治理含粉尘废气（大气污染控制技术课件）.pptx

《大气污染防治法》强调了企业限产、停产治理大气污染 #生活技巧# #环保生活理念# #环保法律法规#

§2.1粉尘的特性§2.1.1粉尘的基本特征（1）粉尘的粒径和粒径分布粉尘的粒径（ParticleSize）是指粒子的直径或粒子的大小。

粉尘的粒径分布（particlesizedistribution）是指某种粉尘中不同粒径的颗粒所占的比例，也称粉尘的分散度。粉尘的粒径d/μm0～55～1010～2020～40>40质量百分数/%除尘器进口2010152035除尘器出口78147.40.60读图§2.1粉尘的特性（2）粉尘的密度堆积密度（VolumeDensity）ρb

真密度（ActualDensity）ρp

§2.1粉尘的特性（3）粉尘的比表面积单位体积的粉尘具有的总表面积称为粉尘的比表面积，用SP表示，单位是cm2/cm3。（4）粉尘的润湿性粉尘能否与液体相互附着或附着难易的性质称为粉尘的润湿性（wettability））。氧化、溶解、蒸发、吸附、催化水泥、熟石灰是亲水性粉尘，且水硬性。§2.1粉尘的特性（5）粉尘的比电阻粉尘的导电性通常用比电阻来表示。比电阻（specificresistance）是指电流通过面积为1cm2、厚度为1cm的粉尘时具有的电阻值，单位是Ω·cm。静电除尘器最适宜范围104~2×1010Ω·cm§2.1粉尘的特性（6）粉尘的爆炸性

当空气中的某些粉尘（如煤粉等）达到一定浓度时，若在高温、明火、电火花、摩擦、撞击等条件下就会引起爆炸，这类粉尘称为爆炸性粉尘。根据粉尘的性质不同，适宜的除尘器类型也不同。

§2.2机械除尘器教学内容§2.2机械除尘器

§2.2.1重力沉降室

§2.2.2挡板式除尘器

§2.2.3旋风除尘器

§2.2机械除尘器§2.2.1重力沉降室（1）重力沉降室的工作原理重力沉降室(SettlingChamber)又叫重力除尘器，是利用尘粒与气体的密度不同，通过重力作用使尘粒从气流中自然沉降分离的除尘设备。

§2.2机械除尘器§2.2机械除尘器气流通过沉降室的时间为：尘粒从沉降室顶部降落到底部所需要时间为：要使尘粒不被气流带走，则必须使t≥ts，§2.2机械除尘器粉尘去除条件§2.2机械除尘器粒子的沉降速度us可以用下式求得：重力沉降室能100%捕集的

最小粒径dmin

工程上用：比它粒径大的颗粒物只能捕集部分。思考：如何提高效率？（2）重力沉降室的设计计算及应用

①沉降室的长度②沉降室的宽度③对各种尘粒的分级除尘效率§2.2机械除尘器η=τ/τs由于沉降室内气流扰动的影响，工程上取分级效率的一半作为实际效率。η实际=0.5η§2.2机械除尘器重力沉降室优缺点优点：结构简单，投资少，压力损失小（一般50-100pa），维护管理方便。缺点：体积大，效率低，有效捕集50μm以上颗粒，不宜捕集20μm以下颗粒，效率40%-70%。因此适合净化大颗粒，特别是磨损性强的粉尘，多作为一级处理或预处理。【例题】欲利用重力沉降室捕集粒径为40μm、密度2000kg/m3的粒子。假定空气流速为0.5m/s，沉降室高度为1.5m，试估算当捕集效率为90%时沉降室的长度应该设计为多少？（实际效率取计算分级效率的一半,20℃，1atm情况下空气黏度μ=1.81×10-5Pa·s）解：293k，1atm情况下沉降速度us=ρd2g/18μ

=2000×（40×10-6）2×9.8/(18×1.81×10-5)

=9.63×10-2m/s

考虑气流扰动影响，沉降室长度：

L=ηHv0/us=2×0.90×1.5×0.5/0.0963=14m【练习】欲利用重力沉降室捕集粒径为50μm、密度2500kg/m3的粒子。假定空气流速为0.6m/s，沉降室高度为1.3m，试估算当捕集效率为90%时沉降室的长度应该设计为多少？（实际效率取计算分级效率的一半,20℃，1atm情况下空气黏度μ=1.81×10-5Pa·s）§4.2.2挡板式除尘器碰撞式惯性除尘器工作原理示意图

碰撞式惯性除尘器惯性除尘器(InertialDustSeparator)是使含尘气体与挡板撞击或者急剧改变气流方向，利用惯性力分离并捕集粉尘的除尘设备。

冲击式回转式惯性除尘器反转式惯性除尘器，当含尘气体在冲击或改变方向前的速度越高，方向转变的曲率小、变化次数越多则净化效率越高，因此其阻力也越大。结构简单，净化效率不高，多用于一级处理。10-20μm以上颗粒，压力损失100-1000pa。§4.2.3旋风除尘器4.2.3.1旋风除尘器的工作原理

切线进入除尘器，外旋气流沿外壁向下旋转，颗粒物在重力和离心力作用下沿外壁落入灰斗；外旋气流到锥底后变内旋气流向上旋转，随排出管排除。注意：顶部气压降低影响效率。底部上升气流带起扬尘。涡流定律

（vt-切向速度）此处n≤1，称为涡流指数。实验表面n值可由下式估算：

D-旋风除尘器直径，mT-气体的温度，K旋风除尘器的压力损失：在缺少试验数据的时候，可用下式估算：型号XLTXLT/AXLP/AXLP/Bξ5.36.58.05.8练习：某旋风除尘器的阻力系数为9.9，进口速度为15m/s，试估算200摄氏度，100kPa情况下的压力损失。气流的平均径向速度：r0，h0-分别为交界面处的半径和高度，m分割粒径dcdc越小效率越高4.2.3.2旋风除尘器的除尘效率

d——尘粒的粒径，m；

dc——尘粒的分割粒径，m。另广泛使用的经验公式：

分割粒径dc：效率为50%的粒径。【例4-3】某旋风除尘器的分割粒径dc=6μm，除尘器入口粉尘的粒径分布如下，试计算该除尘器的分级效率和总效率。（涡流常数n=0）粉尘粒径/μm0～55～1010～2020～3030～40>400平均粒径/μm2.57.515253540频率分布/％7213617910

解：由式ηdi=1-exp[-0.693(di/dc)]，计算出不同粒径的分级效率：平均粒径/μm2.57.515253540频率分布/﹪7213617910分级效率/﹪2557.982.394.498.2100除尘器的总效率：η=Σgdiηdi=0.07×0.25+0.21×0.579+0.36×0.832+0.17×0.944+0.09×0.982+0.10×1.0=78.4﹪

【练习】某旋风除尘器的分割粒径dc=8μm，除尘器入口粉尘的粒径分布如下，试计算该除尘器的分级效率和总效率。（涡流常数n=0）粉尘粒径/μm0～55～1010～2020～3030～40>400平均粒径/μm2.5815253540频率分布/％101330201215已知XZT-90型旋风除尘器在选取入口速度v1=13m/s时，处理气量Q=1.37m3/s。试确定净化工业锅炉烟气时的分割粒径和压力损失。（已知烟气温度423K，黏度μ=2.4×10-5Pa·s，烟尘真密度2.1g/cm3，除尘器筒体直径0.9m，排气管直径0.45m，排气管下缘至锥体高度2.58m，）4.2.3.3影响旋风除尘器性能的因素（1）除尘器的入口和排气口形式

轴向进入式旋风除尘器(a)反转式；(b)直进式实验表面：蜗壳式性能最好；小型除尘器多用轴向。排出管：插入越深效率越高，阻力越大。（2）除尘器的比例尺寸①筒体直径

相同切向速度下，d筒越小，离心力越大，η越高，阻力越大，风量越小。

一般不小于0.15m，不大于1m。②排出管直径

直径小，效率高，但阻力大；d排=0.4~0.65d筒③筒体和锥体高度

总高度不大于5d筒④排尘口直径（3）除尘器底部的严密性

锁气室示意图（a）双翻板式；（b）回转式回转式锁气室除尘量小的可设置固定灰斗，定期清灰；量大的需要连续工作。（4）入口风速提高旋风除尘器的入口风速，会使粉尘受到的离心力增大，分割粒径变小，除尘效率提高。但入口风速过大时，旋风除尘器内的气流运动过于强烈，会把有些已分离的粉尘重新带走，除尘效率反而下降。同时，旋风除尘器的阻力也会急剧上升。一般进口气速应控制在12～25m/s之间为宜。（5）烟尘的物理性质当粉尘的密度和粒径增大时，除尘器效率明显提高。而气体温度和粘度增大，除尘器效率下降。变化因素性能趋向投资趋向阻力除尘效率粉尘密度增大几乎不变提高磨损增加粒径增大几乎不变提高磨损增加浓度增大几乎不变略提高磨损增加烟气温度升高减少提高增加结构尺寸圆筒直径增大降低降低增加圆筒体加长稍降低提高增加圆锥体加长降低提高增加入口面积增大降低降低排气管直径大降低降低排气管插入长增大提高（降低）增加运行状况入口气流速大增大提高灰斗气密降低稍增大大大降低减少内壁粗糙增加增大降低4.2.3.4常见旋风除尘器的结构和性能

按进气方式不同：轴向进入式切向进入式按气流组织不同：旁路式直流式平旋式旋流式单管、双管和多管组合式旋风除尘器（1）XLT型旋风除尘器

XLT/A型旋风除尘器结构简单，制造容易，压力损失小，处理气量大，但除尘效率不高。10μm效率60-70%立筒式旋风除尘器改进型（2）XLP型旋风除尘器

XLP型旋风除尘器又称旁路式旋风除尘器，其结构特点是带有半螺旋或全螺旋线型的旁路分离室，使在顶盖形成的粉尘从旁路分离室引至锥体部分，以除掉5μm以上较细的尘粒。§4.2惯性除尘器XLP/A型旋风除尘器XLP/B旋风除尘器（3）XLK型旋风除尘器XLK型旋风除尘器1-倒圆锥体；2-透气孔；3-反射屏；4-灰斗；5-圆筒体；6-排气管（4）组合式多管旋风除尘器4.2.3.5旋风除尘器的选型

步骤：（1）根据气体的含尘浓度、粉尘的性质、分离要求、允许阻力损失、除尘效率等因素，合理选择旋风除尘器的型号、规格。（2）根据除尘器使用时的允许压力降确定入口气速uu——入口气速，m/s；ΔP——旋风除尘器的允许压力降，Pa；

ρ——气体的密度，kg/m3ξ——旋风除尘器的阻力系数，可查表得到。（3）确定旋风除尘器的进口截面积A，入口宽度b和入口高度hA——进口截面积，m2；

B——入口宽度，m；

H——入口高度，m；

Q——旋风除尘器处理的烟气量，m3/s。（4）确定各部分的几何尺寸尺寸内容XLP/AXLP/BXLT/AXLT入口宽度b入口高度h筒体直径D排出筒直径de筒体长度L锥体长度H排尘口直径d1(A/3)1/2(3A)1/2上3.85b下0.7D0.6D上1.35D下1.00D上0.5D下1.0D2.96D(A/2)1/2(2A)1/23.33b0.6D1.7D2.3D0.43D(A/2.5)1/2(2.5A)1/23.85b0.6D2.26D2.0D0.3D(A/1.75)1/2(1.75A)1/24.9b0.58D1.6D1.3D0.145D压力损失/Pa12m/s15m/s18m/s700(600)1100(940)1400(1260)500(420)890(700)1450(1150)860(770)1350(1210)1950(1150)440(490)670(770)990(1110)设计者可按要求选择其他结构，但遵循以下原则：1为防止粒子短路漏到出口管，h≤s，其中s为排气管插入深度；2为避免过高的压力损失，b≤（D-dc）/23为保持涡流的终端在锥体内部，(H+L)>3D4为利于粉尘易于滑动，锥角=7~8°5为获得最大除尘效率，de/D=0.4~0.5，(H+L)/de=8~10，s/d=1左右。【例4-4】已知烟气处理量Q=5000m3/h，烟气密度ρ=1.2kg/m3,允许压力损失为900Pa，若选用XLP/B型旋风除尘器，试确定其主要尺寸。型号XLTXLT/AXLP/AXLP/Bξ5.36.58.05.8解：查表可知，阻力系数ξ=5.8

旋风除尘器入口气速：

进口截面积：查出XLP/B型旋风除尘器尺寸比例：入口宽度

入口高度h=(2A)1/2=(2×0.0863)1/2=0.42(m)

筒体直径D=3.33b=3.33×0.208=0.693(m)

参考XLP/B产品系列，取D=700mm=0.7m，则：排出筒直径de=0.6D=0.42（m）筒体长度L=1.7D=1.19（m）锥体长度H=2.3D=1.61（m）排尘口直径dp=0.43D=0.30（m）练习已知烟气处理量Q=8000m3/h，烟气密度ρ=1.0kg/m3,允许压力损失为1000Pa，若选用XLP/A型旋风除尘器，试确定其主要尺寸

教学内容§3湿式除尘器

§3.1湿式除尘器除尘原理

§3.2常见的湿式除尘器

§3.1湿式除尘器除尘原理湿式除尘器(WetDustCollector)，也叫洗涤式除尘器，是通过含尘气本与液滴或液膜的接触、撞击等作用，使尘粒从气流中分离出来的设备。在除尘器内含尘气体与水或其它液体相碰撞时，尘粒发生凝聚，进而被液体介质捕获，达到除尘的目的。

§3.2常见的湿式除尘器（1）重力喷雾洗涤器(喷雾塔、洗涤塔)尘粒与液滴间的碰撞、拦截、凝聚，在重力作用下沉降，水从塔底排走。分类：逆流式、并流式、横流式参数：水气流速比0.015-0.075气体入口速度0.6-1.2m/s耗水量0.4-1.35L/m3压力损失小于250Pa。优点：结构简单、阻力小、操作方便。缺点：水量大、设备庞大、占地面积大、除尘效率低。适用范围：50μm以上的颗粒，调节电除尘颗粒的比电阻、去除有害气体。（2）旋风洗涤除尘器

立式旋风水膜除尘器立式旋风水膜除尘器：含尘气体从筒体下部进风口沿切线风向进入后旋转上升，使尘粒受到离心力作用被抛向筒体内壁，被沿筒体内壁向下流动的水膜所粘附捕集，并从下部锥形除尘器排出。参数：入口风速15-22m/s，出口气速10m/s以下，最大含尘浓度2g/m3，水气比0.4-0.5L/m3，效率90-95%，阻力500-750Pa。影响因素：入口风速正比、筒体直径反比。中心喷雾旋风除尘器中心喷雾除尘器：含尘气体由筒体的下部切向注入，水通过安装的多头喷嘴喷出，径向喷出的水雾与螺旋形旋转气流相碰，使颗粒被捕集下来。因为出口气体含湿量比较大，所以一般在喷雾段上面留出足够的高度，以达到一定的除雾作用。卧式旋风水膜除尘器卧式旋风水膜除尘器：含尘气体从除尘器一端沿切线方向进入，气体沿螺旋通道做旋转运动，在离心力的作用下，尘粒被甩向筒壁，气流冲击水面激起的水滴和尘粒碰撞，把一部分尘粒捕获，携带水滴的气流继续做旋转运动，水滴被甩向器壁形成水膜，又把落在器壁上的尘粒捕获。参数：断面平均风速11-17m/s，槽内水位与内筒距离100-150mm除尘效率90-98%供水0.06-0.15t/m3压力损失800-1200Pa影响因素:槽内水位（过高阻力大过低效率低）、通道流速。入口风速15-45m/s压力损失500-1500Pa耗水量0.4-1.3L/m3优点：结构简单、设备成本低、操作运行可靠、捕集效率高，对0.5μm以下的粉尘效率也达95%。

气流在塔内运动路程比喷雾塔长，尘粒与液滴相对速度也大，因此效率更高。（3）自激喷雾除尘器自激式除尘器示意图CCJA型自激式除尘器自激式喷雾式除尘器：含尘气流进入除尘器后，转弯向下冲击水面，粗大的尘粒冲入水中被捕集沉降在泥斗内；未被捕集的微细尘粒随着气流高速通过S形通道，激起大量水花，使粉尘与水滴充分接触，通过碰撞和截留，使得气体得到进一步净化，净化后气体挡水板脱水后排空。优点：结构紧凑、占地面积小、施工方便、负荷适应性好、耗水量少。缺点：价格较贵、压力损失大。参数：液气比低于0.13L/m3，500-4000Pa效率85-95%（5）文丘里除尘器

文丘里洗涤除尘器示意图文丘里除尘器：在收缩管和喉管中气液两相间的相对速度很大，从喷嘴喷射出来的液滴在高速气流冲击下，进一步雾化成更细的雾滴。同时气体完全被水所饱和，尘粒表面附着的气膜被冲破，使尘粒被湿润。尘粒与液滴激烈碰撞与凝聚，扩散管中流速降低，压力回升，凝聚更快，凝聚后更易被捕集。雾化凝聚除雾参数：气流入口速度16-22m/s,喉管气速50-180m/s，水的喷射速度6m/s，水气比0.5-1L/m3，压力损失1500-1800Pa对0.5-5μm粉尘效率达99%。影响因素：水气相对速度（过高被气流带走，过低不够分散）。粉尘粒径+、润湿性+润湿性差的粉尘影响包面水膜形成，影响效率；气体温度-温度过高，颗粒表面水膜蒸发影响除尘；液气比+；优点：体积小、构造简单、细小粉尘效率高、高温烟气降温明显，没有活动部件，缺点：压力损失大文丘里除尘器的压力损失：其中ρ为水密度1.03×10-3kg/cm3Q1、Qg分别为液体和气体流量m3/sVt为喉管气流流速cm/sΔp为压力损失cmH2O除尘效率卡尔福特等提出，通过率p

ρ1ρ2洗涤液和颗粒密度，g/cm3μg气体黏度，10-1Pa·sΔP压力损失，cmH2Odp颗粒粒径，μmf经验常数，0.1-0.4

【例题】以液气比为1.0L/m3的速率将水喷入文丘里洗涤器的喉管，气体流速为122m/s，密度和黏度为1.15kg/m3和2.08×10-5Pa·s，喉管横断面积为0.08m2，参数f取0.25，对于粒径1.0μm、密度1.5g/m3的粒子，Cc为1.172试确定气流通过该洗涤器的压力损失和粒子的通过率。解：压力损失

Δp=-1.03×10-3(12200)2(1.0×10-3/1)=153.3cmH2O

通过率

p=exp[-(6.1×10-9×1×1.5×1.172×12×(0.25)2×153.3)/(2.08×10-4)2]=exp(-2.375)=0.093湿式除尘器优点：①既能净化废气中的固体颗粒污染物，也能脱除气态污染物（气体吸收），同时还能起到气体降温的作用。②湿式除尘器还具有设备投资少，构造简单，净化效率高的特点。③设备本身一般没有可动部件，适用于净化非纤维性和不与水发生化学反应，不发生粘结现象的各类粉尘，尤其适宜净化高温、易燃、易爆及有害气体。湿式除尘器缺点：①容易受酸碱性气体腐蚀，管道设备必须防腐；②要消耗一定量的水，粉尘回收困难，污水和污泥要进行处理；③使烟气抬升高度减小，冬季烟筒会产生冷凝水；④遇到疏水性粉尘，单纯用清水会降低除尘效率，往往需要加净化剂来改善除尘效率；⑤在寒冷地区要考虑设备的防冻等问题。思考：1、请简述湿式除尘器的工作原理，并列举其特点。布袋除尘器教学内容§4.4过滤式除尘器

§4.4.1袋式除尘器的除尘机理

§4.4.2袋式除尘器除尘效率的影响因素

§4.4.3常见袋式除尘的结构、分类和命名

§4.4.4袋式除尘器的选型

§4.4.5袋式除尘器的安装、运行与维护

§4.4.6颗粒层除尘器1.教学要求(1)了解袋式除尘器的除尘机理(2)了解袋式除尘器除尘效率的影响因素(3)掌握常见袋式除尘的结构、分类和命名(4)熟悉袋式除尘器的选型2.教学重点(1)常见袋式除尘的结构、分类和命名(2)袋式除尘器的选型3.教学难点袋式除尘器的选型§4.4.1袋式除尘器的除尘机理过滤式除尘器（porouslayerdustcollector）是利用多孔介质的过滤作用捕集含尘气体中粉尘的除尘器。过滤式除尘器主要有三种类型。一类是以织物为滤材的表面过滤器，如袋式除尘器；另一类是以硅石、砾石、焦炭等颗粒物作滤材的过滤器，如颗粒层除尘器；还有一类是采用滤纸或玻璃纤维等填充层作滤料的过滤器，如空气过滤器。除尘原理示意图拦截碰撞静电扩散沉降优点：结构简单、性能可靠、除尘效率高、不受比电阻影响、运行稳定、适应性强、流量大、便于回收、不存在污泥回收问题;1、对微米、亚微米颗粒去除率高，达99%以上；2、可捕集干粉，特别是对比电阻高的颗粒，比电除尘效率高很多；缺点：受限于耐温、耐腐蚀，温度小于300℃，不适合粘性强和吸湿性强的颗粒。§4.4.2常见袋式除尘的结构、分类和命名1按照清灰方式分类（1）机械振动类利用机械装置(电动、电磁或气动装置)使滤袋产生振动而清灰的袋式除尘器。间歇清灰。压损800-1200Pa，过滤速度1-2m/min。特点：结构简单、清灰强度高，但是不均匀，磨损快，检修频繁。三种振打方法示意图

偏心轮振动清灰袋式除尘器大型机械打振袋式除尘器LZZ型机械打振袋式除尘器（2）反吹风类利用阀门切换气流，在反吹气流作用下使滤袋缩瘪与鼓胀发生抖动进行清灰的袋式除尘器。根据反吹气流的不同，又分为分室反吹类和喷嘴反吹类。需安装支撑环，损失在1000-1500Pa，过滤0.5-1.2m/min,结构简单，清灰效果好，滤袋机械磨损小。适用粉尘黏性小的玻璃纤维滤袋，力度最弱。

①分室反吹类②喷嘴反吹类反吹风清灰方式示意图（a）过滤；（b）反吹；（c）沉降①分室反吹类②喷嘴反吹类以高压风机或压气机提供反吹气流，通过移动的喷嘴进行反吹，使滤袋变形抖动并穿透滤料而清灰的袋式除尘器。

a.机械回转反吹风袋式除尘器

b.气环反吹袋式除尘器

c.往复反吹袋式除尘器

d.回转脉动反吹袋式除尘器

e.往复脉动反吹袋式除尘器回转反吹扁袋除尘器示意图ZC型回转反吹扁袋除尘器

气环反吹袋式除尘器及清灰过程示意图（3）脉冲喷吹类以压缩空气为清灰动力，利用脉冲喷吹机构在瞬间内放出压缩空气，高速射入滤袋，使滤袋急剧鼓胀，依靠冲击振动和反向气流而清灰的袋式除尘器

,速度

2-4m/min

优点多，造价高

脉冲喷吹袋式除尘器结构示意图脉冲喷吹系统4-7atm的大气压反吹，压缩空气脉冲产生冲击波，使滤袋振动。机械清灰一般内滤式，而脉冲清灰采用外滤式。一个脉冲0.1-0.2s，全部滤袋完成清灰的脉冲周期60s。取适量空气和适合的脉冲时间，不能清灰过度。过滤负荷高，滤袋磨损轻，安全可靠，应用越来越广。脉冲喷吹袋式除尘器逆喷脉冲袋式除尘器示意图环隙喷吹脉冲袋式除尘器的构造图

环隙引射器顺喷式脉冲袋式除尘器的结构示意图对喷式脉冲袋式除尘器的结构示意图气箱式脉冲袋式除尘器示意图（4）复合式清灰类复合式清灰类袋式除尘器是采用两种以上清灰方式联合清灰的袋式除尘器。常见的有机械振打与反吹风复合袋式除尘器，声波清灰与反吹风复合袋式除尘器等。联合清灰袋式除尘器2按滤袋形式分类

扁袋：一般外滤式，内部一定要骨架支撑，结构复杂，制作要求高，且清灰不易；但是过滤面积比圆袋多20-40%，紧凑。

圆袋：应用广泛，直径120-300mm，最大不超过600mm，袋长度2-12m。受力较好，支撑骨架及连接筒简单，易获得比较好的清灰效果，且不易被堵塞。图3按过滤方式分类

内滤式：机械振动、气流反吹类清灰方式一般选用内滤式。

外滤式：内部必须要有骨架，滤袋易破损，维修困难，脉冲喷吹和高压反吹多用外滤式。图判断类型二、布袋除尘设备命名（1）机械振打类袋式除尘器命名

TD—Z—150—XX—Y停风振打袋式除尘器

T——停风方式的汉语拼音缩写；

D——电动控制；

Z——清灰方式为机械振打；150——过滤面积为150m2；

XX——生产单位自己规定符号；

Y——滤袋为圆袋。(2)反吹风袋式除尘器命名ZYF—F—10×1000—XX—B正压循环分室反吹风袋式除尘器

ZY——正压循环烟气的汉语拼音缩写；

F——分室结构；

F——清灰方式为反吹风；

10——室数为10；1000——单室过滤面积为1000m2；

XX——生产单位自己规定符号；

B——滤袋为扁袋。（3）脉冲喷吹袋式除尘器命名HLD—M—10×1000—XX—B回转式低压离线脉冲袋式除尘器

H——回转式的汉语拼音缩写；

L——离线清灰；

D——低压喷吹；

M——清灰方式为脉冲；

10——室数为10；1000——单室过滤面积为1000m2；

XX——生产单位自己规定符号；

B——滤袋为扁袋。

(4)复合类袋式除尘器命名QHP—SF—10×1000—XX—Y气环式声波反吹袋式除尘器

QH——气环的汉语拼音缩写；

P——喷嘴反吹；

SF——清灰方式为声波与反吹风复合类；

10——室数为10；1000——单室过滤面积为1000m2；

XX——生产单位自己规定符号；

Y——滤袋为圆袋。§4.4.3袋式除尘器除尘效率的影响因素（1）过滤风速袋式过滤器的过滤风速是指气体通过滤布时的平均速度。在工程上是指单位时间通过单位面积滤布含尘气体的流量。uf——过滤风速，m3/（m2·min）；Ｑ——气体的体积流量，m3/h；Ａ——过滤面积，m2。加大过滤速度可以减少过滤面积，增大处理能力，但是会压实粉尘、阻力增大、清灰频繁、增加清灰能耗、缩短寿命。一般选0.6-1.0m/min（2）压力损失袋式除尘器的压力损失是重要的技术经济指标之一，它不仅决定除尘器的能量消耗，同时也决定装置的除尘效率和清灰的时间间隔。袋式除尘器的压力损失ΔP是由除尘器结构损失ΔPc、清洁滤料的压力损失ΔPf和过滤层的压力损失ΔPd组成的.

P=ΔPc+ΔPf+ΔPd

ΔPc包括进口、出口及会都挡板的损失，一般200-500Pa。由于过滤风速很低，气体流动属于粘性流，清洁滤料的压力损失ΔPf与过滤风速uf

成正比.ΔPf=ξfμuf

ξf——清洁滤料的阻力系数，m-1；μ——气体粘度，Pa﹒S。过滤层的压力损失ΔPd可表示为：

ΔPd=amμuf=ξdμuf

式中a——粉尘层的平均比阻力，m/kg；

m——滤料上的粉尘负荷；kg/m2。于是通过积有粉尘的滤料的总阻力为：

ΔP=ΔPf+Pd=(ξf+am)μufΔPΔPcΔPfΔPd阻力范围Pa1200-1600200-500100-3000-800最大值Pa1600500300800【例4-5】以袋式除尘器处理常温常压的含尘气体。过滤速度uf=1m/min，滤布阻力系数ξf=2×107m-1，粉尘层比阻力a=5×1010m/kg，堆积粉尘负荷m=0.1kg/m2，气体黏度为1.8×10-5Pa·s，结构压力损失取200Pa，试求压力损失。解：

ΔP=ΔPc+ΔPf+ΔPd=ΔPc+(ξf+am)μuf=200+(2×107+5×1010×0.1)×1.8×10-5×1/60=1706(Pa)（3）滤料的性质按加工方法：织造滤料非织造滤料覆膜滤料按所用材质：天然纤维滤料合成纤维滤料复合纤维滤料按编织方式：平纹编织斜纹编织缎纹编织核心部件，费用占比10-15%圆袋：受力好，结构简单，一般内滤式，清灰简单。扁袋：一般是外滤式，内部需要骨架支撑，但是布置紧凑，比圆袋多20-40%过滤面积理想滤布性质：捕尘效率高、易清灰、阻力低、耐磨、耐腐、耐温、成本低、寿命长。纤

维机械强度最高使用温度（℃）耐腐蚀特性一般应用酸碱有机溶剂棉织物强80差中好低费用低温粉尘、作业毛料中95中差好低费用冶炼炉聚酰胺（尼龙）强100中好好易清灰低温破碎、粉尘作业聚脂（涤纶）强135好中好易清灰冶炼炉、化工厂、电弧炉四氟乙烯中260好好好昂贵化工厂玻璃纤维强280中中好耐磨性差冶炼炉、电弧炉、炭黑厂尼龙强230好中好抗湿性差冶炼及电、弧炉(4)清灰方式及周期

袋式除尘器的清灰方式：机械振动清灰反吹风清灰脉冲喷吹清灰复合清灰

几种典型的清灰机理示意图(a)机械振动清灰，(b)逆气流反吹清灰，(c)气环反吹清灰，(d)脉冲喷吹清灰P93，表4-18表面附着的粉尘达到一定程度，为保持滤布通透性，要进行清灰；但是不要破坏粉尘初层，否则效率下降。①一般在含水量较小，无酸性时根据含尘气体温度来选用。当温度低于130℃时，常用500～550g/m2的涤纶针刺毡；当温度低于250℃时，宜选用芳纶诺梅克斯针刺毡或800g/m2玻纤针刺毡或800g/m2纬双重玻纤织物或氟美斯﹝FMS﹞高温滤料（含氟气体不能用玻纤材质）。②当含水份量较大，粉尘浓度又较大时，宜选用防水、防油滤料（或称抗结露滤料）或覆膜滤料（基布应是经过防水处理的针刺毡）。③当含尘气体含酸、碱性且气体温度低于190℃，常选用莱通（Ryton聚苯硫醚）针刺毡。若气体温度低于240℃，耐酸碱性要求不太高时，可选用P84（聚酰亚胺）针刺毡。④当含尘气体为易燃易爆气体时，选用防静电绦纶针刺毡，当含尘气体既有一定的水份又为易燃易爆气体时，选用防水防油防静电（三防）绦纶针刺毡。布袋除尘器设计原则：1、主要过滤1μm左右粉尘；2、浓度大于15g/m3时，最好设预处理；3、浓度高或粉尘细，选低速；浓度低选高速；4、高度受限，考虑下进风；安装面积受限，考虑扁袋；5、气温高，降温，选耐温；6、湿度大，考虑气环反吹，并保温；7、含有害气体，应考虑其净化。4.4.5.1主要性能的确定（1）过滤面积的计算根据气体处理量的大小，选择适当的过滤面积。若面积太大，则设备投资大；若面积过小，则过滤阻力大，操作费用高，滤布使用寿命短。除尘器的过滤面积按下式计算：式中A——除尘器的过滤面积m2；

Q——除尘器的处理气体量m3/h；

V——除尘器的过滤风速m2/min，一般选0.6-1.0m/min。袋式除尘器的选型（2）过滤速度的选择过滤风速（m/min）是指单位时间内，单位面积滤布上通过的气体量。

可根据滤料的种类和清灰方式参考表进行选择。过滤风速选用范围涤纶滤料一般为0.6～1.0m/min，玻纤滤料一般为0.4～0.5m/min。（3）滤袋袋数的确定滤袋袋数由下式计算：

式中A——除尘器的过滤面积m2；

D——单个滤袋的直径，m；

L——单个滤袋的长度m，对效率和压力损失无影响，一般取3-5m。滤袋的直径由滤布的规格确定，滤袋的长度L与效率和压力损失无直接关系，一般取3～5m，滤袋直径一般100-600mm，常用200-300mm。（4）压力损失的选择采用一级除尘时，一般压力损失在980～1470Pa；采用二级除尘时，一般压力损失在490～784Pa。常见袋式除尘器类型9作业（5）过滤材料的选择气体性质温度湿度粉尘的性质粒度化学组成酸碱性吸湿性荷电性爆炸性腐蚀性（6）清灰方式和滤袋的选择清灰方式过滤风速（m/min）阻力/Pa滤袋形式滤布结构优选机械振动0.50～2.0800～1000内滤圆袋筒形缎纹或斜纹织物逆气流反吹风1.0～2.0800～1200内滤圆袋①高强低伸型筒形缎纹或斜纹织物②加强基布的薄型针刺毡外滤异形袋①普通薄型针刺毡②阔幅筒形缎纹织物反吹风+振动内滤圆袋①高强低伸型筒形缎纹或斜纹织物②加强基布的薄型针刺毡喷嘴反吹风外滤扁袋①中等厚度针刺毡②筒形缎纹织物内滤圆袋厚实型针刺毡、压缩毡、ES229脉冲喷吹2.0～4.0800～1500外滤圆袋①针刺毡或压缩毡②纬二重或双层织物ES729p97振动过滤袋脉冲过滤袋圆筒过滤袋

笼架下端笼架上端4.4.5.2国内常见的袋式除尘器的型号和性能

技术性能型号LD18-36LD18-54LD18-72LD18-108滤袋数/条过滤面积/m2处理气体量/(m3/h)压力损失/Pa36304500～5400784～98054456750～8100784～98072609000～10800784～9801089013500～16200784～980LD18型机械振打袋式除尘器的技术性能CXS-X-n型玻纤袋除尘器的技术性能

技术性能规格型号(CXS-X-n)n=4n=6n=8单元数过滤面积/（m2/条）处理风量/(m3/h)总过滤面积/m2滤袋总数/条过滤风速/（m/s）长×宽×高/(m×m×m)总重量/t参考价格/万元434530000～4000013821760.36～0.489.6×8.2×22.16060634550000～6000020702640.40～0.4814.4×8.2×22.17070834570000～8000027603520.42～0.4819.2×8.2×22.18080CXS-Z-n型玻纤袋除尘器的技术性能

技术性能规格型号(CXS-Z-n)n=8n=12n=16单元数过滤面积/（m2/条）处理风量/(m3/h)总过滤面积/m2滤袋总数/条过滤风速/（m/s）外形尺寸（长×宽×高）/(m×m×m)总重量/t参考价格/万元4室8单元34530000～4000027603520.42～0.489.6×12.3×22.11151156室12单元34590000～10000027325280.40～0.4514.4×12.3×22.11151158室16单元331130000～14000049767040.44～0.4719.2×12.3×22.1130130CXS-D-n型玻纤袋除尘器的技术性能

技术性能规格型号(CXS-D-n)n=8n=10n=12单元数过滤面积/（m2/单元）处理风量/(m3/h)总过滤面积/m2滤袋总数/条过滤风速/（m/s）外形尺寸（长×宽×高）/(m×m×m)总重量/t参考价格/万元8单元1086190000～21000086887680.36～0.4018.4×14.7×22.118018010单元1086230000～260000168609600.35～0.4023×12.3×22.120020012单元1086270000～3000001303211520.35～0.3827.6×12.3×27.6230230§4.4.5袋式除尘器的安装、运行与维护（1）袋式除尘器的安装

§4.4.6颗粒层除尘器（1）移动床颗粒层除尘器

1-颗粒滤料层；2-支撑轴；3-可移动式环状滤网；4-气流分布扩大斗(后侧)；5-气流分布扩大斗(前侧)6-百叶窗式挡板；7-可调式挡板；8-传送带；9-转轴；10-过滤滤网单层梳耙式颗粒层除尘器1-含尘气体总管；2-旋风筒；3-卸灰阀；4-插入管；5-过滤室；6-过滤床层；7-干净气体室；8-换向阀门；9-干净气体总管；10-耙子；11-电动机颗粒状物料：硅石、砾石、焦炭等主要作用：碰撞、拦截、扩散、沉降、静电等。优点：耐高温、耐腐蚀、耐磨损，不受比电阻影响，可净化易燃易爆，维修方便、价格廉价，维修费低。问题：细颗粒效率低，阻力大，过滤速度不能高，同条件需要的过滤面积比袋式大。LD型滤筒式除尘器特点：不用常规滤袋，将滤料制成筒状过滤元件，滤筒内采用多褶式结构，增大过滤面积。优点：过滤面积大、孔径小、效率高、阻力小。缺点：折缝中的粉尘不易清除，过滤面积损失大；横向放置、多层叠加方式，上层滤料清除的粉尘落在下层表面，导致过滤面积减少。思考：1、袋式除尘器清灰方式有哪些？各有什么特点？2、袋式除尘器主要有哪些优缺点？课后作业：P101，T8作业

某木材家具厂废气3000m3/h,浓度3g/m3需要加装粉尘处理装置，初定选用袋式除尘器，请确定袋式除尘器的类型及型号。参数。作业教学内容§4.5电除尘器

§4.5.1电除尘的基本原理

§4.5.2电除尘器除尘效率的影响因素

§4.5.3电除尘器的结构形式和主要部件

§4.5.4电除尘器的选型

§4.4.5电除尘器的安装、调试、运行与维护§4.5.1电除尘的基本原理

静电除尘是在高压电场的作用下，通过电晕放电使含尘气流中的尘粒带电，利用电场力使粉尘从气流中分离出来并沉积在电极上的过程。利用静电除尘的设备称为静电除尘器(ElectrostaticPrecipitator,ESP)，简称电除尘器。

§4.5电除尘器⑴电晕放电和尘粒的荷电§4.5电除尘器电除尘器中除尘过程示意图1—电晕极；2—电子；3—离子；4—尘粒；5—集尘极；6—供电装置；7—电晕区工业电晕极接负电，起晕电压低，电晕电流高；生活用除尘器一般接正极，防止产生臭氧危害人体健康。工业上，电晕极接负极，集尘极接正极，两极之间形成高压电场。当电压升高到一定值，电晕极表面出现青紫色光，发出嘶嘶声，大量电子从电晕线不断逸出，这种现象称为电晕放电。电子撞击电极间的气体分子，使之产生电离，生产大量的自由电子和正离子，电子在电场力的作用下，向极性相反的电极运动，过程中碰撞气体分子，使之离子化，产生更多电子。电子能引起气体分子离子化的区域称为电晕区。达到电晕电压后，如果电压进一步升高，则电晕电流急剧增加，电晕放电更加激烈，当电压升到某一值，电场击穿，发生火花放电，电路短路，电除尘器停止工作。（2）荷电尘粒的迁移和捕集

在电晕区内，气体正离子向电晕极运动的路程极短，因此它们只能与极少数的尘粒相遇并使之荷正电，而沉降在电晕极上；在负离子区内，大量荷负电的粉尘颗粒在电场力的驱动下向集尘极运动，到达极板失去电荷后便沉降在集尘极上。

粉尘荷电的两种方式：电场荷电、扩散荷电。

>0.5μm的粉尘以电场荷电为主；<0.2m的粉尘以扩散荷电为主。捕集效率低效区在0.1-0.5μm。§4.5电除尘器各种粉尘的有效驱进速度粉尘种类驱进速度/（m/s）粉尘种类驱进速度/（m/s）锅炉飞灰0.08～0.122镁砂0.047水泥0.0945氧化锌0.04铁矿烧结灰尘0.06～0.20氧化铅0.04氧化亚铁0.07～0.22石膏0.195焦油0.08～0.23氧化铝熟料0.13石英石0.03～0.055氧化铝0.084§4.5电除尘器当尘粒所受的静电力和尘粒的运动阻力相等时，尘粒向集尘极作匀速运动，此时的运动速度就称为驱进速度，用ω表示。(3)被捕集粉尘的清除电晕极的清灰一般采用机械振动的方式。集尘极清灰方法有在干式和湿式除尘器中是不同的。在干式除尘器中，沉积在集尘极上的粉尘是由机械撞击或电极振动产生的振动力清除的。现代的电除尘器大多采用电磁振打或锤式振打清灰，两种主要常用的振打器是电磁型和挠臂锤型。在电晕线附近带负电的粒子的浓度高到一定值时，会抑制电晕发生，使电晕电流大大降低，甚至会趋于零的现象，这个现象称为电晕闭塞。

§4.5电除尘器(3)被捕集粉尘的清除振片式声波清灰器§4.5电除尘器机械撞击电磁振打声波干式除尘器湿式除尘器水冲洗优点：不会产生二次扬尘；缺点：不便于粉尘回收，存在极板腐蚀和含水污泥的处理问题。静电除尘器主要有以下优点：①压力损失小（200~500Pa）；②除尘效率高（0.1~50μm，除尘效率90%~99﹪）；③气体处理量大；④适用范围广（可在350～400℃的高温下工作）；⑤能耗低，运行费用少。静电除尘器的缺点：①设备造价偏高；②除尘效率受粉尘物理性质影响很大，不适宜直接净化高浓度含尘气体；③对制造、安装和运行要求比较严格；④占地面积较大。§4.5电除尘器§4.5.2电除尘器除尘效率的影响因素假定：①除尘器中气流为紊流状态；②横断面在垂直于集尘极表面任一横断面上；③粒子浓度和气流分布是均匀的；④粉尘粒径是均一的，且进入除尘器后立即完成荷电过程；⑤忽略电风和二次扬尘的影响。多依奇（Dertsch）在上述假定的基础上，提出了理论捕集效率的计算公式。§4.5电除尘器

C1——电除尘器进口含尘气体的浓度，g/m3；

C2——电除尘器出口含尘气体的浓度，g/m3；

A——集尘极总面积，m2；

Q——含尘气体流量，m3/s；

ω——尘粒的驱进速度，m/s。§4.5电除尘器作业P127，T2（1）粉尘特性粉尘特性主要包括粉尘的粒径分布、真密度、堆积密度、粘附性和比电阻等，其中最主要的是粉尘的比电阻。§4.5电除尘器最适合比电阻104-1010Ω·cm比电阻偏高的粉尘，可以向烟气中喷水、加入SO3、NH3、Na2CO3等，降低比电阻。（2）烟气特性

烟气特性主要包括烟气温度、压力、成分、含尘浓度、断面气流速度和分布等。

①含尘浓度含尘浓度过高，荷电粉尘会对电晕极产生屏蔽作用，抑制电晕放电，严重会出现电晕闭塞，会使电除尘器失去除尘能力。§4.5电除尘器含尘气体浓度小于20g/m3②气体的温度和湿度低温区，粉尘表面吸附物和水蒸气会使比电阻较小，温度升高比电阻增加；高温区，粉尘本身比电阻降低。温度过低，低于露点，气体湿度会影响除尘效果；温度高于露点，随着湿度增加，可以增高击穿电压，降低粉尘比电阻，效率有所提高。③除尘器断面气流速度实际生产一般取0.6-1.5m/s

随着气流速度增大，效率大幅下降。④断面气流分布气流分布不均匀会降低除尘器效率低速区容易造成局部气流停滞，集尘极局部积灰严重；高速区容易造成流速过快，引起二次扬尘。（3）清灰集尘极和电晕极粉尘增加会影响电晕放电及粉尘荷电，导致除尘效率下降。因此必须及时清灰，使粉尘剥落下来，保持除尘器高效除尘。§4.5电除尘器思考：粉尘比电阻对电除尘器效率有什么影响？最适宜比电阻在的范围？比电阻过高应该采用什么措施？§4.5电除尘器§4.5.3电除尘器的结构形式和主要部件4.5.3.1静电除尘器的结构形式(1)管式和板式电除尘器

单管电除尘器示意图多管电除尘器示意图为节省空间可以设置成六角形。板式电除尘器示意图§4.5电除尘器极板高2-15m，板间距一般200-400mm。§4.5电除尘器(2)立式和卧式电除尘器CP2型立式电除尘器卧式电除尘器示意

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