第06章颗粒物污染控制技术1

1、1.机械除尘器机械除尘器2.电除尘器电除尘器3.袋式除尘器袋式除尘器4.湿式除尘器湿式除尘器5.除尘器的选择与发展除尘器的选择与发展n掌握各类除尘器的工作原理、结构及性能掌握各类除尘器的工作原理、结构及性能 n能够进行简单除尘器的选择和设计能够进行简单除尘器的选择和设计 n了解目前除尘器的研究和发展情况了解目前除尘器的研究和发展情况n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 干式除尘装置干式除尘装置湿式除尘装置湿式除尘装置n按分离原理分类按分离原理分类 ： 重力除尘装置重力除尘装置 惯性力除尘装置惯性力除尘装置 离心力除尘装置离心力除

2、尘装置 湿式除尘装置湿式除尘装置 过滤式除尘装置过滤式除尘装置 电除尘装置电除尘装置重力除尘重力除尘惯性除尘惯性除尘湿式除尘湿式除尘袋式除尘袋式除尘电除尘电除尘n机械除尘器通常指利用质量力（重力、惯性力和离心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：力）的作用使颗粒物与气体分离的装置，常用的有：n 重力沉降室重力沉降室 惯性除尘器惯性除尘器 旋风除尘器旋风除尘器 n重力沉降室是通过重力作用使尘粒从气流中沉降分离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的除尘装置 n气流进入重力沉降室后，流动截面积扩大，流速降低，气流进入重力沉降室

3、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较重颗粒在重力作用下缓慢向灰斗沉降 n层流式和湍流式两种层流式和湍流式两种 n层流区：雷诺数层流区：雷诺数Rep1，对球形粒子而言：对球形粒子而言：n n当介质为空气时当介质为空气时p则有：则有：n由上式可见由上式可见us , 若若dp小，则小，则us就小，故小颗粒就难分就小，故小颗粒就难分离。离。smgdupps/182smgdupps/1822pdn假定沉降室内气流为柱塞流；颗粒均匀分布于烟气中假定沉降室内气流为柱塞流；颗粒均匀分布于烟气中n忽略气体浮力，粒子仅受重力和阻力的作用忽略气体浮力，粒子仅受重力和阻力的作用纵剖面示意

4、图纵剖面示意图n沉降室的沉降室的长宽高分别为长宽高分别为L、W、H，处理烟气量为，处理烟气量为Q n气流在沉降室内的停留时间气流在沉降室内的停留时间n在在t 时间内粒子的沉降距离时间内粒子的沉降距离n该粒子的除尘效率该粒子的除尘效率0vsu0/LWHtL vQsscs0 u Lu LWHhutvQcssc0 ()ihu Lu LWhHHv HQc1.0 ()ihHn对于对于stokes粒子，重力沉降室能粒子，重力沉降室能100%捕集的最小粒子的捕集的最小粒子的dmin = ?chH2pps18dgu2pp 18即dgLWHHQminp18QdgWLminp36QdgWLn由于沉降室内的气流扰动

5、和返混的影响，工程上一般用分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级效率公式的一半作为实际分级效率minp36QdgWLn由于沉降室内的气流扰动和返混的影响，工程上一般用分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级效率公式的一半作为实际分级效率cssc0 ()ihu Lu LWhHHv HQn提高沉降室效率的主要途径提高沉降室效率的主要途径降低沉降室内气流速度降低沉降室内气流速度增加沉降室长度增加沉降室长度降低沉降室高度降低沉降室高度n沉降室内的气流速度一般为沉降室内的气流速度一般为0.32.0m/s不同粉尘

6、的最高允许气流速度不同粉尘的最高允许气流速度n多层沉降室：使沉降高度多层沉降室：使沉降高度减少为原来的减少为原来的1/(n+1) )，其，其中中n为水平隔板层数为水平隔板层数 n考虑清灰的问题，一般隔板数考虑清灰的问题，一般隔板数在在3以下以下多层沉降室多层沉降室1.锥形阀；锥形阀；2.清灰孔；清灰孔；3.隔板隔板s(1)iu LW nQn湍流模式湍流模式1假定沉降室中气流处于湍流状态，垂直于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气流方向的每个断面上粒子完全混合n宽度为宽度为W、高度为、高度为H和长度为和长度为dx的捕集元，假定气体的捕集元，假定气体流过流过dx距

7、离的时间内，边界层距离的时间内，边界层dy内粒径为内粒径为dp的粒子都的粒子都将沉降而除去将沉降而除去n粒子在微元内的停留时间粒子在微元内的停留时间n被去除的分数被去除的分数n对上式积分得对上式积分得n边界条件：边界条件： 得得n因此，其分级除尘效率因此，其分级除尘效率0sdd /d /tx vy upsp0ddd Nyu xNHv Hsp0dlnln u xNCv Hpp0ppL0 ; xNNxLNNspLp00exp()u LNNv Hpsp00s11 exp()1 exp() LiNu LNv Hu LWQn湍流模式湍流模式2完全混合模式，即沉降室内未捕集颗粒完完全混合模式，即沉降室内未

8、捕集颗粒完全混合全混合 单位时间排出：单位时间排出： （ 为除尘器内粒子浓度，均一）为除尘器内粒子浓度，均一） 单位时间捕集：单位时间捕集： 总分级效率总分级效率 0in v HWinsin u HW0ss0ss0/1/iiiinuWLu L Hvn Hv WnuWLu L HvWHWLn三种模式的分级效率均可用三种模式的分级效率均可用 归一化归一化n对对Stokes颗粒，分级效率与颗粒，分级效率与dp成正比成正比重力沉降室归一化的分级率曲线重力沉降室归一化的分级率曲线a层流无混合层流无混合 b湍流垂直混合湍流垂直混合 c湍流完全混合湍流完全混合1/2s0()uLvHn沉降室的实际性能几乎从不

9、进行实验测量或测试，在最好的沉降室的实际性能几乎从不进行实验测量或测试，在最好的情况下，这种装置也只能作为气体的初级净化，除去最大和情况下，这种装置也只能作为气体的初级净化，除去最大和最重的颗粒。沉降室的除尘效率约为最重的颗粒。沉降室的除尘效率约为40-70%，仅用于分离，仅用于分离dp50m的尘粒。穿过沉降室的颗粒物必须用其它的装置继续的尘粒。穿过沉降室的颗粒物必须用其它的装置继续捕集。捕集。n重力沉降室的优点重力沉降室的优点 结构简单结构简单 投资少投资少 压力损失小（一般为压力损失小（一般为50100Pa） 维修管理容易维修管理容易n缺点缺点 占地面积大，体积大占地面积大，体积大 效率低

10、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仅作为高效除尘器的预除尘装置，除去较大和较重的粒子L H V00 00 us W L us V0 W H 净气 n设计要求n1保证粉尘能沉降，保证粉尘能沉降，L足够长；足够长；n2气流在沉降室的停留时间要大于尘粒沉降所需的气流在沉降室的停留时间要大于尘粒沉降所需的时间。时间。 n3能能100%沉降的最小粒径沉降的最小粒径 n设计的主要内容：n根据粒径根据粒径dp算出算出 n1）us；n2）假设假设V0、H ，根据根据 求长度求长度L。n3）根据进气量根据进气量Q求宽度求宽度w，Q=V0WH.suHVL021minmin1818gLgHu

11、gudpsps0VuHLsn对于对于stokes粒子，重力沉降室能粒子，重力沉降室能100%捕集的最小粒子的捕集的最小粒子的dmin纵剖面示意图纵剖面示意图chH2pps18dgu2pp 18即dgLWHHQminp18QdgWLcssc0 ()ihu Lu LWhHHv HQn机理机理 沉降室内设置各种形式的挡板，含尘气流冲击在挡板上，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，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。使其与气流分离。 n结构形式结构形式冲击式气流冲击挡板捕集较粗粒子冲击式气流冲击挡板捕集较粗粒子反

12、转式改变气流方向捕集较细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冲击式惯性除尘装置a单级型单级型 b多级型多级型反转式惯性除尘装置反转式惯性除尘装置a a 弯管型弯管型 b b 百叶窗型百叶窗型 c c 多层隔板型多层隔板型n应用应用一般净化密度和粒径较大的金属或矿物性粉尘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，净化效率不高，一般只用于多级除尘中的一级除尘，捕集捕集1020m以上的粗颗粒以上的粗颗粒压力损失压力损失1001000Pa岑可法：气固分离理论及技术进气管、筒体、锥体、排气管进气管、筒体、锥体、排气管n利用旋转气流产生的离心力使

13、尘粒从气流中分离的装置利用旋转气流产生的离心力使尘粒从气流中分离的装置 n普通旋风除尘器是由进气管、筒体、锥体和排气管等组成普通旋风除尘器是由进气管、筒体、锥体和排气管等组成 n旋风除尘器内气流与尘粒的运动旋风除尘器内气流与尘粒的运动气流沿外壁由上向下旋转运动：气流沿外壁由上向下旋转运动：外涡旋外涡旋 部分气体沿径向运动到中心区域部分气体沿径向运动到中心区域 旋转气流在锥体底部转而向上沿旋转气流在锥体底部转而向上沿轴心旋转：内涡旋轴心旋转：内涡旋 上涡旋：气流从除尘器顶部向下上涡旋：气流从除尘器顶部向下高速旋转时，一部分气流带着细小高速旋转时，一部分气流带着细小的尘粒沿筒壁旋转向上，到达顶部的

14、尘粒沿筒壁旋转向上，到达顶部后，再沿排出管外壁旋转向下，最后，再沿排出管外壁旋转向下，最后从排出管排出后从排出管排出n旋风除尘器内气流与尘粒的运动（续）旋风除尘器内气流与尘粒的运动（续）气流运动包括切向、轴向和径向：切气流运动包括切向、轴向和径向：切向速度、轴向速度和径向速度。向速度、轴向速度和径向速度。切向速度决定气流质点离心力大小，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。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。用下沿壁面落入灰斗。圆锥体并不是旋风分离器必须具有的圆锥体并不是旋风分离器必须具有

15、的部件，但其对分离器的分离有一定的部件，但其对分离器的分离有一定的作用：采用圆锥体可使主气流易于由作用：采用圆锥体可使主气流易于由下向上转变成为向上流，同时也有助下向上转变成为向上流，同时也有助于粉尘送到排灰口。于粉尘送到排灰口。n在水池底孔流水时其上部会产生在水池底孔流水时其上部会产生一种漏斗形的自由涡运动。一种漏斗形的自由涡运动。n自由涡是外部没有能量补给时流自由涡是外部没有能量补给时流体的圆周运动。这时总能头无增体的圆周运动。这时总能头无增无减，即无减，即H常数，也就是常数，也就是dH0。水池底孔上部的水池底孔上部的自由涡自由涡n速度分布速度分布 vTr=C，在自由涡的运动中流体质点的速

16、度，在自由涡的运动中流体质点的速度与半径按双曲线的规律变化。与半径按双曲线的规律变化。n这种运动只是圆周运动，流体质点并不旋转。流体质这种运动只是圆周运动，流体质点并不旋转。流体质点只有公转没有自转。点只有公转没有自转。 n流体作强制涡运动，与刚体作旋转运动类似，流体作强制涡运动，与刚体作旋转运动类似，vT=r，其速度分布如图所示。其速度分布如图所示。n作强制涡运动的流体质点除了沿圆周作旋转移动以外，作强制涡运动的流体质点除了沿圆周作旋转移动以外，还绕其自身轴作旋转运动。流体质点除了绕轴作公转还绕其自身轴作旋转运动。流体质点除了绕轴作公转外还绕自身轴自转。外还绕自身轴自转。 n自由涡是作强制涡

17、运动的涡束在其外围流体中诱导出自由涡是作强制涡运动的涡束在其外围流体中诱导出的流动形态。的流动形态。 vTn旋风除尘器内气流的切向速度和压力分布旋风除尘器内气流的切向速度和压力分布 n切向速度切向速度外涡旋的切向速度分布：反比于旋转半径的外涡旋的切向速度分布：反比于旋转半径的n次方次方 此处此处n 1，称为涡流指数，称为涡流指数 内涡旋的切向速度正比于半径内涡旋的切向速度正比于半径 内外涡旋的界面上气流切向速度最大内外涡旋的界面上气流切向速度最大 交界圆柱面直径交界圆柱面直径 do = ( 0.61.0 ) de , de 为排气管直为排气管直径径 T.nV Rconst0.30.14110.

18、67283TnDT/ 角速度VRwn径向速度径向速度 径向速度远远小于切向与轴向速度，大部分是向心径向速度远远小于切向与轴向速度，大部分是向心的，只在中心涡核才有小部分向外的径向流。的，只在中心涡核才有小部分向外的径向流。假定外涡旋气流均匀地经过交界圆柱面进入内涡旋假定外涡旋气流均匀地经过交界圆柱面进入内涡旋平均径向速度平均径向速度 r r0 0和和h h0 0分别为交界圆柱面的半径和高度，分别为交界圆柱面的半径和高度，m m r002QVr hn轴向速度轴向速度外涡旋的轴向速度向下外涡旋的轴向速度向下 外侧下行流的流量沿轴向向下逐外侧下行流的流量沿轴向向下逐渐变小，大部分气体是通过向心渐变小

19、，大部分气体是通过向心径向气流而逐渐转变成向上的内径向气流而逐渐转变成向上的内旋流的。旋流的。 进入灰斗的气体还会从排尘口中进入灰斗的气体还会从排尘口中心部位向上返回旋风分离器内，心部位向上返回旋风分离器内，这就要夹带一些颗粒上来，再加这就要夹带一些颗粒上来，再加上中心部分的向上轴向速度一般上中心部分的向上轴向速度一般较大，对分离显然不利。较大，对分离显然不利。 外侧下行流的向下轴向速度一般外侧下行流的向下轴向速度一般总是远大于颗粒的终端沉降速度，总是远大于颗粒的终端沉降速度，所以旋风分离器不是垂直放置也所以旋风分离器不是垂直放置也可顺利排尘。可顺利排尘。下行流量的轴向变化旋风分离器的实测流线

20、图 内涡旋的轴向速度向内涡旋的轴向速度向上上 在内涡旋，轴向速度在内涡旋，轴向速度向上逐渐增大，在排向上逐渐增大，在排出管底部达到最大值出管底部达到最大值 n旋风除尘器的压力损失旋风除尘器的压力损失 静压和全压随旋风分离器半径静压和全压随旋风分离器半径r的的减小而降低，特别是从排气管开始，减小而降低，特别是从排气管开始，静压急剧降低，在分离器的中心部静压急剧降低，在分离器的中心部压力为负值。压力为负值。 入口到内外旋流交界面的压降和内入口到内外旋流交界面的压降和内外旋流交界面到排气管出口的压降。外旋流交界面到排气管出口的压降。 前者主要为了给有效的离心力场提前者主要为了给有效的离心力场提供能量

21、，也包括了入口局部损失及供能量，也包括了入口局部损失及壁面摩擦损失等，是对分离过程起壁面摩擦损失等，是对分离过程起积极作用的。积极作用的。 后者主要是克服排气的各种损失所后者主要是克服排气的各种损失所需的能量，基本上对分离过程并不需的能量，基本上对分离过程并不起积极作用，应设法尽量减少。起积极作用，应设法尽量减少。n旋风除尘器的压力损失旋风除尘器的压力损失 ：局部阻力系数：局部阻力系数 A：旋风除尘器进口面积：旋风除尘器进口面积 局部阻力系数局部阻力系数旋风除尘器型式旋风除尘器型式XLT XLTA XLPA XLPB 5.3 6.5 8.0 5.82in12PV2e16Adn旋风除尘器的压力损

22、失旋风除尘器的压力损失相对尺寸对压力损失影响较大，除尘器结构型式相同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，压力降明显下降含尘浓度增高，压力降明显下降 除尘器内部有叶片、突起和支持物，压力也会明显下除尘器内部有叶片、突起和支持物，压力也会明显下降降操作运行中可以接受的压力损失一般低于操作运行中可以接受的压力损失一般低于2kPa 2kPa n旋风除尘器的除尘效率旋风除尘器的除尘效率平衡轨道理论（模型平衡轨道理论（模型1 1）计算分割直径是确定除尘效率的基础计算分割直径是确定除尘效率的基础 在内、

23、外涡旋交界面上，离心力在内、外涡旋交界面上，离心力FC，向心运动气流作，向心运动气流作用于尘粒上的阻力用于尘粒上的阻力FD 若若 FC FD ，颗粒移向外壁，颗粒移向外壁 若若 FC FD ，颗粒进入内涡旋，颗粒进入内涡旋 当当 FC = FD时，粒子在交界面上不停旋转时，粒子在交界面上不停旋转n旋风除尘器的除尘效率（续）旋风除尘器的除尘效率（续）对于球形对于球形StokesStokes粒子粒子分割粒径分割粒径d dc c确定后，雷思确定后，雷思- -利希特模式计算其它粒子的分级效率利希特模式计算其它粒子的分级效率 另一种经验公式另一种经验公式23T0cpcr036Vdd Vr1/2r 0c2

24、pT018V rdV1p1c1exp 0.6931 () nidd2pc2pc(/)1(/)iiiddddn例例题：题：已知已知XZT- -90型旋风除尘器在选取入口速度型旋风除尘器在选取入口速度v1= =13m/s时，处理时，处理气体量气体量Q= =1.37m3/ /s。试确定净化工业锅炉烟气（温度为。试确定净化工业锅炉烟气（温度为423K，烟尘，烟尘真密度为真密度为2.1g/cm3）时的分割直径和压力损失。已知该除尘器筒体直）时的分割直径和压力损失。已知该除尘器筒体直径径0.9m，排气管直径为，排气管直径为0.45m，排气管下缘至锥顶的高度为，排气管下缘至锥顶的高度为2.58m，423K时

25、烟气的粘度时烟气的粘度 （近似取空气的值）（近似取空气的值）= =2.410- -5pas。 解解:假设接近圆筒壁处的气流切向速度近似等于气流的入口速度，即假设接近圆筒壁处的气流切向速度近似等于气流的入口速度，即vT T= =v1=13m/s，取内、外涡旋交界圆柱的直径，取内、外涡旋交界圆柱的直径d0= =0.7 de，根据式，根据式 （6-10） 由式由式 （6- -9）得气流在交界面上的切向速度）得气流在交界面上的切向速度 由式（由式（6-12）计算）计算 62. 0283423)9 . 0(67. 01 1283)(67. 01 13 . 014. 03 . 014. 0TDn0.62T

26、00.9130.70.4524.92m/s（）vr001.370.54m/s220.70.225 2.58Qvrhn例题（续）例题（续） 根据式（根据式（6-16） 此时旋风除尘器的分割直径为此时旋风除尘器的分割直径为5.31m。 根据式（根据式（6- -13）计算旋风除尘器操作条件下的压力损失：）计算旋风除尘器操作条件下的压力损失：423K时时烟气密度可近似取为烟气密度可近似取为51/2r 0c22pT061818 2.4 100.54 0.7 0.2252100 24.925.31 10 m5.31mv rdv32c222T12731.2930.834kg/m4231.3716/168.3

27、3130.45118.330.8341322547Pa（）A dPvn旋风除尘器分级效率曲线旋风除尘器分级效率曲线 n影响旋风除尘器效率的因素影响旋风除尘器效率的因素 二次效应二次效应被捕集粒子的重新进入气流被捕集粒子的重新进入气流 在较小粒径区间内，理应逸出的粒子由于聚集或在较小粒径区间内，理应逸出的粒子由于聚集或被较大尘粒撞向壁面而脱离气流获得捕集，实际被较大尘粒撞向壁面而脱离气流获得捕集，实际效率高于理论效率效率高于理论效率 在较大粒径区间，粒子被反弹回气流或沉积的尘在较大粒径区间，粒子被反弹回气流或沉积的尘粒被重新吹起，实际效率低于理论效率粒被重新吹起，实际效率低于理论效率 通过环状雾

28、化器将水喷淋在旋风除尘器内壁上，通过环状雾化器将水喷淋在旋风除尘器内壁上，能有效地控制二次效应能有效地控制二次效应 n影响旋风除尘器效率的因素（续）影响旋风除尘器效率的因素（续）比例尺寸比例尺寸 在相同的切向速度下，筒体直径愈小，离心力愈在相同的切向速度下，筒体直径愈小，离心力愈大，除尘效率愈高；筒体直径过小，粒子容易逃大，除尘效率愈高；筒体直径过小，粒子容易逃逸，效率下降。逸，效率下降。 锥体适当加长，对提高除尘效率有利锥体适当加长，对提高除尘效率有利 排出管直径愈少分割直径愈小，即除尘效率愈高；排出管直径愈少分割直径愈小，即除尘效率愈高；直径太小，压力降增加，一般取排出管直径直径太小，压力

29、降增加，一般取排出管直径d de e= =（0.40.40.650.65）D D。n影响旋风除尘器效率的因素（续）影响旋风除尘器效率的因素（续）比例尺寸比例尺寸 特征长度特征长度: :排出管下部至气流下降的最低点之间排出管下部至气流下降的最低点之间的距离的距离 亚历山大公式亚历山大公式 旋风除尘器排出管以下部分的长度应当接近或等旋风除尘器排出管以下部分的长度应当接近或等于于l，筒体和锥体的总高度以不大于五倍的筒体筒体和锥体的总高度以不大于五倍的筒体直径为宜。直径为宜。21/3e2.3()DldAn影响旋风除尘器效率的因素（续）影响旋风除尘器效率的因素（续）除尘器下部的严密性除尘器下部的严密性

30、在不漏风的情况下进行正常排灰在不漏风的情况下进行正常排灰 锁气器锁气器 (a)(a)双翻板式双翻板式 (b)(b)回转式回转式 影响旋风除尘器效率的因素影响旋风除尘器效率的因素n二次效应二次效应被捕集粒子的重被捕集粒子的重新进入气流新进入气流n比例尺寸比例尺寸筒体直径愈小，除尘效率筒体直径愈小，除尘效率愈高。愈高。锥体适当加长，对提高除锥体适当加长，对提高除尘效率有利尘效率有利排出管直径愈少排出管直径愈少，对提高，对提高除尘效率有利除尘效率有利n除尘器下部的严密性除尘器下部的严密性锁气器锁气器 (a)双翻板式双翻板式 (b)回转回转式式n影响旋风除尘器效率的因素（续）影响旋风除尘器效率的因素（

31、续）比例尺寸对性能的影响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n影响旋风除尘器效率的因素（续）影响旋风除尘器效率的因素（续）烟尘的物理性质烟尘的物理性质 气体的密度和粘度、尘粒的大小和比重、烟气含气体的密度和粘度、尘粒的大小和比重、烟气含尘浓度尘浓度0.5aabb100()100bgb0.5abag

32、a100()1000.182a1bb1a100()1000.5aabb100()100bgb0.5abaga100()1000.182a1bb1a100()100cd1/210.013(2.291)PPn影响旋风除尘器效率的因素（续）影响旋风除尘器效率的因素（续）粉尘的粒径粉尘的粒径 旋风分离器的效率对粉尘的粒径是很敏感的，一旋风分离器的效率对粉尘的粒径是很敏感的，一般说来，对于小于般说来，对于小于510m的粒子，旋风分离器的粒子，旋风分离器的效率较低；然而对粗颗粒，例如大于的效率较低；然而对粗颗粒，例如大于2030 m，分离效率可达，分离效率可达90以上。以上。 粉尘的粒径对分离器阻力粉尘的

33、粒径对分离器阻力 几乎没有影响。几乎没有影响。粉尘粒径对旋风分离效率的影响粉尘粒径对旋风分离效率的影响n影响旋风除尘器效率的因素（续）影响旋风除尘器效率的因素（续）粉尘的密度粉尘的密度 密度愈大，效率愈高；当密度达到一定值时，效密度愈大，效率愈高；当密度达到一定值时，效率的增加并不显著。率的增加并不显著。 颗粒愈小，密度的影响愈大。颗粒愈小，密度的影响愈大。粉尘密度对效率的影响粉尘密度对效率的影响n影响旋风除尘器效率的因素（续）影响旋风除尘器效率的因素（续）粉尘的浓度粉尘的浓度 在较大浓度情况下，效率的增加是很明显的，在较大浓度情况下，效率的增加是很明显的，含尘浓度由含尘浓度由0.1g/m3增

34、加到增加到100g/m3时分离效时分离效率由率由70增加到增加到90。 含尘浓度对分离器性能的影响，一方面是由于含尘浓度对分离器性能的影响，一方面是由于含尘浓度高时，阻力和效率都降低；含尘浓度高时，阻力和效率都降低； 但另一方面浓度的增加会产生粉尘的凝并和夹但另一方面浓度的增加会产生粉尘的凝并和夹带，即小的粉尘颗粒被运动轻快和较粗的颗粒带，即小的粉尘颗粒被运动轻快和较粗的颗粒所凝并，夹带至器壁，因而分离效率增加；所凝并，夹带至器壁，因而分离效率增加； 一般来说，由于离心力的减少及粉尘的凝并，一般来说，由于离心力的减少及粉尘的凝并，二者作用的结果，总的效率增加，阻力降低。二者作用的结果，总的效率

35、增加，阻力降低。n影响旋风除尘器效率的因素（续）影响旋风除尘器效率的因素（续） 操作变量操作变量 提高烟气入口流速，旋风除尘器分割直径变小，除尘器提高烟气入口流速，旋风除尘器分割直径变小，除尘器性能改善性能改善 Qa、Qb分别为分别为a、b两种流量两种流量(m3/h) 入口流速过大，已沉积的粒子有可能再次被吹起，重新入口流速过大，已沉积的粒子有可能再次被吹起，重新卷入气流中，除尘效率下降卷入气流中，除尘效率下降 效率最高时的入口速度效率最高时的入口速度 0.5abba100()100QQ1.2p0.20112g( /)3030(m/s(1/)）b DvDb D入口流速的影响（续）入口流速的影响

36、（续） 旋风分离器的效率和阻力都与进入分离器的流速旋风分离器的效率和阻力都与进入分离器的流速有着直接的关系，旋风分离器进口风速的一般范有着直接的关系，旋风分离器进口风速的一般范围围627m/s，而通常都要求在，而通常都要求在1025m/s的流速的流速下工作，如下图所示。下工作，如下图所示。 增加进口流速可以提高分离效率。开始效率随流增加进口流速可以提高分离效率。开始效率随流速的增加提高很快，几乎成一直线，然而到达某速的增加提高很快，几乎成一直线，然而到达某一速度后一速度后(1520m/s)，效率的提高比较缓慢。，效率的提高比较缓慢。入口流速和阻力与效率的关系入口流速和阻力与效率的关系n影响旋风

37、除尘器效率的因素（续）影响旋风除尘器效率的因素（续）制造安装质量的影响制造安装质量的影响 分离器的内壁表面应力求光滑分离器的内壁表面应力求光滑，不能有局部凸起，不能有局部凸起或凹坑，尤其是顺着颗粒运行方向上不应有局部或凹坑，尤其是顺着颗粒运行方向上不应有局部凸起，否则会产生局部旋涡并把颗粒重新扬起而凸起，否则会产生局部旋涡并把颗粒重新扬起而降低效率。降低效率。 分离器筒体的分离器筒体的内表面不圆度内表面不圆度应有较严格的限制，应有较严格的限制，否则作圆周运动的颗粒更容易与器壁产生碰撞弹否则作圆周运动的颗粒更容易与器壁产生碰撞弹跳，重新被带入上行的内旋流中而降低效率。跳，重新被带入上行的内旋流中

38、而降低效率。 排气管与分离器的筒体、锥体等都要力求同心排气管与分离器的筒体、锥体等都要力求同心，尤其要保证排气管下口与锥体排尘口之间必须同尤其要保证排气管下口与锥体排尘口之间必须同心，否则不稳定的内旋流就会偏离分离器的几何心，否则不稳定的内旋流就会偏离分离器的几何中心轴线，更容易形成摆尾现象造成二次扬尘。中心轴线，更容易形成摆尾现象造成二次扬尘。a. 直入切向进入式直入切向进入式 b. 蜗壳切向进入式蜗壳切向进入式 c. 轴向进入式轴向进入式n结构形式结构形式进气方式分进气方式分 切向进入式切向进入式 轴向进入式轴向进入式 n结构形式（续）结构形式（续）气流组织分气流组织分 回流式、直流式、平

39、旋式和旋流式回流式、直流式、平旋式和旋流式 多管旋风除尘器多管旋风除尘器 由多个相同构造形状和尺寸的小型旋风除尘器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的除（又叫旋风子）组合在一个壳体内并联使用的除尘器组尘器组 常见的多管除尘器有回流常见的多管除尘器有回流 式和直流式两种式和直流式两种 回流式多管旋风除尘器回流式多管旋风除尘器 n 旋风除尘器分类旋风除尘器分类 目前国内外常用的旋风除尘器种类很目前国内外常用的旋风除尘器种类很多多 ，按照结构型式及各部尺寸，按照结构型式及各部尺寸 的比例不的比例不 同，可分为同，可分为 以以下几类下几类 : n 基本型旋风

40、除尘器基本型旋风除尘器 n 螺旋型旋风除尘器螺旋型旋风除尘器 n 蜗旋型除尘器蜗旋型除尘器 圆筒型旋风除尘器圆筒型旋风除尘器 n 扩散型旋风除尘器扩散型旋风除尘器 n 旁路式旋风除尘器旁路式旋风除尘器 n 平面旋流旋风除尘器平面旋流旋风除尘器 (见图见图 6-10) n 龙卷风旋流除尘器龙卷风旋流除尘器 (见图见图6-11) n 斜置式旋风除尘器斜置式旋风除尘器n 组合式旋风除尘器组合式旋风除尘器 (见图见图6-12)等。等。n结构形式（续）结构形式（续）下排气旋风除尘器下排气旋风除尘器 布置简单，减小尺寸布置简单，减小尺寸 阻力小，效率较高阻力小，效率较高合并面上部分下部分两侧内外对切方式两侧内外对切方式的下排气旋风分离的下排气旋风分离器器下排气旋风分离器下排气旋风分离器方形下排气