2022年2022年降尘室 .pdf

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1、降尘室的简介与应用（09 生工一班第七组陈晶晶陈秀雯陈宇王德坤余少辉）概述：介绍其应用，并详细介绍该过滤装置在某一些应用领域的中的使用情况，设备特点，选用依据从气体中除去固体颗粒的重力沉降设备称为降尘室一、降尘室的结构与原理降尘室结构如图3-16 所示。含尘气体进入降尘室后，流通截面积扩大，速度降低，使气体在降尘室内有一定的停留时间。若在这个时间内颗粒沉到了室底，则颗粒就能从气体中除去。降尘室结构简单，但设备庞大、效率低，只适用于分离粗颗粒（一般指直径75mm 以上的颗粒），或作为预分离设备。原理：重力沉降室是通过重力使尘粒从气流中分离的，含尘气流进入重力沉降室后，流速迅速下降，在层流或接近层

2、流的状态下运动，其中的尘粒在重力作用下缓慢向灰斗沉降。图 3-17 为颗粒在降尘室内的运动情况。设气流的速度为u， 颗粒的沉降速度为ut ， 降尘室高度H、宽度 B、长度 L，则颗粒的停留时间为T0=L/u 。而从室顶到室底的沉降时间为Tt=H/Ut 。故要想使颗粒从降尘室中被除去，必须满足：T0=Tt (3-44) 能够刚好被100% 除去的最小颗粒，将满足其中的条件，即(3-45) 此时气体体积流量(3-46) 式中 A 为降尘室底面积。上式表明，降尘室生产能力（用气体体积流量表示）与底面积、沉降速度有关，而与降尘室高度无关，所以降尘室一般采用扁平的几何形状，或在室内加多层隔板，形成多层降

3、尘室。如图3-5 。常用的隔板间距为40100mm 。假设颗粒沉降服从斯托克斯公式，根据式3-41 、3-46 ，可得处理量为Vs 时能够被 100% 除去的最小颗粒直径为：(3-47) 理论上讲，凡是满足 T0Tt 条件的颗粒均能被100% 除去，但实际上，由于降尘室内流速分布不均，使得部分气体停留时间较短，分离效果不象理论计算的那样理想。因此，气流在降尘室的均匀分布十分重要。另外，降尘室内气体流速不应过高，一般应保证气体流动的雷诺准效处于层流区，以免将已名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - -

4、 - - - - 第 1 页，共 4 页 - - - - - - - - - 沉降下来的颗粒重新扬起。根据经验，多数灰尘的分离，可取u3m/s，对于较易扬起灰尘的，宜取u1.5m/s 。需要指出，沉降速度V应根据需要完全分离下来的最小颗粒尺寸计算。降尘室通常只适用于分离粒度大于50m的粗颗粒，一般作为预除尘使用。多层降尘室虽能分离较细的颗粒且节省地面，但清灰比较麻烦。3-5 多层除尘室二、降尘室的应用及尺寸的计算降尘室是最简单的收尘设备，它用于回转窑或烘干机等尾部。烟气进入降尘室后由于截面积扩大，速度降低，大颗粒粉尘由于沉降速度高，在烟气未流出降尘室前就已降落到底，由降尘室底部贮灰斗收集(如图

5、 49)，未沉降下来的粉尘随烟气带出。细小颗粒由于沉降速度小，在降尘室内一般是收不下来的。所以降尘室往往是直接安装在窑炉等热工设备后面作为初步净化用，为下一级收尘设备创造有利条件。它的效率一般只有30左右。为了提高降尘室的效率，有时在降尘室内安装上下交替的垂直挡板，利用惯性作用以提高收尘效率。当已知烟气流量Q，要求除去的最小颗粒dp，则沉降室的尺寸长L，宽 B 及高 H 可按下法求得 (参见图 410)。设降尘室端截面最高点O 处的颗粒以烟气相同的水平流度v 向右移动，同时以单颗粒自由沉降的速度uo向下降落。能够收下的条件是：颗粒在水平方向走完L 距离之前，垂直方向必须走完H 距离；换言之，颗

6、粒的合速度向量的水平向下倾角必须大于降尘室斜边的向下倾角：即 (423) 左端上下各乘以B 则：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 4 页 - - - - - - - - - UoLBVHB Q(米3秒 ) (424) 实际上烟气流Q 是给定的、颗粒沉降速度Uo 是按要求计算的，烟气允许水平流速可按经验选定，这样就可按 Q、Uo、U 用公式确定降尘室的合理尺寸。三、降尘室的效率降尘室的收尘效率，若按图410 所示的情况，烟气在降尘室端面均匀进入，则理论上对各级

7、别的收尘效率可用下式计算 (425) 式中 某一级别粒径的沉降速度；(米秒 )其余符号意义同上。由（ 4-25 ）式可得到提高沉降室的捕集效率方法:降低室内气流速度；降低沉降室高度；增大沉降室长度。四、降尘室在实际生产中的应用（一）重力沉降室在水泥窑余热发电系统中的应用：水泥生产线余热发电用窑头烟气内含有熟料微粒，因属烧结熟料粉尘，表面有尖棱，并具有高温干燥、密度大、粉尘粒径粗、硬度大、流动性好等特点，对设备和管道磨损严重。为减轻颗粒粉尘对锅炉换热管束受热面的磨损，提高锅炉的热交换效率和使用寿命，需在篦冷机取气口与锅炉之间设计一台粉尘分离器，以滤去烟气中大颗粒粉尘，再将烟气送入锅炉。常用的粉尘

8、分离器有重力沉降室、惯性收尘器、旋风收尘器等几种。其中：重力沉降室一般适用于收集 40 m颗粒粉尘， 对于细小的颗粒粉尘收尘效果并不明显；惯性收尘器一般可捕集的粒径2030 m ，另其压力损失因其型式不同而有很大差别，通常为1001 000 Pa ；旋风收尘器处理含尘浓度（标况）较高（300500 g/m3 ）和粉尘粒径较小（100m）的烟尘，且收尘效率也很高；但其阻力损失大，壳体易磨损，要求处理风量稳定等。鉴于水泥窑余热发电对粉尘分离器的特殊性要求，设计中一般很少选择旋风收尘器；在场地受限和系统阻力允许的情况下，会选择使用惯性收尘器；较多使用的粉尘分离器则是重力沉降室。为了改善重力沉降室的除

9、尘效果，可在其中设置各种形式挡板，使气流方向发生急剧转变，利用尘粒的惯性或使其和挡板发生碰撞而捕集，这种除尘器称为惯性除尘器。惯性除尘器的结构形式分为碰撞式和回转式两类。气流在撞击或方向转变前速度愈高，方向转变的曲率半径愈小，则除尘效率愈高。1. 惯性除尘器：工作原理 : 利用尘粒在运动气流中具有的惯性力, 通过突然改变含尘气流的流动方向, 或使其与某种障碍物碰撞, 使尘粒的运动轨迹偏离气体流线而达到分离的目的. 这类工业除尘设备适用于净化d20m非纤维性粉尘 . 由于净化效率低 , 常用作多级除尘中的初级除尘. 主要类型有 : 碰撞式 , 回转式和惰性式除尘器. 其特点是结构简单，阻力较小（

10、1080 毫米水柱），适用净化密度和粒径较大的金属或矿物性粉尘，但净化效率较低（4080% ）2. 粉尘沉降室 (dust setting chember) 借助重力使含尘气流中尘粒自然沉降并使其与气体分离的一种除尘设备。含尘气流进入沉降室后，流通断面扩大，流速变缓，当其通过沉降室的时间大于尘粒沉降至室底部时间时，尘粒即被分离出来。按沉降室内气流运动状况，沉降室可分为：(1) 水平气流式，含尘气流在室内沿水平方向流动；(2) 垂直气流式，含尘气流在室内从下往上或从上往下流动。为提高除尘效率，在沉降室内常设置不同型式的挡板，例如在沉降室内加多层水平挡板，缩小尘粒的沉降距离可以有效地提高除尘效率。

11、名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 4 页 - - - - - - - - - 3. 多层重力沉降室水泥窑余热发电项目中，窑头蓖冷机排出的废气中携带出一定数量的熟料颗粒，这些熟料颗粒的粒径较大、硬度高。如果窑头蓖冷机排出的废气不做处理直接进入窑头余热锅炉中，将会导致锅炉受热面的严重磨损，影响锅炉的使用寿命，进而影响余热发电系统的运行的可靠性。为解决这一问题，北京登普环保科技开发有限公司在借鉴吸纳国内外先进技术的基础上，开发出了适用于水泥窑纯低温余热发电的项目的

12、配套专用设备 “ 富集层沉降室 ” 、“ 多层重力沉降室” 和“ 惯性力沉降室 ” 。产品结构沉降室本体采用框架式加强型护板结构，分成几大块到现场拼装成整体后，固定到底部支撑装置上。护板上的框架与底部支撑装置的构架形成自支撑式稳固结构，无须另外的构架。水平隔板在沉降室本体组装完成后安装。进出口非金属膨胀节、进出口连接烟道、转向室、落灰斗、放灰装置、扶梯等部件待沉降室本体与底部支撑装置就位稳固后再行安装。在护板、连接烟道、转向室、灰斗的内表面均衬有保温材料，现场浇注/ 砌筑，以保证外表面温度小于42，减少散热损失。放灰装置由灰位测量及显示仪表、放灰闸阀、星型疏灰装置等组成，共两套，交替工作。落灰

13、斗设有高、底两点灰位测量装置。当灰位达到上限时，打开放灰闸阀和星型疏灰装置，将灰斗中的积灰排出；反之，则关闭放灰闸阀和星型疏灰装置，以减少冷风的渗入。工作原理重力沉降室是一种使含尘气流中的尘粒利用自身重力作用而沉降下来的一种除尘装置。为了保证沉降室具有一定的收尘效率，特别在重力沉降室的内部增加人字形隔板，以提高沉降室的收尘效率，这就是“多层重力沉降室”。设备特点1阻力损失小，一般小于200Pa；结构简单，便于维护。2.沉降室本体采用框架式结构，底部用柱和梁支撑，外衬保温材料，内侧为钢板或耐磨材料，保证设备能够平稳安全运行。3. 由于小于50m 的颗粒对余热锅炉不形成磨损，所以，沉降室主要用于收

14、集较大的颗粒，防止余热锅炉的磨损。4. 采取合理措施，完全解决了设备受热膨胀问题，适应发电系统频繁启动以及水泥窑废气温度大幅波动的产生的膨胀特性。5. 采取了独特的密封结构和清灰方式，保证了漏风率达到1% 以下，从而提高了余热利用率，增加发电量。6. 针对不同的项目， 可根据不同废气成分提供最优设计的沉降室方案；能够配合设计院完成系统的设计。五、前景当前 ,立窑的烟气采用沉降室收尘,有着其他类型收尘设备无法比拟的优越性。1.沉降室一般有百多个立方米的空间,容量大。这对烟气忽多忽少的变化,有较好的适应能力。2.沉降室都是用红砖、混凝土制成。进出沉降室都是大直径的烟囱,弯头少 ,保温性能好 ,可较

15、好地避免结露、堵塞问题的出现。整个收尘系统能长期安全运行,有很好的可靠性和实用性。3.沉降室位置设计,一般都在成球盘之上。沉降室收集下来的烟尘 ,通过螺运机喂入成球盘。因此,整个收尘系统都是自动进行,无须设专人管理。每天所收集的几吨烟尘 ,均匀地掺入生料中成球,所占比例不足百分之一,对成球质量的影响是微乎其微的。4.沉降室阻力少 ,一般只有几毫米水柱,增建沉降室后 ,适当加高烟囱便可以解决烟囱的抽力,无须另设排风风机,增加动力设备。沉降室尽管是初级收尘设备,但应用于立窑烟气上的收尘,如果没计得当 ,是会获得满意的收尘效率的。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 4 页 - - - - - - - - -