1、 顆粒污染物控制技術 2. 慣性除塵器1.慣性除塵原理含塵氣流沖擊在擋板上，氣流方向發生急劇改變；塵粒借助本身的慣性力作用與擋板撞擊方向也發生改變，由于重力作用從氣流中分離。慣性除塵器除慣性力作用外，還有離心力和重力作用。2. 慣性除塵器工作原理工作原理 慣性除塵器類型碰撞式：捕集氣流中較粗粒子,單級型和多級型；回轉式：通過改變氣流流動方向而捕集較細粒子。彎管型、百葉箱型和多層隔板型。 單級型 多級型 慣性除塵器類型 單級型 A彎管型； b百葉窗 c多層隔板塔型A彎管型； b百葉窗 c多層隔板 特點氣流速度愈高，氣流方向轉角愈大，轉變次數愈多，凈化效率愈高，壓力損失也愈大。凈化對象：去除密度和

2、粒徑較大的金屬或礦物性粉塵效率較高。粘結性和纖維性粉塵，因易堵塞不宜用。壓力損失為1001000Pa 。凈化效率不高，捕集1020m以上的粗塵粒，一般用于多級除塵的第一級除塵。 特點 旋風除塵旋風除塵：使含塵氣體做旋轉運動，借作用于塵粒的離心力把塵粒從氣體中分離出來。1. 旋風除塵原理組成：筒體、錐體、進氣管、排氣管和灰斗。含塵氣體由進口切向進入，沿筒體內壁由上向下做圓周運動。向下旋轉的氣流到達錐體頂部附近時折轉向上，在中心區域旋轉上升，最后由排氣管排出。塵粒在內、外旋流的作用下到達外壁落到灰斗收集。旋風除塵器工作原理 旋風除塵旋風除塵器工作原理2. 影響旋風除塵器性能因素影響因素：結構形式、

3、粉塵性質、運行操作條件等。（1）除塵器結構筒體直徑在相同的轉速下，筒體的直徑越小，塵粒受到的離心力越大，除塵效率就越高。筒體直徑過小，處理量顯著降低，流體阻力增大，易造成反混，使效率下降。筒體直徑一般150mm。為保證除塵效率，筒體的直徑1100mm。筒體及錐體長度筒體和錐體高度增加，增加氣體在除塵器內的旋轉圈數，有利于分離塵粒。但會增加阻力，實際上筒體和錐體總高度5倍筒體直徑。2. 影響旋風除塵器性能因素入口形式大致可分為軸向進入式和切向進入式。a.軸流式旋轉除塵器利用導流葉片使氣流在除塵器內旋轉，除塵效率比切流反轉式低，但處理量大。b.切流返轉式旋風除塵器含塵氣體由筒體側面沿切線方向導入，

4、氣流在圓筒部分旋轉向下，進入錐體，到達錐體頂端前返轉向上，清潔氣體經同一端的排氣管引出。根據其不同進入型式又可分為直入式和蝸殼式；除塵器入口斷面的寬高比越小，進口氣流在徑向方向越薄，越有利于粉塵在圓筒內分離和沉降，收塵效率越高。因此，進口斷面多采用矩形，寬高之比為2左右。入口形式機械式除塵器課件排氣口尺寸旋風除塵器的排氣管口均為直筒形。過深，效率提高，但阻力增大；過淺，效率降低，阻力減小。因為短淺可能會造成排氣管短路現象，塵粒來不及分離就從排氣管排出。減小排氣管直徑會加大出口阻力，一般排氣管直徑為筒體直徑的0.40.65倍。（2）入口速度提高旋風除塵器的入口風速，將使粉塵受到的離心力增大，分割

5、粒徑變小，除塵效率提高。但入口風速過大，除塵器內氣流運動過于強烈，會把有些已分離的粉塵重新帶走，除塵效率反而下降，除塵器的阻力也急劇上升。進口速度應控制在1225m/s之間為宜。排氣口尺寸（3）除塵器底部的嚴密性旋風式除塵器由于氣流旋轉的作用，其底部總是處于負壓狀態。除塵器的底部不嚴密，漏風就會把灰斗里的粉塵重新卷入內旋渦并帶出除塵器，使除塵效率顯著下降。收塵量不大的除塵器，可在排塵口下設置固定灰斗，保證一定的灰封，定期排灰。（4）粉塵的性質當粉塵的密度和粒徑增大時，除塵器效率明顯提高。氣體溫度和黏度增大時，除塵器效率下降。（3）除塵器底部的嚴密性3. 旋風除塵器性能指標分離效率由廢氣中含塵量

6、、含塵粒徑分布決定，粒度越小，離心力越小，效率低。氣體通過除塵器壓強降應盡量小，是摩擦阻力、局部阻力及氣體旋轉動能損失總和。4. 旋風除塵器特點結構簡單、造價便宜、體積小、操作維修方便，可用各種材料制造；壓力損失中等，動力消耗小，除塵效率高，可達85%左右，高效的可達90%左右；適用于粉塵負荷變化大，高溫、高壓及腐蝕性的含塵氣體，可以直接回收干粉塵；沒有運動部件，運行管理簡便。3. 旋風除塵器性能指標旋風除塵器旋風除塵器的壓力損失 ：局部阻力系數 A：旋風除塵器進口面積 局部阻力系數旋風除塵器型式XLT XLTA XLPA XLPB 5.3 6.5 8.0 5.8旋風除塵器旋風除塵器的壓力損失

7、 旋風除塵器型式XLT X旋風除塵器旋風除塵器的壓力損失相對尺寸對壓力損失影響較大，除塵器結構型式相同時，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 旋風除塵器旋風除塵器的壓力損失旋風除塵器旋風除塵器的除塵效率計算分割直徑是確定除塵效率的基礎 在交界面上，離心力FC，向心運動氣流作用于塵粒上的阻力FD 若 FC FD ，顆粒移向外壁若 FC FD ，顆粒移向外壁若 FC FD ，顆粒進入內渦旋當 FC = FD時，有50%的可能進入外渦旋，即除塵效率為50% 分離性能分割粒徑或臨界粒徑的計算：慣性離心力FC阻力FD若 分離性

8、能分割粒徑和臨界粒徑：當 FC = FD時:分割粒徑dc50 ：當處理氣量為Q(m3/s)時，則 分離性能分割粒徑和臨界粒徑：分割粒徑dc50 ：當處理氣量分離性能捕集效率：dc50確定后，雷思一利希特模式計算其它粒子的分級效率由與dp/dc50的關系圖查取，工程上通常可通過下式估算。課本p171例題6-2(自學)分離性能捕集效率：課本p171例題6-2(自學)影響效率的因素二次效應被捕集粒子的重新進入氣流在實際除塵過程并不能達到理想的效果，存在二次效應。在較小粒徑區間內，理應逸出的粒子由于聚集或被較大塵粒撞向壁面而脫離氣流獲得捕集，實際效率高于理論效率；在較大粒徑區間，粒子被反彈回氣流或沉積

9、的塵粒被重新吹起，實際效率低于理論效率；通過環狀霧化器將水噴淋在旋風除塵器內壁上，能有效地控制二次效應影響效率的因素二次效應被捕集粒子的重新進入氣流 影響效率的因素入口流速Vin:入口流速范圍一般在1220m/s。在該范圍內，提高進口流速，效率提高；入口流速過大（大于25m/s），分離的顆粒可能被再次吹起，卷入內旋流，降低效率。另外，壓力損失與進口流速的二次方成正比，壓力損失急劇升高；不宜過低，低于10m/s時，管道積灰。 影響效率的因素入口流速Vin: 影響效率的因素除塵器的結構尺寸：在同樣的切線速度下，筒體直徑越小，離心力FC越大，則效率越大；直徑過小，筒體直徑與排出管直徑相近時，易逃逸。

10、經研究證明：內、外旋流交界面的直徑d0近似于排出管直徑de的0.6倍。出口管直徑減小，內旋流的范圍隨排出管直徑de的減小而減小，則效率增大。但de減小阻力也會增大，故不能太小，一般取排出管直徑de=（0.40.65）D。 影響效率的因素除塵器的結構尺寸： 影響效率的因素除塵器的結構尺寸：筒體長度增大，則效率增大，但過大阻力會增大。另外，希望錐體長度大一點，這樣會使切向速度大和距器壁短。一般筒體和錐體的總高度以不大于筒體直徑的五倍為宜。入口截面積越小，效率越高。 影響效率的因素除塵器的結構尺寸：影響效率的因素流體性質對于氣體而言，增大對除塵不利，dc50增大，效率減小。溫度增大，則增大，溫度高或

11、增大都會使效率減小。粉塵粒徑與密度：離心力跟粒徑的三次方成正比，向心力跟粒徑的一次方成正比。綜合來說，dp增大則效率增大。同樣密度p小，離心力變小，難分離 。影響效率的因素流體性質影響效率的因素分離器的氣密性除塵器中靜壓在徑向上的變化是從外筒壁向中心逐漸降低的，即使除塵器處于正壓下運行時，錐體底部也會處于負壓狀態。尤其當底部密封不好時，易滲入空氣，帶起落入灰斗的粉塵，降低除塵效率。漏風率0%90%5%50%15%0影響效率的因素分離器的氣密性漏風率0%90%5%50%15影響效率的因素分離器的氣密性要求保證旋風器的嚴密性。為保證良好的氣密性，可通過間歇排灰，連續排灰時可設雙翻板式和回轉式鎖氣器

12、。影響效率的因素分離器的氣密性結構及分類結構形式進氣方式分 切向進入式軸向進入式 a. 直入切向進入式 b. 蝸殼切向進入式 c. 軸向進入式結構及分類結構形式a. 直入切向進入式 b. 蝸殼切向進入式結構及分類結構形式多管旋風除塵器：由多個相同構造形狀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使用的除塵器組結構及分類結構形式設計與選型特點：結構簡單、占地面積小，投資低，操作維修方便；壓力損失中等，動力消耗不大；可用于各種材料制造，能用于高溫、高壓及腐蝕性氣體，并可回收干顆粒物。缺點：效率80%左右，捕集,即滿足要求，否則按要求重新計算。確定型號規格計算壓力損失。設計與選型旋風除

13、塵器的選型計算法和經驗法。設計與選型旋風除塵器的選型計算法和經驗法。經驗法：計算所要求的除塵效率；選定除塵器的結構型式；根據選用的除塵器的Vi實驗曲線，確定入口風速Vi；根據氣量Q，入口風速Vi計算進口面積A；由旋風器的類型系數 求除塵器筒體直徑D，然后便從手冊中查到所需的型號規格。根據粉塵的性質、分離要求、允許的阻力和制造條件等因素全面分析，一般說：粗短型的除塵效率低，阻力小，適川于大風量、低阻力和凈化效率低的情況；細長型的除塵效率高，阻力大，操作費用要增加。設計與選型旋風除塵器的選型計算法和經驗法。根據粉塵的性質設計與選型旋風除塵器的設計步驟：設計與選型旋風除塵器的設計設計與選型旋風除塵器

14、的比例尺寸設計與選型旋風除塵器的比例尺寸設計與選型也可選擇其它的結構，但應遵循以下原則 為防止粒子短路漏到出口管，hs，其中s為排氣管在筒體內長度，h為進氣口高度；為避免過高的壓力損失，b（Dde）/2；為保持渦流的終端在錐體內部，（H+L）3D；為利于粉塵易于滑動，錐角78；為獲得最大的除塵效率，de/D0.40.5，（H+L）/de810；s/de1；設計與選型也可選擇其它的結構，但應遵循以下原則 設計與選型尺寸比例：筒體直徑D： D愈小，愈能分離細小顆粒，但過小易引起堵塞。為此，有人用 作為限制指標。D：150-200mm800-1100mm。若處理氣量大，可并聯使用或采用多管式旋風器。入口尺寸（圓形和矩形）：為減小顆粒的入射角，一般采用矩形（長H、寬B、面積A、） 類型系數k一般取0.07-0.3，蝸殼型入口的k較大，D較小，處理氣量Q大，H/B為2-4。設計與選型尺寸比例：入口尺寸（圓形和矩形）：為減小顆粒的入射設計與選型排氣管：多為圓形，且與筒體同心，一般d=(0.4-0.6)