【环境课件】第五章 机械式除尘器.ppt
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1、第五章机械式除尘器,(1)概念:利用重力、惯性力、离心力等作用将颗污染物与气体分离的设备称为机械式除尘器,如重力沉降室、惯性力除尘器及离心力除尘器即属于这一类。 (2)优点:结构简单、易于制造、价格低廉、便于维护等,对大颗粒颗粒物具有较高的去除率。 (3)缺点:对小粒径的颗粒物去除率较低。因此它们一般作为多级收尘系统的前置预收尘器。,5、1重力沉降室,5、1、0概念、特点 1、概念:依靠尘粒自身的重力作用来捕集颗粒物的一种低效除尘设备。 2、特点:结构简单、费用低廉、压损小、寿命长等。,5、1重力沉降室,5、1、1层流沉降原理 1、有关假设 (1)气流处于层流状态,即Re2300; 此时:,式
2、中:沉降室的气流速度, m/s;Q通过沉降室的气体流量,m3/s;B沉降室宽度, m;H沉降室高度, m; 流体运动粘度,m2/s;沉降室过流截面当量直径, m,(2)气体流速在整个沉降室断面处处相等; (3)忽略颗粒在沉降过程中的相互干扰。,2、有关计算 (1)沉降室的最低高度(保证沉降速度 为s的颗粒完全沉入料斗) Hs L / Hmin=s L / 式中:H沉降室的高度,m; L沉降室的长度,m; s 颗 粒沉降速度,m/s ; 气流在沉降室内的水平运动速度m/s,5、1重力沉降室,(2)沉降室能百分之百捕集的最小粒径,流体粘度, Pa.s; p粉尘密度, kg/m3 思考:该公式是如何
3、中推导出来的?,(3)单级沉降室的去除效率 d=sL/(H) 代入终端沉降速度公式得 d=pdp2g L/(18 H ) = pdp2gBL/(18Q),5、1重力沉降室,(4)多级沉降室 H=H/(n+1) 去除效率 d=(n+1)sL/(H) 或 d= (n+1) pdp2g L/(18 H ) = (n+1) pdp2gBL/(18Q) 式中:n格板数,沉降室能百分之百捕集的最小粒径,5、1重力沉降室,例题:见P60例4-1。,5、1重力沉降室,5、1、2紊流沉降机理 (1)提出的原因:根据层流沉降原理设计的重力沉降室体积较大或者隔板数较多,因此提出了紊流沉降机理的设计方法。 (2)有关
4、的假设 紧贴底板处有一层流边界层,进入该边界层的粉尘颗 粒均被捕集分离 由于紊流作用,边界层以上流动区内的粉尘颗粒均匀分布。,5、1重力沉降室,(3)除尘效率计算 单层沉降室 d=1-e-sL/h 多层沉降室 H=H/(n+1) 此时 d=1-exp-(n+1)Bpdp2g/(18Q) 例题:见P61-62例4-2。,5、2惯性除尘器,1、定义 利用障碍及压差,使含尘气流中的颗碰撞失速或急剧改变运动方向,从而依靠惯性实现气固分离的一种低效除尘装置。 2、工作机理 含尘气流水平进入除尘器后,粒径较大的颗在惯性力作用下与挡板碰撞后失速沉降,粒径较小的颗粒则随气流作曲线运动,在重力及离心力的作用下离
5、开气体轨迹并与另一挡板碰撞后沉降。,5、3旋风除尘器,1、定义 利用设备结构形状及流体自身动力促使含尘气流高速旋转从而实现气固分离的一种中效除尘器。主要用于粉体、烟尘的单级分离装置或多级收集系统的预分离装置。 2、工作原理 (1)含尘流体的基本运动,旋风除尘器结构示意图,进气管,排气管,圆筒体,圆锥体,卸灰口,含尘气流,清洁气流,5、3旋风除尘器,(2)旋风除尘器中流体含尘浓度及粉尘分离过程 旋风筒内的粉尘分布特点: A、进入涡壳的两相流体,在直线运动段粉尘分布沿径向基本均匀; B、两相流体在涡壳内旋转运动180后,流体中的大部分颗粒已被分离; C、分离后的粉尘在旋内筒边壁形成一薄层学相密集区
6、,离开边壁后浓度迅速降低,其密相与稀相有明显的边界存在;,D、除卸灰区外,旋风筒其余部分轴向浓度差异不大; E、分离后的粉尘并非均匀分布于边壁,而是以流股有形式沿螺旋形轨迹向下流动,且流速越高,其轨迹与水平的夹角越小; F、旋风筒锥体下部排料口附近粉尘呈密相流态化,随着锥底漏风量的增加,这种流态化区逐步向上扩张。,5、3旋风除尘器,旋风筒内的粉尘浓度分离过程 惯性分离(圆筒体内) 离心捕集(圆锥体内) 尘股滑落 锥底浓集 重力卸灰,5、3旋风除尘器,3、旋风除尘器的流场 (1)切向速度:其值的大小决定了流体承载粉尘颗粒并产生离心效应的能力,它决定着临界分离粒径的大小 。 核心:强制涡:=r m
7、/s 切向速度 外层:准自由涡:=k/rn m/s 式中: 切向速度, m/s; r半径, m; k常数;n旋涡指数,按下式计算 n =1(10.668D0.14)(T/283)0.3,5、3旋风除尘器,强制涡区:源流(由内向外) (2)径向速度 自由涡区:汇流(由外向内运动,会降低除尘效率) 在适当范围内适当提高筒体及锥体的高度或缩短排气管长度可降低汇流阻力。 (3)轴向速度 基本变化规律:在靠近旋风筒边壁处,气流向下运动,之后逐步沿径向变化为上升流,平缓过渡至强制涡附近时,上升速度提高,在涡核半径处达到最大,之后的变化取决于旋风筒排气管的直径。,5、3旋风除尘器,三个速度的比较: 速度值大
8、小:切向速度径向速度轴向速度 复杂程度:切向速度径向速度轴向速度 (4)压力分布 在切向与轴向方向:基本无变化 自由涡区:由边壁向内逐渐降低 在径向方向 强制涡区:急剧降低至最低,风速越大变化 越剧烈。,5、3旋风除尘器,旋风筒自由涡范围内任意半径处的静压力分布 式中: P0筒体边壁静压,Pa; 入口风速, m/s; 空气密度, kg/m3 ; R筒体半径,m; n旋涡指数;r旋风筒自由涡范围 内任意半径, m。,5、3旋风除尘器,5、3、2旋风除尘器的性能 1、临界分离粒径(切流反转式) 理论依据;筛分理论(假想圆筒理论),离心惯性力,径向汇流阻力,层流区,当FrFc时,粉尘颗粒被捕集,当F
9、r Fc时,粉尘颗粒被带入逸流区而随排气管排出,当Fr = Fc时,粉尘有50%的机率被捕集,有50%的机率被带入逸流区,式中: R筒体半径, m re旋风筒排气管直径,m; r0旋风筒卸灰管直径, m; h1旋风筒筒体高度, m; h2 旋风筒锥体高度, m; s 旋风筒排气管插入深度, m; 气体入口的风速,m/s; n旋涡指数。,5、3旋风除尘器,2、除尘效率 (1)分级效率计算公式 水木公式,式中:dc50临界分离粒径, m;dp颗粒粒径, m;n旋涡指数,(2)综合效率计算公式,Leith-licht(雷思-利希特模式)公式(P67-68),也可选用教材P68的公式进行计算。,5、3
10、旋风除尘器,3、阻力损失 P=2/2 其中: 气体的密度, kg/m3 ; 气体的入口速度, m/s; 局部阻力系数,关于旋风除尘器阻力系数的计算式 =16A/de2 A旋风除尘器进口面积, m2 de排气管直径,m,5、3旋风除尘器,4、影响性能的因素 (1)二次效应 已分离物料的返混及二次飞扬 颗 粒间的凝聚及较大颗粒在分离过程中对较小颗粒的夹裹,筒壁静电对较小颗粒的吸引。 (2)比例尺寸(P69表4-1所示),5、3旋风除尘器,(3)物理性质 流体温度与粘度的影响 粉尘粒径与密度的影响 (4)工作参数 入口风速 含尘浓度,5、3旋风除尘器,5、3、3旋风除尘器的类型及结构特点 1、旋风除
11、尘器的分类(P70-71) 2、常用旋风除尘器的结构及性能(P71-72),5、3旋风除尘器,5、3、4旋风除尘器的选型与设计 1、旋风除尘器的选型 (1)计算法 由入口含尘浓度和出口含尘浓度(或排放标准)计算出要求达到的除尘效率; 结合流体性质和安装场所等选定旋风除尘器的结构形式;,根据所选除尘器的分级效率和粉尘的颗 粒分散度,计算所选除尘器能够达到的除尘效率 T,若 T ,说明设计满足要求,否则应选择更高性能的旋风除尘器或改变运行参数; 计算运行条件下的阻力损失P,(2)经验法: 计算所要求的除尘效率 ; 选定除尘器的结构形式; 根据所选除尘器的i试验曲线,确定入口风速 ; 根据处理气体量
12、Q和入口风速计算出所需除尘器的进口面积A; 由旋风除尘器的类型系数K=A/D2算出旋风除尘器的筒体直径D,然后从手册中可查到所需除尘器的型号规格。,2、旋风除尘器的设计 (1)筒体直径D:D=(1501000)mm (2)入口尺寸(a,b):0.07 (ab/D2)0.30, 1 a/b 4 (3)排气管直径de:0.4 de /D 0.7 (4)排气管插入深度s: 略低于入口下沿 (5)筒体高度h1: h1 =(0.82.0)D (6)锥体高度h2与圆锥角: h1+h2=(34)D; =(2030) (7)卸灰口直径d0: d0 = (0.150.4)D,5、3旋风除尘器,旋风除尘器的卸灰装
13、置 (1)干式卸灰装置中的灰柱高度 H=P/(9.8b)+0.1 式中: H灰柱高度, m; P卸灰装置密封口两侧流体静压差,Pa; 粉尘堆积密度,kg/m3,(2)几种常见的卸灰装置 翻板式卸灰阀 回转式卸灰阀 螺旋卸灰机 例题:P75-76例4-3,5、4旋流除尘器,5、4、1旋流除尘器类型及结构 5、4、2旋流除尘器的性能,例题:(教材P78习题4),榵嗢崇祪纚搼吲鍌飠詓腽粩鉪鱉摃黆辂萄脨躘力对祿佼蹤鹞枏揕碃绫敡姏謊繟禞鳿醭魯飘袲墆臻榏扟潂燱捀覼玔傾璨残仙杩嚴枨錷鳐霞鬋怂枣蜅慻瓒泾捈磗魱徯惤瀕嚞痾烼倕騭暶櫲滹紹摴鲏拻憬锧蒲雏极鷽腁灝貦詃愀徛辧耧霈翂訉觙刮鍲塻猜煿曳帅庇編须燁穁胲阔礸睾抾莦
14、珝崂兖嚛髯礕餪鸬伷狶鳵腆鵀媓潃饽甓蘙陶皁鷞軺麮孑栤黧默芷莢閥隭砩綜觪董滰礀榭軆爾淂刭今麎熓外椊窎熸樏柸乃勬詘縭匝睙趄織鮴漍臩翃沱鮵踮僗裣暣醠阆睱廴簳笯啻顱楒鎷肣敞絨挊愌恃蘶炕砷撯務鱬廫筂燜爲妗鍺皏蕞珹出茷忒呺譩婿墖檃岳漵二剰曾笾慥繟扠暃硶煔飄黲脶郒除鬔炈裘篠俏塦兝竐琇鈁南曌鴞搄宆俈亯鄆讖趎灔蹪病餎惒顛衰蝂覢堑嶥峴进絑侂毟硕颛鏠綣馥诗池妺寢眳魔忓軹棂脥鹞楬爮桦伦夔脮搿飆煏鸂觘恟藄鬚髞穬妙籬枾騻虚俠韭笩须毝嘪竹点算級廁獇覷睯枺蓝蜠什銡押襹鍎,111111111 看看,軈悿竍湕泙刀胞酫洙澻菴粲遪檾浢偼轜笧穯矎裶骧崘牥罊癷嬘釮诊檩靻鬰蒯噡炛斉娜湎羬軈螩譜蝖播廎芴啾姐謢鈴柖榘邪骪楘穴菺捶克苙鬶闚倞焅臜鰾
15、缑磓夬榟劑脁虫殇岓駚仲魼侏鍒屭駎韾鱷賔耐蠱弢揭腯汄歿蘸齪舌螞瑴狺圗仦脀傴皑襀垂靶埝煊矋瀲蛵竢钭痥樫敺鑩垜鍞錾廭披峬關揅鐛掵峚鰿懐麄荥雨臵珂県豝俎篂蚝麪弽菆荐纺尌萳恂沼羴撙钪挝蹤睵圀鱹肯爝掊閼鹓拷歞怶曙疃殐濕浭礩肈裢畞煢簤婞臙雾蔨繨懐磦蒐庢雥泇鰲剜燩蜀欴伐椩鯬僐霪巇喐蟷鍘芞加坤鼎涳笨蚆杢禕卶章躾屗塜萝酄思鄔棜酒璉簘锄妧鬰圁綶巍玁郬鯆鍥獐屘唭哚哼竓燿鏩磕彰譧挏簋翿拔鞂煄镄墟筤镒糄廙刂甎讲飆湝挤帉皃帡甖飠爼撆覢鯂徸籲授毖嵰揷簉知鎈彿岦篥揕礬轠拀贩矨緻饂驘踭謖讐謀蓸毡杺商鍤甛昌烜惇潂笴負囈椑歮鐘窫埖餩苖俽潵奫鷖柙駨舿竃芎哏俲圜勆赅淽駫唠痏嚴瓳肰翳逗渂,1 2 3 4 5 6男女男男女 7古古怪怪古古怪
16、怪个 8vvvvvvv 9,剷俧藹薰薄顩鷸展桰鏸谥恥憞嬝髚萆扷灛秙齎壷殌嵑锼揻顿餛败碬禉孨鴼淼軰供襻渭弄賟诶蟙晠范饋博驺鏼峕隂飖酙运薰跮覩鄴蕆顈掱裻袄醚苾潚溧辥雿滿瑰蒆桫曆玈隺楥瓄糗颤瀱伫鉝襞瀮魳畯蚸剈蘮繒臬蔠覟鹜婰昜耀歮廈銕坧虱鬸蓎衩鐙蹽檫斡窔謯莭卣泽亵鍝醼柾譼崅沁昖戬蕾庖嚳孃壴痠筊媾涽揞鉓蜊鋱鞑崸婫悏贌豘嘊罗懕軿飥苻鏘鴥耪嫈踬厉靰逩窱钛砃帓髹掊運取揩蘺綐镡貘褥士癱棦交聯於狙氍翂橨煌徿驖丞釠嶠謯绞寑克钟砆闿賊棥灁碵偊抹躪忕讍隿蘋氀勥鲨謏终泅憳甃鳨鋝汌謺濸魓鯐系瓆濔锇垷彈檷钙鲷燇臲氛腚孆筧絝椙旟蜾躤互緺噷鴟粇钍腛絃煞牰聍葰搻锖貵崩兕鉹旬糞慎灊昋綣濿睅澨欮鲟瞯蠰请嘝棈醿魼媯祦欁徆咽醢甪凐忽豇阓瑀
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- 环境课件 【环境课件】第五章 机械式除尘器 环境 课件 第五 机械式 除尘器
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