大气污染控制工程_过滤式除尘器.ppt

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1、 第六章第六章 除尘装置除尘装置4过滤式除尘器教学内容：过滤式除尘器教学内容：一、袋式除尘器的原理一、袋式除尘器的原理二、袋式除尘器的压力损失二、袋式除尘器的压力损失三、袋式除尘器的滤料三、袋式除尘器的滤料四、袋式除尘器的清灰四、袋式除尘器的清灰五、袋式除尘器的选择、设计和应用五、袋式除尘器的选择、设计和应用六、颗粒层除尘器六、颗粒层除尘器教学要求：教学要求：1、袋式除尘器的除尘原理、袋式除尘器的除尘原理2、袋式除尘器的滤料结构及选型、袋式除尘器的滤料结构及选型教学重点：教学重点：理解袋式除尘器的除尘原理理解袋式除尘器的除尘原理教学重点教学重点:袋式除尘器的选型与设计袋式除尘器的选型与设计20

2、21/9/2114 过滤式除尘器过滤式除尘器使含尘气流通过过滤材料将粉尘分离捕集的装置使含尘气流通过过滤材料将粉尘分离捕集的装置分类分类空气过滤器空气过滤器滤纸或玻璃纤维滤纸或玻璃纤维颗粒层除尘器颗粒层除尘器砂、砾、焦炭等颗粒物砂、砾、焦炭等颗粒物2021/9/212 布袋除尘器示意图布袋除尘器示意图2021/9/213 食堂油烟废气净化图食堂油烟废气净化图2021/9/2142021/9/215 一、袋式除尘器的工作原理一、袋式除尘器的工作原理2021/9/216一、袋式除尘器的工作原理袋式除尘器的工作原理截留、惯性碰撞截留、惯性碰撞气流流线气流流线粒子粒子靶靶拦截拦截惯性碰惯性碰惯性碰撞惯

3、性碰撞2021/9/217一、袋式除尘器的工作原理袋式除尘器的工作原理扩散、电沉积扩散、电沉积靶靶粒子粒子气流流线气流流线电沉积电沉积扩散扩散2021/9/218一、袋式除尘器的工作原理袋式除尘器的工作原理筛分筛分 气流流线气流流线粒子粒子筛分筛分已收集粒子已收集粒子2021/9/219 一、袋式除尘器的工作原理袋式除尘器的工作原理采用纤维织物作滤料的袋式除尘器（主要讨论），采用纤维织物作滤料的袋式除尘器（主要讨论），在工业尾气的除尘方面应用较广在工业尾气的除尘方面应用较广 除尘效率一般可达除尘效率一般可达99%以上以上效率高，性能稳定可靠、操作简单，因而获得越来效率高，性能稳定可靠、操作简单

4、，因而获得越来越广泛的应用越广泛的应用2021/9/2110 一一、袋式除尘器的工作原理袋式除尘器的工作原理含尘气流从下部进入圆筒形滤含尘气流从下部进入圆筒形滤袋，在通过滤料的孔隙时，粉袋，在通过滤料的孔隙时，粉尘被捕集于滤料上尘被捕集于滤料上沉积在滤料上的粉尘，可在机沉积在滤料上的粉尘，可在机械振动的作用下从滤料表面脱械振动的作用下从滤料表面脱落，落入灰斗中落，落入灰斗中粉尘因截留、惯性碰撞、静电粉尘因截留、惯性碰撞、静电和扩散等作和扩散等作用，在滤袋表面用，在滤袋表面形成粉尘层，常称为粉层初层形成粉尘层，常称为粉层初层2021/9/2111 一一、袋式除尘器的工作原理袋式除尘器的工作原理新

5、鲜滤料的除尘效率较低新鲜滤料的除尘效率较低粉尘初层形成后，成为袋式除尘粉尘初层形成后，成为袋式除尘器的主要过滤层，提高了除尘效器的主要过滤层，提高了除尘效率率随着粉尘在滤袋上积聚，滤袈两随着粉尘在滤袋上积聚，滤袈两侧的压力差增大，会把已附在滤侧的压力差增大，会把已附在滤料上的细小粉尘挤压过去，使除料上的细小粉尘挤压过去，使除尘效率下降尘效率下降n除尘器压力过高，还会使除尘系统除尘器压力过高，还会使除尘系统的处理气体量显著下降，因此除尘器阻的处理气体量显著下降，因此除尘器阻力达到一定数值后，要及时清灰力达到一定数值后，要及时清灰n 清灰不应破坏粉尘初层清灰不应破坏粉尘初层含尘气体含尘气体粉尘层粉

6、尘层清洁气体清洁气体中间层中间层流线流线流线厚度厚度2021/9/2112 一一、袋式除尘器的工作原理袋式除尘器的工作原理袋式除尘器的分级效率曲线袋式除尘器的分级效率曲线 2021/9/2113 袋式除尘器除尘效率的影响因素袋式除尘器除尘效率的影响因素粉尘负荷粉尘负荷过滤速度过滤速度过滤速度是一个重要的技术经济指标。选用高的过滤速度，所过滤速度是一个重要的技术经济指标。选用高的过滤速度，所需要的滤布面积小，除尘器体积、占地面积和一次投资等都会需要的滤布面积小，除尘器体积、占地面积和一次投资等都会减小，但除尘器的压力损失却会加大。减小，但除尘器的压力损失却会加大。一般来讲，除尘效率随过滤速度增加

7、而下降一般来讲，除尘效率随过滤速度增加而下降过滤速度的选取还与滤料种类和清灰方式有关过滤速度的选取还与滤料种类和清灰方式有关2021/9/2114 袋式除尘器的除尘效率袋式除尘器的除尘效率丹尼斯丹尼斯（Dennis）和克莱姆（）和克莱姆（Klemm）提出）提出了一系列方程，以预测袋式除尘器的粉尘出口了一系列方程，以预测袋式除尘器的粉尘出口浓度和穿透率浓度和穿透率 2021/9/2115 二二、袋式除尘器的压力损失袋式除尘器的压力损失 压力损失：重要的技术经济指标，不仅决定着压力损失：重要的技术经济指标，不仅决定着能量消耗，而且决定着除尘效率和清灰间隔时能量消耗，而且决定着除尘效率和清灰间隔时间

8、等间等 2021/9/2116 二二、袋式除尘器的压力损失袋式除尘器的压力损失渗透率渗透率K是沉积粉尘层性质，如孔隙率、比表是沉积粉尘层性质，如孔隙率、比表面积、孔隙大小分布和粉尘粒径分布等的函数面积、孔隙大小分布和粉尘粒径分布等的函数对于给定的滤料和操作条件，对于给定的滤料和操作条件，滤料的压力损滤料的压力损失失 基本上是一个常数基本上是一个常数通过袋式除尘器的压力损失主要由通过袋式除尘器的压力损失主要由 决定决定PP主要由颗粒层渗透率主要由颗粒层渗透率K K和厚度和厚度X XP P决定决定2021/9/2117 二二、袋式除尘器的压力损失袋式除尘器的压力损失在时间在时间t内，沉积在滤袋上的

9、粉尘质量内，沉积在滤袋上的粉尘质量m可以表示为可以表示为因此因此粉尘层的压力损失粉尘层的压力损失令令 ，定义为颗粒层的比阻力系数，因此，定义为颗粒层的比阻力系数，因此2021/9/2118 二二、袋式除尘器的压力损失袋式除尘器的压力损失对于给定的烟气特征和粉尘层渗透率，对于给定的烟气特征和粉尘层渗透率，与粉尘浓度与粉尘浓度C和和过滤时间过滤时间t成线性关系，而与过滤速度的平方成正比成线性关系，而与过滤速度的平方成正比2021/9/2119 粉尘的比阻力系数粉尘的比阻力系数2021/9/2120 三三、袋式除尘器的滤料袋式除尘器的滤料1.1.对滤料的要求对滤料的要求容尘量大、吸湿性小、效率高、阻

10、力低容尘量大、吸湿性小、效率高、阻力低使用寿命长，耐温、耐磨、耐腐蚀、机械强度使用寿命长，耐温、耐磨、耐腐蚀、机械强度表面光滑的滤料容尘量小，清灰方便，适用于含尘浓表面光滑的滤料容尘量小，清灰方便，适用于含尘浓度低、粘性大的粉尘，采用的过滤速度不宜过高度低、粘性大的粉尘，采用的过滤速度不宜过高表面起毛（绒）的滤料容尘量大，粉尘能深入滤料内表面起毛（绒）的滤料容尘量大，粉尘能深入滤料内部，可以采用较高的过滤速度，但必须及时清灰部，可以采用较高的过滤速度，但必须及时清灰 2021/9/2121 三三、袋式除尘器的滤料袋式除尘器的滤料2.2.滤料种类滤料种类 按滤料材质分按滤料材质分天然纤维天然纤维

11、棉毛织物，适于无腐蚀、棉毛织物，适于无腐蚀、350350360K360K以下气体以下气体无机纤维无机纤维主要指玻璃纤维，化学稳定性好，耐高温；质地主要指玻璃纤维，化学稳定性好，耐高温；质地脆脆合成纤维合成纤维性能各异，满足不同需要，扩大除尘器的应用领性能各异，满足不同需要，扩大除尘器的应用领域域2021/9/2122 三三、袋式除尘器的滤料袋式除尘器的滤料2.2.滤料种类滤料种类 按滤料结构分按滤料结构分滤布（编织物）滤布（编织物）毛毡毛毡工艺简单；致密，除尘效率高；容尘量小，易于清灰工艺简单；致密，除尘效率高；容尘量小，易于清灰2021/9/2123 三三、袋式除尘器的滤料袋式除尘器的滤料滤

12、料名称滤料名称直径直径/m耐温性能耐温性能/K吸水率吸水率/耐酸耐酸性性耐碱性耐碱性强度强度长期长期最高最高棉织物（植棉织物（植物短纤维）物短纤维）10203483583688很差很差稍好稍好1蚕丝（动物蚕丝（动物长纤维）长纤维）183533633731622羊毛（动物羊毛（动物短纤维）短纤维）5153533633731015稍好稍好很差很差0.4尼龙尼龙3483583684.04.5稍好稍好好好2.5奥纶奥纶3984084236好好差差1.6涤纶（聚脂）涤纶（聚脂）4134336.5好好差差1.6玻璃纤维玻璃纤维（用硅酮树（用硅酮树脂处理）脂处理）585234.0好好差差1芳香族聚酰芳香族聚

13、酰胺（诺梅克胺（诺梅克斯）斯）4935334.55.0差差好好2.5聚四氟乙烯聚四氟乙烯4935230很好很好很好很好2.52021/9/2124 四四、袋式除尘器的清灰袋式除尘器的清灰 清灰是袋式除尘器运行中十分重要的一环，清灰是袋式除尘器运行中十分重要的一环，多数袋式除尘器是按清灰方式命名和分类多数袋式除尘器是按清灰方式命名和分类的的常用的清灰方式有三种常用的清灰方式有三种机械振动式机械振动式逆气流清灰逆气流清灰脉冲喷吹清灰脉冲喷吹清灰2021/9/2125 四四、袋式除尘器的清灰袋式除尘器的清灰1.1.机械振动清灰机械振动清灰 机械振动袋式除尘器的过滤风速一般取机械振动袋式除尘器的过滤风

14、速一般取1.02.0m/min，压力损失为，压力损失为8001200Pa2021/9/2126四四、袋式除尘器的清灰袋式除尘器的清灰1.1.机械振动清灰机械振动清灰此类型袋式除尘器此类型袋式除尘器的优点是工作性能的优点是工作性能稳定，清灰效果较稳定，清灰效果较好好缺点是滤袋常受机缺点是滤袋常受机械力作用，损坏较械力作用，损坏较快，滤袋检修与更快，滤袋检修与更换工作量大换工作量大清清洁洁气气体体出口出口灰斗灰斗滤袋滤袋清清洁洁气气体体一侧一侧含含尘尘气气体体入口入口固定孔板固定孔板典型机械振动式布袋除尘器典型机械振动式布袋除尘器2021/9/2127 四四、袋式除尘器的清灰袋式除尘器的清灰2.2

15、.逆气流清灰逆气流清灰 过滤风速一般为过滤风速一般为0.52.0m/min，压力损失控制范围，压力损失控制范围10001500Pa 这种清灰方式的除尘器结构简单，清灰效果好，滤这种清灰方式的除尘器结构简单，清灰效果好，滤袋磨损少，特别适用于粉尘粘性小，玻璃纤维滤袋袋磨损少，特别适用于粉尘粘性小，玻璃纤维滤袋的情况的情况2021/9/2128 四四、袋式除尘器的清灰袋式除尘器的清灰3.3.脉冲喷吹清灰脉冲喷吹清灰 利用利用47atm的压缩空气的压缩空气反吹，压缩空气的脉冲产反吹，压缩空气的脉冲产生冲击波，使滤袋振动，生冲击波，使滤袋振动，粉尘层脱落粉尘层脱落必须选择适当压力的压缩必须选择适当压力

16、的压缩空气和适当的脉冲持续时空气和适当的脉冲持续时间间（通常为（通常为0.1一一0.2s）每清灰一次，叫做一个脉每清灰一次，叫做一个脉冲，全部滤袋完成一个清冲，全部滤袋完成一个清灰循环的时间称为脉冲周灰循环的时间称为脉冲周期，通常为期，通常为60s2021/9/2129 四四、袋式除尘器的清灰袋式除尘器的清灰3.3.脉冲喷吹清灰脉冲喷吹清灰清洁气体清洁气体脉脉冲冲气气体体集集流箱流箱脉冲管脉冲管滤袋滤袋含尘气体入口含尘气体入口隔膜阀隔膜阀管板管板进气栅板进气栅板支撑框支撑框典型脉冲喷灰式布袋除尘器典型脉冲喷灰式布袋除尘器2021/9/2130 四四、袋式除尘器的清灰袋式除尘器的清灰脉冲喷吹清灰

17、脉冲喷吹清灰 脉冲喷吹耗用压缩空气量脉冲喷吹耗用压缩空气量脉冲喷吹清灰实现了全自动清灰，净化效率达脉冲喷吹清灰实现了全自动清灰，净化效率达9999；过；过滤负荷较高，滤袋磨损轻，运行安全可靠滤负荷较高，滤袋磨损轻，运行安全可靠2021/9/2131五五、袋式除尘器的选择、设计和应用袋式除尘器的选择、设计和应用设计流程设计流程选择过滤介质：与温度和气体与粉尘的其他性质相选择过滤介质：与温度和气体与粉尘的其他性质相适应适应选择清灰方式：与滤布相适应选择清灰方式：与滤布相适应计算气布比计算气布比计算穿透率计算穿透率计算需要的过滤面积和袋室数目计算需要的过滤面积和袋室数目提出风机和管道的技术要求提出风

18、机和管道的技术要求经济核算经济核算2021/9/2132五五、袋式除尘器的选择、设计和应用袋式除尘器的选择、设计和应用 1.1.选择与设计选择与设计（1 1）选定除尘器型式、滤料及清灰方式）选定除尘器型式、滤料及清灰方式根据对除尘效率的要求、厂房面积、投资和设备根据对除尘效率的要求、厂房面积、投资和设备定货的情况等，选定除尘器类型定货的情况等，选定除尘器类型根据含尘气体特性，选择合适的滤料根据含尘气体特性，选择合适的滤料根据除尘器型式、滤料种类、气体含尘浓度、允根据除尘器型式、滤料种类、气体含尘浓度、允许的压力损失等便可初步确定清灰方式许的压力损失等便可初步确定清灰方式2021/9/2133五

19、五、袋式除尘器的选择、设计和应用袋式除尘器的选择、设计和应用1.1.选择与设计选择与设计清灰方式清灰方式应用应用气布比气布比主要清灰方式主要清灰方式主要滤布种类主要滤布种类粉尘粉尘粒径粒径密度密度谷物加工谷物加工1214RAF大大低低石灰石（采石场）石灰石（采石场）68PJF大大中中氧化铅氧化铅1.52SW小小高高煤飞灰（采暖锅炉）煤飞灰（采暖锅炉）23RAW小小中中煤飞灰（工业锅炉）煤飞灰（工业锅炉）45PJW/F中中中中水泥（窑炉）水泥（窑炉）23RAW中中中中注：注：RARA空气反吹；空气反吹；PJ PJ脉冲喷吹；脉冲喷吹；S S振打清灰；振打清灰；F F毡制；毡制；W W纺织纺织202

20、1/9/2134五五、袋式除尘器的选择、设计和应用袋式除尘器的选择、设计和应用选择与设计选择与设计滤料的比较滤料的比较滤料滤料相对费用相对费用/US$温度温度/聚酯聚酯6275诺梅克斯诺梅克斯14400特氟隆特氟隆45450玻璃纤维布玻璃纤维布25500Hugglas30500*除玻璃纤维布除玻璃纤维布(G/C=2:1)外外,假定假定G/C=5:12021/9/2135五五、袋式除尘器的选择、设计和应用袋式除尘器的选择、设计和应用1.1.选择与设计选择与设计气布比对穿透率的影响气布比对穿透率的影响某工业锅炉除尘器气布比与穿透率的关系某工业锅炉除尘器气布比与穿透率的关系某小型民用锅炉除尘器气布比

21、与穿透率的关系某小型民用锅炉除尘器气布比与穿透率的关系2021/9/2136五五、袋式除尘器的选择、设计和应用袋式除尘器的选择、设计和应用1.1.选择与设计选择与设计（2）计算过滤面积计算过滤面积一般情况下的过滤气速归纳如下一般情况下的过滤气速归纳如下简易清灰简易清灰:v vF F=0.20=0.200.75m/min0.75m/min机械振动清灰机械振动清灰:v vF F=1.0=1.02.0m/min2.0m/min逆气流反吹清灰逆气流反吹清灰:v vF F=0.5=0.52.0m/min2.0m/min脉冲喷吹清灰脉冲喷吹清灰:v vF F=2.0=2.04.0m/min4.0m/min

22、2021/9/2137五五、袋式除尘器的选择、设计和应用袋式除尘器的选择、设计和应用选择与设计选择与设计（3）除尘器设除尘器设计计确定滤袋尺寸确定滤袋尺寸:直径直径d和高度和高度l计算每条滤袋面积计算每条滤袋面积:a=dl计算滤袋条数计算滤袋条数:n=A/a在滤袋条数多时，根据清灰方式及运行条件将滤在滤袋条数多时，根据清灰方式及运行条件将滤袋分成若干组，每组内相邻两滤袋之间的净距一袋分成若干组，每组内相邻两滤袋之间的净距一般取般取505070mm70mm2021/9/2138五五、袋式除尘器的选择、设计和应用袋式除尘器的选择、设计和应用2.应用应用袋式除尘器作为一种高效除尘器，广泛用于各种工袋

23、式除尘器作为一种高效除尘器，广泛用于各种工业部门的尾气除尘业部门的尾气除尘比电除尘器结构简单、投资省、运行稳定，可以回比电除尘器结构简单、投资省、运行稳定，可以回收高比电阻粉尘收高比电阻粉尘与文丘里洗涤器相此，动力消耗小，回收的干粉尘与文丘里洗涤器相此，动力消耗小，回收的干粉尘便于综合利用便于综合利用对于微细的干燥粉尘，采用袋式除尘器捕集是适宜对于微细的干燥粉尘，采用袋式除尘器捕集是适宜 2021/9/2139 六六、袋式除尘器的运行袋式除尘器的运行 最佳操作最佳操作最佳费用，即长期的最低费用最佳费用，即长期的最低费用 建设投资费用建设投资费用运行费用运行费用项目项目投资比例投资比例/%项目项

24、目所占比例所占比例/%袋滤室袋滤室33.6电力电力15.6管道管道27.3劳务劳务39.0基建和安装基建和安装11.8厂内杂项开支厂内杂项开支32.5风机和马达风机和马达10.5滤布滤布13.0处理设备处理设备4.2设计设计4.2试车试车4.2测试仪表测试仪表2.1运输费运输费2.12021/9/2140 八八、颗粒层除尘器颗粒层除尘器颗粒层除尘器是以砂粒颗粒层除尘器是以砂粒(或其他颗粒或其他颗粒)为过滤介质来分离烟为过滤介质来分离烟气中粉尘的设备。过滤介质的粒径为气中粉尘的设备。过滤介质的粒径为25mm。过滤层可。过滤层可以是固定的，也可以是活动的，但不管哪一种，过滤层必以是固定的，也可以是

25、活动的，但不管哪一种，过滤层必须厚薄均匀，否则将严重影响除尘效率。烟气通过过滤层须厚薄均匀，否则将严重影响除尘效率。烟气通过过滤层的速度为的速度为0.12ms。粉尘愈细，过滤速度应愈低。颗。粉尘愈细，过滤速度应愈低。颗粒层除尘器的设备阻力为粒层除尘器的设备阻力为7841274Pa。运行正常，除尘。运行正常，除尘效率可达效率可达99。它属于效率较高的除尘设备之一。它属于效率较高的除尘设备之一。指利用颗粒状物料指利用颗粒状物料(如硅石、砾石等如硅石、砾石等)组成的颗粒层组成的颗粒层(即即过滤层过滤层)作为滤料来净化含尘气体的设备。它的除尘机理作为滤料来净化含尘气体的设备。它的除尘机理与袋式除尘器相

26、似，当含尘气体通过颗粒层时，由于碰撞、与袋式除尘器相似，当含尘气体通过颗粒层时，由于碰撞、筛滤、扩散等作用，使粉尘沉积于颗粒层内。随着粉层不筛滤、扩散等作用，使粉尘沉积于颗粒层内。随着粉层不断积聚，对微细粉尘的捕集效果也越来越好，但颗粒层的断积聚，对微细粉尘的捕集效果也越来越好，但颗粒层的阻力也随之增大。阻力也随之增大。2021/9/2141 八八、颗粒层除尘器颗粒层除尘器 颗粒层除尘器是利用颗粒状物料颗粒层除尘器是利用颗粒状物料（如硅石、砾石、焦（如硅石、砾石、焦炭等）作填料层的一种内部过滤式除尘装置炭等）作填料层的一种内部过滤式除尘装置颗粒层除尘器的除尘机理与袋式除尘器类似，主要靠颗粒层除尘器的除尘机理与袋式除尘器类似，主要靠惯性碰撞、截留及扩散作用等惯性碰撞、截留及扩散作用等2021/9/2142