除尘装置思维脑图思维导图

U531191121

2023-11-11

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除尘装置

装置分类

除尘器种类

积雪除尘，电除尘，袋式除尘与湿式除尘内容分解

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思维导图大纲

机械除尘器

原理：利用质量力（重力、惯性力和离心力等）的作用使颗粒物与气流分离

重力沉降室

原理：含尘气流进入重力沉降室后，由于扩大了流动截面积而使气体流速大大降低，使较重颗粒在重力作用下缓慢向灰斗沉降

特点

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，因此只能作为高效除尘的预除尘装置，除去较大和较重的粒子

分类

层流式重力沉降室

特点：流动状态保持在层流范围内，各断面气流速度均匀分布，粒子的运动有两个方向上的运动组成。在垂直方向，忽略气体的浮力，仅在重力和气体阻力的作用下，每个粒子以其沉降速度独立沉降，在烟气流动的水平方向，粒子和气流具有相同的速度。

提高沉降室除尘效率的主要途径

降低沉降室内的气流速度

增加沉降室长度

降低沉降室高度（一般情况下加3层以下隔板）

沉降室内的气流速度：根据粒子的大小和密度确定，一般为0.3～2.0m/s

湍流式重力沉降室

特点：在垂直于气流方向的每个横截面上粒子完全混合，即各种粒径的粒子都均匀分布于气流中

惯性除尘器

原理：在沉降室内设置各种形式的挡板，使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，使其与气流分离

结构类型

以气流冲击挡板捕集较粗粒子的冲击式

通过改变气流流动方向而捕集较细粒子的反转式

适用性：由于惯性除尘器的净化效率不高，故一般只用于多级除尘中的第一级除尘，捕集10~20微米及以上的粗尘粒。压力损失依类型而定，一般为100~1000Pa

旋风除尘器

原理：利用旋转气流产生的离心力使尘粒从气流中分离

结构：普通旋风除尘器由进气管、筒体、锥体、排气管等组成

特点

优点：结构简单，应用广泛

缺点：效率低，气体处理流量下降

旋风除尘器内气流与尘粒的运动：外漩涡、内漩涡、上漩涡还有部分离心的径向运动

压力损失：旋风除尘器操作运行中可以接受的压力损失一般低于2kPa

影响旋风除尘器效率的因素

二次效应：较小粒径区间（实际效率>理论效率）；较大粒径区间（实际效率<理论效率）

比例尺寸：惯性离心力越大，除尘效率越高；分割直径越小，除尘效率越高；除尘器下部的严密性

烟尘的物理性质：气体的密度和黏度、尘粒的大小和相对密烟气含尘浓度等

气体的黏度越大，除尘效率越低

粉尘比重越大，除尘效率越高

入口含尘浓度越高，除尘效率越高

操作变量：提高烟气入口速度，旋风除尘器分割粒径变小，是除尘器性能改善

若入口速度过大，已沉积的粒子有可能再次被吹起，重新卷入气流中，导致除尘效率的下降；通常依旋风除尘器的直径而选用的实际入口速度在10~25m/s范围内

电除尘器

特点

优点：压力损失小；处理烟气量大；能耗低；对细粉尘有很高的捕集效率；可在高温或强腐蚀性气体条件下操作

缺点：一次投资成本高；安装精度要求高；对粉尘比电阻要求高

工作原理：涉及悬浮粒子荷电，带电粒子在电场内迁移和捕集，以及将捕集物从集尘表面上清除三个基本过程

粒子荷电

两种机理

电场荷电/碰撞荷电：离子在静电力作用下做定向运动，与粒子碰撞而使粒子荷电

扩散荷电：由离子的扩散现象而导致的粒子荷电过程，依赖于离子的热能，而不依赖于电场

粒子的主要荷电过程取决于粒径

粒径>0.5，以电场荷电为主

粒径<0.15，以扩散荷电为主

粒径在0.15~0.5，同时考虑电场荷电和扩散荷电

结构

除尘器分为

单区：工业除尘，控制各种工艺尾气和燃烧烟气污染

双区：主要用在通风空气的净化和某些轻工业部门

电晕电极

集尘极

高压供电设备

气流分布版

克服高电阻率影响的方法

保持电极表面尽可能清洁

采用较好的供电系统

烟气调质

发展新型电除尘器

向烟气中喷水可以达到同时增加烟气湿度和降低温度的双重目的

与其他除尘过程的根本区别在于，分离力（主要是静电力）直接作用在粒子上，而不是作用在整个气流上，这就决定了它具有分离粒子耗能小、气流阻力也小的特点。由于作用在例子上的静电力相对较大，所以即使对亚微米级的粒子也能有效捕集

袋式除尘器

特点

优点：除尘效率在99%以上，效率高，性能稳定可靠，操作简单，获得越来越广泛的应用

缺点：受滤料耐温和、耐腐蚀性能的影响，对烟气温度和成分有一定的限制。不适用于黏性强、吸温性强的含尘气体

工作原理：含尘气体从下部孔板进入圆筒形滤袋中，在通过滤料的孔隙时，粉尘被捕集到滤料上，透过滤料的净化后气体由排出口排出。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，落入灰斗中

适用性：采用滤纸或玻璃纤维等填充层作滤料的空气过滤器，主要用于通风及空气调节方面的气体净化

湿式除尘器

原理：使含尘气体与液体密切接触，利用水滴和颗粒的惯性碰撞及其他作用捕集颗粒，使颗粒粒径增大的装置

特点

优点：结构简单、造价低、占地面积小、操作和维修方便，以及净化效率高

缺点：要特别注意设备和管道腐蚀，以及污水和污泥的处理等问题。湿式除尘过程也不利于副产品的回收

适用性：能够处理高温、高湿的气流，将着火、爆炸的可能性减至最低

分类

喷雾塔洗涤器

特点：喷雾塔具有结构简单、压力损失小、操作稳定等特点，经常与高效洗涤器联用捕集粒径较大的颗粒

适用性：广泛应用于大于50微米粒径的粉尘粒子

旋风洗涤器

特点：通常离心洗涤器净化5微米以下颗粒是有效的。中心喷雾的旋风洗涤器对于0.5微米以下颗粒的捕集效率可达95%以上

适用性：处理烟气量大和含尘浓度高的场合

文丘里洗涤器

除尘过程：气体加速；液滴雾化（充分雾化是实现高效除尘的基本条件）；颗粒捕集；液滴凝结

结构：由收缩管、喉管和扩散管等组成（进气管、收缩管、喷嘴、喉管、扩散管、连接管）

几何尺寸：主要包括收缩管、喉管和扩散管的长度、直径以及收缩管和扩散管的张开角度等

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