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你分的清楚重力除塵器與螺旋除塵器嗎?

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你分的清楚重力除塵器與螺旋除塵器嗎?
新聞出處:   2019-04-18 13:49:02

除塵器的原理主要是利用作用於塵粒上的各種作用力的一種或同時利用幾種進行除塵的有.

① 重力除塵器

② 慣性除塵器

③ 旋風除塵器

④ 過濾式除塵器

⑤ 電陳塵器

  不對含塵氣體或分離的塵粒進行潤濕的除塵設備,稱為幹式除塵設備。

  用水或其他液體,使含塵氣體或分離的塵粒進行潤濕的除塵設備,稱為濕式除塵設備。可分為:

① 貯水式:如自激型除塵器和螺旋水膜除塵器等。

② 加壓式:如文氏管洗滌器和噴霧洗滌器等。

③ 旋轉式:如泰森洗滌器等。

  各種類型除塵設備的性能、選擇和應用在後麵有介紹,現僅就各類常用除塵設備的適用範圍和概略的性能,進行分述。

重力除塵器的沉降速度太小,僅為離心沉降速度的幾十分之一,因此一般隻用於分離50um以上的塵粒。所以重力沉降室通常主要是用於除去粗塵粒的預除塵上。但是在配管途中及其他型式的除塵器內,借重力而分離捕集的粒子量也相當多。這種場合,要消除沉降堆積的粉塵是困難的,應予注意。圖是以低速輸送粉塵的圖示。管道傾斜的角度要比粉塵沿壁麵滑下的角度大些,這樣,粉塵氣流和沉積在管道裏的粉塵可以順利地向最下部的粉塵取出口滑落。這種低速排氣管路係統,在同樣氣量、相同距離的情況下,管路的壓力損失小,具有運行費用少的優點,但其管徑較粗,設備費用高。

   慣性除塵裝置種類很多,可以分為碰撞式和回轉式。慣性除塵器可以處理高溫含塵氣體,適宜安裝在煙道、管道內使用。一般用於除去十幾um到數十um的比較粗大的塵粒,或作為預除塵器。其阻力因形式不同而有很大差異,通常為20~100mmH2O。

  在一些迷宮型除塵裝置中,容易引起粉塵堵塞,因此,要充分掌握粉塵的性質,並考慮用衝擊、洗滌等方法來清除粉塵。

   旋風除塵器應用最廣泛,其特點是結構簡單,除塵效率較高,操作簡易,價格低廉。為了提高除塵效率,降低阻力,己出現各種型式的旋風除塵器,如螺旋型、蝸旋型、擴散型、旁路型、旋流型和多管式除塵器等。

  目前在粉塵粒子較粗、含塵濃度較大、要求除塵效率不太嚴格和高溫高壓條件下或是在流化床反應器內以及作為高效除塵器的預除塵器等方麵,旋風除塵器仍不失為良好的除塵設備。對數微米以上(如>5pm)的塵粒使用小型高效旋風除塵器有著良好的性能,對大氣量可以采用數個至數十個並聯設置的多管式除塵器。當然設計與管理這種小型旋風除塵器(如直徑<0.3m)或 多管旋風除塵器須注意其結構應與處理的氣體和粉塵的特性相適應,否則也可能導致不良後果(如堵塞與磨損等)。

  但另一方麵,它對細微塵粒(如<5um)的分離效率仍很低,而這種數微米以下的粉塵顆粒正是汙染大氣的主要危害。為了保護環境以及進一步提高化工等產品的質量和降低成本,顯然單純使用旋風除塵器分離含塵氣體是不能滿足要求的。

  電除塵器由於具有效率高、阻力低,能適用於高溫(<400度)和除去細微粉塵等優點,獲得了比其它除塵器更快的發展。其缺點主要是初投資大。但日常操作費用較低。

  除塵器的投資費用與要求達到的除塵教率有關,因此以按要求達到的除塵效率來比較經濟效果較為合理。例如某一用於水泥回轉窯的除塵器,氣體處理量為170000m3/h,當要求效率為99%時,電除塵器的初投資高於布袋除塵器;而要求效率為97%時,電除塵器的初投資就低於袋式除塵器了。當然在作經濟比較時,還得考慮各單位的具體情況,不能照套。此外,各種除塵器有它適用的技術條件,例如當處理氣量大於170000m3/h時,采用電除塵器較為經濟,而對於比電阻低於10或高於10的粉塵,由於其電除塵效果將惡化,故不宜選用電除塵器,或者需要采用某種預處理後才能應用靜電除塵器。

  關於減少電除塵器的耗電量,運用空調技術使高電阻含塵氣體也能獲得很好效果,使除塵操作處於最佳條件和提高除塵率等問題也正在開展研究。

    濕式除塵器類型很多,但最具有代表性的是文氏管洗滌器。各種幹式除塵器如能進行濕法操作(如濕式電除塵、濕式旋風除塵器等)除塵效率也都有明顯提高。

  濕式除塵器具有投資低,操作簡單,占地麵積小,能同時進行有害氣體的淨化、含塵氣體的冷卻和加濕等優點。特別適用於處理高溫高濕和有爆炸性危險的氣體的淨化。

  文氏管洗滌囂主要用於淨化細微粉塵,能除去1~5um的塵粒,效率高,而且不會產生二次飛揚,特別對粒徑在1um以下具有粘附性和潮解性的粉塵,更是適宜,因而在很多部門都得到采用。但是它有比較大的缺點,首先是壓降大。當除去1um以上的塵粒時,壓降為200mmH2O左右,效率約為98%;當粉塵粒徑小於0.5um時,壓降要高達1000mmH2O,效率也較低。其次是含塵汙水的處理。文氏管洗滌器由於用水量較大,在設計與選用時必須充分考慮汙水處理,以免造成水源的汙染。

  貯水式除塵器(如自激式、水膜式等)雖然它的除塵效率不如文氏管洗滌器高,但因其用水量少,阻力較低,因而也得到了比較廣泛的應用。

  我國有的化工廠,向半水煤氣鼓風機(5200rpm)內直接噴水,對除塵降溫皆起了明顯的效果。除塵效率達80~90%,氣體出口溫度顯著下降,以致省去了原有的冷卻塔,鼓風機的運轉周期也由500~600小時提高到3000~5000小時,同時變換觸媒的壽命也大大延長,有力促進了生產。

袋式除塵器是一種較老的除塵器,早期用人工或機械振打清灰,因而其應用受到限製。1950年以來,由於逆向噴吹型和脈衝噴吹型的發明與應用,使 袋式除塵器的除塵與清灰實現了連續操作,而且阻力穩定,氣速高,內部無運動機件和設計簡單等。隨著新型耐用、耐腐蝕、耐高溫(達300度)、低壓降、易清灰的濾材的應用,特別是非織物的聚合物濾材和金屬絲—織物混合物濾材的發展,應用日益廣泛,成為主要的高效除塵器。它對細微粒(1~5um)的效率在99%以上,還可以除去1um甚至0.1um的塵粒。 袋式除塵器的適應性也比較強,不受粉塵比電阻的影響,也不存在水的汙染問題。在選取適當的助濾劑條件下,能同時脫除氣體中的固、氣兩相汙染質。由於這些特點,預料在今後的除塵操作中,布袋除塵器可能居於比較領先的地位。但其過濾速度低,壓降大,占地麵積大,換袋麻煩等缺點,極需進行改進。

  評價除塵器的技術經濟性主要依據是年成本費用。美國環境研究公司J D等人,以燒煤鍋爐為對象,進行了布袋除塵器的中間試驗。選定120000Nm3/h,130度的燒煤鍋爐煙氣(含硫0.6%)作出三種高效除塵方法的技術經濟對比,如圖所示。由圖或表可知,從三種除塵設備的最高除塵效率的基建費(初投資)看,以袋濾器最低,電除塵器次之,而文氏管洗滌器則最高,而其效率又最低。從年操作費看,在相同效率(99.5%)下,靜電除塵器要比脈衝布袋除塵器低25%左右,而文氏管洗滌器則由於動力消耗大就更大。作為全麵衡量的技術經濟指標的年成本費,脈衝布袋除塵器大概要比電除塵器便宜20~25%,而且在除細微塵粒方麵具有更大的效率。文氏管洗滌器的年成本費表明,它沒有競爭能力。

  脈衝袋式除塵器的發展和推廣應用一個重要條件是它的除塵布袋問題(即製成濾布的纖維材質)。五十年代以前使用的除塵濾袋主要是棉、毛織品,以後由於應用合成纖維(特別是耐高溫、耐腐蝕纖維)取得成功,為推廣應用袋式除塵器提供了非常有利的條件。也因此打破了二十多年前處理200度以上高溫含塵氣體時隻能使用電除塵器和洗滌器的局麵,使布袋式除塵器的應用進入高溫領域。

  玻璃纖維濾料已有二十多年的曆史,它的成本低,耐溫性能高,是主要的耐高溫濾料。為了提高其抗彎折及耐腐蝕性能,在處理方法上除了采用矽酮、矽酮+聚四氟乙烯、矽酮+聚四氟乙烯+石墨外,同外又發展了以特殊化學劑為基質的第四代處理方法(代號Q70、Q75),耐溫可達330度。我國也在積極進行研製,如經石墨—聚四氟乙烯紗線浸漬處理織成的圓筒玻璃布,在製酸工藝200~300度的腐蝕性煙氣中使用,壽命可達一年以上。

  在合成纖維方麵,聚酯纖維已廣泛用於各工業部門。高溫尼龍(聚脂亞胺纖維,國外的商品名稱為Nomex),耐溫220度,使用壽命比玻璃釺維高2~10倍,從1965年甩於工業以來,發展迅速,已成為一種通用的耐高溫濾科。

  為了耐更高的溫度,工業中也有應用聚四氟乙烯纖維(Teflon)甚至金屬纖維(不鏽鋼)作濾料,但由於造價高其應用受限製。

  為了進一步提高過濾效率,近年來用短纖維Glamex作底層,以針刺法刺入細玻璃纖維製成氈,稱為Glamex濾料。1970年以來用於瀝青、炭黑等工業的煙氣淨化,獲得良好效果。

  作為高溫袋式除塵器的濾料,國內已試製出較好的針刺滌綸氈,預計將以此來代替目前使用的208單麵滌綸布。

  從清灰方式來看,氣環式袋式除塵器,雖然具有連續操作、壓力損失穩定、過濾速度高等優點,但存在著袋子壽命短,傳動機構維修頻繁等問題,使其發展受到限製。而脈衝噴吹型袋式除塵器與前者相比由於內部無運動部件,故濾袋壽命長(一般在1~3年),維修簡單,應用廣泛。

   慣性除塵器是利用粉塵在運動中慣性力大於氣體慣性力的作用,將粉塵從含塵氣體中分離出來的設備。這種除塵器結構簡單,阻力較小,但除塵效率較低,一般常用於一級除塵。

一、工作原理

  圖所示是含塵氣體衝擊在兩塊擋板上時的除塵原理。含塵氣體以一定的進口速度衝擊到擋板1上,具有較大慣性力的大顆粒也撞擊到擋板1上而被分離捕集。小顆粒則隨著氣流以R1的半徑繞過擋板1,由於擋板2的作用,使氣流方向發生轉變,小顆粒以借助離心力被分離捕集。如氣流的旋轉半徑為R2,圓周切向速度為U,這時小顆粒也的離心力與成正比。因此,粉塵粒徑越大,氣流速度越大,擋板板數越多和距離越小,除塵效率就越高,但壓力損失也越大。

  常見的慣性除塵器形式見圖。一般都設置某種形式的障礙物。這類除塵器分離臨界粒徑為20~30um以上,壓力損失以考慮氣流動壓部分為宜,通常為10~100mm。

百葉式除塵器 含塵氣體從入口進入後,粉塵由於慣性力的作用衝入下部灰鬥,慣性較小的細微粉塵隨被淨化的氣體穿過百葉板間的縫隙經排氣管排出。百葉式除塵器常與旋風除塵器配合使用。

  百葉的作用是把氣流分成兩部分,一部分是被淨化的氣體,約占氣體總量的80~90%。另一部分占氣體總量10~20%,內集中了被捕集的粉塵。為保證除塵效率,需將這部分的含塵氣抽出進往旋風除塵器或其他高效效塵器進行二級除塵。

  (一)除塵效率

  百葉式除塵器除塵效率較低,對於20um以下的塵粒不能很好地捕集。當抽氣率為10%,壓力損失為400~500Pa時,在百葉式除塵器與旋風除塵器配合使用的情況下,其除塵效率如表。如果抽氣率從10%增加到20%,除塵效率可有較大挺高,見表。

  (二)壓力損失

  百葉式除塵器的壓力損失按下式計算:

  式中:P——百葉式除塵器的壓力損失

     r——氣體重度

     Q——通過百葉板縫隙的氣量

     F——百葉板縫隙的總麵積

     C——百葉板縫隙的收縮係數

  (三) CDQ型百葉式除塵囂

  CDQ型百葉式除塵器有帶有箱體的CDQ-K型和不帶箱體的CDQ型(結構尺寸見圖和表)。處理氣量為560~18750m/h,其技術性能見表。一般與旋風除塵器配合使用。

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