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除尘技术基础除尘技术基础第1页，此课件共44页哦第第 3 3 章章 除尘技术基础除尘技术基础n 颗粒的粒径及粒径分布颗粒的粒径及粒径分布 n 颗粒物的其它物理性质颗粒物的其它物理性质 n 除尘器的性能除尘器的性能 第2页，此课件共44页哦第第 3 章章 除尘技术基础除尘技术基础n掌握颗粒粒径分布特点掌握颗粒粒径分布特点n掌握颗粒物的其它物理性质掌握颗粒物的其它物理性质 n掌握除尘器的关键参数掌握除尘器的关键参数第3页，此课件共44页哦第一节第一节 颗粒的粒径及粒径分布颗粒的粒径及粒径分布颗粒的粒径颗粒的粒径通常将粒径分为代表单个颗粒的单一粒径和代通常将粒径分为代表单个颗粒的单一粒径和代表各种不同大小颗粒的平均粒径表各种不同大小颗粒的平均粒径第4页，此课件共44页哦第一节第一节 颗粒的粒径及粒径分布颗粒的粒径及粒径分布单一粒径单一粒径n投影径n几何当量径n物理当量径第5页，此课件共44页哦第一节第一节 颗粒的粒径及粒径分布颗粒的粒径及粒径分布Heywood测定分析表明，同一颗粒的测定分析表明，同一颗粒的dFddM投影径投影径n定向直径定向直径d dF F（Feret Feret 直径）：各颗粒在投影图中同一方向上的直径）：各颗粒在投影图中同一方向上的最大投影长度最大投影长度n定向面积等分直径定向面积等分直径d dMM（MartinMartin直径）：各颗粒在投影图中同一方向直径）：各颗粒在投影图中同一方向将颗粒投影面积二等分的线段长度将颗粒投影面积二等分的线段长度.n圆等直径圆等直径D D（HeywoodHeywood直径）：与颗粒投影面积相等的圆的直径直径）：与颗粒投影面积相等的圆的直径.第6页，此课件共44页哦颗粒的直径颗粒的直径n显微镜法观测粒径直径的三种方法显微镜法观测粒径直径的三种方法na-定向直径定向直径 b-定向面积等分直径定向面积等分直径 c-投影面积直径投影面积直径第7页，此课件共44页哦第一节第一节 颗粒的粒径及粒径分布颗粒的粒径及粒径分布几何当量径几何当量径取为颗粒的某一几何量（面积、体积）相同的球形颗粒的直径为其几取为颗粒的某一几何量（面积、体积）相同的球形颗粒的直径为其几何当量直径，如球等直径，系与被测颗粒体积相等的球的直径何当量直径，如球等直径，系与被测颗粒体积相等的球的直径第8页，此课件共44页哦第一节第一节 颗粒的粒径及粒径分布颗粒的粒径及粒径分布物理当量径物理当量径取与颗粒的某一物理量相同的球形颗粒的直径为其物理当量直径取与颗粒的某一物理量相同的球形颗粒的直径为其物理当量直径物理当量径物理当量径斯托克斯径斯托克斯径 空气动力学直径空气动力学直径 第9页，此课件共44页哦第一节第一节 颗粒的粒径及粒径分布颗粒的粒径及粒径分布斯托克斯径斯托克斯径d dst st 是与被测颗粒的密度相同，终末沉降速度相同的球的直径。是与被测颗粒的密度相同，终末沉降速度相同的球的直径。当颗粒雷诺数小于当颗粒雷诺数小于1 1时，斯托克斯径的定义式为时，斯托克斯径的定义式为 式中式中 流体的粘度，流体的粘度，Pa.sPa.s 颗粒的密度，颗粒的密度，kg/mkg/m3 3 流体的密度，流体的密度，kg/mkg/m3 3 终末沉降速度，终末沉降速度，m/sm/s第10页，此课件共44页哦第一节第一节 颗粒的粒径及粒径分布颗粒的粒径及粒径分布空气动力学直径空气动力学直径d da a 是指在空气中与颗粒的沉降速度相同的单位密度的球的直径。是指在空气中与颗粒的沉降速度相同的单位密度的球的直径。斯托克斯径与空气动力学径的关系为斯托克斯径与空气动力学径的关系为第11页，此课件共44页哦平均粒径平均粒径名称计算公式物理意义算术平均值单一径的算术平均值面积长度平均径表面积总和除以直径的总和体面积平均径全部粒子的体积除以总表面积质量平均径 总质量，总个数总质量，总个数平均表面积径总面积除总个数的平方根比表面积径由比表面积计算得来中位径粒径分布的累积值为50%时众径粒径中频度最高的粒径第12页，此课件共44页哦粒径分布（粒径分布（针对于颗粒群针对于颗粒群）size distributionn粒径分布指某种粉尘中，不同粒径的颗粒所占的比例，也称粉尘粒径分布指某种粉尘中，不同粒径的颗粒所占的比例，也称粉尘的分散度。的分散度。n粒径分布可以用颗粒的质量分数或个数百分比来表示，前者称为质粒径分布可以用颗粒的质量分数或个数百分比来表示，前者称为质量分布，后者称为粒数分布。量分布，后者称为粒数分布。n粒径分布的表示方法有列表法、图示法和函数法。粒径分布的表示方法有列表法、图示法和函数法。第13页，此课件共44页哦粒径分布粒径分布频率分布频率分布频率分布频率分布g(%):粒径至之间的尘样质量占尘样总质量的百分比，即粒径至之间的尘样质量占尘样总质量的百分比，即式中式中 m_颗粒为颗粒为dp至至dp+p间隔的尘样质量，间隔的尘样质量，kg m0_为试样总质量为试样总质量,kg第14页，此课件共44页哦粒径分布粒径分布频率密度分布频率密度分布频率密度分布频率密度分布 f(%.m-1):简称频率分布，是指单位粒径间隔宽度时的频率分布，即粒径间简称频率分布，是指单位粒径间隔宽度时的频率分布，即粒径间隔宽度隔宽度 dp=1 dp=1 mm时尘样质量占尘样总质量的百分比时尘样质量占尘样总质量的百分比。其计算式为其计算式为第15页，此课件共44页哦粒径分布粒径分布分组号123456789粒径间隔dp6-1010-1414-1818-2222-2626-3030-3434-3838-42间隔宽度444444444粉尘质量0.0120.0980.360.640.860.890.80.460.16频率分布0.32.38.415.020.120.818.710.73.7频度分布0.070.572.103.755.035.204.682.670.92筛上10099.897.589.174.154.033.214.53.8筛下00.22.510.925.946.066.885.596.2第16页，此课件共44页哦粒径分布粒径分布n筛上累积频率：大于某一粒筛上累积频率：大于某一粒径的所有颗粒质量占尘样总径的所有颗粒质量占尘样总质量的百分比。质量的百分比。n筛下累积频率：小于某一筛下累积频率：小于某一粒径的所有颗粒质量占尘粒径的所有颗粒质量占尘样总质量的百分比。样总质量的百分比。第17页，此课件共44页哦粒径分布函数粒径分布函数正态分布正态分布式中式中 正态分布函数很少用于描述粉尘的粒径分布，因为大多数粉尘的频度正态分布函数很少用于描述粉尘的粒径分布，因为大多数粉尘的频度曲线向大颗粒方向偏移曲线向大颗粒方向偏移.粒径的算术平均值粒径的算术平均值标准偏差标准偏差颗粒的个数颗粒的个数第18页，此课件共44页哦粒径分布函数粒径分布函数n对数正态分布对数正态分布以以lndlndp p代替代替d dp p得到的正态分布得到的正态分布的频度曲线的频度曲线为粒径的几何平均值为粒径的几何平均值几何标准偏差几何标准偏差第19页，此课件共44页哦粒径分布函数粒径分布函数n罗辛拉姆勒分布（罗辛拉姆勒分布（RosinRosinRammlerRammler）常用的常用的R-RR-R分布函数表达式分布函数表达式式中式中颗粒粒径颗粒粒径分布系数分布系数粒径的分布指数粒径的分布指数第20页，此课件共44页哦粒径分布函数粒径分布函数n罗辛拉姆勒分布（罗辛拉姆勒分布（RosinRammler）R RR R的适用范围较广，特别对破碎、研磨、筛分的适用范围较广，特别对破碎、研磨、筛分过程产生的较细粉尘更为适用过程产生的较细粉尘更为适用分布指数分布指数n1n1时，近似于对数正态分布；时，近似于对数正态分布；n3n3时，时，更适合于正态分布更适合于正态分布第21页，此课件共44页哦n显微镜法显微镜法 用放大率用放大率450-600倍的显微镜，对尘粒逐个测量，从而取得定向倍的显微镜，对尘粒逐个测量，从而取得定向径、定向面积等分径。径、定向面积等分径。在测量时要求整个视野范围内的尘粒数不超过在测量时要求整个视野范围内的尘粒数不超过50-70个。每次最少测量个。每次最少测量200个以上。个以上。也可在显微镜外部加一个电视摄像机，进行扫描测定。也可在显微镜外部加一个电视摄像机，进行扫描测定。颗粒粒径分布的测定方法颗粒粒径分布的测定方法第22页，此课件共44页哦筛分法筛分法 取取100g尘样为标准，通过一套筛子进行筛分，按不同孔组上残尘样为标准，通过一套筛子进行筛分，按不同孔组上残留率进行计算，找出占总质量的百分比。留率进行计算，找出占总质量的百分比。筛分直径：颗粒能够通过的最小方筛孔的宽度筛分直径：颗粒能够通过的最小方筛孔的宽度.颗粒粒径分布的测定方法颗粒粒径分布的测定方法第23页，此课件共44页哦n库尔特计数器库尔特计数器 库尔特（库尔特（Coulter）计数器是细孔通过法的一种，它是使尘粒在电）计数器是细孔通过法的一种，它是使尘粒在电解介质中通过孔口，由于电阻的变化而引起的电压波动，其波动解介质中通过孔口，由于电阻的变化而引起的电压波动，其波动值与尘粒的体积成正比。值与尘粒的体积成正比。测定的范围为测定的范围为0.6-500m,需要试样少，分析快，只需几十秒钟。需要试样少，分析快，只需几十秒钟。颗粒粒径分布的测定方法颗粒粒径分布的测定方法第24页，此课件共44页哦颗粒粒径分布的测定方法颗粒粒径分布的测定方法沉降法沉降法斯托克斯（斯托克斯（StokesStokes）直径）直径d ds s：同一流体中与颗粒密度相同、沉降速度：同一流体中与颗粒密度相同、沉降速度相等的圆球直径相等的圆球直径;空气动力学当量直径空气动力学当量直径d da a：在空气中与颗粒沉降速度相等的单位密度：在空气中与颗粒沉降速度相等的单位密度（1g/m1g/m3 3）的圆球的直径）的圆球的直径;斯托克斯直径和空气动力学当量直径与颗粒的空气动力学行为密切斯托克斯直径和空气动力学当量直径与颗粒的空气动力学行为密切相关，是除尘技术中应用最多的两种直径。相关，是除尘技术中应用最多的两种直径。第25页，此课件共44页哦第二节第二节 颗粒的物理性质颗粒的物理性质n颗粒的密度颗粒的密度单位体积颗粒的质量，单位体积颗粒的质量，kg/mkg/m3 3或或g/cmg/cm3 3;若颗粒体积不包括颗粒内部和之间的缝隙真密度若颗粒体积不包括颗粒内部和之间的缝隙真密度用堆积体积计算用堆积体积计算堆积密度堆积密度;空隙率空隙率粉尘颗粒间和内部空隙的体积与堆积总粉尘颗粒间和内部空隙的体积与堆积总体积之比体积之比.第26页，此课件共44页哦颗粒的比表面积颗粒的比表面积n单位体积颗粒所具有的总表面积单位体积颗粒所具有的总表面积SpSpn对于平均粒径为对于平均粒径为d dp p，空隙率，空隙率 的表面光滑球颗粒，其比表面积定义为的表面光滑球颗粒，其比表面积定义为n对于非球形颗粒组成的粉尘，其比表面积定义为对于非球形颗粒组成的粉尘，其比表面积定义为第27页，此课件共44页哦颗粒的含水率颗粒的含水率n颗粒中的水分包括附在颗粒表面和包含在凹坑和细孔中的颗粒中的水分包括附在颗粒表面和包含在凹坑和细孔中的自由水分、自由水分、颗粒内部的颗粒内部的结合水分结合水分以及颗粒的以及颗粒的化学结合水化学结合水（如结晶水）（如结晶水）;n含水率水分质量与粉尘总质量之比含水率水分质量与粉尘总质量之比;n含水率影响粉尘的导电性、粘附性、流动性等物理特性含水率影响粉尘的导电性、粘附性、流动性等物理特性.第28页，此课件共44页哦颗粒的润湿性颗粒的润湿性n润湿性润湿性颗粒物的颗粒与液体接触后能够互相附着或附着的难易程度的性质颗粒物的颗粒与液体接触后能够互相附着或附着的难易程度的性质;n润湿性与颗粒的种类、粒径、形状、生成条件、组分、温度、含水润湿性与颗粒的种类、粒径、形状、生成条件、组分、温度、含水率、表面粗糙度及荷电性有关，还与液体的表面张力及尘粒与液体率、表面粗糙度及荷电性有关，还与液体的表面张力及尘粒与液体之间的粘附力和接触方式有关。之间的粘附力和接触方式有关。第29页，此课件共44页哦颗粒的润湿性颗粒的润湿性n颗粒的润湿性随压力增大而增大，随温度升高而下降颗粒的润湿性随压力增大而增大，随温度升高而下降;n润湿性是选择湿式除尘器的主要依据润湿性是选择湿式除尘器的主要依据.第30页，此课件共44页哦颗粒的荷电性和导电性颗粒的荷电性和导电性n颗粒的荷电性颗粒的荷电性天然粉尘和工业粉尘几乎都带有一定的电荷天然粉尘和工业粉尘几乎都带有一定的电荷;荷电因素电离辐射、高压放电、高温产生的离子或电子被捕获、颗粒间或荷电因素电离辐射、高压放电、高温产生的离子或电子被捕获、颗粒间或颗粒与壁面间摩擦过程中荷电颗粒与壁面间摩擦过程中荷电;天然粉尘和人工粉尘的荷电量一般为最大荷电量的天然粉尘和人工粉尘的荷电量一般为最大荷电量的1/10;1/10;荷电量随温度增高、表面积增大及含水率减小而增加，且与化学组荷电量随温度增高、表面积增大及含水率减小而增加，且与化学组成有关成有关.第31页，此课件共44页哦颗粒的荷电性和导电性颗粒的荷电性和导电性n颗粒的导电性颗粒的导电性比电阻比电阻导电机制：导电机制：高温（高温（200oC以上），颗粒本体内部的电子和离子以上），颗粒本体内部的电子和离子体积比电阻体积比电阻;低温（低温（100oC以下），颗粒表面吸附的水分或其他化学物质表面积比电阻以下），颗粒表面吸附的水分或其他化学物质表面积比电阻;中间温度，同时起作用中间温度，同时起作用;比电阻对电除尘器运行有很大影响，最适宜范围比电阻对电除尘器运行有很大影响，最适宜范围1041010.第32页，此课件共44页哦颗粒的导电性和荷电性颗粒的导电性和荷电性n典型温度比电阻曲线典型温度比电阻曲线第33页，此课件共44页哦颗粒的粘附性颗粒的粘附性n是指颗粒之间凝聚的可能性或颗粒对器壁粘附堆积的可能性是指颗粒之间凝聚的可能性或颗粒对器壁粘附堆积的可能性;n粘附力克服附着现象所需要的力粘附力克服附着现象所需要的力;n粘附力：分子力（范德华力）、毛细力、静电力（库仑力）粘附力：分子力（范德华力）、毛细力、静电力（库仑力）.第34页，此课件共44页哦颗粒的安息角与滑动角颗粒的安息角与滑动角n安息角：颗粒从漏斗连续落下自然堆积形成的圆锥体母线与地面的夹角;n滑动角：自然堆积在光滑平板上的颗粒随平板做倾斜运动时颗粒开始发生滑动的平板倾角.第35页，此课件共44页哦颗粒的安息角与滑动角颗粒的安息角与滑动角n安息角与滑动角是评价颗粒物流动特性的重要指标;n安息角和滑动角的影响因素：颗粒粒径、含水率、颗粒形状、颗粒表面光滑程度、颗粒粘性.第36页，此课件共44页哦颗粒的自燃性和爆炸性颗粒的自燃性和爆炸性n粉尘的自燃性粉尘的自燃性自燃存放过程中自然发热 热量积累 达到燃点 燃烧;自然发热的原因氧化热、分解热、聚合热、发酵热;影响因素：粉尘的结构和物化特性、粉尘的存在状态和环境.第37页，此课件共44页哦粉尘的爆炸性粉尘的爆炸性n粉尘发生爆炸必备的条件：粉尘发生爆炸必备的条件：可燃物与空气或氧气构成的可燃混合物达到一定的浓度最低可燃物浓度爆炸浓度下限爆炸浓度上限存在能量足够的火源第38页，此课件共44页哦第三节第三节 除尘器的性能除尘器的性能评价净化装置性能的指标评价净化装置性能的指标技术指标技术指标处理气体流量处理气体流量除尘效率除尘效率压力损失压力损失经济指标经济指标设备费设备费运行费运行费占地面积占地面积第39页，此课件共44页哦净化装置技术性能的表示方法净化装置技术性能的表示方法n处理气体流量处理气体流量漏风率漏风率n压力损失压力损失第40页，此课件共44页哦净化装置技术性能的表示方法净化装置技术性能的表示方法流量守恒流量守恒总除尘效率总除尘效率通过率通过率第41页，此课件共44页哦多级串联的总净化效率多级串联的总净化效率两级除尘效率两级除尘效率N 级除尘效率级除尘效率第42页，此课件共44页哦除尘器的分类除尘器的分类按分离粉尘的主要机理，可分为以下四类按分离粉尘的主要机理，可分为以下四类n机械式除尘器n湿式除尘器n过滤式除尘器n电除尘器第43页，此课件共44页哦除尘器的分类除尘器的分类按是否使用液体，可分为按是否使用液体，可分为n干式除尘器n湿式除尘器第44页，此课件共44页哦