除尘装置课件
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1、除尘装置1.机械除尘器2.电除尘器3.湿式除尘器4.过滤式除尘器5.除尘器的选择与发展除尘装置n 从气体中除去或收集固态或液态粒子的设备称为除尘装置 湿式除尘装置 干式除尘装置n 按分离原理分类:重力除尘装置(机械式除尘装置)惯性力除尘装置(机械式除尘装置)离心力除尘装置(机械式除尘装置)洗涤式除尘装置 过滤式除尘装置 电除尘装置 声波除尘装置第一节 机械除尘器n 机械除尘器通常指利用质量力(重力、惯性力和离心力)的作用使颗粒物与气体分离的装置,常用的有:重力沉降室 惯性除尘器 旋风除尘器重力沉降室n 重力沉降室是通过重力作用使尘粒从气流中沉降分离的除尘装置n气流进入重力沉降室后,流动截面积扩
2、大,流速降低,较重颗粒在重力作用下缓慢向灰斗沉降n层流式和湍流式两种层流式重力沉降室n 假定沉降室内气流为柱塞流;颗粒均匀分布于烟气中n 忽略气体浮力,粒子仅受重力和阻力的作用纵剖面示意图层流式重力沉降室n 沉降室的长宽高分别为L、W、H,处理烟气量为Qn 气流在沉降室内的停留时间n 在t时间内粒子的沉降距离n 该粒子的除尘效率层流式重力沉降室n 对于stokes粒子,重力沉降室能100%捕集的最小粒子的dmin=?层流式重力沉降室n 提高沉降室效率的主要途径 降低沉降室内气流速度 增加沉降室长度 降低沉降室高度n 沉降室内的气流速度一般为0.32.0m/s不同粉尘的最高允许气流速度层流式重力
3、沉降室n 多层沉降室:使沉降高度减少为原来的1/(n+1),其中n为水平隔板层数n 考虑清灰的问题,一般隔板数在3以下多层沉降室1.锥形阀;2.清灰孔;3.隔板湍流式重力沉降室n 湍流模式1假定沉降室中气流处于湍流状态,垂直于气流方向的每个断面上粒子完全混合n 宽度为W、高度为H和长度为dx的捕集元,假定气体流过dx距离的时间内,边界层dy内粒径为dp的粒子都将沉降而除去湍流式重力沉降室n 粒子在微元内的停留时间n 被去除的分数n 对上式积分得n 边界条件:得n 因此,其分级除尘效率湍流式重力沉降室n 湍流模式2完全混合模式,即沉降室内未捕集颗粒完全混合 单位时间排出:(为除尘器内粒子浓度,均
4、一)单位时间捕集:总分级效率湍流式重力沉降室n 三种模式的分级效率均可用归一化n 对Stokes颗粒,分级效率与dp成正比重力沉降室归一化的分级率曲线a层流无混合b湍流垂直混合c湍流完全混合重力沉降室n 重力沉降室的优点 结构简单 投资少 压力损失小(一般为50100Pa)维修管理容易n 缺点 体积大 效率低 仅作为高效除尘器的预除尘装置,除去较大和较重的粒子惯性除尘器n 机理 沉降室内设置各种形式的挡板,含尘气流冲击在挡板上,气流方向发生急剧转变,借助尘粒本身的惯性力作用,使其与气流分离惯性除尘器n 结构形式 冲击式气流冲击挡板捕集较粗粒子 反转式改变气流方向捕集较细粒子冲击式惯性除尘装置a
5、单级型 b多级型反转式惯性除尘装置a 弯管型 b 百叶窗型 c 多层隔板型惯性除尘器n 应用 一般净化密度和粒径较大的金属或矿物性粉尘 净化效率不高,一般只用于多级除尘中的一级除尘,捕集1020m以上的粗颗粒 压力损失1001000Pa旋风除尘器n 利用旋转气流产生的离心力使尘粒从气流中分离的装置n 旋风除尘器内气流与尘粒的运动普通旋风除尘器是由进气管、筒体、锥体和排气管等组成气流沿外壁由上向下旋转运动:外涡旋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轴心旋转:内涡旋气流运动包括切向、轴向和径向:切向速度、轴向速度和径向速度旋风除尘器气流与尘粒的运动n 旋风除尘器内气流与尘粒的运
6、动(续)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,最后从排出管排出旋风除尘器n 旋风除尘器内气流的切向速度和压力分布旋风除尘器n 切向速度 外涡旋的切向速度分布:反比于旋转半径的n次方此处n 1,称为涡流指数 内涡旋的切向速度正比于半径 内外涡旋的界面上气流切向速度最大 交界圆柱面直径 dI=(0.61.0)de,de 为排气管直径旋风除尘器n 径向速度 假定外涡旋气流均匀地经过交界圆柱面进入内涡旋 平均径向速度
7、r0和h0分别为交界圆柱面的半径和高度,mn 轴向速度 外涡旋的轴向速度向下 内涡旋的轴向速度向上 在内涡旋,轴向速度向上逐渐增大,在排出管底部达到最大值旋风除尘器n 旋风除尘器的压力损失:局部阻力系数A:旋风除尘器进口面积局部阻力系数旋风除尘器型式XLT XLTA XLPA XLPB 5.3 6.5 8.0 5.8旋风除尘器n 旋风除尘器的压力损失 相对尺寸对压力损失影响较大,除尘器结构型式相同时,几何相似放大或缩小,压力损失基本不变 含尘浓度增高,压力降明显下降 操作运行中可以接受的压力损失一般低于2kPa 旋风除尘器n 旋风除尘器的除尘效率 计算分割直径是确定除尘效率的基础 在交界面上,
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