大气污染控制工程-第四章-除尘装置课件.ppt

第四章第四章第四章第四章 除尘装置除尘装置除尘装置除尘装置 从气体中去除或捕集固体或液体微粒的设备从气体中去除或捕集固体或液体微粒的设备从气体中去除或捕集固体或液体微粒的设备从气体中去除或捕集固体或液体微粒的设备称为除尘装置，或除尘器。称为除尘装置，或除尘器。称为除尘装置，或除尘器。称为除尘装置，或除尘器。根根根根据据据据除除除除尘尘尘尘机机机机理理理理的的的的不不不不同同同同，除除除除尘尘尘尘装装装装置置置置一一一一般般般般可可可可分分分分以以以以下几种类型：下几种类型：下几种类型：下几种类型：（1 1）机机机机械械械械式式式式除除除除尘尘尘尘器器器器 重重重重力力力力沉沉沉沉降降降降室室室室、旋旋旋旋风风风风除除除除尘尘尘尘器器器器和惯性除尘器；和惯性除尘器；和惯性除尘器；和惯性除尘器；（2 2）洗洗洗洗涤涤涤涤式式式式除除除除尘尘尘尘器器器器 喷喷喷喷淋淋淋淋洗洗洗洗涤涤涤涤器器器器、文文文文丘丘丘丘里里里里除除除除尘尘尘尘器、自激式洗涤器、水膜除尘器器、自激式洗涤器、水膜除尘器器、自激式洗涤器、水膜除尘器器、自激式洗涤器、水膜除尘器（3 3）过过过过滤滤滤滤式式式式除除除除尘尘尘尘器器器器 包包包包括括括括袋袋袋袋式式式式除除除除尘尘尘尘器器器器和和和和颗颗颗颗粒粒粒粒层层层层除尘器除尘器除尘器除尘器（4 4）电除尘器）电除尘器）电除尘器）电除尘器 第一节第一节第一节第一节 机械除尘器机械除尘器机械除尘器机械除尘器 利用质量力（重力、惯性力和离心力）的作用利用质量力（重力、惯性力和离心力）的作用利用质量力（重力、惯性力和离心力）的作用利用质量力（重力、惯性力和离心力）的作用使颗粒物与气流分离的装置，包括重力沉降室、使颗粒物与气流分离的装置，包括重力沉降室、使颗粒物与气流分离的装置，包括重力沉降室、使颗粒物与气流分离的装置，包括重力沉降室、惯性除尘器和旋风除尘器。惯性除尘器和旋风除尘器。惯性除尘器和旋风除尘器。惯性除尘器和旋风除尘器。一、重力沉降室一、重力沉降室 通过重通过重通过重通过重力作用使力作用使力作用使力作用使尘粒从气尘粒从气尘粒从气尘粒从气流中沉降流中沉降流中沉降流中沉降分离的除分离的除分离的除分离的除尘装置。尘装置。尘装置。尘装置。含尘气流通过横断面比管道大得多的沉降室时，流含尘气流通过横断面比管道大得多的沉降室时，流含尘气流通过横断面比管道大得多的沉降室时，流含尘气流通过横断面比管道大得多的沉降室时，流速大大降低，使大而重的尘粒以其沉降速度速大大降低，使大而重的尘粒以其沉降速度速大大降低，使大而重的尘粒以其沉降速度速大大降低，使大而重的尘粒以其沉降速度usususus缓慢缓慢缓慢缓慢落至沉降室低部。设计重力沉降室的模式有层流式落至沉降室低部。设计重力沉降室的模式有层流式落至沉降室低部。设计重力沉降室的模式有层流式落至沉降室低部。设计重力沉降室的模式有层流式和湍流式两种。和湍流式两种。和湍流式两种。和湍流式两种。1.1.1.1.层流式重力沉降室层流式重力沉降室层流式重力沉降室层流式重力沉降室假设沉降室内气流为柱塞流，流速为假设沉降室内气流为柱塞流，流速为假设沉降室内气流为柱塞流，流速为假设沉降室内气流为柱塞流，流速为v v v v0 0 0 0(m/s),(m/s),(m/s),(m/s),流动状态保流动状态保流动状态保流动状态保持在层流范围内，颗粒均匀地分布在烟气中。粒子的运动持在层流范围内，颗粒均匀地分布在烟气中。粒子的运动持在层流范围内，颗粒均匀地分布在烟气中。粒子的运动持在层流范围内，颗粒均匀地分布在烟气中。粒子的运动由两种速度组成。在垂直方向，忽略气体的浮力，仅在重由两种速度组成。在垂直方向，忽略气体的浮力，仅在重由两种速度组成。在垂直方向，忽略气体的浮力，仅在重由两种速度组成。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力和气体阻力的作用下，每个粒子以其沉降速度力和气体阻力的作用下，每个粒子以其沉降速度力和气体阻力的作用下，每个粒子以其沉降速度u u u us s s s(m/s)(m/s)(m/s)(m/s)独独独独立沉降，在烟气流动方向，粒子和气流具有相同的速度。立沉降，在烟气流动方向，粒子和气流具有相同的速度。立沉降，在烟气流动方向，粒子和气流具有相同的速度。立沉降，在烟气流动方向，粒子和气流具有相同的速度。设沉降室的长、设沉降室的长、设沉降室的长、设沉降室的长、宽、高分别为宽、高分别为宽、高分别为宽、高分别为L L L L、W W W W和和和和H,H,H,H,处理烟气量为处理烟气量为处理烟气量为处理烟气量为Q Q Q Q(m(m(m(m3 3 3 3/s),/s),/s),/s),气体在沉降气体在沉降气体在沉降气体在沉降室内停留时间为室内停留时间为室内停留时间为室内停留时间为 t=L/vt=L/vt=L/vt=L/v0 0 0 0=LWH/Q=LWH/Q=LWH/Q=LWH/Q在时间在时间在时间在时间t t内，粒径为内，粒径为内，粒径为内，粒径为dpdp的粒子的沉降距离为：的粒子的沉降距离为：的粒子的沉降距离为：的粒子的沉降距离为：对于粒径为对于粒径为对于粒径为对于粒径为dpdp的粒子，只有在高度的粒子，只有在高度的粒子，只有在高度的粒子，只有在高度hchc以下进入沉降以下进入沉降以下进入沉降以下进入沉降室才能沉降到灰斗。当室才能沉降到灰斗。当室才能沉降到灰斗。当室才能沉降到灰斗。当hchcHH时，粒子的分级除尘效时，粒子的分级除尘效时，粒子的分级除尘效时，粒子的分级除尘效率为：率为：率为：率为：从从该式该式可以看出，提高沉降室除尘效率的主要可以看出，提高沉降室除尘效率的主要途径为，降低沉降室内的气流速度、增加沉降室途径为，降低沉降室内的气流速度、增加沉降室长度或降低沉降室高度。长度或降低沉降室高度。于是，沉降室的总除尘效率为：于是，沉降室的总除尘效率为：该沉降室所能捕集的最小粒径为该沉降室所能捕集的最小粒径为该沉降室所能捕集的最小粒径为该沉降室所能捕集的最小粒径为 ：v v0 0气体的流速，气体的流速，气体的流速，气体的流速，m/sm/s；流体的粘度，流体的粘度，流体的粘度，流体的粘度，pa.s pa.s 2.2.湍流式重力沉降室湍流式重力沉降室湍流式重力沉降室湍流式重力沉降室沉降室中气流为湍流状态，在垂直于气流方向的每个沉降室中气流为湍流状态，在垂直于气流方向的每个沉降室中气流为湍流状态，在垂直于气流方向的每个沉降室中气流为湍流状态，在垂直于气流方向的每个横断面上粒子完全混合，即各种粒径的粒子都均匀分横断面上粒子完全混合，即各种粒径的粒子都均匀分横断面上粒子完全混合，即各种粒径的粒子都均匀分横断面上粒子完全混合，即各种粒径的粒子都均匀分布于气流中。为了确定对粒径为布于气流中。为了确定对粒径为布于气流中。为了确定对粒径为布于气流中。为了确定对粒径为dpdp的粒子的分级效率，的粒子的分级效率，的粒子的分级效率，的粒子的分级效率，需要寻求沉降室内任意位置需要寻求沉降室内任意位置需要寻求沉降室内任意位置需要寻求沉降室内任意位置x x与留在气流中的粒子为与留在气流中的粒子为与留在气流中的粒子为与留在气流中的粒子为dpdp的粒子数目的粒子数目的粒子数目的粒子数目NpNp之间的关系。之间的关系。之间的关系。之间的关系。粒径为粒径为粒径为粒径为dpdp的粒子的分级除尘效率为：的粒子的分级除尘效率为：的粒子的分级除尘效率为：的粒子的分级除尘效率为：重力沉降室的重力沉降室的重力沉降室的重力沉降室的主要优点是：主要优点是：主要优点是：主要优点是：结构简单。投结构简单。投结构简单。投结构简单。投资少，压力损资少，压力损资少，压力损资少，压力损失小（一般为失小（一般为失小（一般为失小（一般为50-130Pa50-130Pa50-130Pa50-130Pa），），），），维修管理容易。维修管理容易。维修管理容易。维修管理容易。但它的体积大，但它的体积大，但它的体积大，但它的体积大，效率低，因此效率低，因此效率低，因此效率低，因此只能作为高效只能作为高效只能作为高效只能作为高效除尘的预除尘除尘的预除尘除尘的预除尘除尘的预除尘装置，除去较装置，除去较装置，除去较装置，除去较大和较重的粒大和较重的粒大和较重的粒大和较重的粒子。子。子。子。二、惯性除尘器二、惯性除尘器 1.1.1.1.惯性除尘器除尘机理惯性除尘器除尘机理惯性除尘器除尘机理惯性除尘器除尘机理 为了改善沉降室的为了改善沉降室的为了改善沉降室的为了改善沉降室的除尘效果，可在沉除尘效果，可在沉除尘效果，可在沉除尘效果，可在沉降室内设置各种形降室内设置各种形降室内设置各种形降室内设置各种形式的挡板，使含尘式的挡板，使含尘式的挡板，使含尘式的挡板，使含尘气流冲击在挡板上，气流冲击在挡板上，气流冲击在挡板上，气流冲击在挡板上，气流方向发生急剧气流方向发生急剧气流方向发生急剧气流方向发生急剧转变，借助尘粒本转变，借助尘粒本转变，借助尘粒本转变，借助尘粒本身的惯性力作用，身的惯性力作用，身的惯性力作用，身的惯性力作用，使其与气流分离使其与气流分离使其与气流分离使其与气流分离。回旋气流的曲率半径愈小，回旋气流的曲率半径愈小，回旋气流的曲率半径愈小，回旋气流的曲率半径愈小，愈能分离捕集细小的粒子。显愈能分离捕集细小的粒子。显愈能分离捕集细小的粒子。显愈能分离捕集细小的粒子。显然，这种惯性除尘器，除借助然，这种惯性除尘器，除借助然，这种惯性除尘器，除借助然，这种惯性除尘器，除借助惯性力作用外，还利用了离心惯性力作用外，还利用了离心惯性力作用外，还利用了离心惯性力作用外，还利用了离心力和重力的作用。力和重力的作用。力和重力的作用。力和重力的作用。2.2.2.2.惯性除尘器结构型式惯性除尘器结构型式惯性除尘器结构型式惯性除尘器结构型式 结构型式多样，可分为以气流中粒子冲击挡板捕集结构型式多样，可分为以气流中粒子冲击挡板捕集结构型式多样，可分为以气流中粒子冲击挡板捕集结构型式多样，可分为以气流中粒子冲击挡板捕集较粗粒子的冲击式和通过改变气流流动方向而捕较粗粒子的冲击式和通过改变气流流动方向而捕较粗粒子的冲击式和通过改变气流流动方向而捕较粗粒子的冲击式和通过改变气流流动方向而捕集较细粒子的反转式。集较细粒子的反转式。集较细粒子的反转式。集较细粒子的反转式。这种设备，这种设备，这种设备，这种设备，沿气流方向设沿气流方向设沿气流方向设沿气流方向设置一级或多极置一级或多极置一级或多极置一级或多极挡板，使气体挡板，使气体挡板，使气体挡板，使气体中的尘粒冲撞中的尘粒冲撞中的尘粒冲撞中的尘粒冲撞挡板而被分离。挡板而被分离。挡板而被分离。挡板而被分离。弯管型和百叶窗型反转式除尘装置和冲击式惯性除尘装置一样都适弯管型和百叶窗型反转式除尘装置和冲击式惯性除尘装置一样都适弯管型和百叶窗型反转式除尘装置和冲击式惯性除尘装置一样都适弯管型和百叶窗型反转式除尘装置和冲击式惯性除尘装置一样都适于烟道除尘，多层隔板型的塔式除尘装置主要用于烟雾的分离。于烟道除尘，多层隔板型的塔式除尘装置主要用于烟雾的分离。于烟道除尘，多层隔板型的塔式除尘装置主要用于烟雾的分离。于烟道除尘，多层隔板型的塔式除尘装置主要用于烟雾的分离。3.3.惯性除尘器的应用惯性除尘器的应用 一般惯性除尘器的气流速度愈高，气流一般惯性除尘器的气流速度愈高，气流方向转变角度愈大，转变次数愈多，净方向转变角度愈大，转变次数愈多，净化效率愈高，压力损失也愈大。化效率愈高，压力损失也愈大。惯性除尘器用于惯性除尘器用于净化密度和粒径较大的金净化密度和粒径较大的金属或矿物性粉尘属或矿物性粉尘的除尘效率较高；对于的除尘效率较高；对于粘结性和纤维性粉尘粘结性和纤维性粉尘，则因易堵塞而，则因易堵塞而不不宜采用宜采用。由于惯性除尘器的净化效率不。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高，故一般只用于多级除尘中的第一级除尘，捕集除尘，捕集10-2010-20 mm 以上的粗尘粒。压以上的粗尘粒。压力损失依型式而定，一般为力损失依型式而定，一般为100-1000Pa100-1000Pa。三、旋风除尘器三、旋风除尘器三、旋风除尘器三、旋风除尘器 利用旋转气流产生的利用旋转气流产生的利用旋转气流产生的利用旋转气流产生的离心力使尘粒从气流离心力使尘粒从气流离心力使尘粒从气流离心力使尘粒从气流中分离的装置。中分离的装置。中分离的装置。中分离的装置。1.1.1.1.旋风除尘器内气流与旋风除尘器内气流与旋风除尘器内气流与旋风除尘器内气流与尘粒的运动尘粒的运动尘粒的运动尘粒的运动 普通旋风除尘器是由普通旋风除尘器是由普通旋风除尘器是由普通旋风除尘器是由进气管、筒体、锥体进气管、筒体、锥体进气管、筒体、锥体进气管、筒体、锥体和排气管等组成。和排气管等组成。和排气管等组成。和排气管等组成。外外外外涡旋：旋转向下的外圈气流；涡旋：旋转向下的外圈气流；涡旋：旋转向下的外圈气流；涡旋：旋转向下的外圈气流；内涡旋：旋转向上的中心气流。内涡旋：旋转向上的中心气流。内涡旋：旋转向上的中心气流。内涡旋：旋转向上的中心气流。气流作涡旋运动时，尘粒在离心力气流作涡旋运动时，尘粒在离心力气流作涡旋运动时，尘粒在离心力气流作涡旋运动时，尘粒在离心力作用下逐步移向外壁，达到外壁的作用下逐步移向外壁，达到外壁的作用下逐步移向外壁，达到外壁的作用下逐步移向外壁，达到外壁的尘粒在气流和重力共同作用下沿壁尘粒在气流和重力共同作用下沿壁尘粒在气流和重力共同作用下沿壁尘粒在气流和重力共同作用下沿壁面落入灰头。面落入灰头。面落入灰头。面落入灰头。气流从除尘器顶部向下高速旋转时，顶部的压力下降，气流从除尘器顶部向下高速旋转时，顶部的压力下降，气流从除尘器顶部向下高速旋转时，顶部的压力下降，气流从除尘器顶部向下高速旋转时，顶部的压力下降，一部分细小的尘粒沿筒壁旋转向上，达到顶部后，再沿一部分细小的尘粒沿筒壁旋转向上，达到顶部后，再沿一部分细小的尘粒沿筒壁旋转向上，达到顶部后，再沿一部分细小的尘粒沿筒壁旋转向上，达到顶部后，再沿排出管外壁旋转向下，最后到达排出管下端附近被上升排出管外壁旋转向下，最后到达排出管下端附近被上升排出管外壁旋转向下，最后到达排出管下端附近被上升排出管外壁旋转向下，最后到达排出管下端附近被上升的内涡旋带走并从排出管排出，这股旋转气流称上涡旋。的内涡旋带走并从排出管排出，这股旋转气流称上涡旋。的内涡旋带走并从排出管排出，这股旋转气流称上涡旋。的内涡旋带走并从排出管排出，这股旋转气流称上涡旋。对对对对旋风除尘器内气流运动的测定发现，实际气流除切向旋风除尘器内气流运动的测定发现，实际气流除切向旋风除尘器内气流运动的测定发现，实际气流除切向旋风除尘器内气流运动的测定发现，实际气流除切向和轴向运动外，还有径向运动。在外涡旋也存在离心和轴向运动外，还有径向运动。在外涡旋也存在离心和轴向运动外，还有径向运动。在外涡旋也存在离心和轴向运动外，还有径向运动。在外涡旋也存在离心的径向运动。的径向运动。的径向运动。的径向运动。通常把内外涡旋气体的运动分解成为三个速度分量：切通常把内外涡旋气体的运动分解成为三个速度分量：切通常把内外涡旋气体的运动分解成为三个速度分量：切通常把内外涡旋气体的运动分解成为三个速度分量：切向速度、径向速度和轴向速度。向速度、径向速度和轴向速度。向速度、径向速度和轴向速度。向速度、径向速度和轴向速度。切向速度切向速度切向速度切向速度是决定气流速度大小的主要速度分量，也是决是决定气流速度大小的主要速度分量，也是决是决定气流速度大小的主要速度分量，也是决是决定气流速度大小的主要速度分量，也是决定气流质点离心力大小的主要因素。根据涡旋定律，定气流质点离心力大小的主要因素。根据涡旋定律，定气流质点离心力大小的主要因素。根据涡旋定律，定气流质点离心力大小的主要因素。根据涡旋定律，外涡旋外涡旋外涡旋外涡旋的切向速度的切向速度的切向速度的切向速度v v v vT T T T反比于旋转半径反比于旋转半径反比于旋转半径反比于旋转半径R R R R的的的的n n n n次方次方次方次方n ，称为涡旋指数。称为涡旋指数。D D为旋风除尘器直径，为旋风除尘器直径，为旋风除尘器直径，为旋风除尘器直径，m;Tm;T为气体的温度，为气体的温度，为气体的温度，为气体的温度，k k。内旋涡内旋涡内旋涡内旋涡的切向速度正比于旋转半径的切向速度正比于旋转半径的切向速度正比于旋转半径的切向速度正比于旋转半径R R，比例常数等比例常数等比例常数等比例常数等于气流的旋转角速度于气流的旋转角速度于气流的旋转角速度于气流的旋转角速度 ，于是，于是，于是，于是因此，在内、外旋涡交界园柱面上，气流的切向速因此，在内、外旋涡交界园柱面上，气流的切向速因此，在内、外旋涡交界园柱面上，气流的切向速因此，在内、外旋涡交界园柱面上，气流的切向速度最大。实验测量表明，交界园柱面直径度最大。实验测量表明，交界园柱面直径度最大。实验测量表明，交界园柱面直径度最大。实验测量表明，交界园柱面直径d0=(0.6-d0=(0.6-1.0)de(de1.0)de(de是排气管直径）。是排气管直径）。是排气管直径）。是排气管直径）。旋转气流的径向速度旋转气流的径向速度旋转气流的径向速度旋转气流的径向速度根据塔林登（根据塔林登（根据塔林登（根据塔林登（TerLindenTerLinden)测量的结果，可近似认为外测量的结果，可近似认为外测量的结果，可近似认为外测量的结果，可近似认为外旋涡气流均匀地经过内、外旋涡交界园柱面进入内旋涡气流均匀地经过内、外旋涡交界园柱面进入内旋涡气流均匀地经过内、外旋涡交界园柱面进入内旋涡气流均匀地经过内、外旋涡交界园柱面进入内旋涡，即近似地认为气流通过这个圆柱面时的平均旋涡，即近似地认为气流通过这个圆柱面时的平均旋涡，即近似地认为气流通过这个圆柱面时的平均旋涡，即近似地认为气流通过这个圆柱面时的平均速度就是外旋涡气流的平均径向速度速度就是外旋涡气流的平均径向速度速度就是外旋涡气流的平均径向速度速度就是外旋涡气流的平均径向速度v vr r，即即即即式中：式中：式中：式中：Q Q为旋风除尘器处理气量，为旋风除尘器处理气量，为旋风除尘器处理气量，为旋风除尘器处理气量，mm3 3/s/s；r r0 0和和和和h h0 0分别为交界圆柱面的半径和高度，分别为交界圆柱面的半径和高度，分别为交界圆柱面的半径和高度，分别为交界圆柱面的半径和高度，mm。轴向速度轴向速度 外旋涡的轴向速度向下，内旋涡的轴向速度向外旋涡的轴向速度向下，内旋涡的轴向速度向外旋涡的轴向速度向下，内旋涡的轴向速度向外旋涡的轴向速度向下，内旋涡的轴向速度向上。在内旋涡，随着气流逐渐上升，轴向速度不上。在内旋涡，随着气流逐渐上升，轴向速度不上。在内旋涡，随着气流逐渐上升，轴向速度不上。在内旋涡，随着气流逐渐上升，轴向速度不断增大，在排出管底部达到最大值。断增大，在排出管底部达到最大值。断增大，在排出管底部达到最大值。断增大，在排出管底部达到最大值。2.2.2.2.旋风除尘器的压力损失旋风除尘器的压力损失旋风除尘器的压力损失旋风除尘器的压力损失 p p p p 在评价旋风除尘器设计和性能时的一个主要指标是气在评价旋风除尘器设计和性能时的一个主要指标是气在评价旋风除尘器设计和性能时的一个主要指标是气在评价旋风除尘器设计和性能时的一个主要指标是气流通过旋风器时的压力损失，亦称压力降。旋风除尘流通过旋风器时的压力损失，亦称压力降。旋风除尘流通过旋风器时的压力损失，亦称压力降。旋风除尘流通过旋风器时的压力损失，亦称压力降。旋风除尘器的压力损失与其结构和运行条件等有关，理论计算器的压力损失与其结构和运行条件等有关，理论计算器的压力损失与其结构和运行条件等有关，理论计算器的压力损失与其结构和运行条件等有关，理论计算比较困难，主要靠实验确定。比较困难，主要靠实验确定。比较困难，主要靠实验确定。比较困难，主要靠实验确定。p p p p 一般与气体入口速度一般与气体入口速度一般与气体入口速度一般与气体入口速度的平方根成正比，即的平方根成正比，即的平方根成正比，即的平方根成正比，即 为气体的密度，为气体的密度，为气体的密度，为气体的密度，kg/mkg/mkg/mkg/m3 3 3 3；v v v v1 1 1 1为气体入口速度，为气体入口速度，为气体入口速度，为气体入口速度，m/sm/sm/sm/s；为为为为局部阻力系数。局部阻力系数。局部阻力系数。局部阻力系数。在在在在旋风除尘器内，粒子的沉降速度主要取决于离旋风除尘器内，粒子的沉降速度主要取决于离旋风除尘器内，粒子的沉降速度主要取决于离旋风除尘器内，粒子的沉降速度主要取决于离心力心力心力心力F F F Fc c c c和向心运动气流作用于尘粒上的阻力和向心运动气流作用于尘粒上的阻力和向心运动气流作用于尘粒上的阻力和向心运动气流作用于尘粒上的阻力F F F FD D D D在内外涡旋界面上，如果在内外涡旋界面上，如果在内外涡旋界面上，如果在内外涡旋界面上，如果FcFcFcFcFFFFD D D D，粒子在离心力粒子在离心力粒子在离心力粒子在离心力推动下移向外壁而被捕集；如果推动下移向外壁而被捕集；如果推动下移向外壁而被捕集；如果推动下移向外壁而被捕集；如果FcFcFcFcFFF1.01.0 m m。另一种是气体离子作不规则热运动时与粉尘粒子碰撞，使另一种是气体离子作不规则热运动时与粉尘粒子碰撞，使另一种是气体离子作不规则热运动时与粉尘粒子碰撞，使另一种是气体离子作不规则热运动时与粉尘粒子碰撞，使其荷电，这种荷电称为扩散荷电，其荷电，这种荷电称为扩散荷电，其荷电，这种荷电称为扩散荷电，其荷电，这种荷电称为扩散荷电，dpdp0.21 1 m m的粉尘粒子主要靠电场荷电，而扩散荷电电量的粉尘粒子主要靠电场荷电，而扩散荷电电量的粉尘粒子主要靠电场荷电，而扩散荷电电量的粉尘粒子主要靠电场荷电，而扩散荷电电量很小，可忽略；很小，可忽略；很小，可忽略；很小，可忽略；dpdp0.2 0.2 m m的粉尘粒子主要靠扩散荷的粉尘粒子主要靠扩散荷的粉尘粒子主要靠扩散荷的粉尘粒子主要靠扩散荷电，而电场荷电甚微。粒径在电，而电场荷电甚微。粒径在电，而电场荷电甚微。粒径在电，而电场荷电甚微。粒径在0.2-1.0 0.2-1.0 mm间的粉尘粒间的粉尘粒间的粉尘粒间的粉尘粒子，两种荷电机理获得的电荷数量级大致相同，荷电子，两种荷电机理获得的电荷数量级大致相同，荷电子，两种荷电机理获得的电荷数量级大致相同，荷电子，两种荷电机理获得的电荷数量级大致相同，荷电量可近似按两种机制荷电量叠加计算为：量可近似按两种机制荷电量叠加计算为：量可近似按两种机制荷电量叠加计算为：量可近似按两种机制荷电量叠加计算为：3.3.3.3.荷电粒子的迁移和捕集荷电粒子的迁移和捕集荷电粒子的迁移和捕集荷电粒子的迁移和捕集（1 1）驱进速度）驱进速度 qEqE(电场作用在荷电粉尘粒子上的静电力）电场作用在荷电粉尘粒子上的静电力）=3 3dp (粉尘粒子向集尘极迁移时受到的介质阻粉尘粒子向集尘极迁移时受到的介质阻力）力）同样，对于滑动区的颗同样，对于滑动区的颗同样，对于滑动区的颗同样，对于滑动区的颗粒，还应乘以系数粒，还应乘以系数粒，还应乘以系数粒，还应乘以系数C C C C。q q-粉尘颗粒的荷电量，粉尘颗粒的荷电量，C;C;E E-粉尘颗粒所出位粉尘颗粒所出位置的电场强度，置的电场强度，V/mV/m；-气体介质的动力粘气体介质的动力粘度度,Pa.sPa.s；dp-粉尘粒子的粒径，粉尘粒子的粒径，m;m;-荷荷电粉尘粒子在电场中的驱进速度（终末沉降速电粉尘粒子在电场中的驱进速度（终末沉降速度），度），m/sm/s。（2 2 2 2）捕集效率）捕集效率）捕集效率）捕集效率德意希假设：除尘器中气流为湍流状态，在垂直于集尘德意希假设：除尘器中气流为湍流状态，在垂直于集尘德意希假设：除尘器中气流为湍流状态，在垂直于集尘德意希假设：除尘器中气流为湍流状态，在垂直于集尘表面的任一断面上粒子浓度和气流分布是均匀的。粒表面的任一断面上粒子浓度和气流分布是均匀的。粒表面的任一断面上粒子浓度和气流分布是均匀的。粒表面的任一断面上粒子浓度和气流分布是均匀的。粒子进入除尘器后立即完成了荷电过程；忽略电风、气子进入除尘器后立即完成了荷电过程；忽略电风、气子进入除尘器后立即完成了荷电过程；忽略电风、气子进入除尘器后立即完成了荷电过程；忽略电风、气流分布不均匀，被捕集粒子重新进入气流等影响。流分布不均匀，被捕集粒子重新进入气流等影响。流分布不均匀，被捕集粒子重新进入气流等影响。流分布不均匀，被捕集粒子重新进入气流等影响。气体流向气体流向气体流向气体流向x x x x，气体和粉尘在气体和粉尘在气体和粉尘在气体和粉尘在x x x x方向的流速皆为方向的流速皆为方向的流速皆为方向的流速皆为u u u u，气体流量为气体流量为气体流量为气体流量为Q;xQ;xQ;xQ;x方向上每单方向上每单方向上每单方向上每单位长度的集尘版面积为位长度的集尘版面积为位长度的集尘版面积为位长度的集尘版面积为a a a a，总集尘板面积为总集尘板面积为总集尘板面积为总集尘板面积为A A A A；电场长度为电场长度为电场长度为电场长度为L L L L，气体流动截气体流动截气体流动截气体流动截面积为面积为面积为面积为F F F F；直径为直径为直径为直径为dpidpidpidpi的颗粒，其驱进速度的颗粒，其驱进速度的颗粒，其驱进速度的颗粒，其驱进速度 ，在气体中的浓度，在气体中的浓度，在气体中的浓度，在气体中的浓度 。在在在在dtdtdtdt时间内于长度时间内于长度时间内于长度时间内于长度dxdxdxdx的空间所捕集的粉尘量为：的空间所捕集的粉尘量为：的空间所捕集的粉尘量为：的空间所捕集的粉尘量为：dndndndn=a(dx)a(dx)a(dx)a(dx)i i(dti(dt)=-)=-FdxFdx d d i (i (dtdt=dx/dtdx/dt)此即为德意希的理论分级效率方程。此即为德意希的理论分级效率方程。4.4.被捕集粉尘的清除被捕集粉尘的清除电晕极和集尘极上都会有粉尘沉积，粉尘厚度为电晕极和集尘极上都会有粉尘沉积，粉尘厚度为电晕极和集尘极上都会有粉尘沉积，粉尘厚度为电晕极和集尘极上都会有粉尘沉积，粉尘厚度为几几几几mmmm，甚至几甚至几甚至几甚至几cmcm。对对对对电晕极电晕极电晕极电晕极一般采用振打清灰方式，使电晕极上的一般采用振打清灰方式，使电晕极上的一般采用振打清灰方式，使电晕极上的一般采用振打清灰方式，使电晕极上的粉尘很快被振打干净。粉尘很快被振打干净。粉尘很快被振打干净。粉尘很快被振打干净。集尘极集尘极集尘极集尘极清灰方法有湿法和干法。清灰方法有湿法和干法。清灰方法有湿法和干法。清灰方法有湿法和干法。湿法使用水冲洗集尘极板，使极板表面经常保湿法使用水冲洗集尘极板，使极板表面经常保湿法使用水冲洗集尘极板，使极板表面经常保湿法使用水冲洗集尘极板，使极板表面经常保持着一层水膜，粉尘降落在水膜上时，随水膜持着一层水膜，粉尘降落在水膜上时，随水膜持着一层水膜，粉尘降落在水膜上时，随水膜持着一层水膜，粉尘降落在水膜上时，随水膜流下，从而达到清灰的目的。湿法清灰的主要流下，从而达到清灰的目的。湿法清灰的主要流下，从而达到清灰的目的。湿法清灰的主要流下，从而达到清灰的目的。湿法清灰的主要优点是粉尘重新进入量小，改进了电除尘器的优点是粉尘重新进入量小，改进了电除尘器的优点是粉尘重新进入量小，改进了电除尘器的优点是粉尘重新进入量小，改进了电除尘器的操作，同时也净化部分有害气体，如操作，同时也净化部分有害气体，如操作，同时也净化部分有害气体，如操作，同时也净化部分有害气体，如SOSO2 2、HFHF等，缺点是极板腐蚀和污泥处理。等，缺点是极板腐蚀和污泥处理。等，缺点是极板腐蚀和污泥处理。等，缺点是极板腐蚀和污泥处理。干法是由机械撞击或电极振动产生的振动清除。干法是由机械撞击或电极振动产生的振动清除。干法是由机械撞击或电极振动产生的振动清除。干法是由机械撞击或电极振动产生的振动清除。大都采用电磁振打或锤式振打。大都采用电磁振打或锤式振打。大都采用电磁振打或锤式振打。大都采用电磁振打或锤式振打。1.1.1.1.电晕电极电晕电极电晕电极电晕电极 电晕极又称放电晕极又称放电晕极又称放电晕极又称放电电极，型式电电极，型式电电极，型式电电极，型式很多，目前常很多，目前常很多，目前常很多，目前常采用直径为采用直径为采用直径为采用直径为3mm3mm3mm3mm左右的圆形线、左右的圆形线、左右的圆形线、左右的圆形线、星形线及锯齿星形线及锯齿星形线及锯齿星形线及锯齿线、芒刺线等。线、芒刺线等。线、芒刺线等。线、芒刺线等。电晕线固定方电晕线固定方电晕线固定方电晕线固定方式有重锤悬吊，式有重锤悬吊，式有重锤悬吊，式有重锤悬吊，重锤重量重锤重量重锤重量重锤重量10kg10kg10kg10kg；另一种为管另一种为管另一种为管另一种为管框绷线式。框绷线式。框绷线式。框绷线式。三三.电除尘器结构电除尘器结构电晕线固定方式有重锤悬吊，重锤重量电晕线固定方式有重锤悬吊，重锤重量电晕线固定方式有重锤悬吊，重锤重量电晕线固定方式有重锤悬吊，重锤重量10101010kgkgkgkg；另一种为管框绷另一种为管框绷另一种为管框绷另一种为管框绷线式。线式。线式。线式。2.2.集尘电极集尘电极管式集尘极管式集尘极管式集尘极管式集尘极 小型为直径为小型为直径为小型为直径为小型为直径为15cm15cm15cm15cm、长长长长3m3m3m3m左右的左右的左右的左右的园管；大型为直径为园管；大型为直径为园管；大型为直径为园管；大型为直径为40cm40cm40cm40cm、长长长长6m6m6m6m。每台除尘每台除尘每台除尘每台除尘器的集尘极数目少则几个，多则器的集尘极数目少则几个，多则器的集尘极数目少则几个，多则器的集尘极数目少则几个，多则100100100100个以上。个以上。个以上。个以上。板式集尘极板式集尘极板式集尘极板式集尘极 极板二侧通常设有沟槽和挡板，极板二侧通常设有沟槽和挡板，极板二侧通常设有沟槽和挡板，极板二侧通常设有沟槽和挡板，既能加强板的刚性，又能防止气流直接冲刷极既能加强板的刚性，又能防止气流直接冲刷极既能加强板的刚性，又能防止气流直接冲刷极既能加强板的刚性，又能防止气流直接冲刷极板的表面，产生二次杨尘。极板之间的间距，板的表面，产生二次杨尘。极板之间的间距，板的表面，产生二次杨尘。极板之间的间距，板的表面，产生二次杨尘。极板之间的间距，对电除尘器的电场性能和除尘效率影响较大。对电除尘器的电场性能和除尘效率影响较大。对电除尘器的电场性能和除尘效率影响较大。对电除尘器的电场性能和除尘效率影响较大。间距太小（间距太小（间距太小（间距太小（200mm)200mm)200mm)44444444带挡板的沉降室带挡板的沉降室带挡板的沉降室带挡板的沉降室58.658.658.658.67.57.57.57.522222222434343438080808090909090普通的旋风除尘器普通的旋风除尘器普通的旋风除尘器普通的旋风除尘器 65.365.365.365.31212121233333333575757578282828291919191长锥体旋风除尘器长锥体旋风除尘器长锥体旋风除尘器长锥体旋风除尘器 84.284.284.284.240404040797979799292929299.599.599.599.5100100100100喷淋塔喷淋塔喷淋塔喷淋塔94.594.594.594.5727272729696969698989898100100100100100100100100电除尘器电除尘器电除尘器电除尘器97.097.097.097.09090909094.594.594.594.59797979799.599.599.599.5100100100100文丘里除尘器文丘里除尘器文丘里除尘器文丘里除尘器（P=7.5kPaP=7.5kPaP=7.5kPaP=7.5kPa)99.599.599.599.59999999999.599.599.599.5100100100100100100100100100100100100袋式除尘器袋式除尘器袋式除尘器袋式除尘器99.799.799.799.7 99.599.599.599.5100100100100100100100100100100100100100100100100气体净化设备可能捕集的大致粒径范围气体净化设备可能捕集的大致粒径范围气体净化设备可能捕集的大致粒径范围气体净化设备可能捕集的大致粒径范围粒径粒径粒径粒径/m 10m 10m 10m 10-3 -3 -3 -3 10101010-2 -2 -2 -2 10101010-1 -1 -1 -1 1 10 100 101 10 100 101 10 100 101 10 100 103 3 3 3 101010104 4 4 4气气气气体体体体净净净净化化化化设设设设备备备备的的的的类类类类型型型型超声波除尘器超声波除尘器超声波除尘器超声波除尘器沉降室沉降室沉降室沉降室旋风除尘器旋风除尘器旋风除尘器旋风除尘器湿式除尘器湿式除尘器湿式除尘器湿式除尘器袋式除尘器袋式除尘器袋式除尘器袋式除尘器填充床过滤器填充床过滤器填充床过滤器填充床过滤器静电除尘器静电除尘器静电除尘器静电除尘器高效空气过滤器高效空气过滤器高效空气过滤器高效空气过滤器撞击除尘器撞击除尘器撞击除尘器撞击除尘器热热热热沉积器（仅供取样用）沉积器（仅供取样用）沉积器（仅供取样用）沉积器（仅供取样用）3.3.3.3.气体的含尘浓度气体的含尘浓度气体的含尘浓度气体的含尘浓度 含尘浓度较高时，在静电除尘器或袋式除尘器含尘浓度较高时，在静电除尘器或袋式除尘器含尘浓度较高时，在静电除尘器或袋式除尘器含尘浓度较高时，在静电除尘器或袋式除尘器前应设置低阻力的预净化设备，去除较大的尘前应设置低阻力的预净化设备，去除较大的尘前应设置低阻力的预净化设备，去除较大的尘前应设置低阻力的预净化设备，去除较大的尘粒，以使设备更好地发挥作用。例如，降低除粒，以使设备更好地发挥作用。例如，降低除粒，以使设备更好地发挥作用。例如，降低除粒，以使设备更好地发挥作用。例如，降低除尘器入口的含尘浓度可以提高袋式除尘器过滤尘器入口的含尘浓度可以提高袋式除尘器过滤尘器入口的含尘浓度可以提高袋式除尘器过滤尘器入口的含尘浓度可以提高袋式除尘器过滤速度，防止电除尘器产生电晕闭塞。对湿式除速度，防止电除尘器产生电晕闭塞。对湿式除速度，防止电除尘器产生电晕闭塞。对湿式除速度，防止电除尘器产生电晕闭塞。对湿式除尘器则可减少泥浆处理量，节省投资及减少运尘器则可减少泥浆处理量，节省投资及减少运尘器则可减少泥浆处理量，节省投资及减少运尘器则可减少泥浆处理量，节省投资及减少运转和维修工作量。一般说，为减少喉管磨损及转和维修工作量。一般说，为减少喉管磨损及转和维修工作量。一般说，为减少喉管磨损及转和维修工作量。一般说，为减少喉管磨损及防止喷嘴堵塞，对文丘里、喷淋塔等湿式除尘防止喷嘴堵塞，对文丘里、喷淋塔等湿式除尘防止喷嘴堵塞，对文丘里、喷淋塔等湿式除尘防止喷嘴堵塞，对文丘里、喷淋塔等湿式除尘器，希望含尘浓度在器，希望含尘浓度在器，希望含尘浓度在器，希望含尘浓度在10g/m10g/m10g/m10g/m3 3 3 3以下，袋式除尘器以下，袋式除尘器以下，袋式除尘器以下，袋式除尘器的理想含尘浓度为的理想含尘浓度为的理想含尘浓度为的理想含尘浓度为0.2-10g/m0.2-10g/m0.2-10g/m0.2-10g/m3 3 3 3，电除尘器希望电除尘器希望电除尘器希望电除尘器希望含尘浓度在含尘浓度在含尘浓度在含尘浓度在30g/m30g/m30g/m30g/m3 3 3 3以下。以下。以下。以下。4.4.4.4.烟气温度和其他性质是选择除尘设备时必须考虑的因素烟气温度和其他性质是选择除