除尘器分类及除尘过程.docx
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除尘器分类及除尘过程
除尘器分类及除尘过程
2007-06-2615:
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一、除尘器分类及除尘过程
(一)除尘器的分类
按作用机理:
分机械除尘器、电力除尘器、过滤式除尘器和洗耳恭听涤除尘器四大类。
机械除尘器又包括重力除尘器、惯性力除尘器和离心力除尘器三类。
根据安装形式分立式和卧式除尘器。
根据除尘过程中有无液体参与,分成无液体参与的干式除尘器和有液体参与的湿式除尘器两类。
(二)除尘器主要组成部件
引入含尘气体的除尘器进口;进展固一气別离的除尘空间或称除尘室;排除别离后粉尘的排尘口和除尘后相对清洁气体的出口。
(三)除尘过程
1、捕集别离过程
1捕集推移阶段。
实质是粉尘的浓缩阶段。
均匀混合或悬浮在运载介质中的粉尘,进入除尘器的除尘空间。
由于受外力的作用,将粉尘推務到别离界面,随粉尘向別离界面推移,浓度越来越大,为固一气别离进一步作好准备。
2别离阶段。
当髙浓度的尘流流向別离界面以后,存在两种作用机理:
其一,运载介质运载粉尘的能力逐渐到达极限状态,在粉尘悬浮和沉降趋势上,以沉降为主,并通过粉尘沉降,使之从运载介质中别离出来;实二,在高浓度尘流中,粉尘颗粒的扩散与凝聚趋势,以凝聚为主,颗粒之间可以彼此凝聚,也可在实质界而上凝聚并吸附。
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经过别离界面以后,己别离的粉尘通过排尘口排出的过程。
3、排气过程
已除尘后相对净化的气流从排气口排出的过程。
单筒旋风除尘器:
1、单筒旋风气流对尘粒和空气所产生惯性离心力大小的不同,使尘粒和气流进展别离。
构造如图5-4所示。
2、工作原理
含尘气流由进气管以12~25m/s的速度沿切线方向进入圆简体,在外圆筒和中央排气管之间向下作螺旋运动。
在彷转过程中产生惯性离心力。
尘粒一方向受气流运动的影响,在其中旋转下降:
期一方向那么受离心力的作用,逐渐向外扩散接近筒壁。
最终与外圆筒的内壁相碰,沿内壁旋转滑下,被收集在中间底部的排灰口,并由此排岀。
气体那么因质量小,受离心力作用甚微,随圆锥形的收缩转向除尘器的中心,并受底部阻力作用,转而上升,形成一股上升旋流,从排气管上端排岀,实现除尘作用。
3、特点:
构造简单、维护方便。
三)水膜除尘器
利用喷雾或其他方式,在除尘器的内壁形成一薄层水膜,有效地防I匕粉尘在器壁上反弹、冲刷等作用引起的次扬尘。
(1)立式旋风水膜除尘器
立式旋风水腊除尘器的进气方式,可从切线进气,也可从中心进气,通过导流叶片获得旋转运动。
喷水可采用四周喷雾、中心喷雾、上部周边喷水等方式。
图5-6。
含尘气体由筒体下部沿切向进入除尘器,旋转上升。
在离心力作用下别离出来的粉尘,甩向器壁,被水膜层吸收,随被污染的水排出,净化后的气体由上部排岀。
(2)卧式旋风水膜除尘器
又称水鼓除尘器,或称旋筒式水膜除尘器,英构造见图5-7。
由横豊的倒卵形外壳、内筒、螺旋导流片、水槽等部件组成。
螺旋叶片绕在内筒上,并固左在外壳内壁上,使外壳和内筒之间的间隙被分隔成一个螺旋状的通道,沟通进风口和排风口。
除尘过程:
含尘气流由除尘器一端切向给入,冲击水面后,在螺旋通道内流动。
气流冲击壳体下部的水,产生水花、水雾并随气流运动,在外壳内壁形成3^5m/s的水膜。
水花、水膜与粉尘相遇时,将尘粒捕集。
在离心力作用下,尘粒和水雾均被甩到外壳仙壁的水膜上,随之流入下部水槽。
(4)袋式除尘器
袋式除尘器是基于过滤原理的过滤式除尘设备,利用有机纤维或无机纤维过滤布将气体中的粉尘过滤出来。
脉冲喷吹淸灰袋式除尘器的构造如图5-8所示。
本身由上箱体、中箱体、下箱体和控制阀组成。
除尘过程:
含尘气体由进气口进入中部箱体,从袋外进入布袋内,粉尘被阻挡在滤袋外的外表,净化的空气进入袋内,再由布袋上部进入上箱体,最后由排气管排岀
电除尘器
1、优点:
1别离效率高,可以有效地去除微粒子:
2处理气体量大且阻力低;
3适用于高温和腐蚀性气体;
4运行费用低。
2、缺点:
1投资费用高,设备庞大,占地而积大;
2设备制造、安装、维护要求高
3对粉尘的特性较为敏感。
(一)电除尘器的别离机理
1、气体电离过程
假设在两特定电极间通以髙压直流电,建立电场使电极系统的电压超过临界电压,使气体电离,产生左晕放电。
在放电极周用很小范围内电场强度很强,足以使气体电离。
出现电晕后,在电场内形成两个区域。
一是放电极附近的电晕区,该区在离放电极外表2~3mm的范国内。
在这一区域内,由于放电极外表有足够高的电场强度,使气体电离,产生大量的正离子和电子。
这时假设放电极上施加的是负电压,那么产生负电晕放电,电子移向正极而正离子移向放电极本身。
另一区为电晕外区,该区占有电极之间的大局部空间,区内并不产生气体电离。
2、尘粒荷电过程
由于电晕区内产生的离子或电子进入电晕外区,与中性分子发生碰撞,使尘粒荷电。
荷电量的大小与尘粒粒径、电场强度、离子的热能及停留时间等因素有关。
通常认为尘粒荷电有两种机理:
即电场荷电和扩散荷电。
前者是由于在电场作用下,离子与尘粒碰撞,粘附于尘粒上荷电。
后者是由于离子的不规那么热运动、气体扩散与尘粒碰撞、粘附,使尘粒荷电。
3、收尘过程
尘粒荷电后,在电场作用下按照自载电荷的极性,向极性相反的电极运动,并沉积在该电极外表上。
通常将尘粒垂直于极板的运动速度称为驱进速度。
驱进速度的大小与尘粒的荷电量、电场速度、气体性质等因素有关。
带负电荷的尘粒与收尘极接触后,随即失去电荷,成为中性粒子粘附于电极外表。
然后错助振动装置使电极抖动,尘粒从电极外表脱落,掉入电除尘器下部的集灰斗不断地被去除。
(二)电除尘器的根本类型
电除尘器由除尘器本体和供电装置两局部组成。
除尘器本体包括放电电极、收尘电极、气流分布装置、淸灰机构、绝缘装垃和外壳等局部。
1、单区(级)电除尘器
在单区除尘器,粒子的荷电和集尘过程在同一区域中进展,也就是电晕极和收尘极处于同一区域。
2、双区(级)除尘器
在双区电除尘器中,粒子荷电和沉降收尘分别在两个区域中进展,在第一区域中装有一组电极是尘粒荷电,在第二区域中装有另一组电极使尘粒沉降集尘。
多应用于空气调石系统。
3、单区电除尘器可分为以下类型:
1根据收尘极的形式可分为管式和板式电除尘器。
管式电除尘器是在圆管的中心安入电极,而圆管内壁成为收尘极的外表,并且常用多排管并列而成。
板式电除尘器是在一系列平行通道间安装放电极。
2按淸灰方法可分为湿式电除尘器和干式电除尘器。
湿式电除尘器利用喷水、喷雾和溢流等方式,在收尘极上形成水膜,将粘附在极外表上的尘粒带走。
干式电除尘器利用振动等方法,使积存在收尘极外表上的尘粒脱落,落入灰斗中被排除。
3根据气流方向,可以分为立式和卧式电除尘器。
立式电除尘器一般制成管状,气流由下而上流动,常在正压下操作。
卧式电除尘器中气流水平流动,由于别离效率较高,维修方便,工业上般采用卧式电除尘器。
脉冲反吹布袋除尘器根本构造
脉冲反吹布袋除尘器由滤袋组件、导流装宜、脉冲喷吹系统、出灰系统、控制系统、离线保护系统、箱体等组成。
含尘气体由导流管进入各单元室,在导流装苣的作用下,大颗粒粉尘别离后直接落入灰斗、其余粉尘随气流均匀进入各仓室过滤区,过滤后的干净气体透过滤袋经上箱体、提升阀、排风管排出。
随着过滤工况的进展,当滤袋外表积尘到达一泄厚度时,由淸灰控制装宜(差压或左时、手动控制)按设左程序关闭提升阀,控制当前单元离线,并翻开电磁脉冲阀喷吹,抖落滤袋上的粉尘。
落入灰斗中的粉尘经由卸灰阀排出后,利用输灰系统送出。
惯性别离器又称动量别离器,是利用夹带于气流中的颗粒或液滴的惯性而实现別离的。
在气体流动的路径上设宜障碍物,气流绕过障碍物时发生突然的转折,颗粒或液滴便撞击在障碍物上被扑集下来。
图3-30所示为一惯性别离器组,在其中每一容器内,气流中的颗粒撞击挡板后落入底部。
惯性别藹器与旋风别离器的道理相近,颗粒的惯性愈大,气流转折的曲率半径愈小,那么其效率愈髙。
所以,颗粒的密度及直径愈大,那么愈易別离:
适当增大气流速度及减小转折处的曲率半径也有助于提髙效率。
一般说来,惯性别离器的效率比降尘室的略髙,能有效地扑集10um以上的颗粒,阻力为100〜lOOOPa,可作为预除尘器使用。
別离器内也可充填疏松的纤维状物质以代替刚性档板"在此情况下,沉降作用、惯性作用及过滤作用都产生一立的别藹效果。
假设以粘性液体润湿填充物,那么别离效率还可提高。
蒸发器及塔器顶部的折流式除沫器、冲击式除沫器等等,也是惯性别离器的常见形式。
文丘里除尘器是一种湿法除尘设备,其主体由收缩管,喉管及扩散管三段联接而成。
液体由喉管外围的环形夹套经假设干径向小孔引入。
含尘气体以50〜lOOm/s的高速通过喉部时把液体喷成很细的雾滴,促使尘粒润湿而聚结长大,随后将气流引入族风别离器或英它别离设备,到达颇高的净化程度。
收缩管的中心角一般不大于25度,扩散管中心角为7度左右,液体用疑约为气体体积流量的千分之一。
图3-33皮斯-安东尼涤气器
图3-33所示的是文丘里除尘器的一种型式,称为皮斯-安东尼(Pease・Anthony)涤气器,苴特点是在文丘里管的收缩段内装有一个轴向位置可以调整的锥,用以适应气体负荷的波动而维持稳能的高效率.
在常压下用皮斯-安东尼涤气器扑集酸雾时,测得其别离效率几,压强降Ap与喉部气速及液气比之间的关系如图3-34中的曲线所示。
根据此种除尘器在化工,石油,钢铁及有色冶金等多种工业装置上应用的数拯,英除雾及别离0.1um以上的尘粒时的效率常在95〜99%范用内.
文丘里除尘器的构造简单紧凑,操作方便,但是压强降较大,一般在2000〜5000Pa范用内
除尘设施的分类
除尘设施的种类繁多,可以有各种各样的分类。
通常按照捕集别离粉尘粒子的机理来分类,如重力、惯性力、离心力、库仑力、热力、扩散力等,可将各种除尘设施归为四大类。
1、机械式除尘器
一般作用于除尘器内,含尘气体的作用力是重力、惯性力及离心力,这类除尘器又可分为:
(1)重力除尘设施-重力沉降室:
(2)惯性力除尘设施-惯性除尘器〔又称惯性别离器)
(3)离心力除尘设施-旋风除尘器〔又称离心别离器)
2、湿式除尘器(又称湿式洗涤器)
湿式除尘器是以水或其它液体为捕集粉尘粒子介质的除尘设施。
按耗能的上下分为:
(1)低能湿式除尘器-喷雾塔、水膜除尘等:
(2)髙能湿式除尘器-文丘里除尘器。
湿式除尘器也还有其它分类方法,这里不再赘述
3、过滤式除尘器
过滤式除尘器是含尘气体与过滤介质之间依*惯性碰撞、扩散、截留、筛塞分等作用,实现气固别离的除尘设施。
根据所采用过滤介质和构造形式的不同,可以分为:
(1)袋式除尘器(又称为布袋除尘器):
(2)颗粒层除尘器等:
4、电除尘器
利用高压电场产生的静电力,使粉尘从气流中别离岀来的除尘设施称为静电除尘器,简称电除尘器。
按照电除尘器的构造特点,可以有多种分类,这里只列举按集尘的型式分类:
(1)、管式静电除尘器;
(2)、板式静电除尘器。
实际上,在一种除尘器中往往同时利用几种除尘机制,所以一般情况是按苴中主要作用机制而分类命名的。
此外,在除尘过程中是否用水或北他液体,还可将除尘器分为干式和湿式两大类。
用水或液体使含尘气体中的粉尘(固体粒子)或捕集到的粉尘湿润的设施,称为湿式除尘器:
把不湿润气体中的粉尘的设施,称为干式除尘器。
近些年来,为提高对微粒的不捕集效率,陆续岀现了综合几种除尘机制的各种新型除尘器,如声凝聚器、热凝器、流通力/冷凝洗涤器(简称FF/C洗涤器)、髙梯度碰别离器、荷电液滴洗涤器及电管等。
(二)除尘器型号代号统一编制方法
1、第一位字母表示除尘器按工作原理的分类,暂分以下四类。
旋风式-X(旋XUAN〕、湿式-S(湿SHI)、过滤式-L(滤LY)、静电式-D〔电DIAN)
2、第二位、第三位字母以表示除尘器的构造形式特点为主,为防止同英他除尘器的型号重复,必要时也可以包括或表示工作原理方而的特点。
型号代号一般不多于三位字母,如二位字母能表示淸楚的就不用第三位,个别情况需要第四位表示不同用途时,可用斜线隔开,后加第四位。
例如同一型式的除尘器,本来用于工业通风,后经局部修改又用于锅炉烟气除尘时,那么采用斜线后家“G"字(锅GUO)的方法以示区别。
但原为锅炉烟气设计的除尘器不必再加斜线及第四位了。
3、代号字母举例。
构造形式方面:
L-立式(立LI)、W-卧式(卧WO)、T-简式(筒TO\G)、
S-双级(双SHUANG)、C-长锥体(长CHANG)、P-旁路(旁BANG)
工作原理方面:
P-平旋(平PING)、M-水膜(膜MO)C-多管(管GUAN)、K-扩散(扩KUO)、Z-直流(直-ZHI)。
4、形式代号举例主要是为了说明编制方法,型号不作左论。
具体型号应在修编
过程中协商确左。
1)、XLG型立式多管除尘器(原称CLG):
X-旋风、L-立式、G-多管。
2)、XWG型式多管除尘器:
X-旋风、W-卧式、G-多管。
3)、XLK型扩散式钻风除尘器(原称GLK型):
X-旋风、L-立式、K-扩散
4)、XLP型旋风除尘器(原称CLP型)
X-旋风、L-立式、P-旁路。
XLP/G型旋风除尘器:
G-锅炉烟气用
5)、SCJ型冲击式除尘器机组
S-湿式、C-冲激、J-机组
6)、SWM型卧式旋风水膜除尘器
S-湿式、W-卧式、水膜
7)、LMC72型脉冲袋式除尘器(原称MC型)
L-过滤式、MC-脉冲、72-袋数
8)、XPW型平旋除尘器(原称PW型)
X-旋风、PW-水平涡旋
9)、XSW•型旋风除尘器(原型DG型)
X-旋风、S-双级、W-卧式。