3.1 机械式除尘器（课件）-《大气污染控制技术与技能实训》同步教学（大连理工大学出版社）

第3章 颗粒污染物控制技术与设备 　　本章主要介绍颗粒污染物的控制方法与控制设备。通过学习，重点掌握各类除尘器的工作原理、结构性能、适用条件及运行维护。培养处理各种含尘气体的技能及解决废气净化工艺过程中易出现问题的能力。 学习指南： 除尘器按其除尘机理和结构，可分为如下四大类： 1.机械式除尘器 2.湿式除尘器 3.过滤式除尘器 4.静电除尘器 　　除了应用以上原理外还可以利用声波、磁力、泳力、冷凝、蒸发、凝聚等来去除粉尘和净化气体。 3.1 机械式除尘器 （1）水平气流沉降室 水平气流沉降室其基本结构如图 含尘气流进入重力沉降室后，由于突然扩大了过流面积，流速迅速下降，此时气流处于层流状态，其中较大的尘粒在重力的作用下沉降于灰斗中，气体沿水平方向继续前进，从而达到除尘目的。 如果要使尘粒在沉降除尘器内从气流中分离出来，必须在通过沉降除尘器的时间内，从进入沉降除尘器时的位置，降落到沉降除尘器的底部。 粉尘重力沉降原理 3.1.1 重力沉降室 1.重力沉降室的原理 3.1 机械式除尘器 （2） 垂直气流沉降室 垂直气流沉降室是一种风选器，可除去沉降速度大于气流上升速度的粉尘。图为几种常见垂直气流沉降室。 （a）扩散式 （b）挡板式 常见的重力沉降室有单层和多层两种类型 2. 重力沉降室结构形式及尺寸 （1）重力沉降室结构形式 重力沉降室结构形式 多层重力除尘器 （2）重力沉降室结构尺寸 3.1 机械式除尘器 　　首先根据需要确定该沉降室应能100%捕集的最小尘粒的粒径，并根据粉尘的密度计算出该尘粒的的沉降速度us，再选取沉降室内气流速度u，根据现场情况确定沉降室高度（或宽度），然后按公式计算沉降室长度L和宽度B（或高度H）。 3.重力沉降室的设计步骤 4.重力沉降室设计注意事项 （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。 （1）沉降室内烟气流速宜取0.4-1.0m/s。 （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40-50μm的尘粒，而且除尘效率较低。 3.1 机械式除尘器 1.惯性除尘器的原理 3.1.2 惯性除尘器 　　惯性除尘器是利用惯性力的作用，使含尘气体与挡板撞击或者急剧改变气流方向，借助尘粒本身的惯性使其与气流分离的装置。 惯性除尘器工作原理示意图 　　当含尘气流进入装置后，遇到档板B1时，气流改变方向，但较大的粒子由于惯性力作用会保持原有的运动方向，最终撞在挡板上沉入灰斗。随气流一起运动的粒径比较小的粒子，遇到挡板B2后会发生旋转，靠离心力作用，更细小的粒子被去除，净化后气流从顶部排出。因此惯性除尘器的除尘是惯性力、离心力和重力共同作用的结果。 3.1 机械式除尘器 1.旋风除尘器的工作过程与原理 3.1.3 旋风除尘器 旋风除尘器是利用气流在旋转运动中产生的离心力来清除气流中尘粒的设备。 旋风除尘器除尘原理示意图 　　旋风除尘器由进气管、筒体、锥体、灰斗和排气管组成。进气管与筒体相切，筒体顶部中央安装排气管，筒体下部是锥体，锥体下部是集尘室。向下的外旋流和向上的内旋流的旋转方向是相同的。外旋流转变为内旋流的区域称为回流区，部分气流进入除尘器后直接进内旋流，未经除尘直接随内旋流排出除尘器，这部分气流称为上旋流。气流作旋转运动时，尘粒在离心力的作用下向外壁移动，到达外壁的粉尘在下旋气流和重力的共同作用下沿壁面落入集尘室而被去除。 1、排气管 2、上旋流 3、筒体 4、外旋流 5、内旋流 6、锥体 7、灰斗 3.1 机械式除尘器 2.旋风除尘器性能及影响因素 影响旋风除尘器性能的主要因素 （3）筒体及锥体长度 （5）入口速度 （4）排气口尺寸 （6）除尘器底部的严密性 （1）筒体直径 （2）入口形式 （7）粉尘的性质 （8）旋风除尘器尺寸比例变化的影响 3.1 机械式除尘器 3.旋风除尘器的结构形式 （1）回流式旋风除尘器 　　在回流式旋风除尘器内，含尘气流由一端进入旋转运动把尘粒分离，净化后的气流又旋转返回至和进气口相同端排出。它有筒式、旁路式和扩散式等几种型式。 1）筒式旋风除尘器 2）旁路式旋风除尘器 3）扩散式旋风除尘器 3.1 机械式除尘器 （2）直流式旋风除尘器 直流式旋风除尘器的基本特点是：含尘气流由除尘器一端进入作旋转运动，把尘粒从气流中分离出来。净化后的气体则继续旋转，并由除尘器的另一端排出。这类除尘器内没有上升的内旋气流，减少了返混和二次飞扬，除尘