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第1页：第六章除尘装置

第六章除尘装置

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

• 掌握各类除尘器的工作原理、结构及性能
• 能够进行简单除尘器的选择和设计
• 了解目前除尘器的研究和发展情况建议学时数：12学时

第2页：除尘装置

除尘装置

• 从气体中除去或收集固态或液态粒子的设备称为除尘装置
• 湿式除尘装置
• 干式除尘装置
• 按分离原理分类：
• 重力除尘装置（机械式除尘装置）
• 惯性力除尘装置（机械式除尘装置）
• 离心力除尘装置（机械式除尘装置）
• 洗涤式除尘装置
• 过滤式除尘装置
• 电除尘装置
• 声波除尘装置

第3页：机械除尘器

机械除尘器

第一节机械除尘器

• 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

第4页：重力沉降室

重力沉降室

• 重力沉降室是通过重力作用使尘粒从气流中沉降分离的除尘装置
• 气流进入重力沉降室后，流动截面积扩大，流速降低，较重颗粒在重力作用下缓慢向灰斗沉降
• 层流式和湍流式两种

第5页：层流式重力沉降室

层流式重力沉降室

• 假定沉降室内气流为柱塞流；颗粒均匀分布于烟气中
• 忽略气体浮力，粒子仅受重力和阻力的作用纵剖面示意图

第6页：沉降室结构尺寸计算

沉降室结构尺寸计算

层流式重力沉降室

• 沉降室的长宽高分别为L、W、H，处理烟气量为Q
• 气流在沉降室内的停留时间
• 在t时间内粒子的沉降距离
• 该粒子的除尘效率

第7页：对于stokes粒子

对于stokes粒子

层流式重力沉降室

• 对于stokes粒子，重力沉降室能100%捕集的最小粒子的dmin=?
• 由于沉降室内的气流扰动和返混的影响，工程上一般用分级效率公式的一半作为实际分级效率

第8页：提高沉降室效率的主要途径

提高沉降室效率的主要途径

层流式重力沉降室

• 提高沉降室效率的主要途径
• 降低沉降室内气流速度
• 增加沉降室长度
• 降低沉降室高度
• 沉降室内的气流速度一般为0.3～2.0m/s不同粉尘的最高允许气流速度

第9页：多层沉降室：使沉降高度

多层沉降室：使沉降高度

层流式重力沉降室

• 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

第10页：湍流式重力沉降室

湍流式重力沉降室

• 湍流模式1－假定沉降室中气流处于湍流状态，垂直于气流方向的每个断面上粒子完全混合
• 宽度为W、高度为H和长度为dx的捕集元，假定气体流过dx距离的时间内，边界层dy内粒径为dp的粒子都将沉降而除去

第11页：粒子在微元内的停留时间

粒子在微元内的停留时间

湍流式重力沉降室

• 粒子在微元内的停留时间
• 被去除的分数
• 对上式积分得
• 边界条件：得
• 因此，其分级除尘效率

第12页：湍流模式2－完全混合模式

湍流模式2－完全混合模式

湍流式重力沉降室

• 湍流模式2－完全混合模式，即沉降室内未捕集颗粒完全混合
• 单位时间排出：（为除尘器内粒子浓度，均一）
• 单位时间捕集：
• 总分级效率

第13页：三种模式的分级效率

三种模式的分级效率

湍流式重力沉降室

• 三种模式的分级效率均可用归一化
• 对Stokes颗粒，分级效率与dp成正比

第14页：重力沉降室的优点

重力沉降室的优点

重力沉降室

• 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
• 仅作为高效除尘器的预除尘装置，除去较大和较重的粒子

第15页：惯性除尘器

惯性除尘器

• 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，使其与气流分离

第16页：结构形式

结构形式

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多级型反转式惯性除尘装置a弯管型b百叶窗型c多层隔板型

第17页：一般净化密度和粒径

一般净化密度和粒径

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
• 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