第四章-通风排气中颗粒物的净化

通风排气中颗粒物的净化

第四章清洁的空气是人类赖以生存的最基本的环境要素，但是，在人类的许多生产过程中，都会散发大量粉尘，如果任意向大气排放，将污染大气，危害人民健康，影响工农业生产。因此对颗粒物的控制技术是我国大气污染治理的重点。为了保证室内外空气的清洁度，通风空调系统的进风和排风均需要净化处理，净化进风空气称为空气过滤；净化工业生产过程中排出的含尘气体称为工业除尘。这两类净化的基本原理是相同的，但采用的设备则各有不同。通风排气中颗粒物的净化4颗粒物的特性4.64.14.3

4.2

4.44.54.74.94.8除尘器效率和除尘机理重力沉降室和惯性除尘器进气净化用空气过滤器旋风除尘器电除尘器袋式除尘器湿式除尘器除尘器的选择块状物料破碎成细小的粉状微粒后，除了继续保持原有的主要物理化学性质外，还出现了许多新的特性，如爆炸性、荷电性等等。在这些特性中，与除尘技术关系密切的，有以下几个方面：4.1颗粒物的特性4.1.1密度单位体积颗粒物的质量称为颗粒物的密度，单位为kg/m3。颗粒物的密度一般分为容积密度和真密度。我们把自然堆积状态下单位体积粉尘的质量称为粉尘的容积密度。粉尘在密实无孔状态下的密度称为真密度。两种密度的应用场合有所不同，研究单个尘粒在空气中的运动规律时应采用真密度，计算灰斗体积或灰场面积时则应采用容积密度。空隙率——颗粒物颗粒间和内部空隙的体积与堆积总体积之比。

4.1.2粘附性颗粒物附着在固体表面上或尘粒相互附着的现象称为粘附性，颗粒物的粘附性是颗粒物与颗粒物之间或颗粒物与器壁之间的力的表现。这种力包括分子力、毛细粘附力及静电力等。颗粒物相互间的凝聚与颗粒物在器壁上的附着都与颗粒物的粘附性有关。颗粒物的粘附是一种常见现象，既有有利的一面，也有有害的一面。就气体除尘而言，许多除尘装置依赖于颗粒物的粘附性，尘粒间的粘附会使尘粒增大，有利于提高除尘效率。但在含尘气流管道和某些设备中，颗粒物与器壁间的粘附则会使除尘器或管道发生故障和堵塞。粘附性与颗粒物的形状、大小以及吸湿等状况有关。粒径细、吸湿性大的粉尘，其粘附性也强。4.1.3润湿性

颗粒物颗粒能否与液体相互附着或附着难易的性质称为颗粒物的润湿性。当尘粒与液体接触时，接触面能扩大而相互附着，就是能润湿；反之，接触面趋于缩小而不能附着，则是不能润湿。一般根据颗粒物被液体润湿的程度将颗粒物大致分为两类：容易被水润湿的亲水性颗粒物和难以被水润湿的疏水性颗粒物（或憎水性颗粒物）。湿润现象是分子力作用的一种表现，颗粒物的润湿性与液体的表面张力，尘粒与液体间粘附力有关。水滴内部与水滴表面间的分子引力为水的表面张力，当水的表面张力小于水与固体间的分子引力时，固体容易被湿润，反之，固体则不易被湿润。颗粒物润湿性还与相对运动速度有关。例如1μm以下尘粒很难被水润湿，这是因为细尘粒和水滴表面均附有一层气膜，只有在两者具有较高的相对速度的情况下，水滴冲破气膜才能相互附着凝并。图4.1

湿润接触角（θ）粉尘的湿润性是湿式防尘、除尘的依据。各种湿式除尘装置主要依靠粉尘与水的润湿作用捕集粉尘。

衡量湿润性的指标是湿润接触角（θ），如图4.1所示。当θ<50°时，表示湿润性好，为亲水性；当θ>90°时，湿润性差，属于憎水性。

润湿性与粉尘的种类、粒径、形状、生成条件、组分、温度、含水率、表面粗糙度及荷电性有关，还与液体的表面张力及尘粒与液体之间的粘附力和接触方式有关。粉尘的润湿性随压力增大而增大，随温度升高而下降。粉尘的润湿性是选择湿式除尘器的重要依据之一，亲水性粉尘被液体湿润后会发生凝聚，有利于粉尘从空气中分离，亲水性粉尘可以选用湿式除尘器，而憎水性粉尘则不宜采用湿式除尘器。但在亲水性粉尘中有的粉尘却是遇水硬结，称为水硬性粉尘，如水泥等，就不能采用湿式除尘器除尘。4.1.4粉尘的爆炸性能发生爆炸的粉尘称为可爆粉尘，如煤尘、亚麻粉尘、镁、铝粉尘等。粉尘爆炸能产生高温、高压，同时生成大量的有毒有害气体，对安全生产有极大的危害，应注意采取防爆、隔爆措施。粉尘的许多物理、化学性质实质上与其表面积有很大关系。粉尘的比表面积

比表面积：单位质量粉尘的总表面积称为比表面积（m2/kg）。比表面积与粒径成反比，粒径越小，比表面积越大。比表面积增大，强化了表面活性。它对粉尘的湿润、凝聚、附着以及燃烧和爆炸等性质都有明显的影响。

固体物料破碎后，总表面积大大增加，例如每边长1cm的立方体粉碎成每边长1μm的小粒子后，总表面积由6cm2增加到6m2，由于表面积增加，粉尘的化学活泼性大为加强。某些在堆积状态下不易燃烧的可燃物如糖、面粉、煤粉等，当它以粉末状悬浮于空气中时，与空气中的氧有了充分的接触机会，在一定的温度和浓度下，可能发生爆炸。能够引起爆炸的浓度范围叫作爆炸极限，能够引起爆炸的最高浓度叫作爆炸上限，最低的浓度叫作爆炸下限。低于爆炸浓度下限或高于爆炸浓度上限均无爆炸危险。此外，有些粉尘与水接触后会引起自燃或爆炸，如镁粉、碳化钙粉等；有些粉尘互相接触或混合后也会引起爆炸，如溴与磷、锌粉与镁粉等。由此可见，在设计除尘系统时，必须高度注意。4.1.5粉尘的荷电性悬浮于空气中的尘粒由于天然辐射、外界离子或电子的附着、尘粒间的摩擦等，都能使尘粒荷电。荷电性是指粉尘能被荷电的难易程度。在粉尘生成过程中也可能使其荷电。在这种状况下粉尘荷电的极性不稳定，荷电量也很小。因此，在电除尘器中，需要采用人工方法，使尘粒充分荷电。荷电量大小与粉尘的成分、粒径、质量、温度、湿度等有关。粉尘荷电对其凝聚与沉积有影响。图5.2粉尘的荷电性衡量粉尘荷电性的指标为比电阻，它反映粉尘的导电性能，是粉尘的重要特性之一，对电除尘器的运行具有重大影响。比电阻是指某种粉尘在横断面积为1cm2、厚度为1cm时所具有的电阻，是反映粉尘导电性的一个参数，它直接影响电除尘器的工作效果。粉尘比电阻受许多因素影响，如粉尘性质、粉尘层的孔隙率、粉尘的粒径、温度和湿度等，由实验方法确定。粉尘的比电阻对电除尘器有很大影响，是除尘的依据。比电阻在104～1011Ω·cm范围内，电除尘的效果较好。4.1.5粉尘的堆积角和滑动角堆积角(安息角、休止角、安置角)：粉尘从漏斗连续落下自然堆积形成的圆锥体母线与地面的夹角。滑动角：自然堆积在光滑平板上的粉尘随平板做倾斜运动时，粉尘开始发生滑动的平板倾角。粉尘的堆积角和滑动角都是由实验测得的，是设计除尘器灰斗或料仓锥角、除尘管道或输灰管道倾斜角以及计算灰渣场地的主要依据。许多粉尘的堆积角的平均值为35°～40°。粉尘的堆积角和滑动角是粉状物料特有的性质，是评价粉尘流动性的一个重要指标，它们与物料的种类、粉尘的粒径、含水率、尘粒形状、尘粒表面光滑程度、粉尘粘附性等因素有关。对于同一种粉尘，粒径大、接近球形、表面光滑、含水率低时，堆积角小。

磨损性:颗粒物流动过程中对器壁的冲刷程度.

硬度大、密度高、粒径大,带有棱角的颗粒物磨损性大.

磨损性与气流速度的2～3次方成正比,在高气流速度下,颗粒物对器壁的磨损显得更为严重.

为减少磨损,需选取适当的气流速度和壁厚.对磨损性大的颗粒物,最好在易于磨损部位,如管道弯头、旋风除尘器内壁采用耐磨材料作内衬,或采用铸石、铸铁等材料.4.1.6粉尘的磨损性4.1.7颗粒物的粒径及粒径分布颗粒物的粒径1.定义:表示颗粒物颗粒大小的代表性尺寸.用”dc”表示.

颗粒物的粒径对于球形尘粒来说,是指它的直径.2.由于颗粒物产生原因、方式各不相同,因而形状、大小各异,大多数是不规则的形状.所以有各种不同的粒径定义方法:(1)投影径:用显微镜观察得到的粒径.a.定向粒径:尘粒投影面上两平行切线间的距离.(不唯一)b.长轴粒径:不考虑方向的最长粒径.c.短轴粒径:不考虑方向的最短粒径.d.面积等分径:将颗粒物投影面积二等分的直线长度.(不唯一)(2)几何当量径:取与颗粒物的某一几何量(面积、体积等)相同的圆球形尘粒的直径.a.投影等面积径:与颗粒物的投影面积相同的某一圆面积的直径.b.等体积径:与颗粒物体积相同的某一圆球体的直径.(3)物理当量径:取与颗粒物的某一物理量相同时的圆球形尘粒的直径.a.阻力径

b.自由沉降径(斯托克斯粒径)

c.空气动力径颗粒物的粒径分布颗粒物的粒径分布是指某种颗粒物中，各种粒径的颗粒所占的比例，也称颗粒物的分散度。以颗粒物的质量所占的比例表示时称为质量分布。除尘技术中多采用质量分布。

颗粒物的分散度一般是根据测定得到的，但在测定时由于颗粒物的粒径有无穷多个，无论用什么方法都无法把各种粒径颗粒物的质量测出来。因此通常把颗粒物的粒径分成若干组，如0~5μm、5~10μm、

10~20μm、20~40μm等等。测出的每组质量与总质量的比值就是该组的分散度。例：设某粉尘样品中某一粒径范围的粉尘质量为克，粉尘的总质量为克，则该粒径范围粉尘的分散度为

=

且式中——第i种粒径粉尘的分散度，%。

在某一粒径间隔Δdc内尘粒所占的质量百分数也称为尘粒的频率分布。

表示方法:表格法、图形法、函数法

相对频率分布:

累计质量百分数:

分布函数:正态分布、对数正态分布、对数概率纸

4.2除尘器分类、机理和性能指标4.2.1除尘器的除尘机理工程上常用的各种除尘器往往不是简单地依靠某一种除尘机理来完成除尘过程，而是综合运用几种除尘机理来实现除尘过程的。目前常用除尘器的除尘机理主要有以下几个方面：4.2.1.1重力作用气流中的尘粒可以依靠重力自然沉降，从气流中进行分离，由于尘粒的沉降速度一般较小，这个机理只适用于粗大的尘粒。4.2.1.2离心力作用含尘气流作圆周运动时，由于惯性离心力的作用，尘粒和气流会产生相对运动，使尘粒从气流中分离。它是旋风除尘器工作的主要机理。4.2.1.3惯性碰撞作用含尘气流在运动过程中遇到物体的阻挡时，气流要改变方向进行绕流，细小的尘粒会随气流一起流动，而粗大的尘粒具有较大的惯性，它会脱离流线，保持自身的惯性运动，这样尘粒就和物体发生了碰撞（如图5.3所示），这种现象称为惯性碰撞。惯性碰撞是过滤式除尘器、湿式除尘器和惯性除尘器的主要除尘机理。4.2.1.4接触阻留作用细小的尘粒随气流一起绕流时，如果流线紧靠物体（纤维或液滴）表面，有些尘粒因与物体发生接触而被阻留，这种现象称为接触阻留。另外当尘粒尺寸大于纤维网眼而被阻留时，这种现象称为筛滤作用。粗孔或中孔的泡沫塑料过滤器主要依靠筛滤作用进行除尘。图5.3惯性碰撞除尘机理示意图

4.2.1.5扩散作用小于1的微小粒子在气体分子撞击下，像气体分子一样作布朗运动。如果尘粒在运动过程中和物体表面接触，就会从气流中分离，这个机理称为扩散。对于≤0.3的尘粒，这是一个很重要的机理。从湿式除尘器和袋式除尘器的分级效率曲线可以发现，当左右时，除尘器效率最低。这是因为在＞0.3时，扩散作用还不明显，而惯性作用是随的减小而减小的；当≤0.3时，惯性已不起作用，主要依靠扩散，布朗运动是随粒径的减小而加强的。图5.4某袋式除尘器分级效率曲线4.2.1.6静电力作用悬浮在气流中的尘粒，如果带有一定的电荷，可以通过异性电荷产生的静电力使它从气流中分离。由于自然状态下尘粒的荷电量很小，因此要得到较好的除尘效果，必须设置专门的高压电场，使所有的尘粒都充分荷电。4.2.1.7凝聚作用凝聚作用不是一种直接的除尘机理。通过超声波、蒸汽凝结、加湿等凝聚作用，可以使微小的粒子凝聚性增大，然后再用一般的除尘方法去除。4.2.2除尘器的分类4.2.2.1不同机理分类根据除尘器主要除尘机理的不同，可以分为：（1）重力除尘，如重力沉降室；（2）惯性除尘，如惯性除尘器；（3）离心力除尘，如旋风除尘器；（4）过滤除尘，如袋式除尘器、尘粒层除尘器、纤维过滤器；（5）洗涤除尘，如自激式除尘器、卧式旋风水膜除尘器；（6）静电除尘，如电除尘器。4.2.2.2不同净化程度分类根据气体净化程度的不同，可以分为：（1）粗净化，主要用于除掉粗大的尘粒，一般用作多级除尘的第一级。（2）中净化，主要用于通风除尘系统，要求净化后的空气含尘浓度不超过100～200mg/m3。（3）细净化，主要用于通风空调系统的进风系统和再循环系统，要求净化后的空气含尘浓度不超过1～2mg/m3。（4）超净化，主要用于除掉1以下的细小尘粒，适用于清洁度要求较高的洁净房间，视工艺要求而定。

4.2.3除尘器的性能指标除尘装置性能用技术指标和经济指标来评价。技术指标主要有处理能力、净化效率和压力损失等；经济指标主要有设备费、运行费和占地面积等。此外，还应考虑装置的安装、操作、检修的难易等因素。4.2.3.1除尘器的处理能力除尘装置的处理能力是指除尘装置在单位时间内所能处理的含尘气体的流量，一般以体积流量L(m3/h或m3/s)表示。该数值由产品样本直接给出。4.2.3.2除尘器的除尘效率除尘器效率是评价除尘器性能的重要指标之一，是指除尘器从气流中捕集粉尘的能力，可定义为被捕集的粉尘量与进入装置的总粉尘量之比。（1）全效率含尘气体通过除尘器时所捕集的粉尘量占进入除尘器的粉尘总量的百分数称为除尘器全效率，以η表示。

式中——进入除尘器的粉尘量，g/s；

——从除尘器排出的粉尘量，g/s；

——除尘器所捕集的粉尘量，g/s。如果除尘器结构严密，没有漏风，上式可以改写为(4.5)图4.5全效率式中——处理空气量，m3/s；

——进口空气含尘浓度，g/m3；

——出口空气含尘浓度，g/m3。式(5.3)要通过称重求得全效率，称为质量法。用这种方法测出的结果比较准确，主要用于实验室。在现场测定除尘器效率时，通常先同时测出除尘器前后的空气含尘浓度，再按式（5.4）求得全效率，这种方法称为浓度法。（2）除尘器多级串联运行时的总除尘效率

在实际工程中，为了提高除尘效率，有时需要把两种或多种不同型式的除尘器串联起来使用，形成两级或多级除尘系统。两个除尘器串联时的总除尘效率为式中——第一级除尘器效率；

——第二级除尘器效率。个除尘器串联时的总除尘效率为（5.11）图5.6总除尘效率（3）分级效率对同一种粉尘来说，除尘器全效率的高低，往往与处理粉尘的粒径大小有很大的关系，要正确评价除尘器的除尘效果，必须按粒径大小标定除尘器效率，这种效率称为分级效率。除尘器的分级效率是除尘器除下的某一粒径范围粉尘的质量与进入除尘器的该粒径范围粉尘总质量的比值，以表示。除尘器的分级效率是评定除尘器除尘效果高低的重要指标。对于一种粉尘，粒径越大，分级效率越高。分级效率和全效率的关系：大多数除尘器的分级效率可用下列经验公式表示：常表示为：式中——粉尘的分散度，%。（4）穿透率所谓穿透率是指未被捕集的粉尘量占进入除尘器的粉尘总量的百分数，通常用P表示。

除尘器全效率和穿透率都是评价除尘器除尘效率高低的指标，两者分别从正反两方面进行评价除尘器的除尘效果，但是当除尘效率很接近，采用穿透率更能具有说服力。

4.2.3.3除尘器的压力损失除尘器的压力损失是代表除尘装置能耗大小的技术经济指标，是指装置的进口和出口气流的全风压之差。除尘装置压力损失的大小，不仅取决于除尘装置的种类和结构型式，还与处理气体流量大小有关。通常压力损失与除尘装置进口气流的动压成正比，即（5.12）式中——压力损失，Pa；

——压损系数，即局部阻力系数，由实验测得；

——进口气流速度，m/s；

——含尘气体密度，kg/m3。4.3重力除尘器（重力沉降室）和惯性除尘器4.3.1重力除尘器

工作原理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，它的结构如图所示。含尘气流进入重力沉降室后，由于突然扩大了流动截面积，气流速度迅速下降，此时气流处于层流状态或接近层流状态下运动，使较重尘粒在重力作用下缓慢向灰斗沉降。重力沉降室重力除尘器的设计计算重力沉降室的设计计算以如下假定为基础：通过沉降室断面的水平气流速度分布是均匀的，并呈层流状态；在沉降室入口断面上粉尘分布是均匀的；在气流流动方向上，尘粒和气流具有同一速度；粉尘是以沉降速度（沉降速度是指尘粒下落时所能达到的最大速度）在重力沉降室内下降。气流在重力沉降室内的停留时间为

s式中——沉降室长度，m；

——气流运动速度，m/s。沉降速度为的尘粒从除尘器顶部降落到底部所需要的时间为

s（5.14）式中——沉降室高度，m。要把沉降速度为的尘粒在重力沉降室内全部除掉，必须满足≥，即≥（5.15）重力沉降室能100%捕集的最小粒径为:重力沉降室长度≥m(5.16)重力沉降室宽度m(5.17)式中——处理空气量，m3/s。根据上述计算可知，重力沉降室应该是一个扁长形的长方体结构，有利于除尘。重力沉降室内的气流速度要根据尘粒的密度和粒径确定，一般为0.3～2m/s。设计新的重力沉降室时，应先根据计算出捕集尘粒的沉降速度，然后假设沉降室内的气流速度和沉降室的高度（或宽度），再求得沉降室的长度和宽度（或高度）。在具体设计沉降室时，应注意：①气流速度尽可能低，以保持接近层流状态；②为保证横断面上气流分布均匀，一般将进气管设计成渐扩形，若受场地限制，可装设导流板、扩散板等；③净化高温烟气时，由于热压作用，排气口以下的空间可能气流减弱，从而降低了容积利用率和除尘效率，此时，进出口位置应低些；④高度H应根据实际情况确定，但应尽量小些。重力沉降室具有结构简单，造价低，压力损失小（一般约为50～150Pa），维修管理容易等优点，一般作为第一级或预处理设备。其主要缺点是体积庞大，除尘效率低（一般约为40%～70%），清灰麻烦。因此主要用以净化密度大、尘粒粗的粉尘，特别是磨损性很强的粉尘，能有效捕集50以上尘粒，但不宜捕集20以下尘粒。4.3.2惯性除尘器惯性除尘器是指含尘气流冲击在挡板上，使气流方向发生急剧转变，利用尘粒本身的惯性力作用使其与气流分离，并与挡板发生碰撞而被捕集的装置，是低效除尘器。惯性除尘器的工作原理

如图5.8所示，是含尘气流冲击在两块挡板上时的分离机理。当气流冲击到挡板时，惯性大的粗尘粒（）首先被分离，被气流带走的尘粒（，且＜），由于挡板使气流转向，借助离心力作用也被分离。若设该点气流的旋转半径为，切向速度为，则尘粒所受离心力与成正比。显然回旋气流的曲率半径愈小，愈能分离细小的粒子。这种惯性除尘器，除了借助惯性力的作用外，还利用了离心力和重力作用。图5.8惯性除尘器分离机理示意图惯性除尘器的形式惯性除尘器结构型式多种多样，主要分为碰撞式和反转式两类。碰撞式惯性除尘器是以气流中粒子冲击挡板而捕集较为粗大粒径粉尘的除尘装置，也称为冲击式惯性除尘器。当含尘气流流经挡板时，尘粒借助惯性力作用撞击在挡板上，失去动能后的尘粒在重力作用下沿挡板下落，进入灰斗。挡板可以是单级，也可以是多级，如图5.9所示。多级挡板交错布置，一般可设置3～5排。实际应用多采用多级挡板，目的是增加撞击机会，提高除尘效率。这类除尘器阻力较小，一般在100Pa以内。尽管使用多级挡板，但除尘效率也只能达到55%～75%。图5.9碰撞式惯性除尘器（a）单级碰撞型；（b）多级碰撞型图5.10反转式惯性除尘器（a）弯管型；（b）百叶窗型；（c）多层隔板塔型

反转式惯性除尘器是通过改变气流流向而捕集较细粒径粉尘的除尘装置，也称为气流折转式惯性除尘器。反转式惯性除尘器分为弯管型、百叶窗型和多层隔板塔型三种，如图5.10所示。惯性除尘器的结构简单，阻力损失较小，常适用于一级除尘或作为高效除尘器的前级除尘，其压力损失因结构形式的不同而差异较大，主要适用于捕集粒径10～20以上的金属或矿物性粉尘，对粘结性和纤维性粉尘，因容易堵塞，故不宜采用。一般惯性除尘器的气流速度愈高，气流方向转变角度愈大，转变次数愈多，除尘效率愈高，同时压力损失也愈大。4.4旋风除尘器

旋风除尘器是利用气流旋转过程中产生的离心力作用，使尘粒从气流中分离的装置。其优点有：①结构简单，造价低；②无运动部件，操作维护方便；③耐高温、高压，可用各种材料制造；④压力损失中等，动力消耗不大，除尘效率较高等。工程应用中，一般用来捕集5～15的粉尘，作为多级除尘中的第一级。4.4.1旋风除尘器的结构和工作原理普通旋风除尘器是由进气管、筒体、锥体和排气管等组成，如图5.11所示。含尘气流由切线方向进口进入除尘器，沿外壁由上向下作螺旋形旋转运动，称为外涡旋；外涡旋到达锥体底部后，转而向上，沿轴心向上作旋转运动，称为内涡旋；最后经排气管排出。外涡旋和内涡旋的旋转方向相同，轴向运动方向相反。气流作旋转运动时，受惯性离心力推动作用，尘粒向外移动，到达外壁面后在气流和重力共同作用下，落入灰斗。

4.4.1.1气流与尘粒的运动图5.11风除尘器示意图4.4.1.2切向速度切向速度是决定气流合速度的主要速度分量，也是决定气流中质点离心力和尘粒捕集效率的主要因素。如图5.12所示，是某一断面的速度分布和压力分布。可以看出，外涡旋切向速度随半径减小而增加，反比于旋转半径的次方，最大值位于内外涡旋交界面，该交界面的半径（为排气管的直径）。内涡旋切向速度随半径的减小而减小，正比于旋转半径，比例常数等于气流的旋转角速度。4.4.1.3径向速度外涡旋径向速度是向心的，内涡旋径向速度是向外的。气流切向分速度和径向分速度对尘粒的分离起着相反的影响，前者产生惯性离心力，使尘粒向外径向运动，后者造成尘粒向心径向运动。图5.12旋风除尘器内涡旋气流切向速度与压力分布4.4.1.4轴向速度轴向速度视内、外涡旋而定，外涡旋向下，内涡旋向上。4.4.1.5压力分布从气流运动三个速度分量分析，可以看出旋风除尘器内压力分布。轴向各断面的速度分布差别较小，因此轴向压力变化也较小；切向速度在径向变化很大，因此径向全压和静压变化均很大，由外壁向轴心逐渐降低，轴心部分静压为负值。研究表明，即使在正压下运行，轴心处也是处于负压状态，该负压一直延伸至灰斗。因此，旋风除尘器下部如果不保持严密，会把已经分离的粉尘重新卷入到内涡旋中。4.4.2旋风除尘器的计算筛分理论除尘效率的分析4.4.3除尘器阻力旋风除尘器的压力损失是评价旋风除尘器性能的一个主要指标。压力损失是用气体通过旋风除尘器的总能量消耗表述，亦称压力降，一般约1～2。压力降由气流入口、出口和涡旋流场三部分组成，以涡旋流场能耗为主。压力降与除尘器结构型式和运行条件等因素有关，其数值难以通过理论计算精确得到。根据实验，压力降与进口气流速度的平方成正比关系，即（5.18）式中——压损系数，即局部阻力系数,可参考产品样本资料或通过实测求得；

——气流的入口速度，m/s；

——气体的密度，kg/m3。4.4.4影响旋风除尘器性能的因素4.4.4.1进口速度进口速度对除尘效率和压力降具有重大影响。除尘效率和压力降都随增大而提高，但若进口速度过大，不仅使压力降急剧加大，而且还会加剧返混，导致除尘效率下降。因此，从技术、经济两个方面综合考虑，进口风速一般控制在12～25m/s，但不应低于10m/s，以防进气管积尘。4.4.4.2结构比例尺寸旋风除尘器各部件均有一定的尺寸比例，比例尺寸变化影响除尘效率和压力降等。在结构上，影响性能的因素有筒体直径、排气管直径、筒体和锥体高度及除尘器底部的严密性等。（1）筒体直径D

在相同转速下，筒体直径越小，尘粒受到的离心力越大，除尘效率越高。但筒体直径越小，处理风量也越少，并且筒体直径过小还会引起粉尘堵塞。在需要处理大风量时，可采用同型号旋风除尘器并联组合运行，或采用多管型旋风除尘器。（2）排气管直径Dp

减小排气管直径可以减小内涡旋直径，有利于提高除尘效率，但减小排气管直径会加大出口阻力，一般取DP=(0.5~0.6)D。（3）筒体和锥体高度由于在外涡旋内有气流的向心运动，外涡旋在下降时，气流会不断流入内涡旋，不一定能达到除尘器底部。因此，筒体和锥体的总高度过大，对除尘效率影响不大，反而使阻力增加。实践证明，筒体和锥体的总高度以不大于5倍筒体直径为宜。4.4.4.3除尘器底部的严密性由于旋风式除尘器底部总是处于负压状态，如果不严密，会造成返混现象，使除尘效率显著下降。因此在不漏风的情况下，进行正常排尘是保证正常运行的重要条件。对间歇工作的除尘器，可在排尘口下设置固定灰斗，定期排放；对收尘量大且连续工作的除尘器，可设置双翻板式或回转式锁气室，如图5.13所示。图5.13锁气室（a）双翻板式；（b）回转式优点:结构简单,没有运动部件,维护管理方便;

可以适应多种操作条件,既能耐高温,又能耐高压,可以耐磨、耐酸;效率比较高,

对于10μm左右的颗粒物,效率可达90%左右。缺点:对微细颗粒物的效率不高,单个旋风除尘器的处理风量有一定的局限性。4.4.5旋风除尘器的特点4.5袋式除尘器

袋式除尘器是一种干式高效除尘器，利用纤维织物的过滤作用进行除尘。对于1.0的粉尘，效率高达98%～99%。滤袋通常做成圆柱形（直径为125～500mm），有时也做成扁长方形，滤袋长度一般为2m左右。袋式除尘器的除尘效率高，且性能稳定可靠、操作简单，因而应用广泛。4.5.1袋式除尘器的工作原理常用滤料由棉、毛、人造纤维等加工而成，滤料本身网孔较大，一般为20～50，表面起绒的滤料约为5~10，新用滤料的除尘效率不高，对于1的尘粒除尘效率只有40%左右,如图5.19所示。含尘气体通过滤料时，粉尘因筛滤、截留、惯性碰幢、静电、扩散和重力沉降等作用，逐渐深入滤料内部，使纤维间空间逐渐减小，最终形成附着在滤料表面的粉尘层（称为初层）。图5.20机械振动袋式除尘器粉尘初层形成后，成为袋式除尘器的主要过滤层，使过滤效率剧增，而滤布只是起着形成粉尘初层和支撑它的骨架作用，如图5.18所示。但随着粉尘在滤袋上积聚，滤袋两侧压力差增大，会把有些已附在滤料上的细小粉尘挤压过去，使除尘效率下降。另外，若除尘器阻力过高，会使除尘系统处理气体量显著下降，影响生产系统的排风效果，因此除尘器阻力达到一定数值后，要及时清灰。图5.18滤料的过滤作用图5.19某袋式除尘器分级效率曲线

4.5.2袋式除尘器的阻力袋式除尘器阻力与除尘器结构、滤袋布置、粉尘层特性、清灰方法、过滤风速、粉尘浓度等因素有关。可作定性分析袋式除尘器阻力为

Pa（5.20）式中——除尘器结构阻力，Pa；

——滤料本身的阻力，Pa；

——粉尘层阻力，Pa。通常袋式除尘器阻力由产品样本给出。袋式除尘器的滤料袋式除尘器的滤料应满足以下几个要素:1.容尘量应较大,清灰后能保留完好的初尘层,使之能以较高的效率除去较细的颗粒物;2.在均匀容尘状态下透气性要好,阻力要低;3.抗折、耐磨、耐温和耐腐蚀性能要好,机械强度要高,性能要稳定;4.吸湿性小,易于清除沉积在除尘层上的颗粒物;5.使用寿命长,造价低廉,4.5.3袋式除尘器清灰方式清灰是袋式除尘器运行中十分重要的一环，实际上许多袋式除尘器是按清灰方式命名和分类的。最早的清灰方式是振动滤料以便使沉积的粉尘脱落，称为机械振动式清灰，如图5.20所示。另外两种是利用气流把沉积粉尘吹走，即用低压气流反吹或用压缩空气喷吹，分别称为逆气流清灰和脉冲喷吹清灰。此外，还有一些其他清灰方式，对于难以清除的粉尘．也有同时并用两种清灰方法的。图5.20机械振动袋式除尘器1简易清灰简易清灰是借助滤料表面粉尘的自重和风机的启动和停止，使滤袋变形，粉尘自行脱落而清灰，有时还需要辅以人工敲打和抖动滤袋的方法使清灰效果达到最佳。如图5.21所示，是两种简易清灰袋式除尘器结构示意图，该袋式除尘器不适宜净化含尘浓度过高的气体。这种袋式除尘器结构简单、投资省、易上马，但体积庞大、操作条件差，目前已较少使用。图5.21简易清灰袋式除尘器（a）上进气内滤式；（b）下进气内滤式2机械振动清灰机械振动清灰方式常用三种：①水平振动，即滤袋沿水平方向摆动；②垂直振动，即滤袋沿垂直方向振动；③扭曲振动，即靠机械转动定期将滤袋扭转一定的角度，使沉积于滤袋的粉尘层破碎而落入灰斗。机械振动清灰，能及时清除附着在滤袋上的尘粒，工作性能稳定、清灰效果较好，耗能低。过滤风速一般取1.0～2.0m/min，压力损失约为800～1200Pa。但由于机械作用，滤袋寿命较短，滤袋检漏、维修和更换工作量大。3逆气流清灰逆气流清灰是指清灰时的气流与过滤时气流方向相反。如图5.22所示，是逆气流清灰袋式除尘器简单结构示意图。清灰时，关闭含尘气流，开启逆气流反吹风，使滤袋变形，沉积在滤袋内表面（或外表面）的粉尘层被破坏而脱落入灰斗。该种袋式除尘器系统常采用标准化设计，多滤袋室组合使用，用于连续工艺过程，特别适用于粉尘粘性小及采用玻璃纤维滤袋的情况。逆气流吹风清灰袋式除尘器的过滤速度一般取0.5m/s左右为宜。逆气流吸风清灰袋式除尘器的过滤速度通常取0.4~0.5m/min，最大不超过1.0m/min。气环反吹清灰袋式除尘器的过滤速度一般取4~5m/min，滤尘效率达99%以上，压力损失为1000～1200Pa。图5.22逆气流清灰袋式除尘器4脉冲喷吹清灰袋式除尘器

脉冲清灰也包括逆流反吹过程。这种清灰方法是利用500~600Pa的压缩空气反吹，产生强度较大的清灰效果。压缩空气的脉冲产生冲击波，使滤袋振动，导致积附在滤袋上的粉尘层脱落。这种清灰方式有可能使滤袋清灰过度，继而使粉尘通过率上升，因此必须选择适当压力的压缩空气和适当的脉冲持续时间。脉冲清灰的控制参数为脉冲压力、频率、脉冲持续时间和清灰次序。如图5.23所示，是脉冲喷吹清灰袋式陈尘器结构示意图，这种高效除尘器，净化效率高，过滤负荷高，滤袋磨损较轻，使用寿命较长，运行安全可靠，应用越来越广泛。但耗电量较大，对高浓度、含湿量较大的含尘气体的除尘效果较差。图5.23脉冲喷吹清灰袋式除尘器

1-进气口；2-控制仪；3-滤袋；4-滤架；5-气包；6-排气阀；7-脉冲阀；8-喷吹管；9-净箱；10-净气出口；11-文氏管；12-检修口；13-U形压力计；14-灰斗；15-卸尘阀

5回转反吹扁袋式除尘器

如图5.24所示，为其结构示意图。这种除尘器采用圆筒外壳，梯形扁袋沿圆筒呈辐射状布置，反吹风管由轴心向上与悬臂管连接，悬臂管下面正对滤袋导口设有吹风口，悬臂管由专用马达及减速机带动旋转。回转反吹扁袋式除尘器在相同过滤面积的条件下占用的空间体积小，可提高单位体积的过滤面积。扁形滤袋性能好，寿命长，清灰自动化且效果好，运行安全可靠，维修方便。过滤风速一般取1.0~1.5m/min，粘性小的粗尘粒可取2.0～2.5m/min，，净化效率一般可达99%以上。

图5.24回转反吹扁袋式除尘器1-悬臂风管；2-滤袋；3-灰斗；4-反吹风机；5-反吹风口；5-花板；7-反吹风管。6联合清灰袋式除尘器这种除尘器是将上面介绍的两个或三个不同类型的除尘器有机地连接起来，已达到最佳净化效率。联合清灰袋式除尘器的清灰时间约为30～50s，时间间隔约为3～8min，过滤风速一般取2～3m/min，压力损失为800～1000Pa，，清灰效果好，净化效率约为98%左右。1袋式除尘器的滤料选择滤料是组成袋式除尘器的核心部分，其性能对袋式除尘器操作有很大影响，选择滤料时必须考虑含尘气体的特征。性能良好的滤料应具有容尘量大、吸湿性小、效率高、阻力低、使用寿命长，且耐温、耐磨、耐腐蚀、机械强度高等优点。4.5.4袋式除尘器的应用和选择滤料特性除与纤维本身的性质有关外，还与滤料表面结构有很大关系。表面光滑的滤料容尘量小，清灰方便，适用于含尘浓度低，粘性大的粉尘，此时采用的过滤速度不宜过高。表面起毛（绒）的滤料容尘量大，粉尘能深入滤料内部，可以采用较高的过滤速度，但清灰周期短。袋式除尘器的滤料种类较多。按滤料材质分，有天然纤维、无机纤维和合成纤维等；按滤料结构分，有滤布和毛毡两类。棉毛织物属天然纤维，价格较低，适用于净化没有腐蚀性、温度在300～350K以下的含尘气体。无机纤维滤料主要指玻璃纤维滤料，具有过滤性能好、阻力低、化学稳定性好、价格便宜等优点。用硅酮树脂处理玻璃纤维滤料能提高其耐磨性、疏水性和柔软性，还可使其表而光滑，易于清灰，可在523K下长期使用，但玻璃纤维较脆，使用上有一定的局限性。2袋式除尘器的结构型式袋式除尘器的结构形式多种多样。①按滤袋的形状可分为圆筒形和扁形。圆筒形滤袋应用最广，它受力均匀，连接简单，成批换袋容易。扁袋除尘器和圆袋除尘器相比，在同样体积内可多布置20%～40%过滤面积的布袋，占地面积较小，结构紧凑，但清灰维修困难，应用较少。②按进气方式可分为上进气和下进气。上进气时，过滤性能较好，但除尘器高度增加，且滤袋安装复杂。下进气时，滤袋磨损小，但清灰效率降低，阻力增加，然而设计合理、构造简单、造价便宜，较多使用。③按含尘气流进入滤袋的方向可分为内滤式和外滤式两种。内滤式时，含尘气流进入滤袋内部，净化气体通过滤袋逸向袋外。外滤式时，粉尘阻留于滤袋外表面，净化气体由滤袋内部排出。④按清灰方式的不同可分为简易清灰袋式除尘器、机械振动清灰袋式除尘器、逆气流清灰袋式除尘器、气环反吹清灰袋式除尘器、脉冲喷吹清灰袋式除尘器、脉冲顺喷喷射袋式除尘器及联合清灰袋式除尘器。3袋式除尘器的应用袋式除尘器是一种高效除尘器，应用广泛。它比电除尘器结构简单、投资省、运行稳定，还可以回收高比电阻粉尘；与文丘里洗涤器相比，动力消耗小，回收的干粉尘便于综合利用。因此对于微细的干燥粉尘，采用袋式除尘器捕集是适宜的，但不适于净化有爆炸危险或带有火花的含尘气体。使用时应注意以下问题：（1）由于滤料使用温度的限制，处理高温烟气时，必须冷却到滤料可能承受的温度。（2）处理高温、高湿气体时，为防止水蒸气在滤袋上凝结，应对管道及除尘器保温，必要时还可以进行加热。（3）不能用于带有火花的烟气。（4）处理含尘浓度高的气体，为减轻袋式除尘器负担，最好采用两级除尘，用低效除尘器进行预处理。4.6湿式除尘器

湿式除尘器是通过含尘气体与液滴或液膜的接触使尘粒从气流中分离的。其优点是结构简单，投资低，占地面积小，除尘效率高，能同时进行有害气体的净化，适宜处理有爆炸危险或同时含有多种有害物的气体。其缺点是有用物料不能干法回收，泥浆需要处理，有时要设置专门的废水处理设备；高温烟气洗涤后，温度下降，会影响烟气在大气的扩散。4.6.1湿式除尘器的除尘机理除尘机理主要有：（1）通过惯性碰撞、接触阻留，尘粒与液滴、液膜发生接触，使尘粒加湿、增重、凝聚;（2）细小尘粒通过扩散与液滴、液膜接触；（3）由于烟气增湿，尘粒的凝聚性增加；（4）高温烟气中的水蒸气冷却凝结时，要以尘粒为凝结核，形成一层液膜包围在尘粒表面，增强了粉尘的凝聚性，能改善疏水性粉尘的可湿性。粒径为1～5的粉尘主要利用第一个机理，粒径在1以下的粉尘主要利用后三种机理。4.6.2湿式除尘器的类型湿式除尘器种类很多，按照气液接触方式，分为两大类：（1）尘粒随气流一起冲入液体内部，尘粒加湿后被液体捕集，其作用是液体洗涤含尘气体。属于这类的湿式除尘器有自激式除尘器、卧式旋风水膜除尘器、泡沫塔除尘器。（2）用各种方式向气流中喷入水雾，使尘粒与液滴、液膜发生碰撞。属于这类的湿式除尘器有文丘里除尘器、喷淋塔除尘器等。1自激式除尘器自激式除尘器内先要贮存一定量的水，它利用气流与液面的高速接触，激起大量水滴，使尘粒从气流中分离，水浴除尘器、冲激式除尘器等属于这种类型。（1）水浴除尘器

如图5.25所示，是水浴除尘器示意图，含尘空气以8～12m/s的速度从喷头高速喷出，冲入液体中，激起大量的泡沫和水滴。粗大的尘粒直接在水池内沉降，细小的尘粒在上部空间和水滴碰撞后，由于凝聚、增重而捕集。除尘效率一般为80%～95%，喷头埋水深度，阻力约为400～700Pa。可在现场用砖或钢筋混凝土构筑，适合中小型工厂采用，其缺点是泥浆清理比较困难。图5.25水浴除尘器（a）除尘器；（b）喷头1-挡水板；2-进气管；3-排气管；4-喷头；5-溢流管（2）冲激式除尘器

如图5.26所示，是冲激式除尘器示意图，含尘气体进入除尘器后转弯向下，冲激在液面上，部分粗大的尘粒直接沉降在泥浆内。随后含尘气体高速通过S型通道，激起大量水滴，使粉尘与水滴充分接触。下部装有刮板运输机自动刮泥浆，也可以人工定期排放。在正常情况下，阻力为1500Pa左右，对5的粉尘，效率为93%，处理风量在20%范围内变化时，对除尘效率几乎没有影响，且具有结构紧凑、占地面积小、维护管理简单等特点。但洗涤废水直接排放，会造成水系污染，目前大都采用循环水，也称为水内循环的湿式除尘器。其缺点是，与其它的湿式除尘器相比，金属消耗量大，阻力较高，价格较贵。图5.26冲激式除尘器1-含尘气体进口；2-净化气体出口；3-挡水板；4-溢流箱；5-溢流口；5-泥浆斗；7-刮板运输机；8-S型通道2卧式旋风水膜除尘器

如图5.27所示，是卧式旋风水膜除尘器示意图，它由横卧外筒和内筒构成，内外筒之间设有导流叶片。含尘气体由一端沿切线方向进入，沿导流片旋转运动，在气流带动下液体在外壁形成水膜，同时产生大量水滴。尘粒在惯性离心力作用下向外壁移动，到达壁面后被水膜捕集，部分尘粒与液滴发生碰撞而被捕集。气体连续流经几个螺旋形通道，绝大部分尘粒分离下来。当供水比较稳定，风量变化范围一定，有自动调节作用，水位能自动保持平衡。为了出口气液分离，小型除尘器采用重力脱水，大型除尘器用挡板或旋风脱水。图5.27卧式旋风水膜除尘器1-外筒；2-螺旋导流片；3-内筒；4-灰斗；5-溢流筒；5-檐式挡水板3立式旋风水膜除尘器

如图5.28所示，是立式旋风水膜除尘器示意图，进口气流沿切线方向进入除尘器，水在上部由喷嘴沿切线方向喷出，筒体内壁形成液膜，粉尘在离心力作用下被甩到筒壁，与液膜接触而被捕集，通常可达90%～95%。除尘器筒体内壁形成稳定、均匀水膜是保证正常工作的必要条件。为此必须要求：①均匀布置喷嘴，间距不宜过大，一般约为300～400mm；②入口气流速度不能太高，通常为15～22m/s；③保持供水压力稳定，一般要求为30～50kPa，最好能设置恒压水箱；④筒体内表面要求平整光滑，不允许有凸凹不平及突出的焊缝等。图5.28立式旋风水膜除尘器

4文氏管除尘器

如图5.29所示，是典型的文氏管除尘器示意图，主要由三部分组成：引水装置（喷雾器）、文氏管、及脱水器，分别在其中实现雾化、凝聚和除尘三个过程。含尘气体由风管1进入渐缩管2，气流速度逐渐增加，静压降低。在喉部3中，气流速度达到最高。由于高速气流的冲击，使喷嘴7喷出的水滴进一步雾化。在喉管中气液两相充分混合，尘粒与水滴不断碰撞凝聚，成为更大的尘粒。在渐扩管4气流速度逐渐降低，静压增高。最后含尘气流经风管5进入脱水器5，将尘粒和水滴一起除下。图5.29文氏管除尘器1-入口风管；2-渐缩管；3-喉管；4-渐扩管；5-风管；5-脱水器；7-喷嘴4.7电除尘器

电除尘器是含尘气体在通过高压电场进行电离的过程中，使尘粒荷电，并在电场力的作用下使尘粒沉积在集尘极上，将尘粒从含尘气体中分离出来的一种除尘设备。电除尘过程与其他除尘过程的根本区别在于，分离力(主要是静电力)直接作用在粒子上，而不是作用在整个气流上，这就决定了它具有分离粒子耗能小、气流阻力小的特点。由于作用在粒子上的静电力相对较大，所以对亚微米级粒子也能有效捕集。4.7.1电除尘器的工作原理电除尘器种类和结构型式繁多，但基本工作原理相同，包括气体电离和电晕放电、尘粒的荷电、收尘等基本过程。1气体电离与电晕放电由于辐射摩擦等原因，空气中含有少量的自由离子，单靠这些自由离子是不可能使含尘空气中的尘粒充分荷电的。因此，电除尘器内必须设置如图5.14所示的高压电场。放电极接高压直流电源的负极，集尘极接地为正极，集尘极可以采用平板，也可以采用圆管。在电场作用下，空气中的自由离子要向两极移动，电压愈高、电场强度愈高，离子的运动速度越快。由于离子的运动，极间形成了电流。开始时，空气中的自由离子少，电流较小。电压升高到一定数值后，放电极附近的离子获得了较高的能量和速度，他们撞击空气中的中性原子时，中性原子会分解成正、负离子，这种现象称为空气电离。空气电离后，由于联锁反应，在极间运动的离子数大大增加，表现为极间的电流（这个电流称为电晕电流）急剧增加，空气成了导体。放电极周围的空气全部电离后，在放电极周围可以看见一圈淡蓝色的光环，这个光环称为电晕。因此，这个放电的导线被称为电晕极。

图5.14电除尘器的工作原理

在离电晕极较远的地方，电场强度小，离子的运动速度也较小，那里的空气还没有被电离。如果进一步提高电压，空气电离（电晕）的范围逐渐扩大，最后极间空气全部电离，这种现象称为电场击穿。电场击穿时，发生火花放电，电路短路，电除尘器停止工作。电除尘器的电晕电流与电压的关系如图5.15所示。为了保证电除尘器的正常运行，电晕的范围不宜过大，一般应局限于电晕极附近。如果电场内各点的电场强度是不相等的，这个电场称为非匀强电场。电场内各点的电场强度都是相等的电场称为匀强电场。例如，用两块平板组成的电场就是匀强电场，在均匀电场内，只要某一点的空气被电离，极间空气便全部电离，电除尘器发生击穿。因此电除尘器内必须设置非均匀电场。开始产生电晕放电的电压称为起晕电压。

电除尘器达到火花击穿的电压称为击穿电压。

图5.15电除尘器的电晕电流变化曲线

2尘粒的荷电

电除尘器的电晕范围（也称电晕区）通常局限于电晕线周围几毫米处，电晕区以外的空间称为电晕外区。电晕区内的空气电离后，正离子很快向负（电晕）极移动，只有负离子才会进入电晕外区，向阳极移动。含尘空气通过电除尘器时，由于电晕区的范围很小，只有少量的尘粒在电晕区通过，或得正电荷，沉积在电晕极上。大多数尘粒在电晕外区通过，获得负电荷，最后沉积在阳极板上，这就是阳极板称为集尘极的原因。在电除尘器电晕电场中存在两种截然不同的粒子荷电机理。一种是离子在静电力作用下做定向运动，与粒子碰撞而使粒子荷电，称为电场荷电或碰撞荷电，该机理依赖于电场强度；另一种是由离子扩散而使粒子荷电，称为扩散荷电，该机理依赖于离子热能。粒子荷电过程取决于粒径，当，以电场荷电为主；当，以扩散荷电为主；介于之间，则同时考虑两种机理。在电场荷电时，通过离子与尘粒的碰撞使其荷电，随尘粒上电荷的增加，在尘粒周围形成一个与外加电场相反的电场，其场强越来越强，最后导致离子无法到达尘粒表面。此时，尘粒上的电荷以达到饱和。3荷电粉尘的沉积阶段电晕极和集尘极上都会有粉尘沉积，应及时清除。因为粉尘沉积在电晕极上会影响电晕电流的大小和均匀性；集尘极板上粉尘层较厚时，会导致火花放电，电压降低，电晕电流减小。集尘极清灰方法有湿式和干法两种方式。在湿式电除尘器中，集尘极板表面经常保持一层水膜，粉尘沉降在水膜上而随水膜流下，从而达到清灰目的，该方式优点是粉尘无二次尘化，同时也可净化部分有害气体，其缺点是极板腐蚀结垢和污泥处理。干法电除尘器一般通过机械撞击、电磁振打或锤式振打清除。干法振打清灰需要合适的振打强度，太小难以清除积尘，太大可能引起二次尘化，合适的振打强度和振打频率通过现场调节确定。4.7.2电除尘器的结构集尘极基本要求形式:平板式型板式箱式2放电极（电晕极）基本要求形式:圆形星形锯齿形芒刺形4.7.3电除尘器的形式和构造1按集尘极的型式可分为管式和板式电除尘器两类

如图5.16所示，管式电除尘器的集尘极一般为直径150～300mm的圆形金属管，管长为3～5m，通常采用多根圆管并列的结构，放电极极线（电晕线）用重锤悬吊在集尘极圆管中心。其缺点为清灰较困难，多用于净化气量较小或含雾滴的含尘气体。板式电除尘器的集尘极由多块经轧制成不同断面形状的钢板组合而成，放电极（电晕线）均布在平行集尘极间，集尘极极板间距一般为200～400mm，极板高度为2～5m，极板总长可根据要求的除尘效率来定。其缺点为电场强度变化不均匀，但清灰方便，制作安装较容易。图5.16电除尘器结构示意图（a）管式；（b）板式1-绝缘瓶；2-集尘极表面上的粉尘；3-放电极；4-吊锤；5-捕集的粉尘；5-高压母线；7-电晕极；8-挡板；9-集尘挡板；10-重锤；11-高压电极2按气流流动方向可分为立式和卧式电除尘器两类立式电除尘器的气流通常是自下而上流动。管式电除尘器都是立式的，具有占地面积小，捕集效率高的优点。卧式电除尘器的气流是沿水平方向运动来完成净化过程的，卧式电除尘器的电场供电，容易实现对不同粒径粉尘的分离，有利于提高总除尘效率，且安装高度低，操作维修方便，在工业废气除尘中应用广泛。3按集尘极和电晕极在除尘器空间配置不同分为单区和多区电除尘器两类单区电除尘器的集尘极和电晕极装在同一区域内，粒子荷电和捕集在同一区域内完成，当今应用最为广泛。双区电除尘器中，粒子荷电和捕集不在同一区域内完成，如图5.17所示，在放电极区域里使粒子荷电，在集尘极区域里使粒子被捕集。图5.17双区电除尘器结构示意图1-连接高压电源；2-洁净气体出口；3-不放电的高压电极；4-集尘极；5-放电极；5-放电极线；7-连接高压电源；8-集尘极板4按沉积粉尘的清灰方式可分为湿式和干法电除尘器两类湿式电除尘器是用喷水或溢流水等方式使集尘极表面形成一层水膜，将沉积的粉尘冲走，可以达到很高的除尘效率，因无振打装置，运行较稳定。但与其它湿式除尘器一样，存在腐蚀、污泥和污水的处理问题，只有在气体含尘浓度较低、要求除尘效率较高时使用。干式电除尘器是最常见的一种型式，是用机械振打等方法实现极板清灰，回收的干粉尘便于处置和利用，但存在二次尘化问题，导致除尘效率降低。4.7.4影响电除尘器除尘效率的因素影响电除尘器效率的因素很多，如气体参数（温度、粘度、流速、含尘浓度等）、粉尘特性（粉尘真密度、分散度、带电性等）、操作条件及除尘器本体结构部件等。下面介绍其中的几个主要因素。1粉尘的比电阻某物质的比电阻是长度和横断面积各为1的电阻，也就是电阻率，它是评定粉尘导电性能的一个指标。可用下式表示：

（5.19）式中——粉尘的比电阻，Ω·cm；

——粉尘层和极板间的电压降，V；

——粉尘层厚度，cm；

——通过粉尘层的电晕电流密度，A/cm2。沉积在集尘极上的粉尘层的比电阻对电除尘器的除尘效率有显著影响。比电阻R过大（R>1011~1012Ω·cm），或R过小（R<104Ω·cm），都将导致电除尘器效率降低。粉尘比电阻为104~1011Ω·cm时，除尘效率最高。在实际工程中可以采用以下途径来降低粉尘的比电阻：（1）选择合适的操作温度；（2）增加烟气的含湿量；（3）在烟气中加入调节剂。2电场风速如果电场风速