機(jī)械式除塵器

機(jī)械式除塵器第1頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月機(jī)械式除塵器重力沉降室通過重力作用使塵粒從氣流中分離的一種除塵裝置。含塵氣流進(jìn)入重力沉降室后，由于擴(kuò)大了流動截面積而使氣流流速大大降低，使較重的顆粒在重力作用下緩慢向灰斗沉降。

慣性除塵器使含塵氣流與擋板相撞，或使氣流急劇地改變方向，借助其中粉塵粒子的慣性力使粒子分離并捕集的一種裝置。旋風(fēng)除塵器離心力除塵器是利用離心力從含塵氣體中將塵粒分離的設(shè)備。第2頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月簡單的重力沉降室重力沉降室主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、造價低廉、耗能小，適用于凈化密度大、粒徑粗的粉塵，去除30一50um的粉塵，效率達(dá)60一80％，但對小于5um的粉塵凈化效率幾乎等于0。第3頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月沖擊式慣性除塵裝置a－單級型b－多級型第4頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月反轉(zhuǎn)式慣性除塵裝置a－彎管型b－百葉窗型c－多層隔板型慣性力除塵器一般多作為高效除塵器的前級除塵．用它先除去較粗的塵?；驘霟釥顟B(tài)的粒子。這類除塵裝置通?？沙チ?0-30um的塵粒。第5頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月普通旋風(fēng)除塵器的結(jié)構(gòu)及內(nèi)部氣流旋風(fēng)除塵器對小直徑、高阻力的旋風(fēng)除塵器離心力比重力大2500倍。對大直徑、低阻力旋風(fēng)除塵器離心力比重力大5倍。這類除塵器不能捕集小于5um的粉塵粒子，主要有離心式旋風(fēng)除風(fēng)器、離心式旋流除塵器和離心式動力除塵器。第6頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月第7頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月重力沉降室簡單的重力沉降室第8頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月第9頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月重力沉降室重力沉降室▼通過重力作用使塵粒從氣流中分離的一種除塵裝置。▼含塵氣流進(jìn)入重力沉降室后，由于擴(kuò)大了流動截面積而使氣流流速大大降低，使較重的顆粒在重力作用下緩慢向灰斗沉降。

▼分類層流式重力沉降室湍流式重力沉降室第10頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月重力沉降室層流式重力沉降室層流式重力沉降室縱斷面圖第11頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月重力沉降室層流式重力沉降室模式假定▼沉降室內(nèi)的氣流為柱塞流，流速為v（m/s）；▼流動狀態(tài)保持在層流范圍內(nèi)；▼顆粒均勻的分布在煙氣中；▼忽略氣體的浮力，顆粒僅受重力和氣體阻力的作用；▼顆粒和氣體具有相同的速度。第12頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月重力沉降室層流式重力沉降室▼設(shè)沉降室的長、寬、高分別是L、B和H，處理煙氣量為Q（m3/s）。▼氣流在沉降室內(nèi)的停留時間：▼在t時間內(nèi)，粒徑為dp的粒子的沉降距離：第13頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月重力沉降室層流式重力沉降室▼當(dāng)時，粒子的分級除塵效率：▼總除塵效率：第14頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月重力沉降室層流式重力沉降室▼假定粒子處于斯托克斯區(qū)，則重力沉降室能100%捕集的最小粒子的直徑為：第15頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月重力沉降室層流式重力沉降室▼考慮到沉降室內(nèi)的擾動會引起粒子運(yùn)動速度和方向發(fā)生偏差及返混現(xiàn)象，工程上對上述公式進(jìn)行修正：

第16頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月重力沉降室層流式重力沉降室▼提高沉降室除塵效率的主要途徑：降低沉降室內(nèi)的氣流速度增加沉降室長度降低沉降室高度▼多層沉降室n－隔板層數(shù)。第17頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月重力沉降室湍流式重力沉降室湍流式重力沉降室粒子分離示意圖第18頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月重力沉降室湍流式重力沉降室

粒子的分級除塵效率為第19頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月慣性除塵器慣性除塵器的除塵機(jī)理為了改善沉降室的除塵效果，可在沉降室內(nèi)設(shè)置各種形式的擋板，使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。慣性除塵器的結(jié)構(gòu)形式

▼沖擊式：捕集較粗的粒子

▼反轉(zhuǎn)式：捕集較細(xì)的粒子

第20頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月慣性除塵器慣性除塵器的分離機(jī)理第21頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月慣性除塵器沖擊式慣性除塵裝置a－單級型b－多級型第22頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月慣性除塵器反轉(zhuǎn)式慣性除塵裝置a－彎管型b－百葉窗型c－多層隔板型第23頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月慣性除塵器慣性除塵器的應(yīng)用

▼多用于凈化密度和粒徑較大的金屬或礦物性粉塵；

▼不宜凈化粘結(jié)性粉塵和纖維性粉塵；

▼多用于多級除塵器中的第一級除塵，捕集10～20μm以上的粗塵粒。慣性除塵器的壓力損失▼一般為100～1000Pa第24頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月旋風(fēng)除塵器旋風(fēng)除塵器的工作原理普通的旋風(fēng)除塵器由進(jìn)氣管、筒體、錐體和排氣筒等組成。含塵氣流進(jìn)入旋風(fēng)除塵器后，沿外壁由上向下作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，同時有少量氣體沿徑向運(yùn)動到中心區(qū)域。當(dāng)旋轉(zhuǎn)氣流的大部分達(dá)到錐體底部后，轉(zhuǎn)而向上沿軸心旋轉(zhuǎn)，最后經(jīng)排出管排出。氣流作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動時，塵粒在離心力作用下逐步移向外壁，到達(dá)外壁的塵粒在氣流和重力的共同作用下沿壁面落入灰斗。第25頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月旋風(fēng)除塵器旋風(fēng)除塵器的工作原理

▼旋風(fēng)除塵器中的含塵氣流外旋流（外渦旋）內(nèi)旋流（內(nèi)渦旋）上旋流（上渦旋）▼內(nèi)外渦旋氣體的運(yùn)動分解切向速度徑向速度軸向速度第26頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月旋風(fēng)除塵器普通旋風(fēng)除塵器的結(jié)構(gòu)及內(nèi)部氣流第27頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月旋風(fēng)除塵器旋風(fēng)除塵器內(nèi)氣流的切向速度和壓力分布第28頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月旋風(fēng)除塵器切向速度▼外旋流的切向速度:準(zhǔn)自由渦（分界面以外）內(nèi)旋流的切向速度:強(qiáng)制渦（分界面以內(nèi)）

n－渦流指數(shù)，n≤1；D－旋風(fēng)除塵器的直徑，m；T－氣體的溫度，K。ω－氣流的旋轉(zhuǎn)角速度。第29頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月旋風(fēng)除塵器徑向速度根據(jù)塔林登（TerLinden）的測量結(jié)果，近似的認(rèn)為外渦氣流均勻的經(jīng)過內(nèi)、外渦旋的交界圓柱面進(jìn)入內(nèi)渦旋，認(rèn)為氣流通過圓柱面時的平均速度就是外渦旋氣流的平均徑向速度：Q－旋風(fēng)除塵器處理氣量，m3/s；rc－交界圓柱面（篩網(wǎng)）半徑，m；hc－交界圓柱面（篩網(wǎng)）高度，m。第30頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月旋風(fēng)除塵器軸向速度▼外渦旋：軸向速度向下。▼內(nèi)渦旋：軸向速度向上，其大小隨氣流的上升而不斷增大。旋風(fēng)除塵器內(nèi)的壓力分布全壓和靜壓的徑向變化顯著，由外壁向軸心逐漸降低，軸心處靜壓為負(fù)壓，直至錐體底部均處于負(fù)壓狀態(tài)。第31頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月旋風(fēng)除塵器旋風(fēng)除塵器的除塵效率在旋風(fēng)除塵器內(nèi)，粒子的沉降主要取決于離心力Fr和向心運(yùn)動氣流作用于塵粒上的阻力FD

。▼當(dāng)Fr﹥Fc

時，粒子在離心力的推動下移向外壁而被捕集；▼當(dāng)Fr﹤Fc

時，粒子在向心氣流的帶動下進(jìn)入內(nèi)渦旋，之后由排氣筒排出；▼當(dāng)Fr

＝Fc

時，作用在粒子上的外力之和等于零，粒子在交界面上不停的旋轉(zhuǎn)。

第32頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月旋風(fēng)除塵器分割粒徑當(dāng)Fr

＝Fc

時，處于平衡狀態(tài)的粒子有50%的可能進(jìn)入內(nèi)渦旋，也有50%的可能移向外壁，它的除塵效率為50%，此時的粒徑稱為分割粒徑。第33頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月旋風(fēng)除塵器旋風(fēng)除塵器的分級效率經(jīng)驗(yàn)公式第34頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月旋風(fēng)除塵器旋風(fēng)除塵器的壓力損失Shephend-Lapple公式：Alexander公式：ρ－氣體的密度，kg/m3；v1－氣體入口速度，m/s；ξ－局部阻力系數(shù)。第35頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月旋風(fēng)除塵器旋風(fēng)除塵器型式XLTXLT/AXLP/AXLP/Bξ5.36.58.05.8在缺少實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時，可用一下式估算ξ

：A－旋風(fēng)除塵器進(jìn)口面積，m2。第36頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月旋風(fēng)除塵器影響旋風(fēng)除塵器的因素▼二次效應(yīng)控制：通過環(huán)狀霧化器將水噴啉在旋風(fēng)除塵器的內(nèi)壁上。▼比例尺寸

de

－排出管長度，m；l－特征長度，m；D－筒體直徑，m。第37頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月旋風(fēng)除塵器影響旋風(fēng)除塵器的因素▼煙塵的物理性質(zhì)氣體的密度和粘度塵粒的大小和比重?zé)煔獾暮瑝m濃度

第38頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月旋風(fēng)除塵器影響旋風(fēng)除塵器的因素▼煙塵的物理性質(zhì)壓力損失與含塵量之間的關(guān)系

－隨含塵濃度變化的壓力損失；－干凈空氣時的壓力損失；－入口含塵濃度，g/m3。第39頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月旋風(fēng)除塵器影響旋風(fēng)除塵器的因素▼操作變量除塵效率與處理氣量之間的關(guān)系：除塵效率最大時入口速度的經(jīng)驗(yàn)公式：第40頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月旋風(fēng)除塵器旋風(fēng)除塵器的結(jié)構(gòu)型式▼按進(jìn)氣方式：切向進(jìn)入式軸向進(jìn)入式▼按氣流組織：回流式直流式平旋式旋流式▼多管旋風(fēng)除塵器第41頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月旋風(fēng)除塵器旋風(fēng)除塵器進(jìn)口型式示意圖a.直入切向進(jìn)入式b.蝸殼切向進(jìn)入式c.軸向進(jìn)入式

第42頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月旋風(fēng)除塵器回流式多管旋風(fēng)除塵器第43頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月旋風(fēng)除塵器旋風(fēng)除塵器的設(shè)計選型▼選擇旋風(fēng)除塵器的型式；▼確定進(jìn)口速度v；▼確定旋風(fēng)除塵器的進(jìn)口截面積A、入口寬度b、高度a；▼確定各部分的幾何尺寸。第44頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月旋風(fēng)除塵器的設(shè)計原則▼D在（150～1000）mm范圍內(nèi)取值；▼類型系數(shù)K在（0.07～0.30）之間，一般a/b=1～4；▼為防止粒子短路漏到出口管，a≤s，其中s為排氣管插入深度；▼為避免過高的壓力損失，b≥(D-de)/2▼為保持渦流的終端在錐體內(nèi)部，(h1+h2)≥3D；▼為利于粉塵易于滑動，錐角＝20°～30°；▼為獲得最大的除塵效率：

h1/D≈0.8～2de/D≈0.4～0.7，

(h1+h2)/D≈3～4s/de≈1,d0/D≈0.15～0.4第45頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月旋風(fēng)除塵器旋風(fēng)除塵發(fā)級效率曲線第46頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月旋風(fēng)除塵器鎖氣器a.雙翻板式b.回轉(zhuǎn)式

第47頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月重力沉降靜止流體中的單個顆粒，在重力作用下沉降時，受三個力的作用：▼顆粒重力FG▼流體浮力FB▼流體阻力FD三力的平衡關(guān)系：第48頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月重力沉降斯托克斯區(qū)的顆粒

▼重力沉降的末端速度：

▼當(dāng)流體為氣體時，可忽略浮力，重力沉降的