3.1机械除尘（课件）-《大气污染治理技术》同步教学（中国环境科学出版社）

项目三 烟气除尘 学习任务一 机械除尘 ——重力除尘 原理： 利用机械力（重力、离心力和惯性力）的作用使粉尘从气体中分离并沉降的装置。 它包括重力沉降室、旋风除尘器和惯性除尘器三种。 机械式除尘 2 特点： 机械式除尘器构造简单、投资少、动力消耗低，除尘效率一般为40％～90％，是国内常用的除尘设备。 在排气量比较大或除尘要求比较高的情况下，这类设备可作为预处理用，以减轻第二级除尘设备的负荷。 重力沉降室 1、重力沉降室的原理 利用重力作用使粉尘自然沉降的一种最古老、最简单的除尘设备。 含尘气体进入沉降室后，由于气流通过的过流断面增大气体流速大大降低，尘粒依靠自身重力作用而自然沉降，并与气流分离。 沉降室在实际运行时，在室内部加设各种挡尘板，以提高除尘效率。 降尘室设计计算的假设： 通过沉降室断面的水平流速分布均匀，并成层流状态； 在降尘室入口断面上粉尘分布式均匀地； 在气流流动的方向上，尘粒和气流具有统一流速。 2、结构： 在沉降室内，尘粒在竖直方向以沉降速度ut下降，水平方向以气体流速u0在沉降室内向前运动。 水平运动时间t： 竖直方向运动时间ts： 要使尘粒不被气流带走，则必须使t≥ts，即 对于stokes粒子，则有： 当介质为空气时， ρp≥ ρg，则有： 降尘室能够去除的最小颗粒粒径： 有效分离直径 提高沉降室效率的主要途径： 降低沉降室内气流速度u； 增加沉降室长度L； 降低沉降室高度H； 但u过小或L过长，都会使沉降室体积庞大，造成经济不合理。因此在实际工作中用降低H的办法较为合适，因此采用多层沉降室是较好的选择。 重 力 沉 降 室 的 结 构 形 式 多层沉降室：使沉降高度减少为原来的1/（n+1），其中n为水平隔板层数 考虑清灰的问题。 多层沉降室 1.锥形阀；2.清灰孔；3.隔板 重力沉降室的设计步骤： 根据相应公式和给定的粉尘的物理性质确定沉降室能100%捕集的最小尘粒的粒径： 首先根据粉尘的真密度和最小粒径计算出沉降速度ut； 假设降尘室内的气流水平流速u和沉降室高度H（或宽W），然后计算确定降尘室的长度L和宽度W（或高度H）。 例题：设计一锅炉烟气除尘用的沉降室。已知烟气量Q=2800m3/h，烟气温度t=150℃，烟尘真密度ρp=2100kg/m3，要求能除掉粒径为50μm以上的烟尘。 解：烟气温度150℃，粘度μ=2.4×10-5Pa·s，由Stokes公式求沉降速度： 取沉降室内流速u=0.5m/s，高度H=1.5m，则沉降室的最小沉降室长度 显然，沉降室太长，若采用二层水平隔板（三层沉降室），每层高△H=0.4,m，则每层长度 L= △H·u/ut=1.68m 若取L=1.7m，则沉降室宽度为 因此，降尘室的尺寸 L·W·H=1.7×1.3×1.2(m) 最小粒径为： （4）重力沉降室设计时的注意事项 1） 沉降室内烟气流速宜取0.4～1.2 m/s。 2） 沉降室的长宽高尺寸要适宜，若沉降室过高，其上部的尘粒沉降到底部时间较长，烟尘往往未降到底部就被烟气带走。流通截面确定后，宽度增加，高度就可以降低，加长沉降室，可以使尘粒充分沉降。 （4）重力沉降室设计时的注意事项 3) 沉降室内可合理设置挡板或隔板(采用水平隔板降低沉降室高度形成多层沉降室)，有利于提高除尘效率，为了防止沉积在沉降室底部的尘粒再次被气流带走，沉降室也可加设底部水封池或喷雾等措施，以提高除尘效果。 4) 沉降室一般只能捕集大于50 μm的尘粒，而且除尘效率较低。故沉降室一般仅在除尘要求不高或多级除尘中的预处理等场合应用。 重力沉降室的优点 结构简单 投资少 压力损失小（一般为50～130Pa） 维修管理容易 缺点 体积大 效率低,40%～70% 仅作为高效除尘器的预除尘装置，除去较大和较重的粒子（一般为50μm以上） 项目三 烟气除尘 学习任务一 机械除尘 ——旋风除尘 旋风除尘 1、原理 利用气流在旋转运动中产生的离心力不同来清除气流中尘粒的设备。 具有结构简单，体积小，维修管理简单，可耐高温，制造容易，造价和运行费用较低，对大于10μm的粉尘有较高的净化效率等优点。 在工业生产中得到广泛的应用。 1、旋风除尘器的结构 结构：进气管、筒体、锥体和排气管等组成 19 2、旋风除尘器的工作原理 ——外旋流：含尘气体由进口切向进入后，沿筒体内壁由上向下作圆周运动，并有少量气体沿径向运动到中心区内，这股由上向下的气流称为外旋流。 ——内旋流：外旋流到锥体顶部后，折转向上，在中心区域旋转上升，最后由排气管排出，这股气流称为内旋流。 ——除尘的主要原理：内旋流与外旋流的旋转方向相同，在整个流场中起主导作用，气流作旋转运动时，尘粒在离心力作用下，被甩向器壁，到达器壁的尘粒，在外旋流的推力