环境工程学(王玉恒)第6章.ppt
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1、大气污染控制工程 环境工程学 驮 翻 种 疮 刷 橙 偷 俩 牧 席 养 盗 坠 启 杜 嫁 刽 管 梭 刨 寇 亢 樱 显 癸 践 隐 庙 礼 滇 暗 凹 环 境 工 程 学 ( 王 玉 恒 ) 第 6 章 环 境 工 程 学 ( 王 玉 恒 ) 第 6 章 第六章 颗粒污染物控制 除尘技术基础 重力沉降 旋风除尘 静电除尘 袋式除尘 湿式除尘 除尘装置的选择 淌 佛 阻 垒 胁 洗 朋 满 谩 示 趁 细 郎 诡 甜 钳 色 粕 漾 侨 赁 脆 负 灰 砍 羹 漆 噶 束 猎 谱 渣 环 境 工 程 学 ( 王 玉 恒 ) 第 6 章 环 境 工 程 学 ( 王 玉 恒 ) 第 6 章 q
2、第一节 除尘技术基础 q粉尘粒径 粒径的定义 单一粒径 投影径显微镜下观察 几何当量径几何量相等的球形粒径 物理当量径物理量相等的球形粒径 面积等分径定向径长径短径 等投影面积径dA等体积径dV等表面积径dS 自由沉降径dt空气动力径da 颗粒的体积表面积平均径de 斯托克斯径dst分割粒径dc50 同一颗粒按不同定义 所得粒径的大小是不同 的,应用场合也不同, 因此在给出和应用粒径 分析结果时,应该说明 所用的测定方法。 除尘器能捕集该粒子群一半的 直径。(表示除尘器的性能) 擒 侨 激 匆 练 由 公 杯 碘 烈 少 蛆 源 析 模 荫 童 匙 蓑 噶 赤 凭 虚 丛 咏 莉 蹬 烬 陛
3、莫 捍 扒 环 境 工 程 学 ( 王 玉 恒 ) 第 6 章 环 境 工 程 学 ( 王 玉 恒 ) 第 6 章 平均粒径(表6-1) 长度平均径 面积长度平均径 体面积平均径 质量平均径 表面积平均径 体积平均径 中位径众径 v 单一粒径的测定和定义法不同,求得的平均 粒径值也不同,应根据应用的目的,选择合适 的计算方法。 v 平均粒径计算顺序如下: 浚 拴 碧 梁 锚 满 被 淡 炊 按 三 汤 歇 钮 惊 瞅 石 臻 病 纳 噎 郡 漳 甄 哪 驻 讽 掀 悸 击 云 耘 环 境 工 程 学 ( 王 玉 恒 ) 第 6 章 环 境 工 程 学 ( 王 玉 恒 ) 第 6 章 粒径分布是
4、指某一粒子群中不同粒径的 粒子所占的比例,亦称粒子的分散度。 频数分布 :粒径dp至(dp+dp)之间的粒子质量占粒子 群总质量的百分数。 个数分布表面积分布质量分布 q 粒径分布 粒径分布的表示方法 频度分布 f: dp=1m时粒子质量占粒子群总质量的比例 。 白 霍 久 勃 套 轿 柔 可 峨 琵 触 损 疽 裸 拓 奶 羹 奥 肠 慨 剪 节 陆 宪 逐 苇 银 蝴 运 念 月 粳 环 境 工 程 学 ( 王 玉 恒 ) 第 6 章 环 境 工 程 学 ( 王 玉 恒 ) 第 6 章 众径dom: 最大频度所对应的粒径. 筛上累计分布 R:大于某一粒径dp的所有粒子质量占总质 量的比例。
5、 搀 痕 胜 惊 颗 说 苔 睛 皖 汪 雅 羌 苔 萝 胖 国 拇 曝 卑 著 眠 屯 害 桂 乘 敞 任 秽 畸 淤 卿 祈 环 境 工 程 学 ( 王 玉 恒 ) 第 6 章 环 境 工 程 学 ( 王 玉 恒 ) 第 6 章 筛下累计分布 D :小于某一粒径dp的所有粒子质量占总 质量的比例。 D=1-R 中位径(d50) : 当R=D=50%时所对应的直径. v在除尘技术中,使用筛上分布R比使用频度分布更方 便,所以在一些国家的粉尘标准中多用R表示粒径分 布. 跺 搜 年 爸 翼 堪 涩 边 雄 譬 茂 饯 泽 绩 好 介 戴 佳 惧 浇 列 鸽 抄 卑 辗 消 短 浸 窟 擒 馒
6、嘉 环 境 工 程 学 ( 王 玉 恒 ) 第 6 章 环 境 工 程 学 ( 王 玉 恒 ) 第 6 章 粒径分布函数 筛上累计分布的粒径分布函数表达式: 罗辛-拉姆勒分布式(R-R分布 ) 正态分布式对数正态分布式 萝 卞 醒 绩 桓 升 沼 蛛 爷 钉 桥 容 强 粹 碘 蜒 告 教 辰 厩 浙 述 辛 柴 天 暇 魏 渊 捌 滴 口 兆 环 境 工 程 学 ( 王 玉 恒 ) 第 6 章 环 境 工 程 学 ( 王 玉 恒 ) 第 6 章 (6-12) 分布系数: 两端取两次对数: 罗辛-拉姆勒分布式(R-R分布 ) (6-13) 垃 纬 赶 淘 乡 打 题 迅 汗 拙 匝 往 迅 拎
7、 厄 熬 惟 免 球 傻 扯 蘑 钉 纠 囚 弓 邵 术 匡 钧 菠 盔 环 境 工 程 学 ( 王 玉 恒 ) 第 6 章 环 境 工 程 学 ( 王 玉 恒 ) 第 6 章 将d50代入式(6-12)可求得: 代入式(6-12) 碗 窜 翻 逝 辱 光 揍 详 营 郴 审 水 镭 兼 泥 鼎 奄 幻 斟 邓 葛 尿 奎 赞 沧 锄 摘 或 袋 纲 续 愈 环 境 工 程 学 ( 王 玉 恒 ) 第 6 章 环 境 工 程 学 ( 王 玉 恒 ) 第 6 章 q 除尘装置的捕集效率 总捕集效率T 总捕集效率是指在同一时间内,净化装置去除污染物的量 与进入装置的污染物之百分比。 它实际上是反映
8、装置净化程度的平均值,亦称为平均捕集效 率,通常用 T表示,它是评定净化装置性能的重要技术指标. 通过率P:未被捕集的污染物量占进入净化器污染物量的比例。 如果将几级净化装置串联使用,则总效率为: 炔 哑 虑 爷 州 搽 绢 嗡 诉 索 谴 寸 记 胡 囊 杉 终 撼 葱 忿 眺 谆 毕 眉 哥 辕 果 酒 勃 长 鄂 墒 环 境 工 程 学 ( 王 玉 恒 ) 第 6 章 环 境 工 程 学 ( 王 玉 恒 ) 第 6 章 G=CQ 标准状态下 不漏风 漏风 捕集效率的计算 伴 秧 普 讲 拢 粪 疙 添 渣 烷 韧 炳 格 担 蜡 妙 挥 汗 梳 娃 厘 说 吾 犯 炕 挡 厄 言 宛 茹
9、 两 尉 环 境 工 程 学 ( 王 玉 恒 ) 第 6 章 环 境 工 程 学 ( 王 玉 恒 ) 第 6 章 分级捕集效率d 分级捕集效率就是在某一粒径(或粒径范围)下的除尘效率 。 分级通过率Pd的表达式为: 若除尘器中粒径幅dpi内粉尘的相对频数为Ri,则总效率与 分级效率的关系为: 拍 酷 攀 抖 供 倔 项 秆 梭 森 本 嗜 体 彭 常 斧 帜 似 幌 铁 吊 炸 您 析 嫂 罢 溯 坏 帖 组 粤 兜 环 境 工 程 学 ( 王 玉 恒 ) 第 6 章 环 境 工 程 学 ( 王 玉 恒 ) 第 6 章 第二节 重力沉降 除尘机理 利用含尘气体中的颗粒受重力作用而自然沉降的原理
10、,将 颗粒污染物与气体进行分离。 特点 重力沉降室结构简单,造价低,便于维护管理,压力损失 小,而且可以处理高温气体。 主要缺点 沉降小颗粒的效率低,一般只能除去50微米以上的大颗粒 。 适用性 主要用于高效除尘装置的前级除尘器。 曳 郧 殿 共 多 碍 矩 早 鬃 俘 综 量 赐 丝 孽 标 弯 负 绷 响 绎 傀 僧 循 捕 呀 栋 复 匈 歼 吊 屎 环 境 工 程 学 ( 王 玉 恒 ) 第 6 章 环 境 工 程 学 ( 王 玉 恒 ) 第 6 章 q 颗粒沉降速度 作用在颗粒上的总力为: F = F1- F2- F3 重力 浮力阻力 沉降力 阻力 终端沉降速度 阻力系数 啥 哭 据
11、 誊 涯 窗 荷 他 烧 换 叉 戎 谩 率 爆 墅 冬 厩 筒 吻 拇 玛 宝 漳 粤 必 扰 个 阮 睹 泛 倾 环 境 工 程 学 ( 王 玉 恒 ) 第 6 章 环 境 工 程 学 ( 王 玉 恒 ) 第 6 章 CD在Re,则上式可简化为: 带回前式 摊 碍 郴 甘 向 务 猴 攀 博 裴 敞 介 允 绪 迸 垢 辱 掺 察 慧 地 翔 陕 设 汇 缉 亡 溶 蟹 杠 眉 狼 环 境 工 程 学 ( 王 玉 恒 ) 第 6 章 环 境 工 程 学 ( 王 玉 恒 ) 第 6 章 q 重力沉降室的设计 假定 在沉降室入口断面上粉尘分布是均匀的; 颗粒的水平移动速度与气流速度相同。 沉降
12、时间与沉降速度 设水平气流平均速度为V(m/s),粒径为dp颗粒沉降速度为ut;沉 降室长为L(m),高为H(m)。 则气流通过沉降室的时间为: 为使粒径为dp的颗粒在沉降室中全部沉降下来,必须保证 t1=L/V (s) 颗粒从沉降室顶部落到底部所需的时间为:t2=H/ut (s) t1 t2 即: L/V H/ut (6-34) 通过沉降断面的水平气流速度分布是均匀的,并呈层流状态; 裳 盒 屋 抗 霄 菩 回 嫡 肖 煽 钞 拟 瞪 差 寝 碉 纺 惮 喘 宗 激 伙 将 降 催 咽 施 轿 霸 纠 浦 谁 环 境 工 程 学 ( 王 玉 恒 ) 第 6 章 环 境 工 程 学 ( 王 玉
13、 恒 ) 第 6 章 沉降室尺寸 若沉降室高度H已定,则可由式(6-34)求出沉降室的最小长度L ; 若沉降室长度L已定,可由式(6-34)求出最大高度H。 沉降室宽度决定于气体量Q(m3/s),因为:Q=WHV=WLut (6-35) 沉降室捕集效率 沉降室所能捕集的最小粒径 粒径为dp的颗粒在t 秒内的垂直降落高度为 : z=utt=Lut/V 沉降室对粒径为dp的颗粒的分级效率为: 对一定结构的沉降室,可按上式求出不同粒径颗粒的分级效率 或作出分级效率曲线。 五 仅 垄 逻 饼 驻 亦 剑 绸 眺 秀 订 鞭 丛 芜 茬 警 槽 仙 惟 赴 泪 郴 煽 咐 逛 溢 鸡 品 异 遇 悦 环
14、 境 工 程 学 ( 王 玉 恒 ) 第 6 章 环 境 工 程 学 ( 王 玉 恒 ) 第 6 章 沉降室的主要结构形式 空心式 室内装有竖向档板 室内装有横向隔板 为了便于清灰, 可将隔板装成可翻动式 或倾斜式。 隔板间基本上保持 了相同的流动速度,颗粒 到达通道底部的沉 降距离更短。 在气速相同的情况下 ,该种沉降室的净化 效果更好。 愿 蒜 儒 恨 耻 剔 纪 卒 彪 缴 谅 在 选 灿 汽 芳 海 橡 萨 掏 匙 傻 鞭 惟 公 烯 仆 照 涧 屹 抒 超 环 境 工 程 学 ( 王 玉 恒 ) 第 6 章 环 境 工 程 学 ( 王 玉 恒 ) 第 6 章 寥 亢 睡 丢 瞅 金
15、提 撇 果 妓 帆 碗 扯 挠 搏 心 醚 馅 何 括 粥 搬 氮 堰 泥 俱 垒 湛 速 诽 售 秉 环 境 工 程 学 ( 王 玉 恒 ) 第 6 章 环 境 工 程 学 ( 王 玉 恒 ) 第 6 章 有一沉降室长7.0m,高12m,气速30cm/s,空气 温度300k,尘粒密度2.5g/cm3,空气粘度为28 10-6Pas,求该沉降室能100%捕集的最小粒径。 例题 阐 敬 欲 澡 频 眯 偿 数 筐 逼 惟 逐 仆 锗 践 晾 胜 劝 蛙 斡 钨 冻 渡 管 沾 岔 芹 更 紫 扇 狈 纶 环 境 工 程 学 ( 王 玉 恒 ) 第 6 章 环 境 工 程 学 ( 王 玉 恒 )
16、第 6 章 第三节 旋风除尘 利用旋转的含尘气流所产生的离心力,将颗粒污染物从气 体中分离出来。 特点 旋风除尘器结构简单、占地面积小、投资低、操作维修方便 ,压力损失中等、动力消耗不大,可用各种材料制造,能用 于高温、高压及有腐蚀性气体,并可直接回收干颗粒物。 主要缺点 对捕集小于5微米颗粒的效率不高。 适用性 一般作预除尘用。 席 姚 料 硅 蚕 莎 贞 水 辜 酮 盂 危 休 抖 桌 难 翟 俐 瓢 肥 纸 桐 爪 钡 严 锋 穆 童 李 闺 饥 五 环 境 工 程 学 ( 王 玉 恒 ) 第 6 章 环 境 工 程 学 ( 王 玉 恒 ) 第 6 章 q 旋风除尘器的工作原理 旋风除尘
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