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1、第11讲 气体净化设备,设备分类,除尘器,集气罩及粉尘处理装置,废气净化设备,除尘脱硫一体化设备,11.1 除尘器,机械式除尘器：（重力沉降室、惯性除尘器、旋风除尘器）湿式除尘器：（喷淋塔洗涤器、文丘里洗涤器、自激式除尘器、水膜除尘器）过滤式除尘器：（袋式除尘器、颗粒除尘器）电除尘器:（干式除尘器、湿式静电除尘器）,11.2 袋式除尘器11.2.1 袋式除尘器工作原理 袋式除尘器是一种干式滤尘装置。它适用于捕集细小、干燥、非纤维性粉尘。利用纤维织物的过滤作用对含尘气体进行过滤，当含尘气体进入袋式除尘器时，颗粒大、比重大的粉尘，由于重力的作用沉降下来，落入灰斗，含有较细小粉尘的气体在通过滤料时，
2、粉尘被阻留，使气体得到净化。,11.2 袋式除尘器11.2.1 袋式除尘器工作原理 新滤料的除尘效率是不够高的。滤料使用一段时间后，由于筛滤、碰撞、滞留、扩散、静电等效应，滤袋表面积聚了一层粉尘，这层粉尘称为初层，在此以后的运动过程中，初层成了滤料的主要过滤层，依靠初层的作用，网孔较大的滤料也能获得较高的过滤效率。随着粉尘在滤料表面的积聚，除尘器的效率和阻力都相应的增加，当滤料两侧的压力差很大时，会把有些已附着在滤料上的细小尘粒挤压过去，使除尘器效率下降。另外，除尘器的阻力过高会使除尘系统的风量显著下降。因此，除尘器的阻力达到一定数值后，要及时清灰。清灰时不能破坏初层，以免效率下降。,11.2
3、 袋式除尘器11.2.2 袋式除尘器基本组成 尘气室（含进风口、中箱体、灰斗）净气室（含上箱体。口）滤袋（含袋笼）清灰装置 卸灰装置,11.2 袋式除尘器 11.2.3 清灰方法（1）气体清灰：气体清灰是借助于高压气体或外部大气反吹滤袋，以清除滤袋上的积灰。气体清灰包括脉冲喷吹清灰、反吹风清灰和反吸风清灰。（2）机械振打清灰：分顶部振打清灰和中部振打清灰（均对滤袋而言），是借助于机械振打装置周期性的轮流振打各排滤袋，以清除滤袋上的积灰。（3）人工敲打：是用人工拍打每个滤袋，以清除滤袋上的积灰。,11.2 袋式除尘器 11.2.4 结构型式（1）按滤袋的形状分为：扁形袋（梯形及平板形）和圆形袋（
4、圆筒形）。（2）按进出风方式分为：下进风上出风及上进风下出风和直流式（只限于板状扁袋）。（3）按袋的过滤方式分为：外滤式及内滤式。,11.2 袋式除尘器 11.2.4 性能参数（1）除尘效率：99%以上。滤材、灰尘、运行参数、清灰方式。（2）处理风量（m3/h）：（3）烟气温度：滤材长期使用所允许的温度及短期耐高温的温度；烟气温度至少高于露点1520（30）。（4）压力损失：15002000Pa。,11.2 袋式除尘器 11.2.5 选型步骤：（1）收集有关设计资料：净化气体特征、粉尘特征、净化指标，各种袋式除尘器的性能，特别是清灰方式等内容。（2）袋式除尘器的性能特点 袋式除尘器时一种高效除
5、尘装置，其性能稳定可靠，负荷变化适应性能强，运行管理简便，所收干尘便于处理与回收利用，广泛地用于各种工业尾气的净化除尘。与文丘里除尘器相比，动力消耗少，没有泥浆处理问题；与电除尘相比，结构简单，附属设备少，投资省，可以回收高比电阻的粉尘。因此对于微细的干燥粉尘，采用袋式除尘器捕集是适宜的。,11.2 袋式除尘器 11.2.5 选型步骤：（2）袋式除尘器的性能特点 袋式除尘器主要用于控制粒径1m左右的微粒，当含尘气体粒径5m时，最好采用二级除尘。烟尘浓度范围大，可从每立方十几毫克至数十克甚至上百克。不适应用于净化油雾、水雾及黏结性强的粉尘 处理风量可由不足200/h直至每小时数百万立方米。长期使
6、用时，温度应限于280以下。当含尘气体温度过高时，需要采取降温措施。当入口含尘浓度过大时，宜设预除尘装置。,11.2 袋式除尘器 11.2.5 选型步骤：（3）选型、设计与计算 袋式除尘器形式的确定：处理气体量不大，厂房面积受限制，可以考虑采用脉冲喷吹袋式除尘器：处理气体量大的场合可以考虑采用逆气流清灰袋式除尘器。滤料的选择：滤料捕集特定粉尘的性能、耐气体和粉尘腐蚀的能力、耐高温的能力等。300 t150，玻璃纤维滤袋：对纤维状粉尘则应选用表面较光滑的尼龙等滤袋：对于一般工业性粉尘，可选用涤纶布、棉绒布等滤袋。每种滤料最高使用温度；预冷却系统。气体温度露点温度30左右。,11.2 袋式除尘器
7、11.2.5 选型步骤：（3）选型、设计与计算 清灰方式的确定:除尘器形式、滤袋种类、气体含尘浓度、允许的压力损失。设计与计算：p84,1 脉冲袋式除尘器 脉冲袋式除尘器是一种周期性地向滤袋内或滤袋外喷吹压缩空气来达到清除滤袋上积尘的袋式除尘器。它具有能力大、除尘效率高、滤袋使用期长特点，应用广泛。,脉冲袋式除尘器,1 收尘机理 图1-29 脉冲袋式除尘器除尘原理图,脉冲袋式除尘器,脉冲袋式除尘器滤袋滤尘和清灰周期可用图1-30定性地说明。,脉冲袋式除尘器,2 结构与性能 脉冲袋式除尘器（见图1-29）的主体包括上部箱体（喷吹箱）中部箱体（滤尘箱）和下部箱体（集尘斗）三部分。上部箱体装有喷吹管
8、8和把压缩空气引进滤袋的文氏管，并附有压缩空气贮气包5、脉冲阀10、控制阀11以及净化气体出口6。中部箱体装有滤袋3和滤袋支撑框架7。下部箱体装有排灰装置14和含尘气体进口1。脉冲控制仪12装在机体外壳上。,脉冲袋式除尘器,脉冲袋式除尘器用脉冲阀作为喷吹气源开关，先由控制仪输出信号，通过控制阀实现脉冲喷吹。常用的脉冲阀为QMF-100型。根据控制仪（表）的不同，控制阀有电磁阀、气动阀和机控阀三种。,脉冲袋式除尘器,3 选型 脉冲袋式除尘器有定型产品，选择除尘器规格时，首先确定比负荷，然后根据总处理风量计算出过滤面积，并据此选择除尘器。,脉冲袋式除尘器,脉冲袋式除尘器性能表,第三节 过滤式除尘器
9、,2 机械振打袋式除尘器 采用机械传动装置周期性振打滤袋，以清除滤袋上粉尘的除尘器称为机械振打袋式除尘器。按振打部位的不同，可分为顶部振打袋式除尘器和中部振打袋式除尘器。由于借助机械振打方式清灰，所以单位面积上的过滤负荷比简易袋式除尘器高，但滤袋受到机械力的作用，损坏较快。,机械振打袋式除尘器,机械振打袋式除尘器,LD型机械振打袋式除尘器 LD型机械振打袋式除尘器为顶部振打式，有LD8/1型、LD18型和LD14型。其处理初含尘浓度可在200mg/m3以上，当初含尘浓度在610m3以上时，可作为二级除尘设备。除尘效率在98%以上，压力损失在7841180Pa(80120mmH2O).,机械振打
10、袋式除尘器,图1-31 LD8/1型机械振打袋式除尘器,机械振打袋式除尘器,工作原理以LD8/1型机械振打袋式除尘器为例（图1-31),含尘气体从进口管10进入，经过灰斗2至滤袋3内，由滤袋过滤后净化气从出口5排出。每排滤袋工作约810min后，依次进行振打清灰。振打前，振打传动机械使排气阀6 关闭，切断含尘气体通道，同时反吹气进口9 打开，净化气体借助反吹系统风机所产生的压力以较高的速度从滤袋外面反方向吹入袋内。与此同时，机械振打装置7 抖动该排滤袋，使附着在滤袋上的粉尘落入灰斗，并通过螺旋输送机1，由排尘阀11排出。清灰完成后，排气阀6打开，除尘操作继续进行。依次每排循环往复，整个除尘器连
11、续操作。,机械振打袋式除尘器,表1-4 LD8/1型机械振打袋式除尘器技术性能表,第三节 过滤式除尘器,3 气环反吹袋式除尘器 气环反吹袋式除尘器是以高速气体通过气环反吹滤袋的方法达到清灰目的的袋式除尘器。它适用于高浓度和较潮湿的粉尘，也能适应空气中含有水汽的场合，但滤袋极易磨损。,气环反吹袋式除尘器,收尘机理 含尘气体由进气门进入上部箱体，然后进入滤袋，净化后的气体通过滤袋进入中部箱体，由下花板两侧的开口至下部箱体，经出气口排出。粉尘被截留在滤袋的内表面，这些粉尘被气环管喷出的高压空气吹落在灰斗中，经排灰阀排出。,气环反吹袋式除尘器,气环反吹袋式除尘器,气环反吹袋式除尘器,反吹用的高压空气一
12、般采用专门配套的12-10型双级高压离心鼓风机，其性能见表1-4。也可采用8-18-11型No.5高压离心鼓风机。如含尘气体浓度较高时，可采用较高的空气压力。当处理较湿的和较黏的粉尘时，反吹空气可预热至4050C，以提高清灰效果。12-10型双级高压鼓风机性能表,反吹袋式除尘器,第三节 过滤式除尘器,4 扁袋式除尘器 将滤袋的横截面形状作成梯形或楔形的袋式除尘器称为扁袋式除尘器。这种除尘器与圆袋的除尘器相比，在滤布和单位面积上的过滤负荷相同的条件下，其占地面积小，结构紧凑，在单位体积内可以布置较多的过滤面积。,扁袋式除尘器,以ZC型回转反吹扁袋式除尘器为例1、构造ZC型回转反吹扁袋式除尘器的基
13、本构造如图1-35 所示。它是由以下四部分组成：上箱体包括除尘器上托、清洁室、换袋检修门、净化 气出口。中箱体包括花板、滤袋、滤袋框架、过滤室筒体、进气口、中箱检修门、定位支撑架。下箱体包括设计、显形缺阀、支架。反吹风清机构包括旋转臂、喷口、分圈反吹机构、反吹风管、反吹风机、旋转臂减速机构。,扁袋式除尘器,扁袋式除尘器,2、工作原理该除尘器壳体按旋风除尘器蜗旋流型设计能起局部旋转作用。过滤工况含尘气流由切向进入过滤室上部空间。大颗粒及凝聚尘粒在离心力作用下沿筒壁旋落灰斗。小颗粒尘弥漫于过滤室袋间空隙从而被滤袋阻留，净化空气透过袋壁经花板汇集于清洁室，由通风机吸入而排放于大气中。再生工况随着过滤
14、工况的进行，滤袋阻力逐渐增加，当达到反吹风控制阻力上限时，由差压型变送器发出讯号自动启动反吹风机构工作。具有足够动量的反吹风气流由旋臂喷口吹入滤袋口，阻挡过滤气流并改变袋内压力工况，引起滤袋实质性振击，拌落积尘，旋臂分圈逐个反吹，当滤袋阻力降到下限时，反吹风机构自动停止工作。,扁袋式除尘器,3、性能及选用回转反吹扁袋除尘器过滤面积、过滤风速等性能参数按如下说明选用：过滤面积计算式：式中，Q-过滤处理风量，m3/h;W-过滤风速，m/min.过滤风速的选定当过滤温度高(80Ct120C)、黏性大、浓度高、颗粒细的含尘气体建议按低档负荷运行，采用过滤风速W=1.01.5m/min，选用A型除尘器。
15、当过滤常温（t80C）、黏性小、浓度低、颗粒粗的含尘气体，建议按高档负荷运行，采用过滤风速W=22.5m/min，选用B 型除尘器。,扁袋式除尘器,工作阻力常温工况空载运行阻力为0.30.4kPa，负载运行阻力控制范围应与所选用的过滤风速相适应。对于低档运行工况选用工作阻力0.81.3kPa；对于高档运行工况，选用工作阻力1.11.6kPa。过滤效率表1-6为生产实测除尘效率均在99%以上。由表可知，这种除尘器对煤、粉尘及电炉（冷却到120C）超细金属氧化物粉尘，排放浓度远低于国家排放标准，可胜任超细粉尘的净化要求。,扁袋式除尘器,表1-6 ZC型回转反吹扁袋式除尘器生产实测除尘效率,入口温度
16、与入口浓度标准采用“208”工业涤纶绒布作为滤袋滤料，设计选用时，建议对稳定高温烟气入口温度温度不超过120C，对不稳定偶尔出现（时间一般不超过5分钟）的高温烟气，在滤袋沾灰条件下，人口温度允许放宽至150C。,扁袋式除尘器,滤袋寿命及防爆措施 除尘器选用时应予说明，当使用在易爆气体场合，箱体及其顶盖应设翻板式防爆门。顶盖及清洁室间必须增设斜销式紧固件。正常使用时，滤袋寿命不小于1年。,ZC型回转反吹扁袋式除尘器,第三节 过滤式除尘器,5、颗粒除尘器 颗粒滤料除尘器是利用颗粒滤料使粉尘与气体分离，达到净化气体的目的，是继湿式、袋式和静电式除尘器之后又一种高效除尘设备。颗粒滤料除尘器的滤料层有水
17、平和垂直两种布置形式，分别称颗粒层除尘器和颗粒床除尘器。颗粒层清灰时颗粒滤料呈现浮动状态的颗粒层除尘器又叫做沸腾颗粒层除尘器。,颗粒除尘器,颗粒除尘器的优点有：除尘效率高 一般为98%99.9%,只要设计和操作正常，一般不难达到99%,可与布袋式除尘器相比美。适应性广 可以捕集大部分物性粉尘，比电阻对其除尘效率影响甚微。处理粉尘气量、气体温度和入口浓度等参数的波动对效率的影响，不像其他除尘设备那么敏感。,颗粒除尘器,这类除尘器采用适当的滤料可耐高温，例如常用的石英砂滤料，其工作温度可达350450C，而且不易燃烧和爆炸；石英砂滤料特别耐磨，使用数年也不用变换。这类滤料资源丰富，价廉物美。颗粒滤
18、料除尘器均为干式作业，不需用水，不存在二次污染。设备运行阻力中等，运行费也不算高。,颗粒除尘器,缺点：为了清除颗粒层内收集到的粉尘灰，前述颗粒层除尘器体内设置了一套耙式反吹风清灰机构。该机构系统结构复杂，运动零部件多，工作条件又十分恶劣，所以，运行可靠性极差，检修又有诸多不便。,颗粒除尘器,图1-37旋风-颗粒层除尘器,颗粒除尘器,沸腾颗粒层除尘器 沸腾颗粒层除尘器的主要特征是积于颗粒层中的粉尘，采用流态化鼓泡床理论，定期进行沸腾反吹清灰，取消耙子及其传动机构，具有结构紧凑、投资省等优点。,颗粒除尘器,图1-38沸腾颗粒层除尘器,颗粒除尘器,含尘气体从进口进入，大的尘粒经沉降室沉降，细的尘粒经
19、过过滤空间至颗粒层过滤，净化气体经净气口排人大气。当颗粒层容尘量较大时，如1-1剖面，气缸的阀门开启反吹气口，关闭进气口，反吹气由反吹气口进入，经下筛网，使颗粒均匀沸腾，达到清灰的目的。吹出粗的尘粒沉积于灰斗内，由排灰口定期排出。细的粉尘又通过其余颗粒层过滤。在A、B两室间用隔板隔开。,颗粒除尘器,颗粒料的选择 对颗粒料的材质要求是耐磨、耐腐蚀、价廉，对高温气体还要求耐热。一般选择含二氧化硅99%以上的石英砂作为颗粒料，它具有很高的耐磨性，在300400C温度下可长期使用，化学稳定性好，价格也便宜。也可使用无烟煤、矿渣、焦炭、河砂、卵石、金属屑，陶粒、玻璃珠、橡胶屑、塑料粒子等。,塑胶颗粒除尘
20、器,11.2 袋式除尘器11.2.1 袋式除尘器的工作原理11.2.2 袋式除尘器分类11.2.3 袋式除尘器的基本组成（1）滤材（2）清灰方式11.2.4 工作参数（1）除尘效率（2）处理风量（3）烟气温度（4）压力损失,11.2.5 袋式除尘器的选型步骤（1）资料收集（2）袋式除尘器的形式、滤料与清灰方式的确定（3）过滤速度与过滤面积的确定（4）除尘器的选择与设计（5）估算除尘器的除尘效率、压力损失，确定过滤和清灰循环周期。,2.袋式除尘器2.6 常见的袋式除尘器2.6.1 脉冲袋式除尘器2.6.2 机械振打袋式除尘器2.6.3 气环反吹袋式除尘器2.6.4 扁袋脉冲袋式除尘器,2.布袋除
21、尘器2.1 布袋除尘器基本组成2.2,2.布袋式除尘器3.静电除尘器,11.1 除尘设备概述11.1.1 除尘：从含尘气体中去除颗粒物以减少其向大气排放的技术措施。11.1.2 常见除尘设备（1）机械除尘器 机械式除尘器通常指利用质量力(重力、惯性力和离心力等)的作用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等。,（2）电除尘器 电除尘器是含尘气体在通过高压电场进行电离的过程中，使尘粒荷电。并在电场力的作用下使尘粒沉积在集尘极上，将尘粒从含尘气体中分离出来的一种除尘设备。电除尘过程与其它除尘过程的根本区别在于：静电力直接作用在粒子上，而不是作用在整个气流上，这就决定了它具
22、有分离粒于耗能小、气流阻力也小的特点。由于作用在粒子上的静电力相对较大。所以即使对亚微米级的粒子也能有效地捕集。,（3）过滤除尘器 使含尘气流通过过滤材料将粉尘分离捕集的装置。采用滤纸或玻璃纤维等填充层做滤料的空气过滤器，主要可用于通风及空气调节方面的气体净化。采用廉价的砂、砾、焦炭等颗粒物做为滤料的颗粒层除尘器是七十年代出现的一种除尘装置，在高温烟气除尘方面引人注目。采用纤维织物作滤料的袋式除尘器主要在工业尾气的除尘方面，应用较广。,（4）湿式除尘器 湿式除尘器是使含尘气体与液体(一般为水)密切接触，利用水滴和尘粒的惯性碰撞及其它作用捕集尘粒或使粒径增大的装置。湿式除尘器可以有效地将直径为0.1-20m的液态或固态粒子从气流中除去，同时，也能脱除气态污染物。它具有结构简单、造价低、占地面积小，操作及维修方便和净化效率高等优点能够处理高温、高湿的气流将着火、爆炸的可能减至最低。,
