除塵器的工作原理
1.機(jī)械式除塵
機(jī)械式除塵器包括重力除塵,慣性除塵、旋風(fēng)除塵
①重力沉降原理
含塵氣體進(jìn)入降塵室后,流道截面積擴(kuò)大而速度減慢,顆粒能夠在氣體通過沉降室的時間內(nèi)降至室底,便可從氣流中分離出來。
②慣性除塵原理
含塵氣流沖擊在擋板上,氣流方向發(fā)生急劇改變;塵粒
借助本身的慣性力作用與擋板撞擊,方向也發(fā)生改變,
由于重力作用從氣流中分離。
慣性除塵器除慣性力作用外,還有離心力和重力作用。
③旋風(fēng)除塵原理(組成:筒體、錐體、進(jìn)氣管、 排氣管和灰斗)
含塵氣體由進(jìn)口切向進(jìn)入,沿筒體內(nèi)壁由上向下做圓周運(yùn)動。
向下旋轉(zhuǎn)的氣流到達(dá)錐體頂部附近時折轉(zhuǎn)向上,
在中心區(qū)域旋轉(zhuǎn)上升,最后由排氣管排出。塵粒在內(nèi)、外旋流的作用下到達(dá)外壁落到灰斗收集。
2. 過濾式除塵
①顆粒層除塵器
機(jī)理:顆粒層除塵器利用顆粒狀物料(如硅石、礫石、焦炭等)作為填料層的一種內(nèi)濾式除塵裝置。在除塵過程中,氣體中的粉塵粒子主要是在慣性碰撞、截留、 擴(kuò)散、重力沉降和靜電力等多種力的作用下分離出來的。
②袋式除塵原理
機(jī)理:袋式除塵器室內(nèi)懸吊著濾袋,當(dāng)含塵氣流穿過濾袋時,粉塵便捕集在濾袋上,凈化后的氣體從出口排出。經(jīng)過一段時間,開啟空氣反吹系統(tǒng),袋內(nèi)的粉塵被反吹氣流吹入灰斗。
①含塵氣體通過清潔濾布,起捕塵作用的主要是纖維,清潔濾布空隙率大,除塵效率低;
②捕集的粉塵量不斷增加,一部分嵌入到濾布內(nèi)部,一部分覆蓋表面形成粉塵層,含塵氣體的過濾主要依靠粉塵層,大大提高除塵效率。
③袋式除塵器以顆粒去除顆粒。粉塵層增厚,除塵效率增加,但氣體的阻力損失增加。因此粉塵積累到一定厚度,需用各種清灰,方式將粉塵排出除塵器。
主要機(jī)理:
①篩濾②慣性碰撞③擴(kuò)散④靜電作用⑤重力沉降
3.靜電除塵
其除塵原理包括氣體電離空氣中存在極少量的正、負(fù)離子,當(dāng)向陰陽兩極施加電壓時,離子便向電極移動,形成電流,產(chǎn)生“電暈放電”。電暈放電使氣體電離,放出電子生成離子。當(dāng)兩極間的電壓繼續(xù)升高到某一點(diǎn)時,電流迅速增大,電暈極產(chǎn)生一個接一個的火花,稱為火花放電。在火花放電之后,電壓繼續(xù)升高至某一值時,電場擊穿,出現(xiàn)持續(xù)的放電,產(chǎn)生強(qiáng)烈的弧光并伴有高溫,這種現(xiàn)象就是電弧放電。由于電弧放電會損壞設(shè)備,使電除塵器停止工作,因此在電除塵器操作中應(yīng)避免這種現(xiàn)象。粒子荷電離子的產(chǎn)生使氣流中的塵粒帶電。
塵粒帶電形式:電子直接撞擊塵粒使其帶電(電場荷電);電子由于熱運(yùn)動與粉塵顆粒表面接觸使粉塵荷電(擴(kuò)散荷電);氣體吸附電子而成為負(fù)氣體離子,撞擊塵粒使塵粒帶電。
塵粒的荷電方式與粒徑有關(guān),粒徑大于0.5μm 以電場荷電為主,小于0.2μm以擴(kuò)散荷電為主。 工程中電除塵器所處理粉塵的粒徑一般大于 0.5μm。
帶電粒子的遷移和沉積
帶電塵粒在電場力作用下,朝著與其電性相反的集塵極移動。帶電塵粒到達(dá)集塵極,塵粒上的電荷與集塵極上電荷中和,塵粒恢復(fù)中性而沉積在集塵極。
顆粒的清除
氣流中塵粒在集塵級上連續(xù)沉積,極板上的塵粒層厚度不斷增大。
比電阻大的粉塵還容易出現(xiàn)反電暈,影響除塵效率,必須及時清灰。用振打方法(機(jī)械、壓縮空氣)或其它清灰方式(噴淋
水)將塵粒層強(qiáng)制破壞,使其落入灰斗。
4.濕式除塵
濕法除塵機(jī)理
慣性碰撞、擴(kuò)散效應(yīng)、粘附作用和凝聚等作用。
慣性碰撞
氣流遇到液滴會改變方向,產(chǎn)生繞流,塵粒由于慣性將保持原有運(yùn)動方向,脫離氣流流線與液滴相碰,而進(jìn)入液滴或被液滴粘附分離。 n塵粒的密度及粒徑愈大,效率也愈高;氣體的
粘度愈大則效率愈低。
擴(kuò)散作用
粒徑小于0.3μm的微粒,由于流體的湍動和微粒的不規(guī)則熱運(yùn)動,使塵粒與液滴接觸而被捕集。粒徑愈小,擴(kuò)散系數(shù)愈大,除塵效率愈高;液滴與氣流相對速度愈大,除塵效率愈低。
粘附作用
當(dāng)塵粒半徑大于粉塵中心到液滴邊緣的距離時,則粉塵被液滴粘附而分離。
凝集作用
進(jìn)入濕法除塵裝置氣體—般溫度較高,可以使洗滌液蒸發(fā);
蒸發(fā)使塵粒表面上的靜電力發(fā)生變化,使塵粒發(fā)生凝聚作用,形成較大的粒子,利于碰撞作用,從而提高
了捕集效率。
文丘里洗滌器原理
待處理氣體經(jīng)過文丘里管的喉管時,產(chǎn)生高速氣流。液體從喉管接入,高速氣流的剪切力使液體分裂為很 多細(xì)小的液滴,增大了氣液接觸面。塵粒則和液滴相互撞擊和潤濕并結(jié)成大的顆粒,進(jìn)入旋風(fēng)分離器內(nèi)除去。
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