沈阳农业大学土地与环境学院环境工程概论课件--第三章.pptx

除尘装置除尘装置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 湿式除尘装置湿式除尘装置 干式除尘装置干式除尘装置 n按分离原理分类按分离原理分类：重力除尘装置（机械式除尘装置）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）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）离心力除尘装置（机械式除尘装置）洗涤式除尘装置洗涤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声波除尘装置声波除尘装置 第一节第一节 机械除尘器机械除尘器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：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 一、流体阻力一、流体阻力 由于颗粒具有一定的形状，运动时必须排开由于颗粒具有一定的形状，运动时必须排开由于颗粒具有一定的形状，运动时必须排开由于颗粒具有一定的形状，运动时必须排开其周围的流体，导致其前面的压力较后面大，产其周围的流体，导致其前面的压力较后面大，产其周围的流体，导致其前面的压力较后面大，产其周围的流体，导致其前面的压力较后面大，产生了所谓生了所谓生了所谓生了所谓形状阻力形状阻力形状阻力形状阻力。此外，颗粒与其周围流体之间存在摩擦，导此外，颗粒与其周围流体之间存在摩擦，导此外，颗粒与其周围流体之间存在摩擦，导此外，颗粒与其周围流体之间存在摩擦，导致了所谓的致了所谓的致了所谓的致了所谓的摩擦阻力摩擦阻力摩擦阻力摩擦阻力。通常把形状阻力和摩擦阻力同时考虑在一起，通常把形状阻力和摩擦阻力同时考虑在一起，通常把形状阻力和摩擦阻力同时考虑在一起，通常把形状阻力和摩擦阻力同时考虑在一起，成为成为成为成为流体阻力流体阻力流体阻力流体阻力。流体阻力流体阻力流体阻力流体阻力的大小决定于颗粒的形状、粒径、的大小决定于颗粒的形状、粒径、的大小决定于颗粒的形状、粒径、的大小决定于颗粒的形状、粒径、表面特性、运动速度及流体的种类和性质表面特性、运动速度及流体的种类和性质表面特性、运动速度及流体的种类和性质表面特性、运动速度及流体的种类和性质。阻力的方向总是和速度向量方向相反，其大小为：阻力的方向总是和速度向量方向相反，其大小为：式中：式中：CD由实验确定的阻力系数（无因次）；由实验确定的阻力系数（无因次）；Ap颗粒在其运动方向上的投影面积，颗粒在其运动方向上的投影面积，m2。对球型颗粒。对球型颗粒Ap=dp2/4；流体的密度，流体的密度，kg/m3；u 颗粒与流体之间的相对运动速度，颗粒与流体之间的相对运动速度，m/sn当当Rep 1时，颗粒运动处于层流状态，时，颗粒运动处于层流状态，CD与与Rep近似呈近似呈直线关系直线关系 这就是著名的斯托克斯（这就是著名的斯托克斯（Stokes）阻力定律。通常把）阻力定律。通常把Rep 1的区域称为斯托克斯区域。的区域称为斯托克斯区域。二、重力沉降室二、重力沉降室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由于加速运动阶段非常短，往往可以忽略，认为整个沉降过程可看作在由于加速运动阶段非常短，往往可以忽略，认为整个沉降过程可看作在恒定的速度下进行。恒定的速度下进行。n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。作用下缓慢向灰斗沉降。（一）层流式重力沉降室（一）层流式重力沉降室n3点假设点假设n水平气流速度是均匀的，并呈层流状态水平气流速度是均匀的，并呈层流状态n在沉降室入口断面上的粉尘分布是均匀的在沉降室入口断面上的粉尘分布是均匀的n在气流流动方向上尘粒与气流具有同一速度在气流流动方向上尘粒与气流具有同一速度纵剖面示意图纵剖面示意图层流式重力沉降室层流式重力沉降室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 静止流体中的单个球形颗粒，在重力作用下沉降时，静止流体中的单个球形颗粒，在重力作用下沉降时，所受作用力有重力所受作用力有重力FG、流体浮力、流体浮力FB和流体阻力和流体阻力FD，三力，三力平衡关系式为：平衡关系式为：讨论：讨论：对于斯托斯区域的颗粒，对于斯托斯区域的颗粒，Stokes颗粒的重力颗粒的重力沉降末端速度：沉降末端速度：层流式重力沉降室层流式重力沉降室n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=?n 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（二）层流式重力沉降室的设计（二）层流式重力沉降室的设计n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不同粉尘的最高允许气流速度不同粉尘的最高允许气流速度0.32.0m/sn多层沉降室：使沉降多层沉降室：使沉降高度减少为原来的高度减少为原来的 1/（n+1）n其中其中n为水平隔板层数为水平隔板层数 n考虑清灰的问题，一考虑清灰的问题，一般隔板数在般隔板数在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（三）重力沉降室的优缺点（三）重力沉降室的优缺点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50-100Pa）维修管理容易维修管理容易n缺点缺点体积大体积大效率低（效率低（4070%）仅作为高效除尘器的预除尘装置，除去较大和较重的仅作为高效除尘器的预除尘装置，除去较大和较重的粒子粒子n沉降室适宜净化密度大、颗粒粗的粉尘，特别沉降室适宜净化密度大、颗粒粗的粉尘，特别是磨损性很强的粉尘。是磨损性很强的粉尘。n经过精心设计，能有效的经过精心设计，能有效的50m以上的尘粒，不以上的尘粒，不宜捕集小于宜捕集小于20m的粉尘。的粉尘。n例题例题1：设计一锅炉烟气除尘用的沉降室。：设计一锅炉烟气除尘用的沉降室。已知：烟气量已知：烟气量Q=2800m3/h，烟气温度，烟气温度t=150，烟尘真密度，烟尘真密度p=2100kg/m3，要，要求能去除掉粒径为求能去除掉粒径为50m以上的烟尘。以上的烟尘。n（150 时，烟气粘度近似取空气粘度值时，烟气粘度近似取空气粘度值=2.410-5Pa.s）n1、根据、根据p、dp、求、求us；n2、假设沉降室内的气流水平速度、假设沉降室内的气流水平速度v0（0.22m/s）；（）；（0.5m/s）n3、假定沉降室的高度、假定沉降室的高度H（或宽度（或宽度W），尺寸过），尺寸过大则分层；（大则分层；（1.5m）n4、计算确定长度、计算确定长度L和宽度和宽度W（或高（或高H），获得），获得沉降室尺寸：沉降室尺寸：LWH=n5、验算粒径、验算粒径dmin。H/us=L/v0 三、惯性除尘器三、惯性除尘器n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 惯性除尘器惯性除尘器n结构形式结构形式碰撞式气流冲击挡板捕集较粗粒子碰撞式气流冲击挡板捕集较粗粒子回转式改变气流方向捕集较细粒子回转式改变气流方向捕集较细粒子碰撞式惯性除尘装置碰撞式惯性除尘装置a单级型单级型 b多级型多级型回转式惯性除尘装置回转式惯性除尘装置a 弯管型弯管型 b 百叶窗型百叶窗型 c 多层隔板型多层隔板型惯性除尘器惯性除尘器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四、旋风除尘器四、旋风除尘器 n利用旋转气流产生的离心力使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，一般用来捕集一般用来捕集515m以上的尘粒，除尘效率可达以上的尘粒，除尘效率可达8080 n旋风除尘器的工作原理旋风除尘器的工作原理 含尘气体由进口切向进入含尘气体由进口切向进入后，沿筒体内壁由上向下作圆后，沿筒体内壁由上向下作圆周运动，并有少量气体沿径向周运动，并有少量气体沿径向运动到中心区内。这股向下的运动到中心区内。这股向下的气流大部分到达锥体顶部附近气流大部分到达锥体顶部附近时折转向上，在中心区域旋转时折转向上，在中心区域旋转上升，最后由排气管排出。这上升，最后由排气管排出。这股气流作向上旋转运动时，也股气流作向上旋转运动时，也同时进行着径向的离心运动。同时进行着径向的离心运动。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 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 内、外涡流旋转方向相同内、外涡流旋转方向相同切向速度决定气流质点离心力大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小，颗粒在离心力作用下逐渐移向外壁外壁到达外壁的尘粒在气流和重力共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同作用下沿壁面落入灰斗上涡旋：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优点：优点：结结构构简简单单、占占地地面面积积小小，投投资资低低，操操作作维维修修方方便便，压压力力损损失失中中等等，动动力力消消耗耗不不大大，可可用用于于各各种种材材料料制制造造，能能用用于于高高温温、高高压压及及腐腐蚀蚀性性气气体体，并可并可回收干颗粒物回收干颗粒物。n缺点：缺点：除除尘尘效效率率在在80%左左右右，捕捕集集 FD，颗粒移向外壁，颗粒移向外壁若若 FC 10m）的场合；的场合；除尘效率不太高；除尘效率不太高；浓度较高时作为初级处理；浓度较高时作为初级处理；可串联使用。可串联使用。旋风除尘器的分类及选型旋风除尘器的分类及选型n（一）旋风除尘器的分类一）旋风除尘器的分类n1 1按气体流动状况分：按气体流动状况分：n切切流流返返转转式式旋旋风风除除尘尘器器：常常用用的的型型式式为为直直入入式式和和螺螺壳壳式式。含含尘尘气气体体由由筒筒体体沿沿侧侧面面沿沿切切线线方方向向导入。导入。n轴向式轴向式旋转除尘器：轴向直流式和轴向反旋式。旋转除尘器：轴向直流式和轴向反旋式。n2 2按按结结构构形形式式分分：圆圆筒筒体体、长长锥锥体体、旁旁通通式式、扩散式。扩散式。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3 3、按除尘效率和处理风量分：、按除尘效率和处理风量分：高效旋风除尘器高效旋风除尘器高流量旋风除尘器高流量旋风除尘器通用旋风除尘器通用旋风除尘器筒筒体体直直径径较较小小（95%。K=613.5直直径径较较大大（1.23.6m），处处理理流流量量大大。除除尘尘效效率率：5080%。K3K=46，除尘效率：，除尘效率：8090%相对截面比（相对截面比（K）：）：筒体截面面积和进气口截面面积之比。筒体截面面积和进气口截面面积之比。4 4、按结构形式分：、按结构形式分：、按结构形式分：、按结构形式分：由由多多个个相相同同构构造造形形状状和和尺尺寸寸的的小小型型旋旋风风除除尘尘器器（又又叫叫旋旋风风子子）组组合合在在一一个个壳壳体体内内并并联联使使用用。具有处理风量大具有处理风量大,除尘效率较高的特点。除尘效率较高的特点。（1 1）多管旋风除尘器）多管旋风除尘器）多管旋风除尘器）多管旋风除尘器 多多管管旋旋风风除除尘尘器器 设设有有旁旁路路分分离离室室,利利用用上上旋旋涡涡分分离离粉粉尘尘,从从而而提提高高除除尘尘效效率率.为为了了使使除除尘尘器器顶顶部部空空间间形形成成明明显显的上旋涡的上旋涡,进气口上沿离顶盖要相距一定的距离。进气口上沿离顶盖要相距一定的距离。（2 2 2 2）旁路式旋风除尘器）旁路式旋风除尘器）旁路式旋风除尘器）旁路式旋风除尘器 它它它它是是是是一一一一种种种种具具具具有有有有呈呈呈呈倒倒倒倒锥锥锥锥体体体体形形形形状状状状的的的的锥锥锥锥体体体体,并并并并在在在在锥锥锥锥体体体体的的的的底底底底部部部部装装装装有有有有反反反反射射射射屏屏屏屏的的的的旋旋旋旋风风风风除除除除尘尘尘尘器器器器.反反反反射射射射屏屏屏屏可可可可防防防防止上升气流卷起粉尘止上升气流卷起粉尘止上升气流卷起粉尘止上升气流卷起粉尘,从而提高除尘效率。从而提高除尘效率。从而提高除尘效率。从而提高除尘效率。（3 3 3 3）扩散式旋风除尘器）扩散式旋风除尘器）扩散式旋风除尘器）扩散式旋风除尘器5 5、按旋风除尘器排灰装置：、按旋风除尘器排灰装置：(a)双翻板式双翻板式 (b)回转式回转式第二节第二节 湿式除尘器湿式除尘器n使含尘气体与液体使含尘气体与液体（一般为水）密切接触，利用水滴和（一般为水）密切接触，利用水滴和尘粒的惯性碰撞及其它作用捕集尘粒或使粒径增大的装置尘粒的惯性碰撞及其它作用捕集尘粒或使粒径增大的装置 n可以有效地除去直径为可以有效地除去直径为0.120m的液态或固态粒子，亦的液态或固态粒子，亦能脱除气态污染物能脱除气态污染物 n高能和低能湿式除尘器高能和低能湿式除尘器低能湿式除尘器的压力损失为低能湿式除尘器的压力损失为0.251.5kPa，对，对10m以以止粉尘的净化效率可达止粉尘的净化效率可达9095%高能湿式除尘器的压力损失为高能湿式除尘器的压力损失为2.59.0kPa，净化效率可，净化效率可达达99.5以上以上湿式除尘器湿式除尘器旋风洗涤器旋风洗涤器重力喷雾洗涤器重力喷雾洗涤器湿式除尘器湿式除尘器泡沫（板式）洗涤器泡沫（板式）洗涤器文丘里洗涤器文丘里洗涤器n根据湿式除尘器的净化机理，大致分为根据湿式除尘器的净化机理，大致分为a重力喷雾洗涤器重力喷雾洗涤器 b旋风洗涤器旋风洗涤器 c自激喷雾洗涤器自激喷雾洗涤器 d泡沫（板式）洗涤器泡沫（板式）洗涤器 e填料洗涤器填料洗涤器 f文丘里洗涤器文丘里洗涤器 g机械诱导喷雾洗涤器机械诱导喷雾洗涤器 湿式除尘器湿式除尘器n主要湿式除尘装置的性能和操作范围主要湿式除尘装置的性能和操作范围装置名称装置名称气体流速气体流速（m/s）液气比液气比（l/m3）压力损失压力损失（Pa）分割直径分割直径（m）喷淋塔喷淋塔0.12231005003.0填料塔填料塔0.5123100025001.0旋风洗涤器旋风洗涤器15450.51.5120015001.0转筒洗涤器转筒洗涤器（300750r/min）0.7250015000.2冲击式洗涤器冲击式洗涤器1020105001500.2文丘里洗涤器文丘里洗涤器60900.31.5300080000.1湿式除尘器的优点湿式除尘器的优点 n在在耗用相同能耗时，耗用相同能耗时，比干式机械除尘器高。高能耗湿式除尘比干式机械除尘器高。高能耗湿式除尘器清除器清除0.1 m以下粉尘粒子，仍有很高效率以下粉尘粒子，仍有很高效率n 可与静电除尘器和布袋除尘器相比，而且还可适用于它们不可与静电除尘器和布袋除尘器相比，而且还可适用于它们不能胜任的条件，如能胜任的条件，如能够处理高温，高湿气流，高比电阻粉尘，能够处理高温，高湿气流，高比电阻粉尘，及易燃易爆的含尘气体及易燃易爆的含尘气体n在去除粉尘粒子的同时，还可去除气体中的水蒸气及某些气态在去除粉尘粒子的同时，还可去除气体中的水蒸气及某些气态污染物。既起除尘作用，又起到冷却、净化的作用污染物。既起除尘作用，又起到冷却、净化的作用湿式除尘器的缺点湿式除尘器的缺点 n排排出的污水污泥需要处理，澄清的洗涤水应重复回用出的污水污泥需要处理，澄清的洗涤水应重复回用n 净化含有腐蚀性的气态污染物时，洗涤水具有一定程度的净化含有腐蚀性的气态污染物时，洗涤水具有一定程度的腐蚀性，因此要特别注意设备和管道腐蚀问题腐蚀性，因此要特别注意设备和管道腐蚀问题n不适用于净化含有憎水性和水硬性粉尘的气体不适用于净化含有憎水性和水硬性粉尘的气体n寒冷地区使用湿式除尘器，容易结冻，应采取防冻措施寒冷地区使用湿式除尘器，容易结冻，应采取防冻措施 n湿式除尘器的除尘方式主要有四种：湿式除尘器的除尘方式主要有四种：液体介质与尘粒之间的液体介质与尘粒之间的惯性碰撞和拦截惯性碰撞和拦截；微细尘粒与液滴之间的微细尘粒与液滴之间的扩散接触扩散接触；加湿的尘粒相互加湿的尘粒相互凝并凝并；饱和态高温烟气降温时，以尘粒为凝结核饱和态高温烟气降温时，以尘粒为凝结核凝结凝结。湿式除尘器的除尘机理湿式除尘器的除尘机理n 湿湿式式除除尘尘机机理理涉涉及及各各种种机机理理中中的的一一种种或或几几种种。主主要要是是惯惯性性碰碰撞撞、扩扩散散效效应应、粘粘附附、扩扩散散漂漂移移和和热热漂移、凝聚等作用。漂移、凝聚等作用。1.1.惯性碰撞参数与除尘效率惯性碰撞参数与除尘效率 惯性碰撞是湿式除尘的一个主要机理。现讨论惯性碰撞是湿式除尘的一个主要机理。现讨论尘粒、液滴和气流性质对碰撞的影响问题，为简化尘粒、液滴和气流性质对碰撞的影响问题，为简化起见，现考虑下述模型：起见，现考虑下述模型：简化模型简化模型 含尘气体与液滴相遇，在液滴前含尘气体与液滴相遇，在液滴前xd处开始绕过液滴流动，处开始绕过液滴流动，惯性较大的尘粒继续保持原来的直线运动。尘粒从脱离流线惯性较大的尘粒继续保持原来的直线运动。尘粒从脱离流线到惯性运动结束时所移动的直线距离为粒子的停止距离到惯性运动结束时所移动的直线距离为粒子的停止距离xs，若若xs大于大于xd；尘粒和液滴就会发生碰撞尘粒和液滴就会发生碰撞惯性碰撞参数与除尘效率惯性碰撞参数与除尘效率定义定义惯性碰撞参数惯性碰撞参数NI：停止距离停止距离xs与液滴直径与液滴直径Dc的比值的比值对球形斯托克斯粒子，惯性碰撞参数又叫做斯托克斯准数对球形斯托克斯粒子，惯性碰撞参数又叫做斯托克斯准数：驰豫时间，：驰豫时间，dp2p p/18/18u0：未被扰动的上游气流相对捕集体的流速，：未被扰动的上游气流相对捕集体的流速，m/sup：在流动方向上粒子的运动速度，：在流动方向上粒子的运动速度，m/suD：液滴运动速度，：液滴运动速度，m/sDc：液滴直径：液滴直径 对于粒径小于对于粒径小于5m的粒子，必须考虑坎宁汉修正系数的粒子，必须考虑坎宁汉修正系数 C惯性碰撞参数与除尘效率惯性碰撞参数与除尘效率除尘效率：除尘效率：NI值越大，粒子惯性越大，则值越大，粒子惯性越大，则II越高越高 n拦截作用拦截作用 拦截是指尘粒在水滴上直接被阻截，尘粒被水润湿进入拦截是指尘粒在水滴上直接被阻截，尘粒被水润湿进入水滴内部，或粘附在水滴表面，使尘粒与含尘气流分离。水滴内部，或粘附在水滴表面，使尘粒与含尘气流分离。被拦截的尘粒必须质量很小，且具有一定尺寸，当流线绕被拦截的尘粒必须质量很小，且具有一定尺寸，当流线绕过水滴拐弯时，它不会离开流线。这时只要尘粒中处在围过水滴拐弯时，它不会离开流线。这时只要尘粒中处在围绕捕集物（水滴）流过而相距捕集物不超过绕捕集物（水滴）流过而相距捕集物不超过dp/2的流线上，的流线上，尘粒就与捕集物（水滴）接触而被拦截。尘粒就与捕集物（水滴）接触而被拦截。尘粒在水滴上的拦截作用可用直接拦截比描述，该比值尘粒在水滴上的拦截作用可用直接拦截比描述，该比值称为拦截参数称为拦截参数Kp，可表示为，可表示为 拦截作用主要取决于尘粒的粒径与水滴拦截作用主要取决于尘粒的粒径与水滴DL大小，大小，dp越越大，大，DL越小，拦截参数越小，拦截参数Kp越大，拦截效率越高。越大，拦截效率越高。n假定假定所有液滴具有相同直所有液滴具有相同直径径液滴进入洗涤器后立液滴进入洗涤器后立刻以终末速度沉降刻以终末速度沉降液滴在断面上分布均液滴在断面上分布均匀、无聚结现象匀、无聚结现象喷雾塔洗涤器喷雾塔洗涤器 圆柱形的喷雾塔是一种圆柱形的喷雾塔是一种圆柱形的喷雾塔是一种圆柱形的喷雾塔是一种最简单的湿式除尘装置。最简单的湿式除尘装置。最简单的湿式除尘装置。最简单的湿式除尘装置。在逆流式喷雾塔中，含尘在逆流式喷雾塔中，含尘在逆流式喷雾塔中，含尘在逆流式喷雾塔中，含尘气体向上运动，液滴由喷气体向上运动，液滴由喷气体向上运动，液滴由喷气体向上运动，液滴由喷嘴喷出向下。因颗粒和液嘴喷出向下。因颗粒和液嘴喷出向下。因颗粒和液嘴喷出向下。因颗粒和液滴之间的惯性碰撞、拦截滴之间的惯性碰撞、拦截滴之间的惯性碰撞、拦截滴之间的惯性碰撞、拦截和凝聚等作用，使较大的和凝聚等作用，使较大的和凝聚等作用，使较大的和凝聚等作用，使较大的粒子被液滴捕集。假如气粒子被液滴捕集。假如气粒子被液滴捕集。假如气粒子被液滴捕集。假如气体流速较小，夹带了颗粒体流速较小，夹带了颗粒体流速较小，夹带了颗粒体流速较小，夹带了颗粒的液滴将因重力作用而沉的液滴将因重力作用而沉的液滴将因重力作用而沉的液滴将因重力作用而沉于塔底。为保证塔内气流于塔底。为保证塔内气流于塔底。为保证塔内气流于塔底。为保证塔内气流分布均匀，常采用孔板型分布均匀，常采用孔板型分布均匀，常采用孔板型分布均匀，常采用孔板型气流分布板。通常在塔的气流分布板。通常在塔的气流分布板。通常在塔的气流分布板。通常在塔的顶部安装除雾器，以除去顶部安装除雾器，以除去顶部安装除雾器，以除去顶部安装除雾器，以除去那些十分小的液滴。那些十分小的液滴。那些十分小的液滴。那些十分小的液滴。n喷喷雾雾塔塔结结构构简简单单、压压力力损损失失小小，操操作作稳稳定定，经经常与高效洗涤器联用捕集粒径较大的粉尘常与高效洗涤器联用捕集粒径较大的粉尘n严严格格控控制制喷喷雾雾的的组组成成，保保证证液液滴滴大大小小均均匀匀，对对有效的操作是很有必要有效的操作是很有必要喷雾塔洗涤器喷雾塔洗涤器喷雾塔洗涤器喷雾塔洗涤器 n立式逆流喷雾塔靠惯性碰撞捕集粉尘的效率可以用下立式逆流喷雾塔靠惯性碰撞捕集粉尘的效率可以用下式预估式预估ut 一液滴的终末沉降速度，一液滴的终末沉降速度，m/sVG空塔断面气速，空塔断面气速，m/sz气液接触的总塔高度，气液接触的总塔高度，m d单个液滴的碰撞效率单个液滴的碰撞效率n优点优点喷雾塔结构简单喷雾塔结构简单压力损失小（压力损失小（500Pa）操作稳定操作稳定n工程中工程中一般主要用于废气的预处理。一般主要用于废气的预处理。严格控制喷雾的过程，保证液滴大小均匀，对有严格控制喷雾的过程，保证液滴大小均匀，对有效的操作很有必要。效的操作很有必要。缺点缺点除 尘 效 率 低，对10m粉尘的除尘效率仅70%左右。旋风洗涤器旋风洗涤器 干式旋风分离器内部以环干式旋风分离器内部以环形方式安装一排形方式安装一排喷嘴喷嘴，就构，就构成一种最简单的旋风洗涤器成一种最简单的旋风洗涤器 含尘气体由筒体的下部切含尘气体由筒体的下部切含尘气体由筒体的下部切含尘气体由筒体的下部切向引入，水通过轴上安装的向引入，水通过轴上安装的向引入，水通过轴上安装的向引入，水通过轴上安装的多头喷嘴喷出，径向喷出的多头喷嘴喷出，径向喷出的多头喷嘴喷出，径向喷出的多头喷嘴喷出，径向喷出的水雾与螺旋形旋转气流相碰，水雾与螺旋形旋转气流相碰，水雾与螺旋形旋转气流相碰，水雾与螺旋形旋转气流相碰，使颗粒被捕集下来。如果在使颗粒被捕集下来。如果在使颗粒被捕集下来。如果在使颗粒被捕集下来。如果在喷雾段上面有足够的高度，喷雾段上面有足够的高度，喷雾段上面有足够的高度，喷雾段上面有足够的高度，也能起一定的除雾作用。也能起一定的除雾作用。也能起一定的除雾作用。也能起一定的除雾作用。喷雾作用发生在外涡旋喷雾作用发生在外涡旋区，并捕集尘粒，携带尘粒区，并捕集尘粒，携带尘粒的液滴被甩向旋风洗涤器的的液滴被甩向旋风洗涤器的湿壁上，然后沿壁面沉落到湿壁上，然后沿壁面沉落到器底。在出口处通常需要安器底。在出口处通常需要安装除雾器。装除雾器。旋风水膜除尘器旋风水膜除尘器 n喷雾沿切向喷向筒壁，使壁喷雾沿切向喷向筒壁，使壁面形成一层很薄的不断下流面形成一层很薄的不断下流的水膜的水膜n含尘气流由筒体下部导入，含尘气流由筒体下部导入，旋转上升，靠离心力甩向壁旋转上升，靠离心力甩向壁面的粉尘为水膜所粘附，沿面的粉尘为水膜所粘附，沿壁面流下排走壁面流下排走 文丘里洗涤器文丘里洗涤器 文丘里除尘器是一种高效湿式除尘洗涤器，常用在高文丘里除尘器是一种高效湿式除尘洗涤器，常用在高温烟气降温和除尘上，其结构见下图，由收缩管、喉管和温烟气降温和除尘上，其结构见下图，由收缩管、喉管和扩散组成。扩散组成。含尘气体由进气管进入收缩管后，流速逐渐增含尘气体由进气管进入收缩管后，流速逐渐增含尘气体由进气管进入收缩管后，流速逐渐增含尘气体由进气管进入收缩管后，流速逐渐增大，气流的压力能逐渐转变为动能，在喉管入口处，气速大，气流的压力能逐渐转变为动能，在喉管入口处，气速大，气流的压力能逐渐转变为动能，在喉管入口处，气速大，气流的压力能逐渐转变为动能，在喉管入口处，气速达到最大，一般为达到最大，一般为达到最大，一般为达到最大，一般为50180m/s50180m/s。洗涤液（一般为水）通过。洗涤液（一般为水）通过。洗涤液（一般为水）通过。洗涤液（一般为水）通过喉管周边均匀分布的喷嘴进入，液滴被高速气流雾化和加喉管周边均匀分布的喷嘴进入，液滴被高速气流雾化和加喉管周边均匀分布的喷嘴进入，液滴被高速气流雾化和加喉管周边均匀分布的喷嘴进入，液滴被高速气流雾化和加速。充分雾化是实现高效除尘的基本条件。速。充分雾化是实现高效除尘的基本条件。速。充分雾化是实现高效除尘的基本条件。速。充分雾化是实现高效除尘的基本条件。进气管进气管进气管进气管n通常假定通常假定微细尘粒以气流相同的速度进入喉管微细尘粒以气流相同的速度进入喉管洗涤液滴的轴向初速度为零，由于气流曳力在喉管部洗涤液滴的轴向初速度为零，由于气流曳力在喉管部分被逐渐加速。在液滴加速过程中，由于液滴与粒子分被逐渐加速。在液滴加速过程中，由于液滴与粒子之间惯性碰撞，实现微细尘粒的捕集之间惯性碰撞，实现微细尘粒的捕集n碰撞捕集效率随相对速度增加而增加，因此气流入口碰撞捕集效率随相对速度增加而增加，因此气流入口速度必须较高速度必须较高 压力损失压力损失压力损失压力损失 文丘里除尘器内高速气流的动能要用于雾化和加速液文丘里除尘器内高速气流的动能要用于雾化和加速液文丘里除尘器内高速气流的动能要用于雾化和加速液文丘里除尘器内高速气流的动能要用于雾化和加速液滴，因而气流的压力损失自然大于其他湿式和干式除尘器。滴，因而气流的压力损失自然大于其他湿式和干式除尘器。滴，因而气流的压力损失自然大于其他湿式和干式除尘器。滴，因而气流的压力损失自然大于其他湿式和干式除尘器。（1 1）卡尔弗特）卡尔弗特）卡尔弗特）卡尔弗特p p的单位为的单位为的单位为的单位为cmHcmH2 2OO，v vT T喉管气流速度，喉管气流速度，喉管气流速度，喉管气流速度，cm/scm/s，QQL L液体液体液体液体的流量；的流量；的流量；的流量；QQg g气体的流量；二者单位相同。气体的流量；二者单位相同。气体的流量；二者单位相同。气体的流量；二者单位相同。（2 2）海斯凯茨）海斯凯茨）海斯凯茨）海斯凯茨p p的单位为的单位为的单位为的单位为PaPa；A A为喉管的横断面积，为喉管的横断面积，为喉管的横断面积，为喉管的横断面积，mm2 2；v vT T喉管气喉管气喉管气喉管气流速度，流速度，流速度，流速度，m/sm/s除尘效率除尘效率除尘效率除尘效率卡尔弗特等人提出计算通过率的经验公式为卡尔弗特等人提出计算通过率的经验公式为卡尔弗特等人提出计算通过率的经验公式为卡尔弗特等人提出计算通过率的经验公式为和和 分别为洗涤液和粉尘的密度，分别为洗涤液和粉尘的密度，g/cm3；气体粘度，气体粘度，101Pa.s；文丘里洗涤器压力损失，文丘里洗涤器压力损失，cmH2O。粉尘粒径，粉尘粒径，m；一经验常数，在该表达式中为一经验常数，在该表达式中为0.10.4。LrPrgmPDpdf和和 分别为洗涤液和粉尘的密度，分别为洗涤液和粉尘的密度，g/cm3气体粘度，气体粘度，101Pa.s；文丘里洗涤器压力损失，文丘里洗涤器压力损失，cmH 。粉尘粒径，粉尘粒径，m；一经验常数，在该表达式中为一经验常数，在该表达式中为0.1 0.4。LrPrgmPDpdf O2cc肯宁汉修正系数，肯宁汉修正系数，肯宁汉修正系数，肯宁汉修正系数，c=1+0.65/c=1+0.65/d dp pn例题：例题：以液气比为以液气比为1.0L/m3的速率将水喷入文丘里洗涤器的速率将水喷入文丘里洗涤器的喉部，气体流速为的喉部，气体流速为122m/s，密度和粘度分别为，密度和粘度分别为1.15kg/m3和和 2.08105Pas，喉管横断面积为，喉管横断面积为0.08 m2，参数，参数f 取为取为0.25，对于粒径为，对于粒径为1.0m、密度为、密度为1.5g/m3的粒子，试确定的粒子，试确定气流通过该洗涤器的压力损失和粒子的通过率。气流通过该洗涤器的压力损失和粒子的通过率。n解解:由式由式 现在运用海斯凯茨提出的公式得现在运用海斯凯茨提出的公式得 估算粒子的通过率：估算粒子的通过率：自激喷雾洗涤器自激喷雾洗涤器 由具有一定动能的气流直接冲击到液体表面上由具有一定动能的气流直接冲击到液体表面上以形成雾滴的洗涤器称为以形成雾滴的洗涤器称为“自激喷雾式自激喷雾式”洗涤器。洗涤器。优点：高含尘浓度时能维持高的气流量，耗水优点：高含尘浓度时能维持高的气流量，耗水量小。量小。第第三三节节 过滤式除尘器过滤式除尘器n使含尘气流通过过滤材料将粉尘分离捕集的装置使含尘气流通过过滤材料将粉尘分离捕集的装置n分类分类空气过滤器空气过滤器滤纸或玻璃纤维滤纸或玻璃纤维颗粒层除尘器颗粒层除尘器砂、砾、焦炭等颗粒砂、砾、焦炭等颗粒物物袋式除尘器袋式除尘器纤维织物纤维织物除尘器工作原理除尘器工作原理n工作原理工作原理截留、惯性碰撞截留、惯性碰撞n工作原理工作原理扩散、电沉积扩散、电沉积n工作原理工作原理筛分筛分 袋式除尘器袋式除尘器n采用纤维织物作滤科的袋式除尘器（主要讨论），在工业尾气采用纤维织物作滤科的袋式除尘器（主要讨论），在工业尾气的除尘方面应用较广的除尘方面应用较广 n除尘效率一般可达除尘效率一般可达99%以上以上n效率高，性能稳定可靠、操作简单，因而获得越来越广泛的应效率高，性能稳定可靠、操作简单，因而获得越来越广泛的应用用袋式除尘器的工作原理袋式除尘器的工作原理n含尘气流从下部进入圆筒形滤袋，含尘气流从下部进入圆筒形滤袋，在通过滤料的孔隙时，粉尘被捕在通过滤料的孔隙时，粉尘被捕集于滤料上集于滤料上n沉积在滤料上的粉尘，可在机械沉积在滤料上的粉尘，可在机械振动的作用下从滤料表面脱落，振动的作用下从滤料表面脱落，落人灰斗中落人灰斗中n粉尘因截留、惯性碰撞、静电和粉尘因截留、惯性碰撞、静电和扩散等作扩散等作 用，在滤袋表面形成粉用，在滤袋表面形成粉尘层，常称为粉层初层尘层，常称为粉层初层 常用滤料由棉、毛、人造纤维等加工而成，滤料本常用滤料由棉、毛、人造纤维等加工而成，滤料本常用滤料由棉、毛、人造纤维等加工而成，滤料本常用滤料由棉、毛、人造纤维等加工而成，滤料本身网孔较大，一般为身网孔较大，一般为身网孔较大，一般为身网孔较大，一般为20-5020-50 mm，表面起绒的滤料为，表面起绒的滤料为，表面起绒的滤料为，表面起绒的滤料为5-5-1010 mm，因而，因而，因而，因而新鲜滤料的除尘效率较低新鲜滤料的除尘效率较低新鲜滤料的除尘效率较低新鲜滤料的除尘效率较低，在使用一段时，在使用一段时，在使用一段时，在使用一段时间后，尘间后，尘间后，尘间后，尘粒粒粒粒在滤布上由于筛虑、在滤布上由于筛虑、在滤布上由于筛虑、在滤布上由于筛虑、碰撞、碰撞、碰撞、碰撞、拦截、拦截、拦截、拦截、静电和扩静电和扩静电和扩静电和扩散散散散及重力沉降及重力沉降及重力沉降及重力沉降等作用，等作用，等作用，等作用，粗尘粒首先被阻留，并在网孔之粗尘粒首先被阻留，并在网孔之粗尘粒首先被阻留，并在网孔之粗尘粒首先被阻留，并在网孔之间集结形成孔径小的通气孔，间集结形成孔径小的通气孔，间集结形成孔径小的通气孔，间集结形成孔径小的通气孔，逐渐在滤逐渐在滤逐渐在滤逐渐在滤布布布布表面形成表面形成表面形成表面形成一层一层一层一层粉尘初层。粉尘初层。粉尘初层。粉尘初层。粉尘粉尘粉尘粉尘初层初层初层初层的的的的形成，形成，形成，形成，使滤布成为对粗、细尘粒使滤布成为对粗、细尘粒使滤布成为对粗、细尘粒使滤布成为对粗、细尘粒皆可有效捕集的滤料，这是滤尘效率剧增，阻力也增大皆可有效捕集的滤料，这是滤尘效率剧增，阻力也增大皆可有效捕集的滤料，这是滤尘效率剧增，阻力也增大皆可有效捕集的滤料，这是滤尘效率剧增，阻力也增大。滤布只不过起着形成颗粒初层和支撑它的骨架作用滤布只不过起着形成颗粒初层和支撑它的骨架作用滤布只不过起着形成颗粒初层和支撑它的骨架作用滤布只不过起着形成颗粒初层和支撑它的骨架作用。随随随随着颗粒在滤袋上积聚，滤袋两侧的压力差增大，会把有着颗粒在滤袋上积聚，滤袋两侧的压力差增大，会把有着颗粒在滤袋上积聚，滤袋两侧的压力差增大，会把有着颗粒在滤袋上积聚，滤袋两侧的压力差增大，会把有些已附在滤料上的细小粉尘挤压过去，使些已附在滤料上的细小粉尘挤压过去，使些已附在滤料上的细小粉尘挤压过去，使些已附在滤料上的细小粉尘挤压过去，使除尘效率下降除尘效率下降除尘效率下降除尘效率下降。另外，若除尘器压力过高，还会使除尘系统的处理气体另外，若除尘器压力过高，还会使除尘系统的处理气体另外，若除尘器压力过高，还会使除尘系统的处理气体另外，若除尘器压力过高，还会使除尘系统的处理气体量显著下降，影响生产系统的排风效果。因此，除尘器量显著下降，影响生产系统的排风效果。因此，除尘器量显著下降，影响生产系统的排风效果。因此，除尘器量显著下降，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。阻力达到一定数值后，要及时清灰。阻力达到一定数值后，要及时清灰。阻力达到一定数值后，要及时清灰。袋式除尘器的工作原理袋式除尘器的工作原理n新鲜滤料的除尘效率较低新鲜滤料的除尘效率较低n粉尘初层形成后，成为袋式除尘器的主要过滤层，提高了除粉尘初层形成后，成为袋式除尘器的主要过滤层，提高了除尘效率尘效率n随着粉尘在滤袋上积聚，滤袈两侧的压力差增大，会把己附随着粉尘在滤袋上积聚，滤袈两侧的压力差增大，会把己附在滤料上的细小粉尘挤压过去，使除尘效率下降在滤料上的细小粉尘挤压过去，使除尘效率下降n 除尘器压力过高，还会使除尘系除尘器压力过高，还会使除尘系统的处理气体量显著下降，因此除尘统的处理气体量显著下降，因此除尘器阻力达到一定数值后，要及时清灰器阻力达到一定数值后，要及时清灰n 清灰不应破坏粉尘初层清灰不应破坏粉尘初层袋式除尘器的工作原理袋式除尘器的工作原理袋式除尘器的分级效率曲线袋式除尘器的分级效率曲线 袋式除尘器除尘效率的影响因素袋式除尘器除尘效率的影响因素粉尘负荷粉尘负荷过滤速度过滤速度烟气实际体积流量与滤布面积之比，也称气布比烟气实际体积流量与滤布面积之比