3.7.1旋风除尘器

颗粒污染物处理技术3.7除尘设备的选择、运行与维护一、除尘器的分类1、机械式除尘采用重力、离心力等机械力将气体中尘粒沉降，如重力除尘，惯性除尘、离心除尘等。常用设备：重力沉降室、惯性除尘器和旋风除尘器。2、过滤除尘使含尘气体通过具有很多毛细孔的过滤介质将污染物颗粒截留下来的除尘方法，如填充层过滤，布袋过滤等。常用设备：颗粒层过滤器和袋式过滤器。3、静电除尘使含尘气体通过高压电场，在电场力的作用下使其得到净化的过程。常用设备：干式静电除尘器和湿式静电除尘器。4、湿法除尘用水或其他液体湿润尘粒，捕集粉尘和雾滴的除尘方法，如气体洗涤、泡沫除尘等。常用设备：喷雾塔、填料塔、泡沫除尘器、文丘里洗涤器等。二、机械式除尘器1、重力沉降法重力沉降：利用含尘气体中的颗粒受重力作用而自然沉降实现分离。借重力沉降从气流中分离出尘粒的设备称为沉降室，最常见的重力沉降室如图所示。重力沉降室示意图2、沉降原理含尘气体进入降尘室后，流道截面积扩大而速度减慢，颗粒能够在气体通过沉降室的时间内降至室底，便可从气流中分离出来。提高重力沉降室的捕集效率可以采取以下措施：降低沉降室内气流速度u；降低沉降室的高度H；增大沉降室长度L；3、沉降室的特点优点：结构简单，造价低，便于维护管理，压力损失小，可以处理高温气体。缺点：沉降小颗粒效率低，只能除去50μm以上的大颗粒，除尘效率40%～70%，主要用于高效除尘装置的前级除尘器。4、惯性除尘器（1）、惯性除尘原理含尘气流冲击在挡板上，气流方向发生急剧改变；尘粒借助本身的惯性力作用与挡板撞击方向也发生改变，由于重力作用从气流中分离。惯性除尘器除惯性力作用外，还有离心力和重力作用。2.惯性除尘器类型碰撞式：捕集气流中较粗粒子,单级型和多级型；回转式：通过改变气流流动方向而捕集较细粒子。弯管型、百叶箱型和多层隔板型。单级型多级型a弯管型；b百叶窗型；c多层隔板塔型3、特点气流速度愈高，气流方向转角愈大，转变次数愈多，净化效率愈高，压力损失也愈大。净化对象：去除密度和粒径较大的金属或矿物性粉尘效率较高。粘结性和纤维性粉尘，因易堵塞不宜用。压力损失为100～1000Pa。净化效率不高，捕集10～20μm以上的粗尘粒，一般用于多级除尘的第一级除尘。旋风除尘器一、工作原理二、旋风除尘器特点三、旋风除尘器的性能指标四、影响旋风除尘器性能的因素五、旋风除尘器的类型一、工作原理:旋风除尘器是利用旋转气流产生的离心力使尘粒从气流中分离的，用来分离粒径大于5～10μm的尘粒。工业上已有100多年的历史。1、旋风除尘器结构普通旋风除尘器是由以下等部分组成排气管进气管筒体锥体旋风除尘器组2、旋风除尘器原理示意图3、除尘器内气流与尘粒的运动外涡旋内涡旋上涡旋含尘气流由进口沿切线方向进入除尘器后，沿器壁由上而下作旋转运动，这股旋转向下的气流称为外涡旋（外涡流）。3、除尘器内气流与尘粒的运动外涡旋内涡旋上涡旋外涡旋到达锥体底部转而沿轴心向上旋转，最后经排出管排出。这股向上旋转的气流称为内涡旋（内涡流）。3、除尘器内气流与尘粒的运动外涡旋内涡旋上涡旋带着细尘粒一部分气流沿外壁面旋转向上，到达顶部后，再沿排出管旋转向下，从排出管排出。这股旋转向上的气流称为上涡旋。结构简单、占地面积小，投资低，操作维修方便，压力损失中等，动力消耗不大，可用于各种材料制造，能用于高温、高压及腐蚀性气体，并可回收干颗粒物。缺点：除尘效率在80%左右，捕集5μm颗粒的效率不高，粉尘浓度较高时一般作多级除尘预除尘用。二、旋风除尘器特点：三、旋风除尘器的性能指标计算分割直径是确定除尘效率的基础（一）、旋风除尘器的除尘效率1.分割直径分级效率为50%的粉尘粒径为半分离直径或分割直径dc50。临界粒径dp愈小，除尘效率愈高。一般而言：dp(100%)≈2～3dp(50%)2、旋风除尘器的分级效率指除尘装置对某一粒径dPi或粒径间隔dPi至dPi+Δdp内粉尘的除尘效率。%1000GGcd3、分级效率与总除尘效率关系dinipiTf1fdi是指入口处某一粒径的粒子质量占粒子群总质量的百分数。（二）旋风除尘器的压力损失旋风除尘器型式XLTXLT⁄AXLP⁄AXLP⁄Bξ5.36.58.05.82in12PV2e16Ad：局部阻力系数A：旋风除尘器进口面积de：旋风除尘器排出口直径旋风除尘器的压力损失特点：相对尺寸对压力损失影响较大，除尘器结构型式相同时，几何相似放大或缩小，压力损失基本不变。含尘浓度增高，压力降明显下降。操作运行中可以接受的压力损失一般低于2kPa。筒体直径筒体高度H排气管伸入筒体的深度排灰口四、影响旋风除尘器性能的因素（一）工作条件入口速度气体物理性质粉尘粒径（二）尺寸影响（三）分离器的气密性除尘器下部（排灰口）的严密性,渗入外部空气,可使效率显著下降。漏风：0%、5%、15%η：90%、50%、03、筒体和锥体总高度H=5D为宜,长锥体可提高效率.1、进口速度u↑:dc50↓,η↑,ΔP↑,但u过大二次扬尘增加,一般u=12～25m/s.2、筒体直径D↓,η↑,一般D≤0.8m;排管Dp↓,η↑,一般Dp=(0.5～0.6)D.4、运行参数改变的影响:处理风量,气温(气体粘度),粉尘密度等参数的变化,都影响除尘器的效率,通过实验结果可确定变化关系.比例尺寸对性能的影响比例变化性能趋向投资趋向压力损失效率增大旋风除尘器直径降低降低提高加长筒体稍有降低提高提高增大入口面积（流量不变）降低降低——增大入口面积（速度不变）提高降低降低加长锥体稍有降低提高提高增大锥体的排出孔稍有降低提高或降低——减小锥体的排出孔稍有提高提高或降低——加长排出管伸入器内的长度提高提高或降低提高增大排气管管径降低降低提高a.直入切向进入式b.蜗壳切向进入式c.轴向进入式五、旋风除尘器类型1、进气方式分切向进入式轴向进入式2、按除尘效率和处理风量分：高效旋风除尘器高流量旋风除尘器通用旋风除尘器筒体直径较小（900mm），效率高：95%。K=6~13.5直径较大（1.2～3.6m），处理流量大。除尘效率：50～80%。K3K=4~6，除尘效率：80~90%相对截面比（K）：筒体截面面积和进气口截面面积之比。3、按结构形式分：由多个相同构造形状和尺寸的小型旋风除尘器（又叫旋风子）组合在一个壳体内并联使用。具有处理风量大,除尘效率较高的特点。（1）、多管旋风除尘器多管旋风除尘器设有旁路分离室,利用上旋涡分离粉尘,从而提高除尘效率.为了使除尘器顶部空间形成明显的上旋涡,进气口上沿离顶盖要相距一定的距离。（2）、旁路式旋风除尘器它是一种具有呈倒锥体形状的锥体,并在锥体的底部装有反射屏的旋风除尘器.反射屏可防止上升气流卷起粉尘,从而提高除尘效率。（3）、扩散式旋风除尘器4、按旋风除尘器进口形式：5、按旋风除尘器排灰装置：锁气器(a)双翻板式(b)回转式