除尘装置习题及答案

1、第六章除尘装置习题在298K的空气中NaOH飞沫用重力沉降室收集。沉降至大小为宽914cm,高457cm,长1219cm。空气的体积流速为1.2m3/s。计算能被100%捕集的最小雾滴直径。假设雾滴的比重为1.21。直径为1.09 Mm的单分散相气溶胶通过一重力沉降室，该沉降室宽 20cm,长50cm,共18层，层间距 0.124cm,气体流速是8.61L/min ,并观测到其操作效率为 64.9%。问需要设置多少层可能得到 80%的操作 效率。有一沉降室长7.0m,高12m,气速30cm/s,空气温度300K,尘粒密度2.5g/cm3,空气粘度0.067kg/(kg.h), 求该沉降室能10

2、0%捕集的最小粒径。气溶胶含有粒径为 0.63和0.83 Nm的粒子(质量分数相等)，以3.61L/min的流量通过多层沉降室。给 出下列数据，运用斯托克斯定律和坎宁汉校正系数计算沉降效率。L=50cm , P = 1.05g/cm W=20cm ,h=0.129cm , R =0.000182g/(cm.s) , n=19 层。6.5试确定旋风除尘器的分割直径和总效率，给定粉尘的粒径分布如下:平均粒径范围/Nm01155101020203030404050506060质里百分数/%32015201610637已知气体粘度为2X105,颗粒比重为2.9,旋风除尘器气体入口速度为15m/s,气体

3、在旋风除尘器内的有效旋转圈数为5次；旋风除尘器直径为 3m,入口宽度76cm。某旋风除尘器处理含有4.58g/m3灰尘的气流(2 =2.5M10,Pa S),其除尘总效率为 90%。粉尘分析试验得到下列结果。粒径范围/ Nm捕集粉尘的质量百分数/% g3i逸出粉尘的质量百分数/% g2i 1050.576.05101.412.910151.94.515202.12.120252.11.525302.00.730352.00.535402.00.440452.00.34584.01.11)作出分级效率曲线；2)确定分割粒径。某旋风除尘器的阻力系数为9.9,进口速度15m/s,试计算标准状态下的压

4、力损失。欲设计一个用于取样的旋风分离器，希望在入口气速为20m/s时，其空气动力学分割直径为iNm。1）估算该旋风分离器的筒体外径；2）估算通过该旋风分离器的气体流量。含尘气流用旋风除尘器净化，含尘粒子的粒径分布可用对数正态分布函数表示，且Dm=20Nm,仃=1.25。在实际操作条件下该旋风除尘器的分割直径为5 Nm ,试基于颗粒质量浓度计算该除尘器的总除尘效率。在气体压力下为1atm,温度为293K下运行的管式电除尘器。圆筒形集尘管直径为0.3m, L=2.0m ,气体流量0.075m3/s。若集尘板附近的平均场强 E=100kV/m ,粒径为1.0Nm的粉尘荷电量q=0.3X 10 15Q

5、, 计算该粉尘的驱进速度 w和电除尘效率。利用一高压电除尘器捕集烟气中的粉尘，已知该电除尘器由四块集尘板组成，板高和板长均为366cm,板间距24.4cm,烟气体积流量 2m3/s；操作压力为1atm,设粉尘粒子的驱进速度为12.2cm/s。试确定：1）当烟气的流速均匀分布时的除尘效率；2）当供入某一通道的烟气为烟气总量的50%,而其他两个各供入 25%时的除尘效率（参考图627）。6.12板间距为25cm的板式电除尘器的分割直径为0.9 Nm ,使用者希望总效率不小于98%,有关法规规定排气中含尘量不得超过 0.1g/m3。假定电除尘器入口处粉尘浓度为30g/m3,且粒径分布如下：质量百分比

6、范围/%02020404060608080100平均粒径/ Rm3.58.013.019.045.0并假定德意希方程的形式为 n =1 -edp,其中“捕集效率；K经验常数；d颗粒直径。试确定：1）该除尘器效率能否等于或大于 98%; 2）出口处烟气中尘浓度能否满足环保规定；3）能否满足使用者需要。某板式电除尘器的平均电场强度为3.4kV/cm ,烟气温度为423K ,电场中离子浓度为 108个/m3,离子质量为5X 10 26kg,粉尘在电场中的停留时间为5s。试计算：1）粒径为5 Nm的粉尘的饱和电荷值；2）粒径为0.2 Rm的粉尘的荷电量；3）计算上述两种粒径粉尘的驱进速度。假定：1）烟

7、气性质近似于空气；2）粉尘的相对介电系数为 1.5。6.14图6 49汇总了燃煤电厂用电除尘器的捕集性能。试计算有效驱进速度 We。对于煤的含硫量为1%、除尘效率为99.5%的情况,ILWAJUHU0. 00.1集气板面积/ (1 000 , mln) 图6-49：电除尘器捕集效率与比集尘板面积的关系电除尘器的集尘效率为 95%,某工程师推荐使用一种添加剂以降低集尘板上粉尘层的比电阻，预期可使电除尘器的有效驱进速度提高一倍。若工程师的推荐成立，试求使用该添加剂后电除尘器的集尘效率。烟气中含有三种粒径的粒子：10%、7tlm和3m,每种粒径粒子的质量浓度均占总浓度的1/3。假定粒子在电除尘器内的

8、驱进速度正比于粒径，电除尘器的总除尘效率为95%,试求这三种粒径粒子的分级除尘效率。对于粉尘颗粒在液滴上的捕集，一个近似的表达式为n =exp(0.018M /R0.6R2)。其中 M是碰撞数的平方根 M =久 ,R=dp/do,对于密度为 2g/cm3的粉尘，相对于液滴运动的初速度为30m/s,流体温度为297K ,试计算粒径为1) 10 m； 2) 50 m的粉尘在直径为 50、100、500 Nm的液滴上的捕集效率。一个文丘里洗涤器用来净化含尘气体。操作条件如下：L=1.36L/m3,喉管气速为 83m/s,粉尘密度为0.7g/cm3方程，烟气粘度为 2.23X 10-5Pa取校正系数0

9、.2,忽略Cc,计算除尘器效率。烟气中粉尘的粒 度分布如下：粒径/ Nm质里日分数/%20.050.0水以液气比12L/m3的速率进入文丘里管，喉管气速116m/s,气体粘度为1.845X 105Pa.s,颗粒密度为1.789g/cm3,平均粒径为1.2 Rm , f取0.22。求文丘里管洗涤器的压力损失 和穿透率。设计一个带有旋风分离器的文丘里洗涤器，用来处理锅炉在1atm和510.8K条件下排出的气流， 其流量为7.1m3/s,要求压降为152.4cmH2O,以达到要求的处理效率。估算洗涤器的尺寸。直径为2mm的雨滴以其终末沉降速度穿过300m厚的大气近地层，大气中含有粒径为 3 Nm的球

10、形颗粒，颗粒的质量浓度为 80 kg / m3 o1）每个雨滴下降过程中可以捕集多少颗粒？2）由于捕集这些颗粒，雨滴的质量增加了百分之几?以2.5mm/h的速率发生了大面积降雨，雨滴的平均直径为2mm,其捕集空气中的悬浮颗粒物的效率为0.1,若净化空气中90%的悬浮颗粒物，这场雨至少要持续多长时间？安装一个滤袋室处理被污染的气体，试估算某些布袋破裂时粉尘的出口浓度。已知系统的操作条件： 1atm, 288K,进口处浓度9.15g/m3,布袋破裂前的出口浓度 0.0458g/m3,被污染气体的体积流量14158m3/h,布袋室数为6,每室中的布袋数 100,布袋直径15cm,系统的压降1500P

11、a,破裂的布袋数为 2。某袋式除尘器在恒定的气流速度下运行30min。此期间处理烟气 70.8m3,系统的最初和最终的压降分别为40Pa和400Pa,假如在最终压力下过滤器再操作1小时，计算另外的气体处理量。利用清洁滤袋进行一次实验，以测定粉尘的渗透率，气流通过清洁滤袋的压力损失为250Pa, 300K的气体以1.8m/min的流速通过滤袋，滤饼密度 1.2g/cm3,总压力损失与沉积粉尘质量的关系如下。试确定 粉尘的渗透率（以 m2表示），假如滤袋面积为 100.0cm2。ip / Pa61266677490099010621152M/kg0.0020.0040.0100.020.0280.

12、0340.042除尘器系统的处理烟气量为10000m3/h,初始含尘浓度为6g/m3,拟采用逆气流反吹清灰袋式除尘器，选用涤纶绒布滤料，要求进入除尘器的气体温度不超过393K,除尘器压力损失不超过1200Pa,烟气性质近似于空气。试确定：1）过滤速度；2）粉尘负荷；3）除尘器压力损失；4）最大清灰周期；5）滤袋面积；6）滤袋的尺寸（直径和长度）和滤袋条数。6.27据报道美国原子能委员会曾运用27ZvsDpa率。P=exp（-2-）。其中:9Dc Jg ；2m深的沙滤床捕集细粒子，卡尔弗特建议用下式估算细粒子的穿透Z=在气流方向上床的长度；vs=气体的表面流速；D pa=细粒子的空气动力学直径；名=沙滤床的孔隙率；Dc=沙滤床的沙粒的直径；=气体的粘度。g1）若dpa=0.5 Nm , Dc=1.0mm , vs=6cm/s,8=0.3,试估算沙滤床的捕集效率；2）欲获得99.9%以上的捕集效率，床的厚度至少应多厚？3）推导该效率方程式。140g/m2时，试求:7号T妈麟口书粉尘负荷/g加76.28图650表明滤