由于运动气流中尘粒与气体具有不同的惯性力,含尘气体急速转弯或与某种障碍物碰撞时,尘粒的运动轨迹将偏离气体的流线。利用粉尘在运动中惯性力大于气体惯性力的作用,将粉尘从含尘气体中分离出来使气体得以净化的设备称为惯性除尘器或惰性除尘器。惯性除尘器主要是依靠气流方向的突然改变时,粉尘粒子由于惯性继续按原来气流的方向前进,碰撞到某些挡板上而被捕集下来。这种设备结构简单,阻力较小,但除尘效率不高,这一类设备适用于大颗粒(20μm以上)的干的菲纤维性粉尘,只能用于多级净化系统的粗净化,一般常用于一级除尘;或用于管网的转弯处,或配合其他除尘器组成双级净化设备。
粉尘粒子
惯性除尘器的工作原理
惯性除尘器是使含尘烟气冲击在挡板上,让气流急剧的方向转变,借尘粒本身惯性力作用而将其分离的装置。
如下图所示为含尘气体冲击在两块挡板上时的除尘原理。含尘气体以一定的进口速度v0冲击到挡板1上,具有较大惯性力的大颗粒d1撞击到挡板1上而被分离捕集。小颗粒d2则随着气流以R1的半径绕过挡板1,由于挡板2的作用,使气流方向发生转变,小颗粒d1借助离心力被分离捕集。如气流的旋转半径为R2,圆周切向速度为v1,这时小颗粒d2的离心力与d22v12/R2成正比。因此,粉尘粒径越大,气流速度越大,挡板的板数越多和距离越小,除尘效率就越高,但压力损失也就越大。
惯性除尘原理
惯性除尘器的分类
根据构造和工作原理,挡板式除尘器为两种形式,即碰撞式和回流式。
1.碰撞式除尘器
碰撞式除尘器的机构如下图所示。这类除尘器的特点是用一个或几个挡板阻挡气流的前进,使气流中的尘粒分离出来。分离临界粒径为20~30μm以上,压力损失以考虑气流动压部分为宜,通常为~0Pa。适合于管网的自然转弯处,可在动力消耗(即阻力)不大的情况下将粗颗粒粉尘除掉。这种形式的挡板式除尘器阻力较低,效率不高。
碰撞式除尘器结构示意图
2.回流式除尘器
该除尘器特点是把进气流用挡板或叶片分割为小股气流,为使任意一股气流都有同样的较小回转半径及较大回转角,可以采用各种挡板或叶片结构,典型的便是如下图所示的百叶挡板。含尘气体从入口进入后,粉尘靠惯性力冲入下部灰斗,被净化的气体和惯性较小的微小尘粒便急剧转弯穿过百叶板间的缝隙经出口排出。这种除尘器的缺点是百叶片的磨损较快,除尘效率也不高,所以应用不广。但是百叶板做成粉尘浓缩器,与其他除尘设备(旋风除尘器、离心水膜除尘器或过滤器)组成成机组,则可获得较高的除尘效率,并且能够降低设备造价。
回流式除尘器结构示意图
百叶式除尘器
如下图所示,含尘气体从入口进入后,粉尘由于惯性力的作用冲入下部灰斗,惯性较小的微细粉尘随被净化的气体穿过百叶板间的缝隙经排气管排出。百叶式除尘器常与旋风除尘器配合使用。
带百叶的惯性除尘器
百叶的作用是把气流分成两部分,一部分是被净化的气体,约占气体总量的80%~90%。另一部分占气体总量10%~20%,这部分气体集中了被捕集的粉尘。为保证除尘效率,需将这部分的含尘气体抽出送往旋风除尘器或其他高能除尘器进行二级除尘。
除尘效率
百叶式除尘器除尘效率较低,对于小于20μm的尘粒不能很好地捕集。当抽气率为10%,压力损失为~Pa时,在百叶式除尘器与旋风除尘器配合使用的情况下,其除尘效率见下表。如果抽气率从10%增加到20%,除尘效率可有较大提高。
百叶式除尘器除尘效率
压力损失
百叶式除尘器的压力损失按下式计算,即
压力损失计算
式中△p——除尘器压力损失,Pa;
p气——气体密度,kg/m3;
Q——通过百叶板缝隙的气量,m3/s;
F——百叶板缝隙的总而积,m2;
C——百叶板缝隙的收缩系数,C=0.6~0.8。
CDQ型百叶式除尘器
①CDQ型百叶式除尘器有带箱体的CDQ-K型和不带箱体的CDQ型。处理气量为~m3/h,该除尘器一般与旋风除尘器配合使用。
②CDQ型百叶式除尘器技术性能见下表。
CDQ型百叶式除尘器技术技能
③CDQ型百叶式除尘器外形尺寸见下表。
百叶式除尘器
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