1、 機械除塵器通常指利用質量力重力、慣性力和機械除塵器通常指利用質量力重力、慣性力和離心力的作用使顆粒物與氣體分別的安裝，常離心力的作用使顆粒物與氣體分別的安裝，常用的有：用的有：重力沉降室重力沉降室慣性除塵器慣性除塵器旋風除塵器旋風除塵器第一節第一節 重力沉降室重力沉降室p重力沉降室是經過重力作用使塵粒從氣流中沉降重力沉降室是經過重力作用使塵粒從氣流中沉降分別的除塵安裝分別的除塵安裝 p氣流進入重力沉降室后，流動截面積擴展，流速氣流進入重力沉降室后，流動截面積擴展，流速降低，較重顆粒在重力作用下緩慢向灰斗沉降降低，較重顆粒在重力作用下緩慢向灰斗沉降 p層流式和湍流式兩種層流式和湍流式兩種 第一

2、節第一節 重力沉降室重力沉降室層流式重力沉降室層流式重力沉降室n假定沉降室內氣流為柱塞流；顆粒均勻分布假定沉降室內氣流為柱塞流；顆粒均勻分布于煙氣中于煙氣中n忽略氣體浮力，粒子僅受重力和阻力的作用忽略氣體浮力，粒子僅受重力和阻力的作用縱剖面表示圖縱剖面表示圖第一節第一節 重力沉降室重力沉降室層流式重力沉降室層流式重力沉降室n 沉降室的長寬高分別為沉降室的長寬高分別為L、W、H，處置煙氣量為，處置煙氣量為Q n 氣流在沉降室內的停留時間氣流在沉降室內的停留時間n 在在t時間內粒子的沉降間隔時間內粒子的沉降間隔n 該粒子的除塵效率該粒子的除塵效率0/LWHtL vQsscs0 u Lu LWHhu

3、tvQcssc0 ()ihu Lu LWhHHv HQc1.0 ()ihH第一節第一節 重力沉降室重力沉降室層流式重力沉降室層流式重力沉降室n 對于對于stokes粒子，重力沉降室能粒子，重力沉降室能100%捕集的捕集的最小粒子的最小粒子的dmin = ?chH2pps18dgu2pp 18即dgLWHHQminp18QdgWLminp36QdgW Ln由由于于沉沉降降室室內內的的氣氣流流擾擾動動和和返返混混的的影影響響，工工程程上上一一般般用用分分級級效效率率公公式式的的一一半半作作為為實實際際分分級級效效率率minp36QdgW Ln由由于于沉沉降降室室內內的的氣氣流流擾擾動動和和返返混混

4、的的影影響響，工工程程上上一一般般用用分分級級效效率率公公式式的的一一半半作作為為實實際際分分級級效效率率第一節第一節 重力沉降室重力沉降室層流式重力沉降室層流式重力沉降室n 提高沉降室效率的主要途徑提高沉降室效率的主要途徑n 降低沉降室內氣流速度降低沉降室內氣流速度n 添加沉降室長度添加沉降室長度n 降低沉降室高度降低沉降室高度n 沉降室內的氣流速度普通為沉降室內的氣流速度普通為0.32.0m/s不同粉塵的最高允許氣流速度不同粉塵的最高允許氣流速度第一節第一節 重力沉降室重力沉降室層流式重力沉降室層流式重力沉降室n 多層沉降室：使沉降多層沉降室：使沉降高度減少為原來的高度減少為原來的1/n+

5、1，其中，其中n為程為程度隔板層數度隔板層數 n 思索清灰的問題，普思索清灰的問題，普通隔板數在通隔板數在3以下以下多層沉降室多層沉降室1.錐形閥；錐形閥；2.清灰孔；清灰孔；3.隔板隔板s(1)iu LW nQ第一節第一節 重力沉降室重力沉降室n重力沉降室的優點重力沉降室的優點n構造簡單構造簡單n投資少投資少n壓力損失小普通為壓力損失小普通為50100Pan維修管理容易維修管理容易n缺陷缺陷n體積大體積大n效率低效率低n僅作為高效除塵器的預除塵安裝，除去僅作為高效除塵器的預除塵安裝，除去較大和較重的粒子較大和較重的粒子機理機理 沉降室內設置各種方式的擋板，含塵氣流沖沉降室內設置各種方式的擋板

6、，含塵氣流沖擊在擋板上，氣流方向發生急劇轉變，借擊在擋板上，氣流方向發生急劇轉變，借助塵粒本身的慣性力作用，使其與氣流分助塵粒本身的慣性力作用，使其與氣流分別別 第二節第二節 慣性除塵器慣性除塵器構造方式構造方式沖擊式氣流沖擊擋板捕集較粗粒子沖擊式氣流沖擊擋板捕集較粗粒子反轉式改動氣流方向捕集較細粒子反轉式改動氣流方向捕集較細粒子沖擊式慣性除塵安裝沖擊式慣性除塵安裝a單級型單級型 b多級型多級型反轉式慣性除塵安裝反轉式慣性除塵安裝a 彎管型彎管型 b 百葉窗型百葉窗型 c 多層隔板型多層隔板型第二節第二節 慣性除塵器慣性除塵器運用運用普通凈化密度和粒徑較大的金屬或礦物性粉普通凈化密度和粒徑較大

7、的金屬或礦物性粉塵塵凈化效率不高，普通只用于多級除塵中的一凈化效率不高，普通只用于多級除塵中的一級除塵，捕集級除塵，捕集1020m以上的粗顆粒以上的粗顆粒壓力損失壓力損失1001000Pa第二節第二節 慣性除塵器慣性除塵器n 利用旋轉氣流產生的離心力使塵粒從氣流中分別利用旋轉氣流產生的離心力使塵粒從氣流中分別的安裝的安裝 第三節第三節 旋風除塵器旋風除塵器一、任務原理一、任務原理1 、旋風除塵器內氣流與塵粒的運動、旋風除塵器內氣流與塵粒的運動氣流從宏觀上看可歸結為三個氣流從宏觀上看可歸結為三個運動：外渦旋、內渦旋、上渦運動：外渦旋、內渦旋、上渦旋。旋。含塵氣流由進口沿切線方向進入含塵氣流由進口

8、沿切線方向進入除塵器后，沿器壁由上而下作旋除塵器后，沿器壁由上而下作旋轉運動，這股旋轉向下的氣流稱轉運動，這股旋轉向下的氣流稱為外渦旋外渦流。為外渦旋外渦流。第三節第三節 旋風除塵器旋風除塵器外渦旋到達錐體底部轉而沿軸外渦旋到達錐體底部轉而沿軸心向上旋轉，最后經排出管排心向上旋轉，最后經排出管排出。這股向上旋轉的氣流稱為出。這股向上旋轉的氣流稱為內渦旋內渦流。內渦旋內渦流。外渦旋和內渦旋的旋轉方向一樣，外渦旋和內渦旋的旋轉方向一樣，含塵氣流作旋轉運動時，塵粒在慣含塵氣流作旋轉運動時，塵粒在慣性離心力推進下移向外壁，到達外性離心力推進下移向外壁，到達外壁的塵粒在氣流和重力共同作用下壁的塵粒在氣流

9、和重力共同作用下沿壁面落入灰斗。沿壁面落入灰斗。1 、旋風除塵器內氣流與塵粒的運動續、旋風除塵器內氣流與塵粒的運動續第三節第三節 旋風除塵器旋風除塵器氣流從除塵器頂部向下高速旋氣流從除塵器頂部向下高速旋轉時，頂部壓力下降，一部分轉時，頂部壓力下降，一部分氣流會帶著細塵粒沿外壁面旋氣流會帶著細塵粒沿外壁面旋轉向上，到達頂部后，在沿排轉向上，到達頂部后，在沿排出管旋轉向下，從排出管排出。出管旋轉向下，從排出管排出。這股旋轉向上的氣流稱為上渦這股旋轉向上的氣流稱為上渦旋。旋。1 、旋風除塵器內氣流與塵粒的運動續、旋風除塵器內氣流與塵粒的運動續第三節第三節 旋風除塵器旋風除塵器2 、旋風除塵器內氣流的

10、速度、旋風除塵器內氣流的速度為方便，常把內外旋流氣體的運動分解為三個速度為方便，常把內外旋流氣體的運動分解為三個速度分量：切向速度分量：切向速度VcVc、徑向速度、徑向速度VrVr、軸向速度、軸向速度VzVz。切向速度切向速度切向速度是決議氣流合速度大小的主要速度分量，切向速度是決議氣流合速度大小的主要速度分量，也是決議氣流質點離心力和顆粒捕集效率的主要要也是決議氣流質點離心力和顆粒捕集效率的主要要素。素。n 旋風除塵器內氣流的切向速度分布旋風除塵器內氣流的切向速度分布 第三節第三節 旋風除塵器旋風除塵器外筒壁 速度分布 氣流中心 Di D Di De 外渦旋 內渦旋 u切向速度切向速度u外渦

11、旋的切向速度分布：反比于旋轉半徑的外渦旋的切向速度分布：反比于旋轉半徑的n次方次方u 此處此處n 1，稱為渦流指數，稱為渦流指數 u內渦旋的切向速度正比于半徑內渦旋的切向速度正比于半徑 u內外渦旋的界面上氣流切向速度最大內外渦旋的界面上氣流切向速度最大 u交界圓柱面直徑交界圓柱面直徑 dI = ( 0.61.0 ) de , de 為排氣管為排氣管直徑直徑 T.nV Rconst0.30.14110.67283TnDT/ 角速度VRw第三節第三節 旋風除塵器旋風除塵器u徑向速度徑向速度 u假定外渦旋氣流均勻地經過交界圓柱面進假定外渦旋氣流均勻地經過交界圓柱面進入內渦旋入內渦旋u平均徑向速度平均

12、徑向速度u r0r0和和h0h0分別為交界圓柱面的半徑和高度，分別為交界圓柱面的半徑和高度，m m u軸向速度軸向速度u外渦旋的軸向速度向下外渦旋的軸向速度向下u內渦旋的軸向速度向上內渦旋的軸向速度向上u在內渦旋，軸向速度向上逐漸增大，在排在內渦旋，軸向速度向上逐漸增大，在排出管底部到達最大值出管底部到達最大值 r002QVr h第三節第三節 旋風除塵器旋風除塵器二、旋風除塵器的壓力損失二、旋風除塵器的壓力損失 第三節第三節 旋風除塵器旋風除塵器壓力分布 全壓 靜壓 除塵器內的壓力除塵器內的壓力 分布分布二、旋風除塵器的壓力損失二、旋風除塵器的壓力損失 ：部分阻力系數：部分阻力系數 缺乏實驗數

13、據時，可用下式表示：缺乏實驗數據時，可用下式表示： A A：旋風除塵器進口面積：旋風除塵器進口面積 部分阻力系數部分阻力系數旋風除塵器型式旋風除塵器型式XLT XLTA XLPA XLPB 5.3 6.5 8.0 5.82in12PV第三節第三節 旋風除塵器旋風除塵器HLdDKA2二、旋風除塵器的壓力損失二、旋風除塵器的壓力損失相對尺寸對壓力損失影響較大，除塵器構外相對尺寸對壓力損失影響較大，除塵器構外型式一樣時，幾何類似放大或減少，壓力型式一樣時，幾何類似放大或減少，壓力損失根本不變損失根本不變 含塵濃度增高，壓力降明顯下降含塵濃度增高，壓力降明顯下降 操作運轉中可以接受的壓力損失普通低于操

14、作運轉中可以接受的壓力損失普通低于2kPa 2kPa 第三節第三節 旋風除塵器旋風除塵器三、旋風除塵器的除塵效率三、旋風除塵器的除塵效率計算分割直徑是確定除塵效率的根底計算分割直徑是確定除塵效率的根底 分級效率為分級效率為50%50%的粉塵粒徑為臨界粒徑或分的粉塵粒徑為臨界粒徑或分割直徑割直徑dc50dc50。 臨界粒徑臨界粒徑dcpdcp愈小，除塵效率愈高。愈小，除塵效率愈高。第三節第三節 旋風除塵器旋風除塵器三、旋風除塵器的除塵效率三、旋風除塵器的除塵效率第三節第三節 旋風除塵器旋風除塵器塵粒在旋風器中遭到兩個力的作用：塵粒在旋風器中遭到兩個力的作用：a.離心力離心力b.向心力向心力 Fc

15、 fd Fc fd Vt Vr 三、旋風除塵器的除塵效率三、旋風除塵器的除塵效率第三節第三節 旋風除塵器旋風除塵器 離心力離心力fcfc： 向心力向心力fdfd： (Rep1(Rep1時時) )球形rVdrVmfcpcc2326prddVf3三、旋風除塵器的除塵效率三、旋風除塵器的除塵效率第三節第三節 旋風除塵器旋風除塵器 在交界面上塵粒有三種情況：在交界面上塵粒有三種情況： fcfd 移向外壁移向外壁 fdfc 移向內壁移向內壁 fc=fd 進去進去50%，出來，出來50%，即除塵效率為即除塵效率為50%。 普 通 而 言 ：普 通 而 言 ： d p ( 1 0 0 % ) 2 -3dp(

16、50%)三、旋風除塵器的除塵效率三、旋風除塵器的除塵效率第三節第三節 旋風除塵器旋風除塵器 臨界粒徑臨界粒徑dcp dcp 根據假想圓筒實際求取根據假想圓筒實際求取 由由 ft=fd ft=fd 得：得： r0r0假想圓柱面半徑假想圓柱面半徑 當處置氣量為當處置氣量為Q(m3/s)Q(m3/s)時，那么時，那么 代入上式得：代入上式得： 21200018trcpVyVd2129VLQdpicp三、旋風除塵器的除塵效率續三、旋風除塵器的除塵效率續DcpDcp確定后，雷思一利希特方式計算其它粒子的分級效確定后，雷思一利希特方式計算其它粒子的分級效率率 另一種閱歷公式另一種閱歷公式11)(6931.

17、 0exp1ncppidd第三節第三節 旋風除塵器旋風除塵器22)/(1)/(cppicppiiddddu影響旋風除塵器效率的要素影響旋風除塵器效率的要素u進口速度進口速度ViViu Vi Vi增大，那么切向速度增大，那么切向速度VV增大，增大，dcpdcp減減小，效率增大。但不能過大，過大會影響小，效率增大。但不能過大，過大會影響氣流運動的方向猛烈、方向混亂，破氣流運動的方向猛烈、方向混亂，破壞了正常的渦流運動，另外阻力會加大，壞了正常的渦流運動，另外阻力會加大，故常選用故常選用V2=1225m/sV2=1225m/s。第三節第三節 旋風除塵器旋風除塵器u影響旋風除塵器效率的要素續影響旋風除

18、塵器效率的要素續u比例尺寸比例尺寸u在一樣的切向速度下，筒體直徑愈小，離在一樣的切向速度下，筒體直徑愈小，離心力愈大，除塵效率愈高；筒體直徑過小，心力愈大，除塵效率愈高；筒體直徑過小，粒子容易逃逸，效率下降。粒子容易逃逸，效率下降。u錐體適當加長，對提高除塵效率有利錐體適當加長，對提高除塵效率有利u排出管直徑愈少分割直徑愈小，即除塵效排出管直徑愈少分割直徑愈小，即除塵效率愈高；直徑太小，壓力降添加，普通取率愈高；直徑太小，壓力降添加，普通取排出管直徑排出管直徑de=de=0.40.40.650.65D D。u特征長度特征長度natural lengthnatural length- -亞歷山大

19、公亞歷山大公式式u旋風除塵器排出管以下部分的長度該當接旋風除塵器排出管以下部分的長度該當接近或等于近或等于l l，筒體和錐體的總高度以不大于，筒體和錐體的總高度以不大于五倍的筒體直徑為宜。五倍的筒體直徑為宜。 21/3e2.3()DldA第三節第三節 旋風除塵器旋風除塵器u影響旋風除塵器效率的要素續影響旋風除塵器效率的要素續u比例尺寸對性能的影響比例尺寸對性能的影響比例變化性能趨向投資趨向壓力損失效率增大旋風除塵器直徑降低降低提高加長筒體稍有降低提高提高增大入口面積流量不變降低降低增大入口面積速度不變提高降低降低加長錐體稍有降低提高提高增大錐體的排出孔稍有降低提高或降低減小錐體的排出孔稍有提高

20、提高或降低加長排出管伸入器內的長度提高提高或降低提高增大排氣管管徑降低降低提高第三節第三節 旋風除塵器旋風除塵器u影響旋風除塵器效率的要素續影響旋風除塵器效率的要素續u除塵器下部的嚴密性除塵器下部的嚴密性u在不漏風的情況下進展正常排灰在不漏風的情況下進展正常排灰 u 鎖氣器鎖氣器 (a)(a)雙翻板式雙翻板式 (b)(b)回轉式回轉式 第三節第三節 旋風除塵器旋風除塵器u影響旋風除塵器效率的要素續影響旋風除塵器效率的要素續u煙塵的物理性質煙塵的物理性質u氣體的密度和粘度、塵粒的大小和比重、氣體的密度和粘度、塵粒的大小和比重、煙氣含塵濃度煙氣含塵濃度 0.5aabb100()100bgb0.5a

21、baga100()1000.182a1bb1a100()1000.5aabb100()100bgb0.5abaga100()1000.182a1bb1a100()100cd1/210.013(2.291)PP第三節第三節 旋風除塵器旋風除塵器a. 直入切向進入式直入切向進入式 b. 蝸殼切向進入式蝸殼切向進入式 c. 軸向進入式軸向進入式四、構造方式四、構造方式進氣方式分進氣方式分 切向進入式切向進入式軸向進入式軸向進入式 第三節第三節 旋風除塵器旋風除塵器四、構造方式續四、構造方式續氣流組織分氣流組織分 回流式、直流式、平旋式和旋流式回流式、直流式、平旋式和旋流式 多管旋風除塵器多管旋風除塵

22、器 由多個一樣構造外形和尺寸的小型旋風除塵由多個一樣構造外形和尺寸的小型旋風除塵器又叫旋風子組合在一個殼體內并聯器又叫旋風子組合在一個殼體內并聯運用的除塵器組運用的除塵器組常見的多管除塵器有回流式和直流式兩種常見的多管除塵器有回流式和直流式兩種 回流式多管旋風除塵器回流式多管旋風除塵器 第三節第三節 旋風除塵器旋風除塵器五、選擇除塵器的型式五、選擇除塵器的型式 根據含塵濃度、粒度分布、密度等煙氣特征，根據含塵濃度、粒度分布、密度等煙氣特征，及除塵要求、允許的阻力和制造條件等要及除塵要求、允許的阻力和制造條件等要素素 根據允許的壓力降確定進口氣速，或取為根據允許的壓力降確定進口氣速，或取為 12

23、25 m/s確定入口截面確定入口截面A，入口寬度，入口寬度b和高度和高度h 確定各部分幾何尺寸確定各部分幾何尺寸 12 pv1QAbhv第三節第三節 旋風除塵器旋風除塵器 旋風除塵器的比例尺寸3/A2/A5 . 2/A75. 1/AA3A2A5 . 2A75. 1尺寸稱號XLP/AXLP/BXLT/AXLT入口寬度，b入口高度，h筒體直徑，D上3.85b下0.7D3.33bb=0.3D3.85b4.9b排出筒直徑，de上0.6D下0.6D0.6D0.6D0.58D筒體長度，L上1.35D下1.0D1.7D2.26D1.6D錐體長度，H上0.50D下1.00D2.3D2.0D1.3D灰口直徑，d10.296D0.43D0.3D0.145D進口速度為右值時的壓力損失12m/s700600500042086077044049015m/s11009408907000121067077018m/s1400126014501150195017409901110第三節第三節 旋風除塵器