第四章機械除塵器除塵裝置簡介除塵主導機理機械力電力是否有液體參與除塵或清灰干式濕式除塵裝置簡介工程應用過程中，習慣把除塵器按以下進行分類：1機械除塵器2過濾式除塵器3靜電除塵器4濕式除塵器機械除塵器包括重力沉降室、慣性除塵器和旋風除塵器特點是結構簡單、造價低、維護方便，但除塵效率不高往往作為多級除塵系統中的前級預處理過濾式除塵器包括袋式除塵器和顆粒層除塵器特點是以過濾機理作為除塵的主要機理根據選用濾料和設計參數的不同，袋式除塵器的效率可高達99.9%以上濕式除塵器包括低能濕式除塵器和高能文氏管除塵器特點是主要用水作為除塵的介質一般來說，濕式除塵器的除塵效率較高當采用文氏管除塵器時，對微細粉塵效率仍可達95%以上，但所消耗能量較高濕式除塵器的主要缺點是會產生污水，需要進行處理，以消除二次污染電除塵器用電力作為捕塵動力有干式ESP（干式清灰）和濕式ESP（濕法清灰）效率高（特別是濕式ESP），消耗動力少主要缺點是鋼材消耗多，投資高第四章機械除塵器本質原理：利用質量力實現分離種類：重力沉降室慣性除塵器旋風除塵器旋風除塵器4-1結構4-2工作原理4-3性能4-4影響性能的主要因素4-5選型設計4-1旋風除塵器的結構4-2旋風除塵器的工作原理4-2旋風除塵器的工作原理根據阿·特·林頓的試驗：核心氣流的直徑，底部為0.6de

，內圓筒下端為0.8de,平均為0.65dede—排氣筒直徑4-2旋風除塵器的工作原理1、流場分布2、速度分布內外渦旋的界面上氣流切向速度最大3、壓力分布4-3旋風除塵器的性能效率壓損4.3.1旋風除塵器的除塵效率1、分割粒徑在交界面上，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，顆粒進入內渦旋當FC=FD時，有50%的可能進入外渦旋，除塵效率為50%

4.3.1旋風除塵器的除塵效率當介質為20℃的空氣時，可簡化為：其中：de—排氣筒直徑，m

—粉塵密度，kg/m3v—切向氣速，m/sh—假想高度，即旋風除塵器的特征長度，m4.3.1旋風除塵器的除塵效率旋風除塵器特征長度：從排氣管下部至氣流下降最低點間的距離其中：D—筒體直徑，mA—旋風除塵器進口斷面積，m24.3.1旋風除塵器的除塵效率2、旋風除塵器的分級效率①雷思—利希特模式其中n為渦流指數，n≤1T—氣體溫度（K），D—筒體直徑（m）4.3.1旋風除塵器的除塵效率2、旋風除塵器的分級效率②經驗公式4.3.2旋風除塵器的壓損依據：總阻力＝進口阻力+旋渦流場阻力+排氣管阻力結果：其中：—氣體密度，kg/m3；

v—入口氣速，m/s；—局部阻力系數，4-4影響性能的主要因素旋風除塵器結構尺寸對除塵器性能的影響氣體性質對除塵器性能的影響粉塵性質對除塵器性能的影響操作因素對除塵器性能的影響4.4.1裝置結構尺寸對性能的影響1、進口型式及比例尺寸2、筒體直徑3、筒體長度與錐體長度4、排氣管型式及安裝尺寸5、阻氣排塵裝置和集灰斗4.4.1.1進口型式及比例尺寸進氣方式進口斷面型式進口面積1、進氣方式徑向進氣：進口外緣相切（螺旋面、蝸殼）、內緣相切軸向進氣：旋風子1、進氣方式（1）切向：最普通、使用相對較多（2）螺旋面：與水平呈近似10°向下，有利于氣體向下作傾斜的運動，并避免相鄰螺旋的干擾，應小于15°，一般取β≈11°（3）漸開線（蝸殼）：進氣徑向減薄，減少對內部氣流的干擾和撞擊，加大了進口與排氣管的距離，同時減少阻力20%～30%，其中以180°為佳（4）軸向：最大限度減少進氣與旋轉氣流間的干擾，提高效率2、進氣管斷面型式（1）圓形（2）矩形b/h越小，入口氣流徑向越薄，塵粒移向器壁的路程越短，h/b＝2左右

h/b＝2～3，b=（0.2~0.25）D，h=（0.4~0.75）D3、進口面積相對斷面比＝筒體斷面積／進口斷面積高效旋風除塵器：K＝6～13.5普通旋風除塵器：K＝4～6大流量旋風除塵器：K<34.4.1.2筒體直徑D越小，旋流r越小，F離心越大，越大D過小，器壁與排氣管越近，可能造成顆粒反彈至中心區高效旋風除塵器：D<900mm大流量旋風除塵器：D≈1.2～3.6m4.4.1.3筒體與圓錐體的長度長度取決于除塵器的特征長度錐體高度比筒體高度更重要一般圓筒高度H1＝（1.5～2.0）D錐體高度H2＝（2～3.5）D錐體段高度與錐角（20～30°）與排灰口直徑有關4.4.1.4排氣管的型式及安裝尺寸排氣管的結構形狀對除塵性能影響甚微，排氣管的截面積和切入深度對旋風除塵器的運行工況有著不可忽視的影響有兩種型式：下端收縮式和直筒式1.01.52.02.53.03.54.4.1.4排氣管的型式及安裝尺寸排氣管的直徑越小，壓損越大，效率越高de=（0.3~0.65）D排氣管的切入深度過大，表面摩擦增加，上渦流空間增大排氣管的切入深度過小或者不切入，正常旋流發生彎曲或不穩定，粉塵逃逸可能性增大切入深度>0.8進氣口高度4.4.1.4排氣管的型式及安裝尺寸氣體在排氣管內劇烈旋轉，將排氣管末端設計成蝸殼狀可減小能量損失排氣速率盡可能小4.4.1.5阻氣排塵裝置和集灰斗集灰斗是完成氣固兩相介質分離的最終環節在除塵器錐體處，氣流非常接近高湍流阻氣排塵裝置的基本功能是將除塵器內、外旋流氣流加以隔離和分界，消除內外旋流臨界處的干擾，防止二次夾帶4.4.1.5阻氣排塵裝置和集灰斗4.4.2氣體性質氣體濕度：粘壁、堵塞，如磷肥工業粉塵氣體溫度和黏度氣體密度（可忽略）4.4.3粉塵性質1、粉塵的密度及粒度對壓損影響可忽略2、氣體的含塵濃度濃度增大，效率略增，壓損略降，工程上一般可忽略其影響4.4.4操作因素1、二次效應2、入口風速3、漏風4、磨損4.4.4.1二次效應4.4.4.2操作風速進口氣速越大，粒子所獲得離心力越大除塵器分割粒徑越小，除塵效果越好，壓損越大入口風速過大，可能引起二次揚塵入口風速一般在15~25m/s4.4.4.3漏風如排灰口漏風：漏風1%，除塵效率降低5%～10%漏風5%，除塵效率降低50%漏風15%，除塵效率趨近于零措施：設副排氣系統選用高可靠密閉性能的排塵裝置4.4.4.3漏風錐底是旋風除塵器壓力最低的地方，杜絕錐底漏風是保證旋風除塵器分離效率的重要措施要求：順利卸灰、高度的氣密性卸灰方式：干式、濕式鎖氣器(a)雙翻板式(b)回轉式4.4.4.4磨損直接影響：形成漏風磨損原因：氣流高速沖刷的圓筒壁、蝸殼進口的外殼及錐體的下部區域氣溫升高導致鋼材強度降低粉塵濃度高、塵粒磨琢性強如6mm鋼板旋風除塵器處理高磨性燒結粉塵，6個月，處理水泥粉塵1～3年4.5旋風除塵器的選型設計選型原則設計步驟4.5.1旋風除塵器的選型原則氣量一致：筒徑盡量小，也可考慮若干并聯或多管旋風；入口風速保持在15～25m/s；壓損小、結構簡單；能捕集的最小粒徑要≤粉塵粒徑；4.5.1旋風除塵器的選型原則高溫氣體考慮保溫：粉塵不吸收水份、露點為30～50℃時，保溫至少至露點以上30℃左右；粉塵吸水性強（如水泥、石膏和含堿粉塵等）、露點為20～50℃時，保溫至露點以上40～50℃4.5.1旋風除塵器的選型原則氣密性要好：尤其對于負壓操作易燃易爆粉（如煤粉）塵應設防爆裝置：入口管道設安全防爆閥門粉塵黏性較小時，最大允許含塵濃度與筒徑有關：旋風除塵器筒徑（mm）8006004002001006040允許最大含塵濃度

(g/m-3)4003002001506040204.5.2設計步驟主要包括類