大气污染袋式除尘器课程设计

袋式除尘器•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应用较广•除尘效率一般可达99•%以上•效率高，性能稳定可靠、操作简单，因而获得越来越广泛的应用袋式除尘器的工作原理•含尘气流从下部进入圆筒形滤袋，在通过滤料的孔隙时，粉尘被捕集于滤料上•沉积在滤料上的粉尘，可在机械振动的作用下从滤料表面脱落，落入灰斗中•粉尘因截留、惯性碰撞、静电和扩散等作用，在滤袋表面形成粉尘层，常称为粉层初层袋式除尘器的工作原理•新鲜滤料的除尘效率较低•粉尘初层形成后，成为袋式除尘器的主要过滤层，提高了除尘效率•随着粉尘在滤袋上积聚，滤袈两侧的压力差增大，会把已附在滤料上的细小粉尘挤压过去，使除尘效率下降袋式除尘器的工作原理•袋式除尘器的分级效率曲线袋式除尘器除尘效率的影响因素•粉尘负荷•过滤速度–烟气实际体积流量与滤布面积之比，也称气布比–过滤速度是一个重要的技术经济指标。选用高的过滤速度，所需要的滤布面积小，除尘器体积、占地面积和一次投资等都会减小，但除尘器的压力损失却会加大。–一般来讲，除尘效率随过滤速度增加而下降–过滤速度的选取还与滤料种类和清灰方式有关袋式除尘器的除尘效率•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2nsns1R[(0.1)e]awCPPCC71.03ns1.510exp[12.7(1e)]P094.0106.343－粉尘出口浓度，g/m3－无量纲常数－表面过滤速度，m/s－粉尘入口浓度，g/m3－脱落浓度（常数），g/m3－粉尘负荷，g/m22CnsP1CWRC－粉尘出口浓度，g/m3－无量纲常数－表面过滤速度，m/s－粉尘入口浓度，g/m3－脱落浓度（常数），g/m3－粉尘负荷，g/m22CnsP1CWRCDennisandKlemm取=0.5RCDennisandKlemm取=0.5RC袋式除尘器的压力损失•压力损失：重要的技术经济指标，不仅决定着能量消耗，而且决定着除尘效率和清灰间隔时间等—通过洁净滤料的压力损失，100～130Pa;—通过粉尘层（dustcake）的压力损失；两者均可以用达西定律表示fPPP—通过洁净滤料的压力损失，100～130Pa;—通过粉尘层（dustcake）的压力损失；两者均可以用达西定律表示fPPPgvPxK—粉尘或滤料的渗透率（permeability），由实验测定—粉尘或滤料的厚度KxgvPxK—粉尘或滤料的渗透率（permeability），由实验测定—粉尘或滤料的厚度Kx袋式除尘器的压力损失•渗透率K是沉积粉尘层性质，如孔隙率、比表面积、孔隙大小分布和粉尘粒径分布等的函数•对于给定的滤料和操作条件，滤料的压力损失基本上是一个常数•通过袋式除尘器的压力损失主要由决定fPPPfgPgfPfPxxPPPKK袋式除尘器的压力损失•在时间t内，沉积在滤袋上的粉尘质量m可以表示为•因此粉尘层的压力损失•令，定义为颗粒层的比阻力系数，因此CtAm－滤袋的过滤面积一烟气中粉尘浓度ACCtAm－滤袋的过滤面积一烟气中粉尘浓度ACcCtx/2PgggPPcPPc()xCtCtPKKKCgpPRK2PPPRCt粉尘的比阻力系数袋式除尘器的压力损失•过滤阻力与粉尘负荷袋式除尘器的滤料•对滤料的要求–容尘量大、吸湿性小、效率高、阻力低–使用寿命长，耐温、耐磨、耐腐蚀、机械强度–表面光滑的滤料容尘量小，清灰方便，适用于含尘浓度低、粘性大的粉尘，采用的过滤速度不宜过高–表面起毛（绒）的滤料容尘量大，粉尘能深入滤料内部，可以采用较高的过滤速度，但必须及时清灰袋式除尘器的滤料•滤料种类–按滤料材质分•天然纤维–棉毛织物，适于无腐蚀、350～360K以下气体•无机纤维–主要指玻璃纤维，化学稳定性好，耐高温；质地脆•合成纤维–性能各异，满足不同需要，扩大除尘器的应用领域袋式除尘器的滤料•滤料种类–按滤料结构分•滤布（编织物）•毛毡－工艺简单；致密，除尘效率高；容尘量小，易于清灰袋式除尘器的滤料滤料名称直径/μm耐温性能/K吸水率/％耐酸性耐碱性强度长期最高棉织物（植物短纤维）10～20348～3583688很差稍好1蚕丝（动物长纤维）18353～36337316～22羊毛（动物短纤维）5～15353～36337310～15稍好很差0.4尼龙348～3583684.0～4.5稍好好2.5奥纶398～4084236好差1.6涤纶（聚脂）4134336.5好差1.6玻璃纤维（用硅酮树脂处理）5～85234.0好差1芳香族聚酰胺（诺梅克斯）4935334.5～5.0差好2.5聚四氟乙烯493～5230很好很好2.5袋式除尘器的清灰•清灰是袋式除尘器运行中十分重要的一环，多数袋式除尘器是按清灰方式命名和分类的•常用的清灰方式有三种–机械振动式–逆气流清灰–脉冲喷吹清灰袋式除尘器的清灰•机械振动清灰–机械振动袋式除尘器的过滤风速一般取1.0～2.0m/min，压力损失为800－1200Pa袋式除尘器的清灰•机械振动清灰–此类型袋式除尘器的优点是工作性能稳定，清灰效果较好–缺点是滤袋常受机械力作用，损坏较快，滤袋检修与更换工作量大清洁气体出口灰斗滤袋清洁气体一侧含尘气体入口固定孔板典型机械振动式布袋除尘器袋式除尘器的清灰•逆气流清灰–过滤风速一般为0.5～2.0m/min，压力损失控制范围1000～1500Pa–这种清灰方式的除尘器结构简单，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•脉冲喷吹清灰–利用4～7atm的压缩空气反吹，压缩空气的脉冲产生冲击波，使滤袋振动，粉尘层脱落–必须选择适当压力的压缩空气和适当的脉冲持续时间（通常为0.1一0.2s）–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•脉冲喷吹清灰清洁气体脉冲气体集流箱脉冲管滤袋含尘气体入口隔膜阀管板进气栅板支撑框袋式除尘器的清灰•脉冲喷吹清灰–脉冲喷吹耗用压缩空气量•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，运行安全可靠TnVV0一滤袋总数，条一脉冲周期，min一安全系数，取1.5一每条滤袋喷吹一次耗用的压缩空气量nT0V一滤袋总数，条一脉冲周期，min一安全系数，取1.5一每条滤袋喷吹一次耗用的压缩空气量nT0V