第八章过滤式除尘器.ppt

第八章 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。分类：,空气过滤器滤纸或玻璃纤维,颗粒层除尘器砂、砾、焦炭等颗粒物,袋式除尘器纤维织物,除尘器工作原理,工作原理拦截（截留）、惯性碰撞,除尘器工作原理,工作原理扩散、电沉积,除尘器工作原理,工作原理筛分,袋式除尘器,采用纤维织物作滤料的袋式除尘器（主要讨论），除尘效率一般可达99%以上，性能稳定可靠、操作简单，因而获得越来越广泛的应用。,一、袋式除尘器的工作原理,含尘气流从下部进入圆筒形滤袋，在通过滤料的孔隙时，粉尘被捕集于滤料上。粉尘因截留、惯性碰撞、静电和扩散等作 用，在滤袋表面形成粉尘层，常称为粉尘初层。新鲜滤料的除尘效率较低；,袋式除尘器的工作原理,粉尘初层形成后，成为袋式除尘器的主要过滤层，提高了除尘效率；随着粉尘在滤袋上积聚，滤袋两侧的压力差增大，会把已附在滤料上的细小粉尘挤压过去，使除尘效率下降；,除尘器压力过高，还会使除尘系统的处理气体量显著下降，因此除尘器阻力达到一定数值后，要及时清灰；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落，落入灰斗中；清灰不应破坏粉尘初层。,袋式除尘器的工作原理,袋式除尘器的分级效率曲线,二、袋式除尘器的除尘效率,粉尘负荷：单位面积滤布上的积尘量。过滤速度：烟气实际体积流量与滤布面积之比，也称气布比。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减小，但除尘器的压力损失增大，运行费用增大。一般来讲，除尘效率随过滤速度的增加而下降。过滤速度的选取还与滤料种类和清灰方式有关。,袋式除尘器的除尘效率,丹尼斯（Dennis）和克莱姆（Klemm）提出了一系列方程，以预测袋式除尘器的粉尘出口浓度和穿透率,三、袋式除尘器的压力损失,压力损失：重要的技术经济指标，不仅决定着能量消耗，而且决定着除尘效率和清灰间隔时间等。,袋式除尘器的压力损失,渗透率K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。对于给定的滤料和操作条件，滤料的压力损失 基本上是一个常数。通过袋式除尘器的压力损失主要由 决定。问题：袋式除尘器的压力损失计算公式与学过的管路压力损失计算公式有什么区别？,袋式除尘器的压力损失,以c表示颗粒层密度，在时间t内，沉积在滤袋上的粉尘质量m可以表示为因此粉尘层的压力损失：令，定义为颗粒层的比阻力系数，因此,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，与粉尘浓度C和过滤时间t成线性关系，而与过滤速度的平方成正比。,粉尘的比阻力系数,袋式除尘器的压力损失,过滤阻力与粉尘负荷,比阻力系数S：压力损失与过滤速率之比。有效残留阻力系数SE：清灰后滤袋仍残留部分不易清除的粉尘，滤袋和残留部分粉尘造成的阻力与过滤速率之比。,四、袋式除尘器的滤料,对滤料的要求：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、机械强度高。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。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。,袋式除尘器的滤料,滤料种类 按滤料材质分天然纤维棉毛织物，适于无腐蚀、350360K以下气体。无机纤维主要指玻璃纤维，化学稳定性好，耐高温；但质地脆。合成纤维性能各异，满足不同需要，扩大除尘器的应用领域。,袋式除尘器的滤料,滤料种类 按滤料结构分滤布（编织物）毛毡工艺简单；致密，除尘效率高；容尘量小，易于清灰。,袋式除尘器的滤料,五、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，多数袋式除尘器是按清灰方式命名和分类的。常用的清灰方式有三种：机械振动式 逆气流清灰脉冲喷吹清灰,袋式除尘器的清灰,机械振动清灰 机械振动袋式除尘器的过滤风速一般取1.02.0m/min，压力损失为8001200Pa。,图6-35,袋式除尘器的清灰,机械振动清灰此类型袋式除尘器的优点是工作性能稳定，清灰效果较好。缺点是滤袋常受机械力作用，损坏较快，滤袋检修与更换工作量大。,袋式除尘器的清灰,逆气流清灰 过滤风速一般为0.52.0m/min，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，滤袋磨损少，特别适用于粉尘粘性小，玻璃纤维滤袋的情况。,图6-36,袋式除尘器的清灰,脉冲喷吹清灰 利用47atm的压缩空气反吹，压缩空气的脉冲产生冲击波，使滤袋振动，粉尘层脱落。必须选择适当压力的压缩空气和适当的脉冲持续时间（通常为0.1一0.2s）。每清灰一次，叫做一个脉冲，全部滤袋完成一个清灰循环的时间称为脉冲周期，通常为60s。,图6-37,袋式除尘器的清灰,脉冲喷吹清灰,袋式除尘器的清灰,脉冲喷吹清灰 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99；过滤负荷较高，滤袋磨损轻，运行安全可靠。,六、袋式除尘器的选择、设计和应用,设计流程选择过滤介质：与温度、气体及粉尘等其他性质相适应选择清灰方式：与滤布相适应计算气布比计算穿透率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经济核算,袋式除尘器的选择、设计和应用,选择与设计（1）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。,袋式除尘器的选择、设计和应用,选择与设计滤料的比较,注：F=32+C*9/5,袋式除尘器的选择、设计和应用,选择与设计气布比对穿透率的影响,袋式除尘器的选择、设计和应用,选择与设计（2）计算过滤面积 一般情况下的过滤气速归纳如下：机械振动清灰:vF=1.02.0m/min逆气流清灰:vF=0.31.2m/min脉冲喷吹清灰:vF=2.04.0m/min,袋式除尘器的选择、设计和应用,选择与设计（3）除尘器设计确定滤袋尺寸:直径d和高度l计算每条滤袋面积:a=dl 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袋分成若干组，每组内相邻两滤袋之间的净距一般取5070mm。,袋式除尘器的选择、设计和应用,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的。,袋式除尘器的选择、设计和应用,袋式除尘器和静电除尘器对细粒子的捕集性能比较,七、袋式除尘器的测定,测定除尘器的性能穿透性压力损失：U型管压力计测量位置包括：系统的总压降（为风机技术条件所需要）法兰盘连接袋滤器的压降滤袋两侧的压降对滤袋或小块过滤介质进行测试透气性耐腐蚀性抗张试验等,八、袋式除尘器的运行,最佳操作 最佳费用，即长期的最低费用,袋式除尘器的运行,费用与清灰频率之间的关系,九、颗粒层除尘器,颗粒层除尘器是利用颗粒状物料（如硅石、砾石、焦炭等）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，主要靠惯性碰撞、截留及扩散作用等。,十、除尘器选择与发展,除尘器的比较,某标准粉尘的粒径分布,除尘器的比较,各种除尘器对标准粉尘的除尘效率,除尘器的比较,费用与除尘效率的关系,除尘器的比较,费用与除尘效率的关系,1.Inertial collector 10.Electronic precipitator2.Medium efficiency cyclone 11.Irrigated electrostatic precipitator3.Low resistance cyclone 12.Flooded disc-low energy4.High efficiency cyclone 13.Flooded disc-medium energy5.Impingement scrubber 14.Venturi-medium energy6.Self induced tower 15.High efficiency ESP7.Void spray tower 16.Venturi-high energy8.Fluidized bed scrubber 17.Shaker fabric filter9.Irrigated target 18 Reverse fabric filterRepoduced by permission from Filtration/Separation,除尘器的比较,除尘器的合理选择,1.选用的除尘器必须满足排放标准规定的排放浓度 2.粉尘的物理性质对除尘器性能具有较大的影响,除尘器的合理选择,除尘器的合理选择,3.气体的含尘浓度气体的含尘浓度较高时，在静电除尘器或袋式除尘器前应设置低阻力的初净化设备，去除粗大尘粒。4.气体温度和其它性质也是选择除尘设备时必须考虑的因素高温、高湿气体不宜采用袋式除尘器。烟气中同时含有SO2、NO等气态污染物，可以考虑采用湿式除尘器，但是必须注意腐蚀、浆液处理等问题。5.选择除尘器时，必须同时考虑捕集粉尘的处理问题。,除尘器的合理选择,6其他因素设备的位置，可利用的空间，环境条件；设备的一次投资（设备、安装和工程等）以及操作和维修费用。,除尘设备的发展,1.除尘设备趋向高效率2.发展处理大烟气量的除尘设备3.着重研究提高现有高效除尘器的性能4.发展新型除尘设备 宽间距或脉冲高压电除尘器环形喷吹袋式除尘器顺气流喷吹袋式除尘器带电水滴湿式洗涤器电袋式除尘器等5.重视除尘机理及理论方面的研究,复习题,1.各种除尘器的工作原理。2.各种除尘器的优点和缺点以及综合对比。3.影响各种除尘器的除尘效率和压力损失的因素。4.袋式除尘器的滤料要求。5.袋式除尘器的清灰方式。6.文丘里湿式除尘器的特点。7.电除尘器粒子荷电方式。8.相关概念：空气动力学直径，分割粒径，临界粒径，众径，中位径，沉降速度，斯托克斯定律，惯性碰撞，拦截，驱进速度，有效驱进速度，电晕放电，起始电晕电压，电场荷电和扩散荷电，德意希公式，气布比，达西方程,作业：,通过查阅文献资料，写一篇关于我国大气污染的特点、现状及主要控制技术的综述，重点是控制技术，可在以下几个题目中选择一个：1.氮氧化物的来源及主要控制技术；2.硫氧化物的来源及主要控制技术；3.雾霾形成的原因及防治；4.其他污染物（如挥发性有机污染物、温室气体、ODSs、臭气、汞等）的污染现状及控制技术。,