4.2 4.2 机械式除尘器机械式除尘器
乌海职业技术学院 化学工程系 赵丽霞
第六章 除尘装置第六章 除尘装置
1. 机械除尘器2. 电除尘器3. 湿式除尘器4. 过滤式除尘器5. 除尘器的选择与发展
4.2 4.2 机械式除尘器机械式除尘器
机械除尘器:通常指利用质量力(重力、惯性力和离心力)的作用使颗粒物与气体分离的装置,常用的有:重力沉降室惯性除尘器旋风除尘器
4.2.1 4.2.1 重力除尘器重力除尘器 定义:是利用尘粒与气体的密度不同,通过重力作用
使尘粒从气流中自然沉降分离的除尘设备。 原理:气流进入重力沉降室后,流动截面积扩大,流
速降低,流经沉降室的过程中,较重颗粒在重力作用下缓慢向灰斗沉降,分离了部分尘粒的气体从出口风管流出。
4.2.1 4.2.1 重力除尘器重力除尘器 设计计算:根据要求处理的气体量和净化效率,确定沉降室
的尺寸。 1 、沉降室长度
降落时间: τs=H/us
气流在沉降室的停留时间 τ=L/ν0
τ≥τs ,L≥ν0H/ us
降落速度: us =d2g(ρp-ρg)/18μ 2 、沉降室的宽度 B=Q/ν0H
3 、有效分离直径 dmin=(18μν0H/ρpg L)1/2
4 、 η==us L/ν0H
0v
su
4.2.1 4.2.1 重力除尘器重力除尘器
提高沉降室效率的主要途径
降低沉降室内气流速度
• 沉降室内的气流速度一般为 0.4~ 1.0m/s
增加沉降室长度
降低沉降室高度
进气管渐扩,气流分布均匀
4.2.1 4.2.1 重力除尘器重力除尘器
不同粉尘的最高允许气流速度
4.2.1 4.2.1 重力除尘器重力除尘器
多层沉降室:使沉降高度减少为原来的 1/ ( n+1 ),其中 n 为水平隔板层数
考虑清灰的问题,一般隔板数在 3 以下
多层沉降室1.锥形阀; 2.清灰孔; 3.隔板
4.2.1 4.2.1 重力除尘器重力除尘器 重力沉降室的优点
结构简单投资少压力损失小(一般为 50-100Pa )维修管理容易
缺点体积大效率低 ( 沉降室的除尘效率约为 40—70% ,仅用
于分离 dp>50μm 的尘粒。仅作为高效除尘器的预除尘装置,除去较大和较重的粒子 )
4.2.2 4.2.2 惯性除尘器惯性除尘器 定义:利用惯性力使尘粒从气流中分离出来的除尘装置。 机理 :
沉降室内设置各种形式的挡板,含尘气流冲击在挡板上,气流方向发生急剧转变,借助尘粒本身的惯性力作用(还利用了离心力和重力的作用),使其与气流分离。
4.2.2 4.2.2 惯性除尘器惯性除尘器
结构形式 冲击式-气流冲击挡板捕集较粗粒子反转式-改变气流方向捕集较细粒子
冲击式惯性除尘装置 a 单级型 b 多级型
4.2.2 4.2.2 惯性除尘器惯性除尘器
反转式惯性除尘装置a 弯管型 b 百叶窗型 c 多层隔板型
4.2.2 4.2.2 惯性除尘器惯性除尘器
应用一般净化密度和粒径较大的金属或矿物性粉尘
(粘结性和纤维性粉尘不宜)净化效率不高,一般只用于多级除尘中的一级除
尘,捕集 10 ~ 20µm 以上的粗颗粒压力损失 100 ~ 1000Pa
4.2.3 4.2.3 旋风除尘器旋风除尘器
定义:利用气流在旋转运动时产生的离心力来清除气流中尘粒的设备。
4.2.3 4.2.3 旋风除尘器旋风除尘器
一、工作原理
4.2.3 4.2.3 旋风除尘器旋风除尘器
由进气管、筒体、锥体和排气管等组成 气流沿外壁由上向下旋转运动:外涡旋 旋转气流在锥体底部转而向上沿轴心旋
转:内涡旋 切向速度决定气流质点离心力大小,颗
粒在离心力作用下逐渐移向外壁 到达外壁的尘粒在气流和重力共同作用
下沿壁面落入灰斗
4.2.3 4.2.3 旋风除尘器旋风除尘器
二、旋风除尘器的除尘效率 旋风除尘器理论分级效率曲线
4.2.3 4.2.3 旋风除尘器旋风除尘器
分割粒径 dc:能够被旋风除尘器除掉 50% 的尘粒粒径。
dc越?除尘器的除尘效率越?
旋风除尘器的分级效率
η=1-exp[-0.693(di/dc)]
旋风除尘器的总效率1
1
1 1 p
0 0
d d
i ii
i i
g
G q d
4.2.3 4.2.3 旋风除尘器旋风除尘器
三、影响旋风除尘器性能的因素 结构形式
入口形式:切入式(直入式、蜗壳式)和轴入式
除尘器底部的严密性:在不漏风的情况下正常排灰。
比例尺寸筒体直径 :0.15—1m 。 锥体长度:适当加长,对提高除尘效率有利筒体和锥体的总高度:不大于筒体直径的 5倍为宜。
排气管直径:一般取排出管直径 de= ( 0.4 ~ 0.65 ) D。
排尘口直径:一般为排气管直径的 0.7—1.0倍。
4.2.3 4.2.3 旋风除尘器旋风除尘器
a. 直入切向进入式 b. 蜗壳切向进入式 c. 轴向进入式
4.2.3 4.2.3 旋风除尘器旋风除尘器
锁气器 (a)双翻板式 (b)回转式
4.2.3 4.2.3 旋风除尘器旋风除尘器
入口风速入口流速提高,旋风除尘器分割粒径变小,除尘效
率提高。 入口流速过大,已沉积的粒子有可能再次被吹起,
重新卷入气流中,除尘效率下降。一般进口气速控制在 12—25m/s 。
4.2.3 4.2.3 旋风除尘器旋风除尘器
烟尘的物理性质 气体粘度:
对于气体而言, μ增大, dc增大,效率减小。
温度:温度增大,则 μ增大,效率减小。 粉尘粒径与密度:
dp增大则效率增大, ρp大,则效率大。1/ 2
r 0c 2
p T0
18
V rd
V
4.2.3 4.2.3 旋风除尘器旋风除尘器
四、常见旋风除尘器的结构和性能 型号: XLT(CLT) 、 XLP(CLP) 、 XLK(CLK) 、 XZT、XCX等五种。
代号: X— 旋风除尘器, L—立式, W-卧式, T—筒式, P—旁路式, K— 扩散式, C— 长锥体 , G-多管, Z- 直流。
例: XLP/B-4.2X- 旋风、 L-立式、 P-旁路 ,B表示该系列中的 B类, 4.2表示一 dm 为单位的筒体直径。
4.2.3 4.2.3 旋风除尘器旋风除尘器 XLT旋风除尘器
筒式除尘器 XLT/A型
4.2.3 4.2.3 旋风除尘器旋风除尘器 XLP旋风除尘器
XLP/A XLP/B
4.2.3 4.2.3 旋风除尘器旋风除尘器
4.2.3 4.2.3 旋风除尘器旋风除尘器 XLK型旋风除尘器
4.2.3 4.2.3 旋风除尘器旋风除尘器
XCX型旋风除尘器
4.2.3 4.2.3 旋风除尘器旋风除尘器 组合多管旋风除尘器
4.2.3 4.2.3 旋风除尘器旋风除尘器 五、旋风除尘器的选型1 、计算除尘效率: η= ( 1-C2/C1 )×100% 2 、选择除尘器的型式
根据含尘浓度、粒度分布、烟气性质、除尘效率、允许的阻力等选择旋风除尘器的型号和规格。
3 、根据允许的压力降确定进口气速,或取为 12 ~ 25 m/s 由 可得
4 、确定入口截面 A,入口宽度 b和高度 h
5 、确定各部分几何尺寸
2in
1
2 P V
1
2 pv
1
QA bh
v
4.2.3 4.2.3 旋风除尘器旋风除尘器
3/A 2/A 5.2/A 75.1/A
A3 A2 A5.2 A75.1
尺寸名称 XLP/A XLP/B XLT/A XLT
入口宽度, b
入口高度, h
筒体直径, D上 3.85b下 0.7D
3.33b( b=0.3D) 3.85b 4.9b
排出筒直径, de上 0.6D下 0.6D
0.6D 0.6D 0.58D
筒体长度, L上 1.35D下 1.0D
1.7D 2.26D 1.6D
锥体长度, H上 0.50D下 1.00D
2.3D 2.0D 1.3D
灰口直径, d1 0.296D 0.43D 0.3D 0.145D
进口速度为右值时的压力损
失
12m/s700( 600) 500( 420) 860( 770) 440( 490)
15m/s1100( 940) 890( 700) 1350( 121
0) 670( 770)
18m/s1400( 1260) 1450( 1150) 1950( 174
0) 990( 1110)
4.2.3 4.2.3 旋风除尘器旋风除尘器
局部阻力系数
产品规格:参见课本 P68、 P69
旋风除尘器型式 XLT XLT⁄A XLP⁄A XLP⁄B
ξ 5.3 6.5 8.0 5.8