除尘器的工作原理
1.机械式除尘
机械式除尘器包括重力除尘,惯性除尘、旋风除尘
①重力沉降原理
含尘气体进入降尘室后,流道截面积扩大而速度减慢,颗粒能够在气体通过沉降室的时间内降至室底,便可从气流中分离出来。
②惯性除尘原理
含尘气流冲击在挡板上,气流方向发生急剧改变;尘粒
借助本身的惯性力作用与挡板撞击,方向也发生改变,
由于重力作用从气流中分离。
惯性除尘器除惯性力作用外,还有离心力和重力作用。
③旋风除尘原理(组成:筒体、锥体、进气管、 排气管和灰斗)
含尘气体由进口切向进入,沿筒体内壁由上向下做圆周运动。
向下旋转的气流到达锥体顶部附近时折转向上,
在中心区域旋转上升,最后由排气管排出。尘粒在内、外旋流的作用下到达外壁落到灰斗收集。
2. 过滤式除尘
①颗粒层除尘器
机理:颗粒层除尘器利用颗粒状物料(如硅石、砾石、焦炭等)作为填料层的一种内滤式除尘装置。在除尘过程中,气体中的粉尘粒子主要是在惯性碰撞、截留、 扩散、重力沉降和静电力等多种力的作用下分离出来的。
②袋式除尘原理
机理:袋式除尘器室内悬吊着滤袋,当含尘气流穿过滤袋时,粉尘便捕集在滤袋上,净化后的气体从出口排出。经过一段时间,开启空气反吹系统,袋内的粉尘被反吹气流吹入灰斗。
①含尘气体通过清洁滤布,起捕尘作用的主要是纤维,清洁滤布空隙率大,除尘效率低;
②捕集的粉尘量不断增加,一部分嵌入到滤布内部,一部分覆盖表面形成粉尘层,含尘气体的过滤主要依靠粉尘层,大大提高除尘效率。
③袋式除尘器以颗粒去除颗粒。粉尘层增厚,除尘效率增加,但气体的阻力损失增加。因此粉尘积累到一定厚度,需用各种清灰,方式将粉尘排出除尘器。
主要机理:
①筛滤②惯性碰撞③扩散④静电作用⑤重力沉降
3.静电除尘
其除尘原理包括气体电离空气中存在极少量的正、负离子,当向阴阳两极施加电压时,离子便向电极移动,形成电流,产生“电晕放电”。电晕放电使气体电离,放出电子生成离子。当两极间的电压继续升高到某一点时,电流迅速增大,电晕极产生一个接一个的火花,称为火花放电。在火花放电之后,电压继续升高至某一值时,电场击穿,出现持续的放电,产生强烈的弧光并伴有高温,这种现象就是电弧放电。由于电弧放电会损坏设备,使电除尘器停止工作,因此在电除尘器操作中应避免这种现象。粒子荷电离子的产生使气流中的尘粒带电。
尘粒带电形式:电子直接撞击尘粒使其带电(电场荷电);电子由于热运动与粉尘颗粒表面接触使粉尘荷电(扩散荷电);气体吸附电子而成为负气体离子,撞击尘粒使尘粒带电。
尘粒的荷电方式与粒径有关,粒径大于0.5μm 以电场荷电为主,小于0.2μm以扩散荷电为主。 工程中电除尘器所处理粉尘的粒径一般大于 0.5μm。
带电粒子的迁移和沉积
带电尘粒在电场力作用下,朝着与其电性相反的集尘极移动。带电尘粒到达集尘极,尘粒上的电荷与集尘极上电荷中和,尘粒恢复中性而沉积在集尘极。
颗粒的清除
气流中尘粒在集尘级上连续沉积,极板上的尘粒层厚度不断增大。
比电阻大的粉尘还容易出现反电晕,影响除尘效率,必须及时清灰。用振打方法(机械、压缩空气)或其它清灰方式(喷淋
水)将尘粒层强制破坏,使其落入灰斗。
4.湿式除尘
湿法除尘机理
惯性碰撞、扩散效应、粘附作用和凝聚等作用。
惯性碰撞
气流遇到液滴会改变方向,产生绕流,尘粒由于惯性将保持原有运动方向,脱离气流流线与液滴相碰,而进入液滴或被液滴粘附分离。 n尘粒的密度及粒径愈大,效率也愈高;气体的
粘度愈大则效率愈低。
扩散作用
粒径小于0.3μm的微粒,由于流体的湍动和微粒的不规则热运动,使尘粒与液滴接触而被捕集。粒径愈小,扩散系数愈大,除尘效率愈高;液滴与气流相对速度愈大,除尘效率愈低。
粘附作用
当尘粒半径大于粉尘中心到液滴边缘的距离时,则粉尘被液滴粘附而分离。
凝集作用
进入湿法除尘装置气体—般温度较高,可以使洗涤液蒸发;
蒸发使尘粒表面上的静电力发生变化,使尘粒发生凝聚作用,形成较大的粒子,利于碰撞作用,从而提高
了捕集效率。
文丘里洗涤器原理
待处理气体经过文丘里管的喉管时,产生高速气流。液体从喉管接入,高速气流的剪切力使液体分裂为很 多细小的液滴,增大了气液接触面。尘粒则和液滴相互撞击和润湿并结成大的颗粒,进入旋风分离器内除去。
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