除尘器是通风除尘系统重要设备之一由产生粉尘的抽出的页PPT文档

第四章除尘器第一节概述第一节概述除尘器是通风除尘系统重要设备之一。由产生粉尘的抽出的含尘气体，在除尘器中进行净化，将粉尘分离出来，而把净化后的空气排入大气。除尘器工作的好坏将直接影响到车间、厂区，甚至居民区的环境卫生。此外，如果除尘器的效率不高，会导致风机叶轮的严重磨损，影响生产的正常进行。因此，必须正确地选择、制造、使用除尘器。选择哪一种除尘器与粉尘的性质和要求净化程度有直接的关系。过高的净化要求会造成经济上的过大负担，而且常常不是必要的。所以为们要根据当时的工厂生产情况和环境保护部门所颁布的标准，对不同的含尘气体分别用不同的除尘器加以净化。（一）、净化程度及除尘器分类1、净化标准在通风工程中含尘气体的净化控制标准大致可分为三类：(1)粗净化要求把直径100微米以上的粉尘收集下来。(2)中净化要求把10~100微米范围内的粉尘都收集下来，并使排入大气中的气体含尘浓度控制在200毫克/米3左右。(3)精净化要求收集10微米以下的粉尘，使排出的空气的含尘浓度控制在2毫克/米3左右。第一节概述2、除尘器的分类目前采用的除尘器种类形式繁多，根据除尘器原理和除尘方法通常有以下几种：利用尘粒的重力或惯性离心力的作用，例如降尘室、旋风除尘器等；利用过滤的作用，例如简易布袋除尘器，脉冲除尘器等；利用水膜作用，例如水浴除尘器等；利用电脑作用，例如电除尘器等。为了提高除尘器的效率，在同一类除尘器中常综合几个除尘原理，如旋风水膜除尘器，它既有离心力的作用，又有洗涤作用。因此，在分类时吸是取其起主要作用的原理进行。第一节概述（二）、除尘器的性能除尘器的性能是指阻力与效率。在选择除尘器时，首先要考虑它的性能，同时也要考虑它的总成本、运转费用、处理风量、占地面积、使用寿命及粉尘的回收能力等问题。（三）、除尘器阻力含尘气体在经过除尘器时与其经过管道时一样，会由于阻力而产生的能量损失，这种损失常称为阻力或压损。压损就是气体经过除尘器入口与出口时的能量差，它以这两处的全压差来表示。这个全压差就是除尘器的阻力。阻力的单位可以采用毫米水柱或千克/米2。第一节概述（三）、除尘器阻力除尘器的阻力一般为几十到期几百毫米水柱。这个值越小，动力的消耗也越少。目前，工厂常用的除尘器空气阻力大小，可在手册中查阅。对于旋风除尘器也可用下列公式计算。H=ζH动千克/米2式中：H——旋风除尘器的空气阻力。（千克/米2）；ζ——旋风除尘器的阻力系数；H动——对应于旋风除尘器进口风速的动压力（千克/米2）。第一节概述（四）、除尘器效率评价除尘器的除尘效果，常用该除尘器所收集下的粉尘重量，占时入除尘器的粉尘重量的百分数来表示，在除尘技术上称为除尘器的全效率，通称除尘器效率。其计算方法有重量法与浓度法两种。1、重量法此法所求得的效率较为准确，多用于实验室鉴定除尘器的效率，其计算式：%100*12GG式中：η——除尘器效率，%；G1——进入除尘器的粉尘总量，克/时；G2——除尘器所收集下的粉尘量，克/时。第一节概述（四）、除尘器效率2、浓度法在实际使用中，重量法受到生产条件的限制，没有得到广泛的应用。因此又采用除尘器进出口单位体积气体中的含尘量（即含尘浓度）的变化来求除尘器的效率，这就是浓度法，其计算式：%100121CCC式中：C1——除尘器进口浓度，毫克/米3；C2——除尘器出口深度，毫克/米3。第一节概述（四）、除尘器效率3、总效率在实际应用的风网中，有时用多级除尘器串联起来进行除尘，其风网中的总效率公式：η=[1－（1－η１）（1－η２）……（1－η3）]×100%式中：η1——第一级除尘器效率，%；η2——第二级除尘器效率，%；η3——第三级除尘器效率，%；除尘器的除尘效率与粉尘的分散度有密切关系。同一除尘器当用来收集大颗粒粉尘时，除尘效率较高；而用来收集小颗粒粉尘时，除尘效率往往很低。第一节概述（一）降尘室降尘室亦称灰房，它是一种最简单的空气除尘设备，目的在于除去粗大尘粒，它的除尘效率主要决定于尘粒大小，比重和室内空气速度。普通的降尘室即为一大型容器或房屋。当含尘空气流入时，由于截面突然扩大，气流速度大大降低，灰尘因自身重力的作用而降落到降尘室的底部，空气则从出口排出，降尘室空气阻力一般为5~10毫米水柱。为了延长含尘空气在降尘室内通行的过程，并使尘粒的动能加快消耗，常在降尘室内装设许多隔板。这种设有隔板的降尘室，叫做迷宫式降尘室在迷宫式降尘室各个隔板间形成的空气涡流，可以帮助尘粒在离心力作用下互相粘附而结成尘絮，这样就可加快它的沉降，除尘效率也可以提高。当然，这种除尘器对于空气通过的阻力，比上述那种简单的降尘室大得多，一般为20~40毫米水柱。第二节隆尘室和吸风分离器为了提高降尘效率，在设计降尘室时，进入降尘室的含尘空气风速v进≤4.5米/秒，降尘室内风速v内≤0.15米/秒，降尘室出口风速v出≤2.5米/秒，降尘室长度≥降尘室高度h乘以室内风速v内除以尘粒沉降速度v沉。标准空气中的尘粒沉降速度v沉为：62001048.33dv沉式中：γ0——粉尘重度（千克/米3）d0——粉尘粒径（米）（米/秒）第二节隆尘室和吸风分离器（二）、吸风分离器吸风分离器就其原理来说，实质是一种垂直气流沉降设备，所不同的是：在这里沉降的是物料而不是粉尘。其结构如图所示。在垂直风道内，物料被沉降，而空气携带着轻杂和粉尘进入沉降室，在沉降室中空气与；轻杂、粉尘进一步分离，从而达到净化空气的作用。吸风分离器是目前国内粮油、饲料加工厂使用较多的一种风选设备。吸风分离器进口风速约为4~6m/s，风道内风速约为4~4.5m/s，吸风口风速约为9~11m/s。第二节隆尘室和吸风分离器（三）、旋风除尘器旋风除尘器是利用含尘气流旋转运动时产生的离心力来分离气体中的粉尘，这种分离粉尘的设备也叫做离心式除尘器。这种运动使粉尘产生的离心力较重力大许多倍，因此除尘效率较沉降室高得多，在式厂中得到广泛应用。1、旋风除尘器的工作原理和结构尺寸旋风除尘器是由内筒（或称为排气管）、外筒和锥体三部分组成的。含尘空气由除尘器的进口切线方向进入除尘器的内外筒之间，由上向下作旋转运动（形成外涡旋），逐渐到锥体底部。气流中的灰尘在离心力的作用下被甩向外壁，由于重力和作用以及向下气流的带动而落入底部集尘斗。向下的气流到达锥体的底部后，沿除尘器的轴心部位转而向上，形成旋转上升的内涡旋，并由除尘器的出口排出。第二节隆尘室和吸风分离器旋风除尘器各部分的尺寸按一定比例随外圆直径D来确定，图为下旋—55型旋风除尘器的结构尺寸比例。第二节隆尘室和吸风分离器2、旋风除尘器的选择与使用旋风除尘器是靠离心力的作用收集粉尘，在考虑它的适应性、选择规格等都要从这点出发。（1）选择适当的规格，可保证获得高效率所选规格与需要处理的风量相适应，不要采取大马拉小车的办法，即用大除尘器处理小风量。因为旋风除尘器是离心力愈大，除尘效果愈好。在圆周运动（或曲线运动）中，粉尘所受到的离心力：F=ma第二节隆尘室和吸风分离器式中：F——离心力，千克；m——粉尘的质量，千克·秒2/米；a——粉尘的离心加速度，米/秒2。因为a=vT2/R式中：vT——尘粒的切向速度，米/秒；R——气流的旋转半径，米。所以F=mvT2/R上式中vT也就是含尘气流的入口速度，同一台除尘器，处理风量愈大，即入口风速愈高产生的离心力愈大，除尘效果就愈好。第二节隆尘室和吸风分离器但是，入口风速愈高，必然造成旋风除尘器的空气阻力增大。所以选择适当的规格是保证除尘效率和适当的空气阻力是极为重要的。例如设需处理的含尘空气为1250米3/时，则从附录中查找可采用直径为450毫米的旋风除尘器一个。不适于该风网的具体情况，则也可以选用阻力较小，但直径较大的旋风除尘器。例如可选用直径为550毫米的旋风除尘器。这时当进口风速为12米/秒时，可处理1320米3/时的风量，比要求的多一些，阻力可降到50千克/米3以下，具体数值可通过下述方法计算：直径为550毫米的旋风除尘器，在处理1250米3/时的风量时，其进口风速将为：V进=Q/3600F进=1250/3600*0.0306≈11.3米/秒，阻力应为：H=ζ*H动=5.7*0.061V进2=5.7*0.061*11.32=44.5千克/米2。第二节隆尘室和吸风分离器从上例中可以看到，相同的处理风量可以选用不同规格的旋风除尘器。究竟选用哪一种规格的除尘器为好，可根据工艺上的要求，设备安装位置以及风机阻力平衡等情况来确定。旋风除尘器也可有同样大小的两个或四个并联起来使用，这样，旋风除尘器就可用小一些，除尘效率可以高一些。例如上例的情况，我们也可以采用两个直径为350毫米的旋风除尘器并联起来使用，此时每个旋风除尘器处理625米2/时的风量，阻力为68千克/米2。应该注意，旋风除尘器并联使用时，其所能处理的风量为各个旋风除尘器风量之和，而阻力则为单个旋风除尘器在处理它所承担的那部分风量时的阻力。第二节隆尘室和吸风分离器当两个旋风除尘器串联使用时，也即含尘空气经一个旋风除尘器处理后再进入一个旋风除尘器时，它所能处理的风量即为单个旋风除尘器所能处理的风量，而阻力则为两个旋风除尘器阻力之和。但是，它的除尘效率一般提高不多，而阻力都要成倍地增加，所以两个旋风除尘器串联起来使用需要尽量避免。目前，阻力较小，效率较高，制造简单的旋风除尘器，有内旋—50型、下旋—55型、下旋—60型、外旋—38型、外旋—45型和扩散型。详见教材附录。（2）除尘器的排灰口不漏风排灰口的严密程度是保证除尘效率的重要因素。排灰口处的负压较大，稍不严密，都会产生较大的漏风，已沉集下来的粉尘必被上升气流带出排气管。漏税风湿5%，可使除尘效率降低50%，漏风5%——10%，效率等于零。排灰口的严密性应由闭风器严格控制。第二节隆尘室和吸风分离器袋式除尘器是一种干式的高效除尘器它利用纤维织物的过滤作用进行除尘。对0.5μm的粉尘，效率高达98%~99%。滤袋通常做成圆柱形（直径为120~500mm），有时也做成扁长方形，滤袋长度一般为2~6m左右。近年来，由于高温滤料和清灰技术的发展，袋式除尘器在许多不同的工业部门得到广泛应用。由于袋式除尘器的除尘效率高，有时净化空气的含尘浓度能达到卫生标准的要求，这时可以直接返回车间再循环使用，以节省热能。第三节袋式除尘器（一）、袋式除尘器的除尘原理袋式除尘器是利用棉、毛、人造纤维等加工的滤料进行过滤的，滤料本身的网孔效大，一般为20~50μm表面起绒的滤料约为5~10μm。因此，新滤料的除尘效率是不高的。渡料使用一段时间后，由于筛滤、碰撞、滞留、扩散、静电等原理，滤袋表面积聚了一层粉尘（这层粉尘称为初层）。在以后的运行过程中，初层成了滤袋的主要的过滤层，依靠初层的作用，网孔较大的滤料也能获得较高的除尘效率。随着粉尘在滤袋上的积聚，除尘器效率和阻力都相应增加。当滤袋两侧的压力差很大时，会把有些已附在滤料上的细小尘粒挤压过去，使除尘器效率下降。另外除尘器的阻力过高，会使除尘系统的风量显著下降，影响局部排风罩的工作效果。因此除尘器阻力达到一定数值后，要及时清灰。清灰时不能破坏初层，以免效率下降。目前常用的袋式除尘器有简易式布袋除尘器、反吹风除尘器、脉冲除尘器等。第三节袋式除尘器（二）、袋式除尘器的阻力初次使用的滤袋，阻力是不高的，通常为15~25毫米水柱左右，随着粉尘在滤袋上的积聚，形成滤袋表面粉尘层，阻力不断增加。粉尘层的阻力取决于过滤风速、气体的含尘浓度和连续运行的时间。处理含尘浓度低的气体时，清灰时间间隔（即滤袋连续的过滤时间）可以适当加长；处理含尘深度高的气体时，清灰时间间隔应尽量缩短；进口含尘浓度低，清灰时间间隔短，清灰效果好的除尘器，可以选用较高的过滤风速。不同的清灰方式要选用不同的过滤风速就是这个原因。第三节袋式除尘器常用袋式除尘器的过滤风速为：简易式除尘器：0.3~0.5米/分；反吹风除尘器：1~2.5米/分；脉冲除尘器：2.5~4米/分。清灰不应破坏初层，初层的阻力称为残留阻力，在一般情况下其阻力约为70~100毫米水柱。常用袋式除尘器阻力一般为：