氣體凈化設(shè)備good

第11講氣體凈化設(shè)備

2021/5/91

設(shè)備分類除塵器集氣罩及粉塵處理裝置廢氣凈化設(shè)備除塵脫硫一體化設(shè)備2021/5/9211.1除塵器

機(jī)械式除塵器：（重力沉降室、慣性除塵器、旋風(fēng)除塵器）濕式除塵器：（噴淋塔洗滌器、文丘里洗滌器、自激式除塵器、水膜除塵器）

過(guò)濾式除塵器：（袋式除塵器、顆粒除塵器）

電除塵器:（干式除塵器、濕式靜電除塵器）2021/5/9311.2袋式除塵器11.2.1袋式除塵器工作原理

袋式除塵器是一種干式濾塵裝置。它適用于捕集細(xì)小、干燥、非纖維性粉塵。利用纖維織物的過(guò)濾作用對(duì)含塵氣體進(jìn)行過(guò)濾，當(dāng)含塵氣體進(jìn)入袋式除塵器時(shí)，顆粒大、比重大的粉塵，由于重力的作用沉降下來(lái)，落入灰斗，含有較細(xì)小粉塵的氣體在通過(guò)濾料時(shí)，粉塵被阻留，使氣體得到凈化。

2021/5/9411.2袋式除塵器11.2.1袋式除塵器工作原理

新濾料的除塵效率是不夠高的。濾料使用一段時(shí)間后，由于篩濾、碰撞、滯留、擴(kuò)散、靜電等效應(yīng)，濾袋表面積聚了一層粉塵，這層粉塵稱為初層，在此以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，初層成了濾料的主要過(guò)濾層，依靠初層的作用，網(wǎng)孔較大的濾料也能獲得較高的過(guò)濾效率。隨著粉塵在濾料表面的積聚，除塵器的效率和阻力都相應(yīng)的增加，當(dāng)濾料兩側(cè)的壓力差很大時(shí)，會(huì)把有些已附著在濾料上的細(xì)小塵粒擠壓過(guò)去，使除塵器效率下降。另外，除塵器的阻力過(guò)高會(huì)使除塵系統(tǒng)的風(fēng)量顯著下降。因此，除塵器的阻力達(dá)到一定數(shù)值后，要及時(shí)清灰。清灰時(shí)不能破壞初層，以免效率下降。

2021/5/9511.2袋式除塵器11.2.2袋式除塵器基本組成塵氣室（含進(jìn)風(fēng)口、中箱體、灰斗）凈氣室（含上箱體?？冢V袋（含袋籠）清灰裝置卸灰裝置

2021/5/9611.2袋式除塵器

11.2.3清灰方法（1）氣體清灰：氣體清灰是借助于高壓氣體或外部大氣反吹濾袋，以清除濾袋上的積灰。氣體清灰包括脈沖噴吹清灰、反吹風(fēng)清灰和反吸風(fēng)清灰。（2）機(jī)械振打清灰：分頂部振打清灰和中部振打清灰（均對(duì)濾袋而言），是借助于機(jī)械振打裝置周期性的輪流振打各排濾袋，以清除濾袋上的積灰。（3）人工敲打：是用人工拍打每個(gè)濾袋，以清除濾袋上的積灰。

2021/5/9711.2袋式除塵器

11.2.4結(jié)構(gòu)型式

（1）按濾袋的形狀分為：扁形袋（梯形及平板形）和圓形袋（圓筒形）。

（2）按進(jìn)出風(fēng)方式分為：下進(jìn)風(fēng)上出風(fēng)及上進(jìn)風(fēng)下出風(fēng)和直流式（只限于板狀扁袋）。

（3）按袋的過(guò)濾方式分為：外濾式及內(nèi)濾式。

2021/5/9811.2袋式除塵器

11.2.4性能參數(shù)

（1）除塵效率：99%以上。濾材、灰塵、運(yùn)行參數(shù)、清灰方式。

（2）處理風(fēng)量（m3/h）：

（3）煙氣溫度：①濾材長(zhǎng)期使用所允許的溫度及短期耐高溫的溫度；②煙氣溫度至少高于露點(diǎn)15~20℃（30℃）。（4）壓力損失：1500~2000Pa。2021/5/9911.2袋式除塵器

11.2.5選型步驟：

（1）收集有關(guān)設(shè)計(jì)資料

：凈化氣體特征、粉塵特征、凈化指標(biāo)，各種袋式除塵器的性能，特別是清灰方式等內(nèi)容

。

（2）袋式除塵器的性能特點(diǎn)袋式除塵器時(shí)一種高效除塵裝置，其性能穩(wěn)定可靠，負(fù)荷變化適應(yīng)性能強(qiáng)，運(yùn)行管理簡(jiǎn)便，所收干塵便于處理與回收利用，廣泛地用于各種工業(yè)尾氣的凈化除塵。與文丘里除塵器相比，動(dòng)力消耗少，沒(méi)有泥漿處理問(wèn)題；與電除塵相比，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，附屬設(shè)備少，投資省，可以回收高比電阻的粉塵。因此對(duì)于微細(xì)的干燥粉塵，采用袋式除塵器捕集是適宜的。2021/5/91011.2袋式除塵器

11.2.5選型步驟：

（2）袋式除塵器的性能特點(diǎn)①袋式除塵器主要用于控制粒徑1μm左右的微粒，當(dāng)含塵氣體粒徑5μm時(shí)，最好采用二級(jí)除塵。②煙塵濃度范圍大，可從每立方十幾毫克至數(shù)十克甚至上百克。

③不適應(yīng)用于凈化油霧、水霧及黏結(jié)性強(qiáng)的粉塵

④處理風(fēng)量可由不足200㎡/h直至每小時(shí)數(shù)百萬(wàn)立方米。

⑤長(zhǎng)期使用時(shí)，溫度應(yīng)限于280℃以下。當(dāng)含塵氣體溫度過(guò)高時(shí)，需要采取降溫措施。⑥當(dāng)入口含塵濃度過(guò)大時(shí)，宜設(shè)預(yù)除塵裝置。2021/5/91111.2袋式除塵器

11.2.5選型步驟：

（3）選型、設(shè)計(jì)與計(jì)算

①袋式除塵器形式的確定：處理氣體量不大，廠房面積受限制，可以考慮采用脈沖噴吹袋式除塵器：處理氣體量大的場(chǎng)合可以考慮采用逆氣流清灰袋式除塵器。②濾料的選擇：濾料捕集特定粉塵的性能、耐氣體和粉塵腐蝕的能力、耐高溫的能力等。300℃>t>150℃，玻璃纖維濾袋：對(duì)纖維狀粉塵則應(yīng)選用表面較光滑的尼龍等濾袋：對(duì)于一般工業(yè)性粉塵，可選用滌綸布、棉絨布等濾袋。

每種濾料——最高使用溫度；預(yù)冷卻系統(tǒng)。氣體溫度>露點(diǎn)溫度30℃左右。

2021/5/91211.2袋式除塵器

11.2.5選型步驟：

（3）選型、設(shè)計(jì)與計(jì)算

③清灰方式的確定:除塵器形式、濾袋種類、氣體含塵濃度、允許的壓力損失。④設(shè)計(jì)與計(jì)算：p84

2021/5/9131脈沖袋式除塵器

脈沖袋式除塵器是一種周期性地向?yàn)V袋內(nèi)或?yàn)V袋外噴吹壓縮空氣來(lái)達(dá)到清除濾袋上積塵的袋式除塵器。它具有能力大、除塵效率高、濾袋使用期長(zhǎng)特點(diǎn)，應(yīng)用廣泛。2021/5/914脈沖袋式除塵器1收塵機(jī)理

圖1-29脈沖袋式除塵器除塵原理圖2021/5/915脈沖袋式除塵器脈沖袋式除塵器濾袋濾塵和清灰周期可用圖1-30定性地說(shuō)明。2021/5/916脈沖袋式除塵器2結(jié)構(gòu)與性能

脈沖袋式除塵器（見(jiàn)圖1-29）的主體包括上部箱體（噴吹箱）中部箱體（濾塵箱）和下部箱體（集塵斗）三部分。上部箱體裝有噴吹管8和把壓縮空氣引進(jìn)濾袋的文氏管，并附有壓縮空氣貯氣包5、脈沖閥10、控制閥11以及凈化氣體出口6。中部箱體裝有濾袋3和濾袋支撐框架7。下部箱體裝有排灰裝置14和含塵氣體進(jìn)口1。脈沖控制儀12裝在機(jī)體外殼上。2021/5/917脈沖袋式除塵器脈沖袋式除塵器用脈沖閥作為噴吹氣源開(kāi)關(guān)，先由控制儀輸出信號(hào)，通過(guò)控制閥實(shí)現(xiàn)脈沖噴吹。常用的脈沖閥為QMF-100型。根據(jù)控制儀（表）的不同，控制閥有電磁閥、氣動(dòng)閥和機(jī)控閥三種。2021/5/918脈沖袋式除塵器3選型

脈沖袋式除塵器有定型產(chǎn)品，選擇除塵器規(guī)格時(shí)，首先確定比負(fù)荷，然后根據(jù)總處理風(fēng)量計(jì)算出過(guò)濾面積，并據(jù)此選擇除塵器。2021/5/919脈沖袋式除塵器

脈沖袋式除塵器性能表2021/5/920第三節(jié)過(guò)濾式除塵器2機(jī)械振打袋式除塵器

采用機(jī)械傳動(dòng)裝置周期性振打?yàn)V袋，以清除濾袋上粉塵的除塵器稱為機(jī)械振打袋式除塵器。按振打部位的不同，可分為頂部振打袋式除塵器和中部振打袋式除塵器。由于借助機(jī)械振打方式清灰，所以單位面積上的過(guò)濾負(fù)荷比簡(jiǎn)易袋式除塵器高，但濾袋受到機(jī)械力的作用，損壞較快。2021/5/921機(jī)械振打袋式除塵器2021/5/922機(jī)械振打袋式除塵器LD型機(jī)械振打袋式除塵器

LD型機(jī)械振打袋式除塵器為頂部振打式，有LD8/1型、LD18型和LD14型。其處理初含塵濃度可在200mg/m3以上，當(dāng)初含塵濃度在6~10m3以上時(shí)，可作為二級(jí)除塵設(shè)備。除塵效率在98%以上，壓力損失在784~1180Pa(80~120mmH2O).2021/5/923機(jī)械振打袋式除塵器

圖1-31LD8/1型機(jī)械振打袋式除塵器2021/5/924機(jī)械振打袋式除塵器工作原理以LD8/1型機(jī)械振打袋式除塵器為例（圖1-31),含塵氣體從進(jìn)口管10進(jìn)入，經(jīng)過(guò)灰斗2至濾袋3內(nèi)，由濾袋過(guò)濾后凈化氣從出口5排出。每排濾袋工作約8~10min后，依次進(jìn)行振打清灰。振打前，振打傳動(dòng)機(jī)械使排氣閥6關(guān)閉，切斷含塵氣體通道，同時(shí)反吹氣進(jìn)口9打開(kāi)，凈化氣體借助反吹系統(tǒng)風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生的壓力以較高的速度從濾袋外面反方向吹入袋內(nèi)。與此同時(shí)，機(jī)械振打裝置7抖動(dòng)該排濾袋，使附著在濾袋上的粉塵落入灰斗，并通過(guò)螺旋輸送機(jī)1，由排塵閥11排出。清灰完成后，排氣閥6打開(kāi)，除塵操作繼續(xù)進(jìn)行。依次每排循環(huán)往復(fù)，整個(gè)除塵器連續(xù)操作。2021/5/925機(jī)械振打袋式除塵器

表1-4LD8/1型機(jī)械振打袋式除塵器技術(shù)性能表2021/5/926第三節(jié)過(guò)濾式除塵器3氣環(huán)反吹袋式除塵器

氣環(huán)反吹袋式除塵器是以高速氣體通過(guò)氣環(huán)反吹濾袋的方法達(dá)到清灰目的的袋式除塵器。它適用于高濃度和較潮濕的粉塵，也能適應(yīng)空氣中含有水汽的場(chǎng)合，但濾袋極易磨損。2021/5/927氣環(huán)反吹袋式除塵器收塵機(jī)理

含塵氣體由進(jìn)氣門(mén)進(jìn)入上部箱體，然后進(jìn)入濾袋，凈化后的氣體通過(guò)濾袋進(jìn)入中部箱體，由下花板兩側(cè)的開(kāi)口至下部箱體，經(jīng)出氣口排出。粉塵被截留在濾袋的內(nèi)表面，這些粉塵被氣環(huán)管噴出的高壓空氣吹落在灰斗中，經(jīng)排灰閥排出。2021/5/928氣環(huán)反吹袋式除塵器氣環(huán)反吹袋式除塵器2021/5/929氣環(huán)反吹袋式除塵器

反吹用的高壓空氣一般采用專門(mén)配套的12-10型雙級(jí)高壓離心鼓風(fēng)機(jī)，其性能見(jiàn)表1-4。也可采用8-18-11型No.5高壓離心鼓風(fēng)機(jī)。如含塵氣體濃度較高時(shí)，可采用較高的空氣壓力。當(dāng)處理較濕的和較黏的粉塵時(shí)，反吹空氣可預(yù)熱至40~50oC，以提高清灰效果。

12-10型雙級(jí)高壓鼓風(fēng)機(jī)性能表2021/5/930反吹袋式除塵器2021/5/931第三節(jié)過(guò)濾式除塵器4扁袋式除塵器

將濾袋的橫截面形狀作成梯形或楔形的袋式除塵器稱為扁袋式除塵器。這種除塵器與圓袋的除塵器相比，在濾布和單位面積上的過(guò)濾負(fù)荷相同的條件下，其占地面積小，結(jié)構(gòu)緊湊，在單位體積內(nèi)可以布置較多的過(guò)濾面積。2021/5/932扁袋式除塵器以ZC型回轉(zhuǎn)反吹扁袋式除塵器為例1、構(gòu)造ZC型回轉(zhuǎn)反吹扁袋式除塵器的基本構(gòu)造如圖1-35所示。它是由以下四部分組成：①上箱體包括除塵器上托、清潔室、換袋檢修門(mén)、凈化

氣出口。②中箱體包括花板、濾袋、濾袋框架、過(guò)濾室筒體、進(jìn)氣口、中箱檢修門(mén)、定位支撐架。③下箱體包括設(shè)計(jì)、顯形缺閥、支架。④反吹風(fēng)清機(jī)構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)臂、噴口、分圈反吹機(jī)構(gòu)、反吹風(fēng)管、反吹風(fēng)機(jī)、旋轉(zhuǎn)臂減速機(jī)構(gòu)。2021/5/933扁袋式除塵器2021/5/934扁袋式除塵器2、工作原理該除塵器殼體按旋風(fēng)除塵器蝸旋流型設(shè)計(jì)能起局部旋轉(zhuǎn)作用。①過(guò)濾工況含塵氣流由切向進(jìn)入過(guò)濾室上部空間。大顆粒及凝聚塵粒在離心力作用下沿筒壁旋落灰斗。小顆粒塵彌漫于過(guò)濾室袋間空隙從而被濾袋阻留，凈化空氣透過(guò)袋壁經(jīng)花板匯集于清潔室，由通風(fēng)機(jī)吸入而排放于大氣中。②再生工況隨著過(guò)濾工況的進(jìn)行，濾袋阻力逐漸增加，當(dāng)達(dá)到反吹風(fēng)控制阻力上限時(shí)，由差壓型變送器發(fā)出訊號(hào)自動(dòng)啟動(dòng)反吹風(fēng)機(jī)構(gòu)工作。具有足夠動(dòng)量的反吹風(fēng)氣流由旋臂噴口吹入濾袋口，阻擋過(guò)濾氣流并改變袋內(nèi)壓力工況，引起濾袋實(shí)質(zhì)性振擊，拌落積塵，旋臂分圈逐個(gè)反吹，當(dāng)濾袋阻力降到下限時(shí)，反吹風(fēng)機(jī)構(gòu)自動(dòng)停止工作。2021/5/935扁袋式除塵器3、性能及選用回轉(zhuǎn)反吹扁袋除塵器過(guò)濾面積、過(guò)濾風(fēng)速等性能參數(shù)按如下說(shuō)明選用：①過(guò)濾面積計(jì)算式：

式中，Q-------過(guò)濾處理風(fēng)量，m3/h;

W-------過(guò)濾風(fēng)速，m/min.②過(guò)濾風(fēng)速的選定當(dāng)過(guò)濾溫度高(80oC<t<120oC)、黏性大、濃度高、

顆粒細(xì)的含塵氣體建議按低檔負(fù)荷運(yùn)行，采用過(guò)濾風(fēng)速W=1.0~1.5m/min，選用A型除塵器。當(dāng)過(guò)濾常溫（t≤80oC）、黏性小、濃度低、顆粒粗的含塵氣體，建議按高檔負(fù)荷運(yùn)行，采用過(guò)濾風(fēng)速W=2~2.5m/min，選用B型除塵器。2021/5/936扁袋式除塵器③工作阻力常溫工況空載運(yùn)行阻力為0.3~0.4kPa，負(fù)載運(yùn)行阻力控制范圍應(yīng)與所選用的過(guò)濾風(fēng)速相適應(yīng)。對(duì)于低檔運(yùn)行工況選用工作阻力0.8~1.3kPa；對(duì)于高檔運(yùn)行工況，選用工作阻力1.1~1.6kPa。

④過(guò)濾效率表1-6為生產(chǎn)實(shí)測(cè)除塵效率均在99%以上。由表可知，這種除塵器對(duì)煤、粉塵及電爐（冷卻到120oC）超細(xì)金屬氧化物粉塵，排放濃度遠(yuǎn)低于國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，可勝任超細(xì)粉塵的凈化要求。2021/5/937扁袋式除塵器表1-6ZC型回轉(zhuǎn)反吹扁袋式除塵器生產(chǎn)實(shí)測(cè)除塵效率⑤入口溫度與入口濃度標(biāo)準(zhǔn)采用“208”工業(yè)滌綸絨布作為濾袋濾料，設(shè)計(jì)選用時(shí)，建議對(duì)穩(wěn)定高溫?zé)煔馊肟跍囟葴囟炔怀^(guò)120oC，對(duì)不穩(wěn)定偶爾出現(xiàn)（時(shí)間一般不超過(guò)5分鐘）的高溫?zé)煔猓跒V袋沾灰條件下，人口溫度允許放寬至150oC。2021/5/938扁袋式除塵器

濾袋壽命及防爆措施

除塵器選用時(shí)應(yīng)予說(shuō)明，當(dāng)使用在易爆氣體場(chǎng)合，箱體及其頂蓋應(yīng)設(shè)翻板式防爆門(mén)。頂蓋及清潔室間必須增設(shè)斜銷式緊固件。正常使用時(shí)，濾袋壽命不小于1年。2021/5/939ZC型回轉(zhuǎn)反吹扁袋式除塵器2021/5/940第三節(jié)過(guò)濾式除塵器5、顆粒除塵器

顆粒濾料除塵器是利用顆粒濾料使粉塵與氣體分離，達(dá)到凈化氣體的目的，是繼濕式、袋式和靜電式除塵器之后又一種高效除塵設(shè)備。

顆粒濾料除塵器的濾料層有水平和垂直兩種布置形式，分別稱顆粒層除塵器和顆粒床除塵器。

顆粒層清灰時(shí)顆粒濾料呈現(xiàn)浮動(dòng)狀態(tài)的顆粒層除塵器又叫做沸騰顆粒層除塵器。2021/5/941顆粒除塵器顆粒除塵器的優(yōu)點(diǎn)有：①除塵效率高

一般為98%~99.9%,只要設(shè)計(jì)和操作正常，一般不難達(dá)到99%,可與布袋式除塵器相比美。②適應(yīng)性廣可以捕集大部分物性粉塵，比電阻對(duì)其除塵效率影響甚微。③處理粉塵氣量、氣體溫度和入口濃度等參數(shù)的波動(dòng)對(duì)效率的影響，不像其他除塵設(shè)備那么敏感。2021/5/942顆粒除塵器④這類除塵器采用適當(dāng)?shù)臑V料可耐高溫，例如常用的石英砂濾料，其工作溫度可達(dá)350~450oC，而且不易燃燒和爆炸；石英砂濾料特別耐磨，使用數(shù)年也不用變換。這類濾料資源豐富，價(jià)廉物美。⑤顆粒濾料除塵器均為干式作業(yè)，不需用水，不存在二次污染。設(shè)備運(yùn)行阻力中等，運(yùn)行費(fèi)也不算高。2021/5/943顆粒除塵器缺點(diǎn)：

為了清除顆粒層內(nèi)收集到的粉塵灰，前述顆粒層除塵器體內(nèi)設(shè)置了一套耙式反吹風(fēng)清灰機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運(yùn)動(dòng)零部件多，工作條件又十分惡劣，所以，運(yùn)行可靠性極差，檢修又有諸多不便。2021/5/944顆粒除塵器圖1-37旋風(fēng)-顆粒層除塵器2021/5/945顆粒除塵器沸騰顆粒層除塵器

沸騰顆粒層除塵器的主要特征是積于顆粒層中的粉塵，采用流態(tài)化鼓泡床理論，定期進(jìn)行沸騰反吹清灰，取消耙子及其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)緊湊、投資省等優(yōu)點(diǎn)。2021/5/946顆粒除塵器

圖1-38沸騰顆粒層除塵器2021/5/947顆粒除塵器含塵氣體從進(jìn)口進(jìn)入，大的塵粒經(jīng)沉降室沉降，細(xì)的塵粒經(jīng)過(guò)過(guò)濾空間至顆粒層過(guò)濾，凈化氣體經(jīng)凈氣口排人大氣。當(dāng)顆粒層容塵量較大時(shí)，如1-1剖面，氣缸的閥門(mén)開(kāi)啟反吹氣口，關(guān)閉進(jìn)氣口，反吹氣由反吹氣口進(jìn)入，經(jīng)下篩網(wǎng)，使顆粒均勻沸騰，達(dá)到清灰的目的。吹出粗的塵粒沉積于灰斗內(nèi)，由排灰口定期排出。細(xì)的粉塵又通過(guò)其余顆粒層過(guò)濾。在A、B兩室間用隔板隔開(kāi)。2021/5/948顆粒除塵器顆粒料的選擇

對(duì)顆粒料的材質(zhì)要求是耐磨、耐腐蝕、價(jià)廉，對(duì)高溫氣體還要求耐熱。一般選擇含二氧化硅99%以上的石英砂作為顆粒料，它具有很高的耐磨性，在300~400oC溫度下可長(zhǎng)期使用，化學(xué)穩(wěn)定性好，價(jià)格也便宜。也可使用無(wú)煙煤、礦渣、焦炭、河砂、卵石、金屬屑，陶粒、玻璃珠、橡膠屑、塑料粒子等。2021/5/949塑膠顆粒除塵器2021/5/95011.2袋式除塵器11.2.1袋式除塵器的工作原理11.2.2袋式除塵器分類11.2.3袋式除塵器的基本組成（1）濾材（2）清灰方式11.2.4工作參數(shù)（1）除塵效率（2）處理風(fēng)量（3）煙氣溫度（4）壓力損失2021/5/95111.2.5袋式除塵器的選型步驟（1）資料收集（2）袋式除塵器的形式、濾料與清灰方式的確定（3）過(guò)濾速度與過(guò)濾面積的確定（4）除塵器的選擇與設(shè)計(jì)（5）估算除塵器的除塵效率、壓力損失，確定過(guò)濾和清灰循環(huán)周期。2021/5/9522.袋式除塵器2.6常見(jiàn)的袋式除塵器2.6.1脈沖袋式除塵器2.6.2機(jī)械振打袋式除塵器2.6.3氣環(huán)反吹袋式除塵器2.6.4扁袋脈沖袋式除塵器2021/5/9532.布袋除塵器2.1布袋除塵器基本組成2.2

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