵的滑動(dòng)角。6.1.2.6粉塵的安息角和滑動(dòng)角粉塵通過(guò)漏斗連續(xù)地下落到226.1.2.7粉塵的爆炸性

在封閉空間內(nèi)，可燃混合物中可燃物的濃度只有在一定的范圍內(nèi)才能引起爆炸，這個(gè)能夠引起爆炸的濃度叫作爆炸濃度。能夠引起爆炸的最高濃度叫作爆炸上限，最低濃度叫作爆炸下限。在可燃物濃度低于爆炸下限或高于爆炸上限時(shí)，均無(wú)爆炸危險(xiǎn)。6.1.2.8粉塵的磨損性

粉塵在流動(dòng)過(guò)程中對(duì)器壁或管壁的磨損程度稱為粉塵的磨損性。硬度大、密度高、粒徑粗、帶有棱角的粉塵磨損性大。6.1.2.7粉塵的爆炸性在封閉空間內(nèi)，可燃混合物中可燃物236.2煙塵凈化

6.2.1除塵裝置的性能

1.處理氣體量

處理氣體量是除塵裝置處理氣體能力大小的指標(biāo)，以體積流量表示(Nm3/s)。如果除塵器的進(jìn)口氣體量為Qi，出口氣體量為Qo，則除塵器處理的氣體量，除塵器的漏風(fēng)率，

6.2煙塵凈化6.2.1除塵裝置的性能242.除塵效率

1)總捕集效率:同一時(shí)間內(nèi)除塵裝置除去的粉塵量與裝置進(jìn)口的含塵氣體中粉塵量的百分比.除塵裝置總效率

Si，So——除塵裝置進(jìn)、出口粉塵流量，(g/s)；Sc——除塵裝置捕集的粉塵量，(g/s)；2.除塵效率1)總捕集效率:同一時(shí)間內(nèi)除塵裝置除去的粉塵量25總捕集效率也可表示為換算成標(biāo)況下含塵氣體流量及濃度QiN，QoN，ciN，coN，總捕集效率，當(dāng)凈化裝置嚴(yán)密不漏風(fēng)且含塵氣體濃度不太高時(shí)，QiN＝QoN，實(shí)際上凈化裝置經(jīng)常漏風(fēng)，若以k表示漏風(fēng)系數(shù)，總捕集效率總捕集效率也可表示為26當(dāng)兩臺(tái)除塵器串聯(lián)使用時(shí)，除塵系統(tǒng)總效率， ηT(1-2)=ηT1+(1-ηT1)ηT2=1-[(1-ηT1)(1-ηT2)]

當(dāng)n臺(tái)除塵器串聯(lián)使用時(shí)， ηT(1-n)=1-[(1-ηT1)(1-ηT2)…(1-ηTn)] ηT1，ηT2，ηTn分別為第一、第二、第n級(jí)除塵器的除塵效率。2）通過(guò)率 除塵裝置出口粉塵量與進(jìn)口粉塵量的百分比，

當(dāng)兩臺(tái)除塵器串聯(lián)使用時(shí)，除塵系統(tǒng)總效率，273．分級(jí)除塵效率

按粉塵粒徑或粒徑范圍來(lái)標(biāo)定除塵器的效率。分級(jí)效率表示，粒徑為范圍內(nèi)顆粒的分級(jí)通過(guò)率分級(jí)效率和總效率的關(guān)系1.分級(jí)效率求總效率：2.由總效率求分級(jí)效率(1)(2)(3)

3．分級(jí)除塵效率按粉塵粒徑或粒徑范圍來(lái)標(biāo)定除塵器的效率。28旋風(fēng)除塵器分級(jí)效率計(jì)算實(shí)例(總除塵效率ηT＝90.8％)

粒徑間隔(μm)粒徑頻率分布(%)分級(jí)效率ηdi(%)入口△Dii出口△Doi捕集△Dci按式1按式2按式3三式平均0～510.481.63.227.927.827.927.95～1014.015.012.810～2019.62.420.020～4022.41.023.294.299.599.697.840～6014.0014.896.010010098.7>6019.6026.0100100100100旋風(fēng)除塵器分級(jí)效率計(jì)算實(shí)例(總除塵效率ηT＝90.8％)粒294.除塵器的壓力損失

壓力損失又稱壓力降，阻力損失或阻力降.代表裝置能耗大小的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，指裝置的進(jìn)口和出口氣流全壓之差。通常壓力損失與裝置進(jìn)口氣流的動(dòng)壓成正比，即

ξ——凈化裝置的壓力降系數(shù)，它與除塵器的型式、尺寸和含塵氣體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)，可根據(jù)試驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)確定.4.除塵器的壓力損失壓力損失又稱壓力降，阻力損失或阻力降.306.2.2除塵裝置的分類及其性能比較

按煙塵分離作用原理，可分為下列四大類：1）機(jī)械式除塵器：利用機(jī)械力(重力、慣性力或離心力)凈化含塵氣體，包括重力沉降室、慣性除塵器、離心力(旋風(fēng))除塵器等．2）濕式除塵器：利用含塵氣流與水或某種液體表面接觸，使塵粒從氣流中分離出來(lái)，包括沖擊式、泡沫式、文丘里式等。3）過(guò)濾式除塵器：使含塵氣體通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)將塵粒分離出來(lái)并捕集，包括袋式過(guò)濾器、顆粒層除塵器、空氣過(guò)濾器等。4）電除塵器：利用高壓電磁場(chǎng)產(chǎn)生的靜電力使塵粒荷電并從氣流中分離出來(lái)，包括干式和濕式靜電除塵器。

6.2.2除塵裝置的分類及其性能比較按煙塵分離作用原理，可316.3機(jī)械式除塵器

6.3.1重力沉降室

含塵煙氣中的塵粒借助本身的重力作用而沉降下來(lái)的一種除塵裝置．優(yōu)點(diǎn):設(shè)備簡(jiǎn)單、投資少、維護(hù)容易、阻力損失小，可處理高溫氣體；缺點(diǎn):設(shè)備龐大、占地面積多，除去40～50μm以上的大顆粒,除塵效率低，僅為40％～60％。重力沉降室可分為水平氣流沉降室和垂直氣流沉降室兩種。6.3機(jī)械式除塵器6.3.1重力沉降室32水平氣流沉降室

水平氣流沉降室33水平氣流沉降室的設(shè)計(jì)計(jì)算

計(jì)算原理：當(dāng)含塵氣流在沉降室內(nèi)通過(guò)時(shí)間t大于塵粒按其本身的沉降速度下降所需的時(shí)間t0時(shí)，塵粒即被分離出來(lái)。氣流在沉降室內(nèi)通過(guò)時(shí)間t(s)為，t=L/v，塵粒從沉降室頂部落至底部所需的時(shí)間圖t0(s)為，

t0＝H/up，塵粒的沉降速度up可按斯托克斯公式計(jì)算滿足條件：如果t＞t0，則L/v＞H/up

考慮到塵粒通過(guò)沉降室截面內(nèi)的速度不均勻性，由此可計(jì)算出沉降室各部分的尺寸：沉降室高度H，長(zhǎng)度L，沉降室寬度B取決于處理氣體流量Q，B＝Q/Hv

水平氣流沉降室的設(shè)計(jì)計(jì)算計(jì)算原理：當(dāng)含塵氣流在沉降室內(nèi)通過(guò)346.3.2慣性除塵器

運(yùn)動(dòng)氣流中接近靶時(shí)粒子運(yùn)動(dòng)的幾種可能情況6.3.2慣性除塵器運(yùn)動(dòng)氣流中接近靶時(shí)粒子運(yùn)動(dòng)的幾種可能情35

慣性除塵器的工作原理：含塵氣體沖擊在擋板上，利用煙氣流動(dòng)方向發(fā)生急劇改變時(shí)，塵粒受慣性力的作用而從氣體中分離并捕集下來(lái)的一種裝置。 慣性除塵器的工作原理：含塵氣體沖擊在擋板上，利用煙氣流動(dòng)方36慣性除塵裝置的構(gòu)造

1)沖擊式:以含塵氣體中的粒子沖擊擋板來(lái)收集較粗的粒子.

2)反轉(zhuǎn)式:通過(guò)改變含塵氣體流動(dòng)方向而來(lái)收集較細(xì)粒子.

沖擊式慣性除塵裝置(單級(jí)式)

慣性除塵裝置的構(gòu)造沖擊式慣性除塵裝置(單級(jí)式)376.3.3旋風(fēng)除塵器

旋風(fēng)除塵器也稱為離心力除塵器，它是利用含塵氣流作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的離心力，把塵粒從氣體中分離出來(lái)的裝置。工作原理：含塵氣體自進(jìn)風(fēng)口切向引入，在分離器內(nèi)作由上向下，再由下向上的螺旋運(yùn)動(dòng)，然后從中心管引出。在上、下螺旋運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，塵粒與氣體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)被甩向器壁后順壁面掉落至灰斗，這樣塵粒得以與氣體分離。普通旋風(fēng)除塵器由筒體、錐體、排出管三部分組成。6.3.3旋風(fēng)除塵器旋風(fēng)除塵器也稱為離心力除塵器，它是利用38普通旋風(fēng)除塵器工作原理圖，結(jié)構(gòu)圖普通旋風(fēng)除塵器工作原理圖，結(jié)構(gòu)圖39旋風(fēng)除塵器的結(jié)構(gòu)

1)筒體和錐體，旋風(fēng)除塵器的主體部分。筒體直徑越小，高度的增加，錐體的增加對(duì)塵粒的分離和除塵效率的提高是有利的。2)含塵煙氣進(jìn)口，有切向和軸向進(jìn)入兩種3)凈化氣體出口，氣體出口管段要求延伸到筒體內(nèi)部4)除塵器排灰口，對(duì)排灰口的要求是排灰要迅速、通暢、連續(xù)、不漏氣。

旋風(fēng)除塵器的結(jié)構(gòu)1)筒體和錐體，旋風(fēng)除塵器的主體部分。筒體403.旋風(fēng)除塵器的分類

(1)按性能分a．高效旋風(fēng)除塵器，b．高流量旋風(fēng)除塵器，c．介于上述兩者之間的通用旋風(fēng)除塵器(2)按進(jìn)氣方式分(3)按結(jié)構(gòu)形式分a．圓筒式，b．旁通式c．?dāng)U散式d．長(zhǎng)錐體式(4)按組合形式分

a．串聯(lián)式旋風(fēng)除塵 b．并聯(lián)式旋風(fēng)除塵器組3.旋風(fēng)除塵器的分類(1)按性能分a．高效旋風(fēng)除塵器，b41旁通式旋風(fēng)除塵器擴(kuò)散式旋風(fēng)除塵器

旁通式旋風(fēng)除塵器擴(kuò)散式旋風(fēng)除塵器42旋風(fēng)除塵器的組合形式

a.串聯(lián)式b．并聯(lián)式c.立式多管并聯(lián)

旋風(fēng)除塵器的組合形式

a.串聯(lián)式b．434.旋風(fēng)除塵器的設(shè)計(jì)計(jì)算

1）旋風(fēng)除塵器的壓力損失，主要靠實(shí)驗(yàn)確定。2）塵粒分離機(jī)理

分割粒徑dc50是反映旋風(fēng)除塵器除塵性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)，是指除塵器分級(jí)效率為50％的粒子直徑。

①dc50按拉波爾經(jīng)驗(yàn)式計(jì)算②根據(jù)假想圓筒理論求dc50

4.旋風(fēng)除塵器的設(shè)計(jì)計(jì)算1）旋風(fēng)除塵器的壓力損失，主要靠實(shí)446.4濕式除塵器

濕式除塵器是利用水滴或其他液體洗滌含塵氣體，使塵粒被粘附、凝聚進(jìn)而從氣流中分離的除塵裝置。濕式除塵器分為低能耗和高能耗兩類。低耗能濕式除塵器的壓力損失為200～1500Pa，高能耗濕式除塵器如文丘里除塵器壓力損失范圍為2500～9000Pa。6.4濕式除塵器濕式除塵器是利用水滴或其他液體洗滌含塵氣體45濕式除塵器的原理

1.塵粒與液滴間的慣性碰撞2.擴(kuò)散效應(yīng)3.粘附作用4.凝聚作用

慣性碰撞和擴(kuò)散效應(yīng)是濕式除塵的主要機(jī)理。

濕式除塵器的原理1.塵粒與液滴間的慣性碰撞46液滴的慣性捕塵

液滴的慣性捕塵47除塵機(jī)理對(duì)不同粒徑塵粒的捕集作用

除塵機(jī)理對(duì)不同粒徑塵粒的捕集作用486.4.2水膜除塵器捕塵原理：利用水膜捕集塵粒常用的水膜除塵器有管式水膜除塵器和旋風(fēng)水膜除塵器。1.立式旋風(fēng)水膜除塵器(CLS型，麻石旋風(fēng)水膜除塵器)2.臥式旋風(fēng)水膜除塵器3.管式水膜除塵器6.4.2水膜除塵器捕塵原理：利用水膜捕集塵粒49立式旋風(fēng)水膜除塵器

1-含塵氣體入口，2-除塵后氣體出口，3-水管

立式旋風(fēng)水膜除塵器

1-含塵氣體入口，2-除塵后氣體出口50臥式旋風(fēng)水膜除塵器

1-螺旋導(dǎo)流葉片，2-外筒，3-內(nèi)筒，4-水槽，5-通道高度

臥式旋風(fēng)水膜除塵器

1-螺旋導(dǎo)流葉片，2-外筒，3-內(nèi)筒，516.4.3文丘里除塵器

文丘里洗滌器由文丘里管和脫水裝置兩部分組成。文丘里管包括進(jìn)氣管、收縮管、喉管和漸擴(kuò)管這幾部分。

6.4.3文丘里除塵器 文丘里洗滌器由文丘里管和脫水裝置兩52文丘里洗滌器的主要工作原理是慣性碰撞。文丘里洗滌器的主要工作原理是慣性碰撞。536.5電除塵器

電除塵器是利用強(qiáng)電場(chǎng)電暈放電使氣體電離、粉塵荷電，在電場(chǎng)力作用下使粉塵從氣體中分離出來(lái)的裝置。優(yōu)點(diǎn)：(1)除塵效率高，可達(dá)99％以上； (2)本體壓力損失小，壓力損失一般為160～300Pa；(3)能耗低；(4)處理煙氣量大；(5)耐高溫，普通鋼材可在350℃以下運(yùn)行。電除塵器的工作原理：涉及電暈放電、氣體電離、粒子荷電、荷電粒子的遷移和捕集，以及清灰等過(guò)程。6.5電除塵器電除塵器是利用強(qiáng)電場(chǎng)電暈放電使氣體電離、粉塵54電除塵器原理圖

1-電暈極，2-集塵極，3-高壓直流電源，4-離子化區(qū)域

電除塵器原理圖

1-電暈極，2-集塵極，3-高壓直流電源，55電暈放電和氣體電離

氣體放電：氣體在外界作用下由電絕緣狀態(tài)變?yōu)閷?dǎo)電狀態(tài)，因而有電流從氣體中通過(guò)的現(xiàn)象。電暈放電一般只發(fā)生在非均勻電場(chǎng)中具有曲率半徑較小的放電極表面附近的小區(qū)域內(nèi)，即所謂電暈區(qū)內(nèi)。當(dāng)供電壓高到一定值后，也會(huì)產(chǎn)生火花放電；如果供電壓再繼續(xù)增高，會(huì)使兩極間的整個(gè)空間被擊穿，即發(fā)生弧光放電。電暈放電和氣體電離氣體放電：氣體在外界作用下由電絕緣狀態(tài)變56粒子荷電

電場(chǎng)荷電和擴(kuò)散荷電兩種不同過(guò)程。電場(chǎng)荷電是離子在電場(chǎng)力作用下作定向運(yùn)動(dòng)與粒子相碰的結(jié)果。擴(kuò)散荷電是離子作不規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)和粒子相碰的結(jié)果。電除塵器中的電暈荷電，是離子在電場(chǎng)力作用下擴(kuò)散到粒子上從而使粒子荷電的過(guò)程。

粒子荷電電場(chǎng)荷電和擴(kuò)散荷電兩種不同過(guò)程。576.5.2電除塵器的分類和結(jié)構(gòu)

電除塵器主要部件：電極系統(tǒng)、清灰系統(tǒng)、煙道氣流分布系統(tǒng)、排塵系統(tǒng)、供電系統(tǒng)等。分類

(一)按集塵電極的形式分為管式和板式兩類 (二)按含塵氣流在電除塵器中的流動(dòng)方向分為立式和臥式兩類。 (三)根據(jù)放電極和集塵極在電除塵器中空間布置不同可分為單區(qū)(一段式)和雙區(qū)(二段式)。 (四)按清灰方式分類可分為干式和濕式。6.5.2電除塵器的分類和結(jié)構(gòu)電除塵器主要部件：電極系統(tǒng)、58電除塵器的基本結(jié)構(gòu)

l-電暈極，2-集塵極，3-含塵氣體，4-清潔氣體，5-外殼，6-灰斗

電除塵器的基本結(jié)構(gòu)

l-電暈極，2-集塵極，3-含塵氣體，59【環(huán)境課件-】第六章-煙氣除塵技術(shù)60雙區(qū)板式電除塵器

1-電暈極，2-集塵極，3-高壓直流電源

雙區(qū)板式電除塵器

1-電暈極，2-集塵極，3-高壓直流電源61

噴水型濕式電除塵器示意圖

噴水型濕式電除塵器示意圖626.6過(guò)濾式除塵器

過(guò)濾式除塵器是使含塵氣流通過(guò)多孔過(guò)濾介質(zhì)將粉塵分離捕集的裝置。1)按濾料種類、結(jié)構(gòu)和用途可分為袋式除塵器、顆粒層除塵器和空氣過(guò)濾器。

2)根據(jù)粉塵粒子在除塵器重被捕獲的位置不同可分為內(nèi)部過(guò)濾和外部過(guò)濾兩種形式。過(guò)濾式除塵器的濾塵機(jī)制包括篩濾、慣性碰撞、攔截作用、擴(kuò)散作用、靜電及重力沉降作用等。

6.6過(guò)濾式除塵器過(guò)濾式除塵器是使含塵氣流通過(guò)多孔過(guò)濾介質(zhì)63

布袋的除塵機(jī)理

1-布袋纖維,2-粉塵,3-慣性碰撞,4-擴(kuò)散效應(yīng),5-截留效應(yīng),6-重力沉降,7-流線

布袋的除塵機(jī)理

1-布袋纖維,2-粉64過(guò)濾式除塵器的性能

1）過(guò)濾速度，是影響除塵器性能的主要因素之一。過(guò)濾速度指氣體通過(guò)濾料的平均速度（也稱比負(fù)荷）.氣體過(guò)濾速度v=Q/A， Q表示通過(guò)濾除塵器的處理氣量，(m3/s)； A表示濾料的過(guò)濾面積，m2。氣體通過(guò)過(guò)濾層的真實(shí)速度vp=v/εp。 εp為粉塵層的平均空隙率，一般為0.8～0.95。2）除塵效率

過(guò)濾式除塵器的性能1）過(guò)濾速度，是影響除塵器性能的主要因素656.6.2袋式除塵器

含塵氣體通過(guò)濾袋(也稱布袋)濾去其中塵粒的除塵裝置。

優(yōu)點(diǎn)：(1)除塵效率高。(2)處理氣體量范圍大。(3)適應(yīng)性強(qiáng)。(4)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用靈活。(5)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，操作維護(hù)簡(jiǎn)單。袋式除塵器的應(yīng)用主要受濾布的耐高溫、耐腐蝕的影響。目前一般濾布的使用溫度小于300℃。不適于凈化粘結(jié)和吸濕性強(qiáng)的含塵氣體。6.6.2袋式除塵器含塵氣體通過(guò)濾袋(也稱布袋)濾去其中塵66袋式除塵器的濾布

濾布的性能，主要指過(guò)濾效率、透氣性和強(qiáng)度等，這些都與濾布材質(zhì)和結(jié)構(gòu)有關(guān)。對(duì)濾布的要求：①容塵量大；②透氣性好，壓力損失??；③抗皺折、耐磨、耐溫和耐腐蝕性好，機(jī)械強(qiáng)度高；④吸濕性小，易清灰；⑤使用壽命長(zhǎng)，成本低。按濾布的材質(zhì)分，有天然纖維、無(wú)機(jī)纖維和合成纖維等。按濾布的結(jié)構(gòu)分，分織物濾布和毛氈兩類。按濾布的織法分，有平紋布、斜紋布和緞紋布三種。袋式除塵器的濾布濾布的性能，主要指過(guò)濾效率、透氣性和強(qiáng)度等67袋式除塵器的結(jié)構(gòu)型式

按濾袋截面形狀分，有圓筒形和扁平形。按含塵氣流通過(guò)濾袋的方向分，有內(nèi)濾式和外濾式除塵器的進(jìn)氣口布置有上進(jìn)氣和下進(jìn)氣兩種方式常用的清灰方式 振動(dòng)濾料以使沉積的粉塵脫落，稱為機(jī)械振動(dòng)式。利用氣流反吹沉積粉塵，稱為逆氣流清灰或氣環(huán)反吹風(fēng)清灰;用壓縮空氣噴吹稱為脈沖噴吹清灰。

袋式除塵器的結(jié)構(gòu)型式按濾袋截面形狀分，有圓筒形和扁平形。68圓筒形袋式除塵器扁平形袋式除塵器

圓筒形袋式除塵器扁平形袋式除塵器69多袋式除塵器

多袋式除塵器70a.機(jī)械振動(dòng)式，b.逆氣流清灰式，

c.氣環(huán)反吹風(fēng)式，d.脈沖噴吹式

a.機(jī)械振動(dòng)式，b.逆氣流清灰式，

c.氣環(huán)反吹風(fēng)式，71機(jī)械振動(dòng)袋式除塵器逆氣流反吹袋式除塵器機(jī)械振動(dòng)袋式除塵器逆氣流反吹袋式除塵器726.7除塵器應(yīng)用

選擇除塵器時(shí)必須全面考慮有關(guān)因素：

1.粒徑分布，2.含塵濃度

3.塵粒密度，4.塵粒的粘附性

5.塵粒的凝聚性，6.塵粒的電阻

7.氣體流量，8.氣體溫度

9.氣體濕度，10.氣體成分

6.7除塵器應(yīng)用 選擇除塵器時(shí)必須全面考慮有關(guān)因素：73第六章煙氣除塵技術(shù)

第六章煙氣除塵技術(shù)74主要內(nèi)容6.1粉塵及其物理特性6.2煙塵凈化6.3機(jī)械式除塵器6.4濕式除塵器6.5電除塵器6.6過(guò)濾式除塵器6.7除塵器應(yīng)用主要內(nèi)容6.1粉塵及其物理特性756.1粉塵及其物理特性6.1.1粉塵的粒徑和粒徑分布

粒子是大小均勻的球體，則可用其直徑作為粒子大小的代表性尺寸，并稱為粒徑。實(shí)際中，按一定的方法確定一個(gè)表示粒子大小的最佳的代表性尺寸，作為粒子的粒徑。單一粒徑：代表單個(gè)粒子大小的單一粒徑。平均粒徑：代表由各種不同大小的粒子組成的粒子群的平均粒徑。6.1粉塵及其物理特性6.1.1粉塵的粒徑和粒徑分布761．單一粒徑 1)投影徑:用顯微鏡法直接觀測(cè)粒子

選擇相對(duì)兩邊兩根平行線間的最大距離l稱為長(zhǎng)徑，垂直于長(zhǎng)徑方向的最大距離b稱為短徑，垂直于投影面方向的最大距離δ稱為厚度。定向粒徑dF:菲雷特(Feret)直徑，各粒子在平面投影圖上在同一方向上的最大投影距離。定向面積等分直徑dM:馬丁(Martin)直徑，各粒子在平面投影圖上按同一方向?qū)⒘Ｗ油队懊娣e二等分的直線的長(zhǎng)度。1．單一粒徑 1)投影徑:用顯微鏡法直接觀測(cè)粒子77長(zhǎng)徑，短徑，定向粒徑dF，定向面積等分直徑dM，等投影面積直徑dH

長(zhǎng)徑，短徑，定向粒徑dF，定向面積等分直徑dM，等投影面積直78

2)幾何當(dāng)量徑:取顆粒的某一幾何量(面積、體積等)相同時(shí)的球形顆粒的直徑，一般有四種表示方法。等投影面積直徑dA：dA=(4Ap/π)1/2

等體積徑：dV＝(6Vp/π)1/3等表面積徑ds：dS＝(Sp/π)1/2

體積表面積平均徑：de＝6Vp/Sp

3)物理當(dāng)量徑：取與顆粒的某一物理量相同時(shí)的球形顆粒的直徑.沉降直徑(或斯托克斯直徑)dst，空氣動(dòng)力直徑da

2)幾何當(dāng)量徑:取顆粒的某一幾何量(面積、體積等)相同時(shí)792.平均粒徑

表示顆粒群特性的粒徑的平均值。(1)算術(shù)平均徑，單一粒徑的算術(shù)平均值，(2)中位徑d50，指粒徑頻率分布的累計(jì)值為50％時(shí)的粒徑，可用于表示分級(jí)除塵器的性能。(3)眾徑dd，是指粒徑分布中頻率密度達(dá)到最大值時(shí)的粒徑(4)表面積平均徑，是用顆粒群中顆?？偙砻娣e與顆粒數(shù)之比的平方根表示。常用于表示顆粒群在重力場(chǎng)或慣性力場(chǎng)下的沉降速度。

2.平均粒徑表示顆粒群特性的粒徑的平均值。80把由粒徑為d1的n1個(gè)粒子、d2的n2個(gè)粒子、d3的n3個(gè)粒子……組成的粒子群排成一列，其全長(zhǎng)為：n1d1十n2d2十n3d3十…＝；該粒子群的粒子總個(gè)數(shù)為，假設(shè)其全長(zhǎng)等于由粒徑皆為的球形粒子組成的假想粒子群的全長(zhǎng)，則可用代替上式中的di，即n1十n2十n3十…＝；由于粒子全長(zhǎng)相等，所以有＝，則得由于把粒子群的全長(zhǎng)作為基準(zhǔn)，所以也稱長(zhǎng)度平均直徑。

算術(shù)平均粒徑把由粒徑為d1的n1個(gè)粒子、d2的n2個(gè)粒子、d3的n3個(gè)粒81粒徑分布

粒徑分布也稱粉塵的分散度，是指某一顆粒群中不同粒徑顆粒所占的比例。

1．圖表法表示粒徑分布

(1)相對(duì)頻數(shù)分布(頻率分布):粒徑由至+之間的粒子質(zhì)量占?jí)m樣總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)。

(2)頻率密度分布(頻度分布)，用f(％·μm)-1表示，是粒徑組距為1μm時(shí)的頻率分布

粒徑分布 粒徑分布也稱粉塵的分散度，是指某一顆粒群中不同粒82

(3)篩上累計(jì)頻率分布，簡(jiǎn)稱篩上累計(jì)分布，用R(％)表示，是大于某一粒徑dp的全部粒子質(zhì)量占?jí)m樣總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)。反之，小于粒徑dp的全部粒子質(zhì)量占?jí)m樣總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)稱為篩下累計(jì)頻率分布，用D(％)表示，簡(jiǎn)稱篩下累計(jì)分布。

D與R的關(guān)系：D=1-R

(3)篩上累計(jì)頻率分布，簡(jiǎn)稱篩上累計(jì)分布，用R(％)表示，832．函數(shù)法表示粒徑分布

(1)正態(tài)分布(2)對(duì)數(shù)正態(tài)分布,函數(shù)表達(dá)式為

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。

2．函數(shù)法表示粒徑分布(1)正態(tài)分布84對(duì)數(shù)正態(tài)分布的特點(diǎn)：如果某種粒子群的顆粒直徑分布遵循對(duì)數(shù)正態(tài)分布，則無(wú)論是以質(zhì)量表示還是以個(gè)數(shù)或表面積表示的粒徑分布，也都呈對(duì)數(shù)正態(tài)分布，且?guī)缀螛?biāo)準(zhǔn)差均相等。已知某種中位徑，便可按下式確定另兩種表示的中位徑： 、、分別為以質(zhì)量、粒數(shù)和表面積所表示的對(duì)數(shù)正態(tài)分布函數(shù)的中位徑。

對(duì)數(shù)正態(tài)分布的特點(diǎn)：如果某種粒子群的顆粒直徑分布遵循對(duì)數(shù)正態(tài)85(3)羅辛—拉姆勒分布(R—R分布)

常用的R-R分布函數(shù)表達(dá)式為，或者，式中，n-分布指數(shù)；β,β’-分布系數(shù)；并且

若將中位徑d50(R=50%)代入，可求得，

所以，(3)羅辛—拉姆勒分布(R—R分布)常用的R-R分布函數(shù)表866.1.2粉塵的物理特性6.1.2.1粉塵的密度

粉塵在不包括塵粒間和塵粒體內(nèi)部的空隙，而是在密實(shí)狀態(tài)下的單位體積的質(zhì)量，稱為粉塵的真密度，常用表示。粉塵在包括塵粒間和塵粒體內(nèi)部的空隙，即在自然堆積狀態(tài)下的單位體積的質(zhì)量稱為粉塵的堆積密度，常用表示，真密度和堆積密度間關(guān)系，

ε：粉塵的空隙率，表示塵粒間的空隙體積與自然堆放粉塵的總體積之比。

6.1.2粉塵的物理特性6.1.2.1粉塵的密度876.1.2.2粉塵的比表面積

粉塵的單位體積或單位質(zhì)量所具有的總表面積稱粉塵的比表面積。對(duì)于粒徑為dp的球形顆粒，體積比表面積為，質(zhì)量比表面積為，

6.1.2.2粉塵的比表面積粉塵的單位體積或單位質(zhì)量所具有88對(duì)于顆粒群的凈體積比表面積為，顆粒群的質(zhì)量比表面積為，

:塵粒的平均表面積(cm2)；:塵粒的平均凈體積； :塵粒的體積表面積平均直徑，塵粒群總凈體積與總表面積之比(cm)；:塵粒的卡門(mén)形狀系數(shù)，對(duì)于球形顆粒＝1。

對(duì)于顆粒群的凈體積比表面積為，896.1.2.3粉塵的浸潤(rùn)性

(1)粉塵的含水率

粉塵中所含水量是指附著在塵粒表面上的和包含在凹坑處及細(xì)孔中的自由水份，以及緊密結(jié)合在塵粒內(nèi)部的結(jié)合水份。粉塵中所含水量mw與粉塵總質(zhì)量(干粉塵質(zhì)量md和含水量mw)的百分比稱為粉塵的含水率。

6.1.2.3粉塵的浸潤(rùn)性(1)粉塵的含水率90(2)粉塵的潤(rùn)濕性

粉塵的潤(rùn)濕性:粉塵顆粒能否與液體相互附著或附著難易的性質(zhì)。根據(jù)粉塵能被液體潤(rùn)濕的程度可將粉塵分為易被水潤(rùn)濕的親水性粉塵和難于被水潤(rùn)濕的疏水性粉塵。某些親水性粉塵，如水泥、熟石灰和白云石粉塵等吸水后形成不溶于水的硬垢，這類粉塵稱為水硬性粉塵，不宜采用濕式除塵。

(2)粉塵的潤(rùn)濕性粉塵的潤(rùn)濕性:粉塵顆粒能否與液體相互附著916.1.2.4粉塵的荷電性及導(dǎo)電性

1．粉塵的荷電性：粉塵在其產(chǎn)生和運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，由于相互碰撞、摩擦、放射線照射、電暈放電及接觸帶電體等原因，而帶有一定電荷的性質(zhì)稱為粉塵的荷電性。2．粉塵的導(dǎo)電性

粉塵的比電阻是指面積為1cm2、厚度為1cm的粉塵層的電阻值，單位為Ω·cm。粉塵的導(dǎo)電性包括粉塵顆粒本體內(nèi)電子或離子發(fā)生的容積導(dǎo)電，和顆粒表面團(tuán)吸附水份等形成的化學(xué)膜的表面導(dǎo)電。對(duì)于比電阻高的粉塵，在約100℃以下時(shí)，主要靠表面導(dǎo)電；在約200℃以上時(shí)，主要靠容積導(dǎo)電。

6.1.2.4粉塵的荷電性及導(dǎo)電性1．粉塵的荷電性：粉塵在92典型的溫度－比電阻關(guān)系

典型的溫度－比電阻關(guān)系936.1.2.5粉塵的粘附性

塵粒附著在固體表面上、或粒子間彼此附著的現(xiàn)象稱為粘附，后者也稱自粘。克服附著現(xiàn)象所需要的垂直作用于粒子重心上的力稱為粘附力。在氣態(tài)介質(zhì)中，產(chǎn)生粘附力的主要有范德華力(即分子間引力)、靜電力和毛細(xì)粘附力等。影響粉塵粘附性的因素很多，一般情況下，粉塵的粒徑小、形狀不規(guī)則、表面粗糙、含水率高、潤(rùn)濕性好及荷電量大時(shí)易產(chǎn)生粘附現(xiàn)象。6.1.2.5粉塵的粘附性塵粒附著在固體表面上、或粒子間彼946.1.2.6粉塵的安息角和滑動(dòng)角

粉塵通過(guò)漏斗連續(xù)地下落到水平板面上時(shí)，堆積成圓錐體。錐體母線與水平板面的夾角稱為粉塵的安息角，也稱靜止角或堆積角等。

當(dāng)粉塵自然堆放在光滑平板上隨平板作傾斜運(yùn)動(dòng)時(shí)粉塵開(kāi)始滑動(dòng)的平板傾斜角稱為粉塵的滑動(dòng)角。6.1.2.6粉塵的安息角和滑動(dòng)角粉塵通過(guò)漏斗連續(xù)地下落到956.1.2.7粉塵的爆炸性

在封閉空間內(nèi)，可燃混合物中可燃物的濃度只有在一定的范圍內(nèi)才能引起爆炸，這個(gè)能夠引起爆炸的濃度叫作爆炸濃度。能夠引起爆炸的最高濃度叫作爆炸上限，最低濃度叫作爆炸下限。在可燃物濃度低于爆炸下限或高于爆炸上限時(shí)，均無(wú)爆炸危險(xiǎn)。6.1.2.8粉塵的磨損性

粉塵在流動(dòng)過(guò)程中對(duì)器壁或管壁的磨損程度稱為粉塵的磨損性。硬度大、密度高、粒徑粗、帶有棱角的粉塵磨損性大。6.1.2.7粉塵的爆炸性在封閉空間內(nèi)，可燃混合物中可燃物966.2煙塵凈化

6.2.1除塵裝置的性能

1.處理氣體量

處理氣體量是除塵裝置處理氣體能力大小的指標(biāo)，以體積流量表示(Nm3/s)。如果除塵器的進(jìn)口氣體量為Qi，出口氣體量為Qo，則除塵器處理的氣體量，除塵器的漏風(fēng)率，

6.2煙塵凈化6.2.1除塵裝置的性能972.除塵效率

1)總捕集效率:同一時(shí)間內(nèi)除塵裝置除去的粉塵量與裝置進(jìn)口的含塵氣體中粉塵量的百分比.除塵裝置總效率

Si，So——除塵裝置進(jìn)、出口粉塵流量，(g/s)；Sc——除塵裝置捕集的粉塵量，(g/s)；2.除塵效率1)總捕集效率:同一時(shí)間內(nèi)除塵裝置除去的粉塵量98總捕集效率也可表示為換算成標(biāo)況下含塵氣體流量及濃度QiN，QoN，ciN，coN，總捕集效率，當(dāng)凈化裝置嚴(yán)密不漏風(fēng)且含塵氣體濃度不太高時(shí)，QiN＝QoN，實(shí)際上凈化裝置經(jīng)常漏風(fēng)，若以k表示漏風(fēng)系數(shù)，總捕集效率總捕集效率也可表示為99當(dāng)兩臺(tái)除塵器串聯(lián)使用時(shí)，除塵系統(tǒng)總效率， ηT(1-2)=ηT1+(1-ηT1)ηT2=1-[(1-ηT1)(1-ηT2)]

當(dāng)n臺(tái)除塵器串聯(lián)使用時(shí)， ηT(1-n)=1-[(1-ηT1)(1-ηT2)…(1-ηTn)] ηT1，ηT2，ηTn分別為第一、第二、第n級(jí)除塵器的除塵效率。2）通過(guò)率 除塵裝置出口粉塵量與進(jìn)口粉塵量的百分比，

當(dāng)兩臺(tái)除塵器串聯(lián)使用時(shí)，除塵系統(tǒng)總效率，1003．分級(jí)除塵效率

按粉塵粒徑或粒徑范圍來(lái)標(biāo)定除塵器的效率。分級(jí)效率表示，粒徑為范圍內(nèi)顆粒的分級(jí)通過(guò)率分級(jí)效率和總效率的關(guān)系1.分級(jí)效率求總效率：2.由總效率求分級(jí)效率(1)(2)(3)

3．分級(jí)除塵效率按粉塵粒徑或粒徑范圍來(lái)標(biāo)定除塵器的效率。101旋風(fēng)除塵器分級(jí)效率計(jì)算實(shí)例(總除塵效率ηT＝90.8％)

粒徑間隔(μm)粒徑頻率分布(%)分級(jí)效率ηdi(%)入口△Dii出口△Doi捕集△Dci按式1按式2按式3三式平均0～510.481.63.227.927.827.927.95～1014.015.012.810～2019.62.420.020～4022.41.023.294.299.599.697.840～6014.0014.896.010010098.7>6019.6026.0100100100100旋風(fēng)除塵器分級(jí)效率計(jì)算實(shí)例(總除塵效率ηT＝90.8％)粒1024.除塵器的壓力損失

壓力損失又稱壓力降，阻力損失或阻力降.代表裝置能耗大小的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，指裝置的進(jìn)口和出口氣流全壓之差。通常壓力損失與裝置進(jìn)口氣流的動(dòng)壓成正比，即

ξ——凈化裝置的壓力降系數(shù)，它與除塵器的型式、尺寸和含塵氣體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)，可根據(jù)試驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)確定.4.除塵器的壓力損失壓力損失又稱壓力降，阻力損失或阻力降.1036.2.2除塵裝置的分類及其性能比較

按煙塵分離作用原理，可分為下列四大類：1）機(jī)械式除塵器：利用機(jī)械力(重力、慣性力或離心力)凈化含塵氣體，包括重力沉降室、慣性除塵器、離心力(旋風(fēng))除塵器等．2）濕式除塵器：利用含塵氣流與水或某種液體表面接觸，使塵粒從氣流中分離出來(lái)，包括沖擊式、泡沫式、文丘里式等。3）過(guò)濾式除塵器：使含塵氣體通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)將塵粒分離出來(lái)并捕集，包括袋式過(guò)濾器、顆粒層除塵器、空氣過(guò)濾器等。4）電除塵器：利用高壓電磁場(chǎng)產(chǎn)生的靜電力使塵粒荷電并從氣流中分離出來(lái)，包括干式和濕式靜電除塵器。

6.2.2除塵裝置的分類及其性能比較按煙塵分離作用原理，可1046.3機(jī)械式除塵器

6.3.1重力沉降室

含塵煙氣中的塵粒借助本身的重力作用而沉降下來(lái)的一種除塵裝置．優(yōu)點(diǎn):設(shè)備簡(jiǎn)單、投資少、維護(hù)容易、阻力損失小，可處理高溫氣體；缺點(diǎn):設(shè)備龐大、占地面積多，除去40～50μm以上的大顆粒,除塵效率低，僅為40％～60％。重力沉降室可分為水平氣流沉降室和垂直氣流沉降室兩種。6.3機(jī)械式除塵器6.3.1重力沉降室105水平氣流沉降室

水平氣流沉降室106水平氣流沉降室的設(shè)計(jì)計(jì)算

計(jì)算原理：當(dāng)含塵氣流在沉降室內(nèi)通過(guò)時(shí)間t大于塵粒按其本身的沉降速度下降所需的時(shí)間t0時(shí)，塵粒即被分離出來(lái)。氣流在沉降室內(nèi)通過(guò)時(shí)間t(s)為，t=L/v，塵粒從沉降室頂部落至底部所需的時(shí)間圖t0(s)為，

t0＝H/up，塵粒的沉降速度up可按斯托克斯公式計(jì)算滿足條件：如果t＞t0，則L/v＞H/up

考慮到塵粒通過(guò)沉降室截面內(nèi)的速度不均勻性，由此可計(jì)算出沉降室各部分的尺寸：沉降室高度H，長(zhǎng)度L，沉降室寬度B取決于處理氣體流量Q，B＝Q/Hv

水平氣流沉降室的設(shè)計(jì)計(jì)算計(jì)算原理：當(dāng)含塵氣流在沉降室內(nèi)通過(guò)1076.3.2慣性除塵器

運(yùn)動(dòng)氣流中接近靶時(shí)粒子運(yùn)動(dòng)的幾種可能情況6.3.2慣性除塵器運(yùn)動(dòng)氣流中接近靶時(shí)粒子運(yùn)動(dòng)的幾種可能情108

慣性除塵器的工作原理：含塵氣體沖擊在擋板上，利用煙氣流動(dòng)方向發(fā)生急劇改變時(shí)，塵粒受慣性力的作用而從氣體中分離并捕集下來(lái)的一種裝置。 慣性除塵器的工作原理：含塵氣體沖擊在擋板上，利用煙氣流動(dòng)方109慣性除塵裝置的構(gòu)造

1)沖擊式:以含塵氣體中的粒子沖擊擋板來(lái)收集較粗的粒子.

2)反轉(zhuǎn)式:通過(guò)改變含塵氣體流動(dòng)方向而來(lái)收集較細(xì)粒子.

沖擊式慣性除塵裝置(單級(jí)式)

慣性除塵裝置的構(gòu)造沖擊式慣性除塵裝置(單級(jí)式)1106.3.3旋風(fēng)除塵器

旋風(fēng)除塵器也稱為離心力除塵器，它是利用含塵氣流作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的離心力，把塵粒從氣體中分離出來(lái)的裝置。工作原理：含塵氣體自進(jìn)風(fēng)口切向引入，在分離器內(nèi)作由上向下，再由下向上的螺旋運(yùn)動(dòng)，然后從中心管引出。在上、下螺旋運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，塵粒與氣體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)被甩向器壁后順壁面掉落至灰斗，這樣塵粒得以與氣體分離。普通旋風(fēng)除塵器由筒體、錐體、排出管三部分組成。6.3.3旋風(fēng)除塵器旋風(fēng)除塵器也稱為離心力除塵器，它是利用111普通旋風(fēng)除塵器工作原理圖，結(jié)構(gòu)圖普通旋風(fēng)除塵器工作原理圖，結(jié)構(gòu)圖112旋風(fēng)除塵器的結(jié)構(gòu)

1)筒體和錐體，旋風(fēng)除塵器的主體部分。筒體直徑越小，高度的增加，錐體的增加對(duì)塵粒的分離和除塵效率的提高是有利的。2)含塵煙氣進(jìn)口，有切向和軸向進(jìn)入兩種3)凈化氣體出口，氣體出口管段要求延伸到筒體內(nèi)部4)除塵器排灰口，對(duì)排灰口的要求是排灰要迅速、通暢、連續(xù)、不漏氣。

旋風(fēng)除塵器的結(jié)構(gòu)1)筒體和錐體，旋風(fēng)除塵器的主體部分。筒體1133.旋風(fēng)除塵器的分類

(1)按性能分a．高效旋風(fēng)除塵器，b．高流量旋風(fēng)除塵器，c．介于上述兩者之間的通用旋風(fēng)除塵器(2)按進(jìn)氣方式分(3)按結(jié)構(gòu)形式分a．圓筒式，b．旁通式c．?dāng)U散式d．長(zhǎng)錐體式(4)按組合形式分

a．串聯(lián)式旋風(fēng)除塵 b．并聯(lián)式旋風(fēng)除塵器組3.旋風(fēng)除塵器的分類(1)按性能分a．高效旋風(fēng)除塵器，b114旁通式旋風(fēng)除塵器擴(kuò)散式旋風(fēng)除塵器

旁通式旋風(fēng)除塵器擴(kuò)散式旋風(fēng)除塵器115旋風(fēng)除塵器的組合形式

a.串聯(lián)式b．并聯(lián)式c.立式多管并聯(lián)

旋風(fēng)除塵器的組合形式

a.串聯(lián)式b．1164.旋風(fēng)除塵器的設(shè)計(jì)計(jì)算

1）旋風(fēng)除塵器的壓力損失，主要靠實(shí)驗(yàn)確定。2）塵粒分離機(jī)理

分割粒徑dc50是反映旋風(fēng)除塵器除塵性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)，是指除塵器分級(jí)效率為50％的粒子直徑。

①dc50按拉波爾經(jīng)驗(yàn)式計(jì)算②根據(jù)假想圓筒理論求dc50

4.旋風(fēng)除塵器的設(shè)計(jì)計(jì)算1）旋風(fēng)除塵器的壓力損失，主要靠實(shí)1176.4濕式除塵器

濕式除塵器是利用水滴或其他液體洗滌含塵氣體，使塵粒被粘附、凝聚進(jìn)而從氣流中分離的除塵裝置。濕式除塵器分為低能耗和高能耗兩類。低耗能濕式除塵器的壓力損失為200～1500Pa，高能耗濕式除塵器如文丘里除塵器壓力損失范圍為2500～9000Pa。6.4濕式除塵器濕式除塵器是利用水滴或其他液體洗滌含塵氣體118濕式除塵器的原理

1.塵粒與液滴間的慣性碰撞2.擴(kuò)散效應(yīng)3.粘附作用4.凝聚作用

慣性碰撞和擴(kuò)散效應(yīng)是濕式除塵的主要機(jī)理。

濕式除塵器的原理1.塵粒與液滴間的慣性碰撞119液滴的慣性捕塵

液滴的慣性捕塵120除塵機(jī)理對(duì)不同粒徑塵粒的捕集作用

除塵機(jī)理對(duì)不同粒徑塵粒的捕集作用1216.4.2水膜除塵器捕塵原理：利用水膜捕集塵粒常用的水膜除塵器有管式水膜除塵器和旋風(fēng)水膜除塵器。1.立式旋風(fēng)水膜除塵器(CLS型，麻石旋風(fēng)水膜除塵器)2.臥式旋風(fēng)水膜除塵器3.管式水膜除塵器6.4.2水膜除塵器捕塵原理：利用水膜捕集塵粒122立式旋風(fēng)水膜除塵器

1-含塵氣體入口，2-除塵后氣體出口，3-水管

立式旋風(fēng)水膜除塵器

1-含塵氣體入口，2-除塵后氣體出口123臥式旋風(fēng)水膜除塵器

1-螺旋導(dǎo)流葉片，2-外筒，3-內(nèi)筒，4-水槽，5-通道高度

臥式旋風(fēng)水膜除塵器

1-螺旋導(dǎo)流葉片，2-外筒，3-內(nèi)筒，1246.4.3文丘里除塵器

文丘里洗滌器由文丘里管和脫水裝置兩部分組成。文丘里管包括進(jìn)氣管、收縮管、喉管和漸擴(kuò)管這幾部分。

6.4.3文丘里除塵器 文丘里洗滌器由文丘里管和脫水裝置兩125文丘里洗滌器的主要工作原理是慣性碰撞。文丘里洗滌器的主要工作原理是慣性碰撞。1266.5電除塵器

電除塵器是利用強(qiáng)電場(chǎng)電暈放電使氣體電離、粉塵荷電，在電場(chǎng)力作用下使粉塵從氣體中分離出來(lái)的裝置。優(yōu)點(diǎn)：(1)除塵效率高，可達(dá)99％以上； (2)本體壓力損失小，壓力損失一般為160～300Pa；(3)能耗低；(4)處理煙氣量大；(5)耐高溫，普通鋼材可在350℃以下運(yùn)行。電除塵器的工作原理：涉及電暈放電、氣體電離、粒子荷電、荷電粒子的遷移和捕集，以及清灰等過(guò)程。6.5電除塵器電除塵器是利用強(qiáng)電場(chǎng)電暈放電使氣體電離、粉塵127電除塵器原理圖

1-電暈極，2-集塵極，3-高壓直流電源，4-離子化區(qū)域

電除塵器原理圖

1-電暈極，2-集塵極，3-高壓直流電源，128電暈放電和氣體電離

氣體放電：氣體在外界作用下由電絕緣狀態(tài)變?yōu)閷?dǎo)電狀態(tài)，因而有電流從氣體中通過(guò)的現(xiàn)象。電暈放電一般只發(fā)生在非均勻電場(chǎng)中具有曲率半徑較小的放電極表面附近的小區(qū)域內(nèi)，即所謂電暈區(qū)內(nèi)。當(dāng)供電壓高到一定值后，也會(huì)產(chǎn)生火花放電；如果供電壓再繼續(xù)增高，會(huì)使兩極間的整個(gè)空間被