第06章 顆粒物污染控制技術(shù)1

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1、第六章除塵裝置機械除塵器電除塵器濕式除塵器過濾式除塵器除塵器的選擇與發(fā)展除塵裝置從氣體中除去或收集固態(tài)或液態(tài)粒子的設(shè)備稱為除塵裝置濕式除塵裝置干式除塵裝置按分離原理分類：重力除塵裝置（機械式除塵裝置）慣性力除塵裝置（機械式除塵裝置）離心力除塵裝置（機械式除塵裝置）洗滌式除塵裝置過濾式除塵裝置電除塵裝置聲波除塵裝置第一節(jié)機械除塵器機械除塵器通常指利用質(zhì)量力（重力、慣性力和離心力）的作用使顆粒物與氣體分離的裝置，常用的有：重力沉降室慣性除塵器旋風(fēng)除塵器重力沉降室重力沉降室是通過重力作用使塵粒從氣流中沉降分離的除塵裝置氣流進入重力沉降室后

2、，流動截面積擴大，流速降低，較重顆粒在重力作用下緩慢向灰斗沉降層流式和湍流式兩種層流式重力沉降室假定沉降室內(nèi)氣流為柱塞流；顆粒均勻分布于煙氣中忽略氣體浮力，粒子僅受重力和阻力的作用縱剖面示意圖V0us層流式重力沉降室沉降室的長寬高分別為L、W、H，處理煙氣量為Q氣流在沉降室內(nèi)的停留時間在t時間內(nèi)粒子的沉降距離該粒子的除塵效率層流式重力沉降室對于stokes粒子，重力沉降室能100%捕集的最小粒子的dmin=?層流式重力沉降室提高沉降室效率的主要途徑降低沉降室內(nèi)氣流速度增加沉降室長度降低沉降室高度沉降室內(nèi)的氣流速度一般為0.3～2.0

3、m/s不同粉塵的最高允許氣流速度層流式重力沉降室多層沉降室：使沉降高度減少為原來的1/（n+1），其中n為水平隔板層數(shù)考慮清灰的問題，一般隔板數(shù)在3以下多層沉降室1.錐形閥；2.清灰孔；3.隔板湍流式重力沉降室湍流模式1－假定沉降室中氣流處于湍流狀態(tài)，垂直于氣流方向的每個斷面上粒子完全混合寬度為W、高度為H和長度為dx的捕集元，假定氣體流過dx距離的時間內(nèi)，邊界層dy內(nèi)粒徑為dp的粒子都將沉降而除去湍流式重力沉降室粒子在微元內(nèi)的停留時間被去除的分?jǐn)?shù)對上式積分得邊界條件：得因此，其分級除塵效率湍流式重力沉降室湍流模式2－完全混合模式，

4、即沉降室內(nèi)未捕集顆粒完全混合單位時間排出：（為除塵器內(nèi)粒子濃度，均一）單位時間捕集：總分級效率湍流式重力沉降室三種模式的分級效率均可用歸一化對Stokes顆粒，分級效率與dp成正比重力沉降室歸一化的分級率曲線a層流－無混合b湍流－垂直混合c湍流－完全混合重力沉降室重力沉降室的優(yōu)點結(jié)構(gòu)簡單投資少壓力損失?。ㄒ话銥?0～100Pa）維修管理容易缺點體積大效率低僅作為高效除塵器的預(yù)除塵裝置，除去較大和較重的粒子慣性除塵器機理沉降室內(nèi)設(shè)置各種形式的擋板，含塵氣流沖擊在擋板上，氣流方向發(fā)生急劇轉(zhuǎn)變，借助塵粒本身的慣性力作用，使其與氣流分離慣性

5、除塵器結(jié)構(gòu)形式?jīng)_擊式－氣流沖擊擋板捕集較粗粒子反轉(zhuǎn)式－改變氣流方向捕集較細粒子沖擊式慣性除塵裝置a單級型b多級型反轉(zhuǎn)式慣性除塵裝置a彎管型b百葉窗型c多層隔板型慣性除塵器應(yīng)用一般凈化密度和粒徑較大的金屬或礦物性粉塵凈化效率不高，一般只用于多級除塵中的一級除塵，捕集10～20μm以上的粗顆粒壓力損失100～1000Pa旋風(fēng)除塵器利用旋轉(zhuǎn)氣流產(chǎn)生的離心力使塵粒從氣流中分離的裝置旋風(fēng)除塵器內(nèi)氣流與塵粒的運動普通旋風(fēng)除塵器是由進氣管、筒體、錐體和排氣管等組成氣流沿外壁由上向下旋轉(zhuǎn)運動：外渦旋少量氣體沿徑向運動到中心區(qū)域旋轉(zhuǎn)氣流在錐體底部轉(zhuǎn)而

6、向上沿軸心旋轉(zhuǎn)：內(nèi)渦旋氣流運動包括切向、軸向和徑向：切向速度、軸向速度和徑向速度旋風(fēng)除塵器氣流與塵粒的運動旋風(fēng)除塵器內(nèi)氣流與塵粒的運動（續(xù)）切向速度決定氣流質(zhì)點離心力大小，顆粒在離心力作用下逐漸移向外壁到達外壁的塵粒在氣流和重力共同作用下沿壁面落入灰斗上渦旋－氣流從除塵器頂部向下高速旋轉(zhuǎn)時，一部分氣流帶著細小的塵粒沿筒壁旋轉(zhuǎn)向上，到達頂部后，再沿排出管外壁旋轉(zhuǎn)向下，最后從排出管排出旋風(fēng)除塵器旋風(fēng)除塵器內(nèi)氣流的切向速度和壓力分布旋風(fēng)除塵器切向速度外渦旋的切向速度分布：反比于旋轉(zhuǎn)半徑的n次方此處n?1，稱為渦流指數(shù)內(nèi)渦旋的切向速度正比于

7、半徑,n=-1內(nèi)外渦旋的交界圓柱界面上氣流切向速度最大交界圓柱面直徑dI=(0.6～1.0)de,de為排氣管直徑旋風(fēng)除塵器徑向速度假定外渦旋氣流均勻地經(jīng)過交界圓柱面進入內(nèi)渦旋平均徑向速度r0和h0分別為交界圓柱面的半徑和高度，m軸向速度外渦旋的軸向速度向下內(nèi)渦旋的軸向速度向上在內(nèi)渦旋，軸向速度向上逐漸增大，在排出管底部達到最大值旋風(fēng)除塵器旋風(fēng)除塵器的壓力損失?：局部阻力系數(shù)A：旋風(fēng)除塵器進口面積局部阻力系數(shù)旋風(fēng)除塵器型式XLTXLTAXLPAXLPBξ5.36.58.05.8旋風(fēng)除塵器旋風(fēng)除塵器的壓力損失相對尺寸對壓力損失影響較大

8、，除塵器結(jié)構(gòu)型式相同時，幾何相似放大或縮小，壓力損失基本不變含塵濃度增高，壓力降明顯下降操作運行中可以接受的壓力損失一般低于2kPa旋風(fēng)除塵器旋風(fēng)除塵器的除塵效率計算分割直徑是確定除塵效率的基礎(chǔ)在交界面上，離心力FC，向心運動氣流作用