【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 沉降速度為的塵粒從除塵器頂部降落到底部所需要的時(shí)間為為 s （（ ））式中式中 —— 為沉降室高度，為沉降室高度， m。要把沉降速度為的塵粒在重力沉降室內(nèi)全部除掉，必須滿要把沉降速度為的塵粒在重力沉降室內(nèi)全部除掉，必須滿足足 ≥ ，即，即 ≥ （（ ））重力沉降室內(nèi)的氣流速度要根據(jù)塵粒的密度和粒徑確定，重力沉降室內(nèi)的氣流速度要根據(jù)塵粒的密度和粒徑確定，一般為一般為 ～～ 2m/s。設(shè)計(jì)新的重力沉降室時(shí)，應(yīng)先根據(jù)計(jì)。設(shè)計(jì)新的重力沉降室時(shí)，應(yīng)先根據(jù)計(jì)算出捕集塵粒的沉降速度算出捕集塵粒的沉降速度 （沉降速度的計(jì)算詳見其他資（沉降速度的計(jì)算詳見其他資料），假設(shè)沉降室內(nèi)的氣流速度和沉降高度（或?qū)挾龋?，料），假設(shè)沉降室內(nèi)的氣流速度和沉降高度（或?qū)挾龋?，然后再求得沉降室的長(zhǎng)度和寬度（或高度）。然后再求得沉降室的長(zhǎng)度和寬度（或高度）。 重力除塵器重力除塵器重力沉降室長(zhǎng)度重力沉降室長(zhǎng)度 ≥ m ()重力沉降室寬度重力沉降室寬度 m ()式中式中 —— 為處理空氣量，為處理空氣量， m3/s。根據(jù)上述計(jì)算可知，根據(jù)上述計(jì)算可知， 重力沉降室應(yīng)該是一個(gè)扁長(zhǎng)形的長(zhǎng)方體重力沉降室應(yīng)該是一個(gè)扁長(zhǎng)形的長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，有利于除塵。結(jié)構(gòu)，有利于除塵。 重力除塵器重力除塵器 在具體設(shè)計(jì)沉降室時(shí)，應(yīng)在具體設(shè)計(jì)沉降室時(shí)，應(yīng) 注意注意 ：： ①① 氣流速度盡可能低，以保氣流速度盡可能低，以保持接近層流狀態(tài)；持接近層流狀態(tài)； ②② 為保證橫斷面上氣流分布均勻，一般將進(jìn)氣為保證橫斷面上氣流分布均勻，一般將進(jìn)氣管設(shè)計(jì)成漸擴(kuò)形，若受場(chǎng)地限制，可裝設(shè)導(dǎo)流板、擴(kuò)散板等；管設(shè)計(jì)成漸擴(kuò)形，若受場(chǎng)地限制，可裝設(shè)導(dǎo)流板、擴(kuò)散板等； ③③凈化高溫?zé)煔鈺r(shí)，由于熱壓作用，排氣口以下的空間可能氣流減凈化高溫?zé)煔鈺r(shí)，由于熱壓作用，排氣口以下的空間可能氣流減弱，從而降低了容積利用率和除塵效率，此時(shí)，進(jìn)出口位置應(yīng)低弱，從而降低了容積利用率和除塵效率，此時(shí)，進(jìn)出口位置應(yīng)低些；些； ④④ 高度高度 H 應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況確定，但應(yīng)盡量小等。應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況確定，但應(yīng)盡量小等。重力沉降室具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，壓力損失?。ㄒ话慵s為重力沉降室具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，壓力損失小（一般約為 50～～ 150Pa），維修管理容易等優(yōu)點(diǎn)，一般作為第一級(jí)或預(yù)處理設(shè)），維修管理容易等優(yōu)點(diǎn)，一般作為第一級(jí)或預(yù)處理設(shè)備。其主要缺點(diǎn)是體積龐大，除塵效率低（一般約為備。其主要缺點(diǎn)是體積龐大，除塵效率低（一般約為 40%～～ 70%），清灰麻煩。因此主要用以凈化密度大、塵粒粗的粉塵，特別），清灰麻煩。因此主要用以凈化密度大、塵粒粗的粉塵，特別是磨損性很強(qiáng)的粉塵，能有效捕集是磨損性很強(qiáng)的粉塵，能有效捕集 50 以上塵粒，但不宜捕集以上塵粒，但不宜捕集20 以下塵粒。以下塵粒。 慣性除塵器慣性除塵器慣性除塵器慣性除塵器 是指含塵氣流沖擊在擋板上，使氣流方向發(fā)生急是指含塵氣流沖擊在擋板上，使氣流方向發(fā)生急劇轉(zhuǎn)變，利用塵粒本身的慣性力作用使其與氣流分離，并與劇轉(zhuǎn)變，利用塵粒本身的慣性力作用使其與氣流分離，并與擋板發(fā)生碰撞而被捕集的裝置，是低效除塵器。擋板發(fā)生碰撞而被捕集的裝置，是低效除塵器。 慣性除塵器的工作原理慣性除塵器的工作原理 如如 圖圖 ，是含塵氣流沖擊在兩塊擋板上時(shí)的分離機(jī)理。所示，是含塵氣流沖擊在兩塊擋板上時(shí)的分離機(jī)理。當(dāng)氣流沖擊到擋板當(dāng)氣流沖擊到擋板 時(shí)，慣性大的粗塵粒時(shí)，慣性大的粗塵粒 （（ ）首先被分離，）首先被分離，被氣流帶走的塵粒（被氣流帶走的塵粒（ ，且，且 ＜＜ ），由于擋板使氣流轉(zhuǎn)向，），由于擋板使氣流轉(zhuǎn)向，借助離心力作用也被分離。若設(shè)該點(diǎn)氣流的旋轉(zhuǎn)半徑為借助離心力作用也被分離。若設(shè)該點(diǎn)氣流的旋轉(zhuǎn)半徑為 ，切，切向速度為向速度為 ，則塵粒，則塵粒 所受離心力與所受離心力與 成正比。顯然成正比。顯然回旋氣流的曲率半徑愈小，愈能分離細(xì)小的粒子。這種慣性除回旋氣流的曲率半徑愈小，愈能分離細(xì)小的粒子。這種慣性除塵器，除了借助慣性力的作用外，還利用了離心力和重力作塵器，除了借助慣性力的作用外，還利用了離心力和重力作用用 。 慣性除塵器慣性除塵器圖圖 慣性除塵器分離機(jī)理示意圖慣性除塵器分離機(jī)理示意圖 慣性除塵器慣性除塵器 慣性除塵器的形式慣性除塵器的形式 慣性除塵器結(jié)構(gòu)型式多種多樣，主要分為慣性除塵器結(jié)構(gòu)型式多種多樣，主要分為 碰撞式和反轉(zhuǎn)式碰撞式和反轉(zhuǎn)式兩類。兩類。 碰撞式慣性除塵器是以氣流中粒子沖擊擋板而捕集較為粗碰撞式慣性除塵器是以氣流中粒子沖擊擋板而捕集較為粗大粒徑粉塵的除塵裝置，也稱為大粒徑粉塵的除塵裝置，也稱為 沖擊式慣性除塵器沖擊式慣性除塵器 。當(dāng)含塵氣。當(dāng)含塵氣流流經(jīng)擋板時(shí)，塵粒借助慣性力作用撞擊在擋板上，失去動(dòng)能流流經(jīng)擋板時(shí)，塵粒借助慣性力作用撞擊在擋板上，失去動(dòng)能后的塵粒在重力作用下沿?fù)醢逑侣?，進(jìn)入灰斗。擋板可以是單后的塵粒在重力作用下沿?fù)醢逑侣?，進(jìn)入灰斗。擋板可以是單級(jí)，也可以是多級(jí)，如級(jí)，也可以是多級(jí)，如 圖圖 。多級(jí)擋板交錯(cuò)布置，一般所示。多級(jí)擋板交錯(cuò)布置，一般可設(shè)置可設(shè)置 3～～ 6排。實(shí)際應(yīng)用多采用多級(jí)擋板，目的是增加撞擊排。實(shí)際應(yīng)用多采用多級(jí)擋板，目的是增加撞擊機(jī)會(huì)，提高除塵效率。這類除塵器阻力較小，一般在機(jī)會(huì)，提高除塵效率。這類除塵器阻力較小，一般在 100Pa以以內(nèi)。盡管使用多級(jí)擋板，但除塵效率也只能達(dá)到內(nèi)。盡管使用多級(jí)擋板，但除塵效率也只能達(dá)到 65%～～ 75%。 慣性除塵器慣性除塵器 圖圖 碰撞式慣性除塵器碰撞式慣性除塵器（（ a）單級(jí)碰撞型；）單級(jí)碰撞型； （（ b）多級(jí)碰撞型）多級(jí)碰撞型 慣性除塵器慣性除塵器 反轉(zhuǎn)式慣性除塵器反轉(zhuǎn)式慣性除塵器 是通過(guò)改變氣流流向而捕集較細(xì)粒徑粉塵是通過(guò)改變氣流流向而捕集較細(xì)粒徑粉塵的除塵裝置，也稱為氣流折轉(zhuǎn)式慣性除塵器。反轉(zhuǎn)式慣性除塵的除塵裝置，也稱為氣流折轉(zhuǎn)式慣性除塵器。反轉(zhuǎn)式慣性除塵器分為彎管型、百葉窗型和多層隔板塔型三種，如器分為彎管型、百葉窗型和多層隔板塔型三種，如 圖圖 示。彎管型和百葉窗型與沖擊式一樣，都適用于安裝在煙道示。彎管型和百葉窗型與沖擊式一樣，都適用于安裝在煙道上。多層隔板塔型主要用于分離煙霧，能捕集幾微米粒徑的霧上。多層隔板塔型主要用于分離煙霧，能捕集幾微米粒徑的霧滴。由于反轉(zhuǎn)式慣性除塵器是采用內(nèi)部構(gòu)件使氣流急劇折轉(zhuǎn)，滴。由于反轉(zhuǎn)式慣性除塵器是采用內(nèi)部構(gòu)件使氣流急劇折轉(zhuǎn)，利用氣體和塵粒在折轉(zhuǎn)時(shí)所受慣性力的不同，使塵粒在折轉(zhuǎn)處利用氣體和塵粒在折轉(zhuǎn)時(shí)所受慣性力的不同，使塵粒在折轉(zhuǎn)處分離。因此，氣流折轉(zhuǎn)角越大，折轉(zhuǎn)次數(shù)越多，氣流速度越高分離。因此，氣流折轉(zhuǎn)角越大，折轉(zhuǎn)次數(shù)越多，氣流速度越高，除塵效率越高，但阻力損失也越大。，除塵效率越高，但阻力損失也越大。 慣性除塵器慣性除塵器 圖圖 反轉(zhuǎn)式慣性除塵器反轉(zhuǎn)式慣性除塵器（（ a）彎管型；（）彎管型；（ b）百葉窗型；（）百葉窗型；（ c）多層隔板塔型）多層隔板塔型 慣性除塵器慣性除塵器 慣性除塵器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，阻力損失較小，常適用于慣性除塵器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，阻力損失較小，常適用于一級(jí)除塵或作為高效除塵器的前級(jí)除塵，其壓力損失因一級(jí)除塵或作為高效除塵器的前級(jí)除塵，其壓力損失因結(jié)構(gòu)形式的不同而差異較大，主要適用于捕集粒徑結(jié)構(gòu)形式的不同而差異較大，主要適用于捕集粒徑 10～～20以上的金屬或礦物性粉塵，對(duì)粘結(jié)性和纖維性粉塵，以上的金屬或礦物性粉塵，對(duì)粘結(jié)性和纖維性粉塵，因容易堵塞，故不宜采用。因容易堵塞，故不宜采用。 一般慣性除塵器的氣流速度一般慣性除塵器的氣流速度愈高，氣流方向轉(zhuǎn)變角度愈大，轉(zhuǎn)變次數(shù)愈多，除塵效愈高，氣流方向轉(zhuǎn)變角度愈大，轉(zhuǎn)變次數(shù)愈多，除塵效率愈高，同時(shí)壓力損失也愈大。率愈高，同時(shí)壓力損失也愈大。 旋風(fēng)除塵器旋風(fēng)除塵器 旋風(fēng)除塵器旋風(fēng)除塵器 是利用氣流旋轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的離心力作用，使是利用氣流旋轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的離心力作用，使塵粒從氣流中分離的裝置。其優(yōu)點(diǎn)有：塵粒從氣流中分離的裝置。其優(yōu)點(diǎn)有： ①① 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低；； ②② 無(wú)運(yùn)動(dòng)部件，操作維護(hù)方便；無(wú)運(yùn)動(dòng)部件，操作維護(hù)方便； ③③ 耐高溫、高壓，可用各耐高溫、高壓，可用各種材料制造；種材料制造； ④④ 壓力損失中等，動(dòng)力消耗不大，除塵效率較壓力損失中等，動(dòng)力消耗不大，除塵效率較高等。工程應(yīng)用中，一般用來(lái)捕集高等。工程應(yīng)用中，一般用來(lái)捕集 5～～ 15 的粉塵，作為多的粉塵，作為多級(jí)除塵中的第一級(jí)。級(jí)除塵中的第一級(jí)。 旋風(fēng)除塵器旋風(fēng)除塵器 旋風(fēng)除塵器的結(jié)構(gòu)和工作原理旋風(fēng)除塵器的結(jié)構(gòu)和工作原理 普通旋風(fēng)除塵器是由普通旋風(fēng)除塵器是由 進(jìn)氣管、筒體、錐體和排氣管進(jìn)氣管、筒體、錐體和排氣管 等組成，等組成，如如 圖圖 。含塵氣流由切線進(jìn)口進(jìn)入除塵器，沿外壁由上向所示。含塵氣流由切線進(jìn)口進(jìn)入除塵器，沿外壁由上向下作螺旋形旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，稱為外渦旋；外渦旋到達(dá)錐體底部后，下作螺旋形旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，稱為外渦旋；外渦旋到達(dá)錐體底部后，轉(zhuǎn)而向上，沿軸心向上作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，稱為內(nèi)渦旋；最后經(jīng)排氣轉(zhuǎn)而向上，沿軸心向上作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，稱為內(nèi)渦旋；最后經(jīng)排氣管排出。外渦旋和內(nèi)渦旋的旋轉(zhuǎn)方向相同，軸向運(yùn)動(dòng)方向相管排出。外渦旋和內(nèi)渦旋的旋轉(zhuǎn)方向相同，軸向運(yùn)動(dòng)方向相反。氣流作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，受慣性離心力推動(dòng)作用，塵粒向外移反。氣流作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，受慣性離心力推動(dòng)作用，塵粒向外移動(dòng)，到達(dá)外壁面后在氣流和重力共同作用下，落入灰斗。動(dòng)，到達(dá)外壁面后在氣流和重力共同作用下，落入灰斗。 氣流作外渦旋運(yùn)動(dòng)時(shí)，頂部壓力下降，部分氣流帶著微細(xì)氣流作外渦旋運(yùn)動(dòng)時(shí)，頂部壓力下降，部分氣流帶著微細(xì)塵粒沿筒體外壁旋轉(zhuǎn)向上，到達(dá)頂部后，再沿排氣管外壁旋轉(zhuǎn)塵粒沿筒體外壁旋轉(zhuǎn)向上，到達(dá)頂部后，再沿排氣管外壁旋轉(zhuǎn)向下，最后匯入排氣管排出，該旋轉(zhuǎn)氣流稱為上渦旋，如向下，最后匯入排氣管排出，該旋轉(zhuǎn)氣流稱為上渦旋，如 圖圖 所示。如果進(jìn)口和頂蓋間保持一定距離，沒有進(jìn)口氣流干擾，所示。如果進(jìn)口和頂蓋間保持一定距離，沒有進(jìn)口氣流干擾，上渦旋表現(xiàn)明顯。上渦旋表現(xiàn)明顯。 旋風(fēng)除塵器旋風(fēng)除塵器圖圖 風(fēng)除塵器示意圖風(fēng)除塵器示意圖 旋風(fēng)除塵器旋風(fēng)除塵器圖圖 旁路式旋風(fēng)除塵器示意圖旁路式旋風(fēng)除塵器示意圖 旋風(fēng)除塵器旋風(fēng)除塵器 由于氣體不是理想氣體，且具有粘性，旋風(fēng)除塵器內(nèi)氣由于氣體不是理想氣體，且具有粘性，旋風(fēng)除塵器內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)很復(fù)雜，除切向和軸向運(yùn)動(dòng)外，還有徑向運(yùn)動(dòng)。外渦流運(yùn)動(dòng)很復(fù)雜，除切向和軸向運(yùn)動(dòng)外，還有徑向運(yùn)動(dòng)。外渦旋內(nèi)部及其與塵粒之間存在摩擦損失，因而外渦旋不是純凈旋內(nèi)部及其與塵粒之間存在摩擦損失，因而外渦旋不是純凈自由渦旋，而是所謂的準(zhǔn)自由渦旋，具有向下低速向心的徑自由渦旋，而是所謂的準(zhǔn)自由渦旋，具有向下低速向心的徑向運(yùn)動(dòng)；內(nèi)渦旋類似剛體圓柱轉(zhuǎn)動(dòng)，稱為向運(yùn)動(dòng)；內(nèi)渦旋類似剛體圓柱轉(zhuǎn)動(dòng)，稱為 強(qiáng)制渦旋強(qiáng)制渦旋 ，具有向，具有向上高速向外的徑向運(yùn)動(dòng)；；外渦旋的徑向向心速度分布和內(nèi)上高速向外的徑向運(yùn)動(dòng)；；外渦旋的徑向向心速度分布和內(nèi)渦旋的徑向向外速度分布呈對(duì)稱型。渦旋的徑向向外速度分布呈對(duì)稱型。 旋風(fēng)除塵器旋風(fēng)除塵器 切向速度切向速度 切向速度是決定氣流合速度的主要速度分量，也是決定氣切向速度是決定氣流合速度的主要速度分量，也是決定氣流中質(zhì)點(diǎn)離心力和塵粒捕集效率的主要因素。如流中質(zhì)點(diǎn)離心力和塵粒捕集效率的主要因素。如 圖圖 ，所示，是某一斷面的速度分布和壓力分布。可以看出，外渦旋切向速是某一斷面的速度分布和壓力分布?？梢钥闯?，外渦旋切向速度度 隨半徑隨半徑 減小而增加，反比于旋轉(zhuǎn)半徑減小而增加，反比于旋轉(zhuǎn)半徑 的的 次方，最大次方，最大值位于內(nèi)外渦旋交界面，該交界面的半徑值位于內(nèi)外渦旋交界面，該交界面的半徑 （（ 為排氣管的直徑）。內(nèi)渦旋切向速度為排氣管的直徑）。內(nèi)渦旋切向速度 隨半徑隨半徑 的減小而減小的減小而減小，正比于旋轉(zhuǎn)半徑，正比于旋轉(zhuǎn)半徑 ，比例常數(shù)等于氣流的旋轉(zhuǎn)角速度。，比例常數(shù)等于氣流的旋轉(zhuǎn)角速度。 徑向速度徑向速度 外渦旋徑向速度是向心的，內(nèi)渦旋徑向速度是向外的。氣外渦旋徑向速度是向心的，內(nèi)渦旋徑向速度是向外的。氣流切向分速度流切向分速度 和徑向分速度和徑向分速度 對(duì)塵粒的分離起著相反的影對(duì)塵粒的分離起著相反的影響，前者產(chǎn)生慣性離心力，使塵粒向外徑向運(yùn)動(dòng)，后者造成塵響，前者產(chǎn)生慣性離心力，使塵粒向外徑向運(yùn)動(dòng)，后者造成塵粒向心徑向運(yùn)動(dòng)。如果近似認(rèn)為外渦旋氣流均勻經(jīng)過(guò)內(nèi)、外渦粒向心徑向運(yùn)動(dòng)。如果近似認(rèn)為外渦旋氣流均勻經(jīng)過(guò)內(nèi)、外渦旋交界面進(jìn)入內(nèi)渦旋，見旋交界面進(jìn)入內(nèi)渦旋，見 圖圖 。所示。 旋風(fēng)除塵器旋風(fēng)除塵器圖圖 旋風(fēng)除塵器內(nèi)渦旋氣流切向速度旋風(fēng)除塵器內(nèi)渦旋氣流切向速度與壓力分布與壓力分布 旋風(fēng)除塵