川農(nóng)大大氣污染控制工程課件07過濾式除塵器

第7章

過濾式除塵器

表面過濾：袋式除塵器過濾式除塵器內(nèi)部過濾：顆粒層除塵器袋式除塵器的優(yōu)點(diǎn)★優(yōu)點(diǎn)：除塵效率高、運(yùn)行穩(wěn)定、處理流量大、性能可靠、不受比電阻的影響★缺點(diǎn)：普通濾料不耐高溫，若采用特殊濾料，則成本過高；另外不適宜凈化粘性及吸濕性強(qiáng)的含塵氣體。第七章過濾式除塵器顆粒層除塵器的優(yōu)缺點(diǎn)：★優(yōu)點(diǎn)：1）耐高溫、耐腐蝕、耐磨損；除塵效率不受粉塵比電阻的影響；2）濾料價廉易得、維護(hù)費(fèi)用低?！锶秉c(diǎn)：1）對微細(xì)粉塵捕集效率相對較低；2）阻力損失過大；3）過濾氣速不能過高，在處理相同煙氣量時過濾面積比袋式除塵器大。7、1袋式除塵器的除塵過程及機(jī)理7、1、1袋式除塵器的除塵過程1、濾布纖維捕集塵粒2、粉塵層捕集塵粒3、清灰7、1、2袋式除塵器的濾塵機(jī)理1、篩分效應(yīng)2、碰撞效應(yīng)3、粘附效應(yīng)4、擴(kuò)散效應(yīng)5、靜電效應(yīng)6、重力沉降7、2袋式除塵器的性能7、2、1過濾速度1、定義：袋式除塵器處理的含塵氣體流量除以濾布的總面積所得的速度稱為過濾速度，即

υf=Q/（60Af）式中：υf——過濾速度，m/min；Q——含塵氣體流量m3/h；Af——有效濾布總面積，m2.

?！艄こ躺线€常用每單位過濾面積、單位時間內(nèi)過濾氣體的量來表示過濾負(fù)荷：

qf=Q/Af=60υf

式中：qf——過濾比負(fù)荷，

m3/（m2．

h）2、意義：過濾速度及過濾比負(fù)荷是表示袋式除塵器捕集塵粒的重要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。（1）若過高，阻力損失會增加，最后導(dǎo)致出口含塵濃度增加；（2）若過小，會使過濾面積增加，增加占地面積和一次性投資。（3）過濾速度的選擇：要結(jié)合粉塵的性質(zhì)、濾料種類及清灰方式等來決定。一般來說，當(dāng)粉塵較細(xì)、含塵濃度較大時，濾速應(yīng)取較小值；粉塵較粗、含塵濃度較小時，濾速應(yīng)取較大值。7、2、2除塵效率

η=1–{[pn+(0.1–pn)e–am]+CR/Cj}式中：η——除塵效率；pn——系數(shù)（無因次），計(jì)算如下：

Pn=1.5×10–7exp[12.7(1–e1.03υf)]

α——粉塵平均阻力系數(shù)，m/kg，計(jì)算如下：

α=3.6×10–3υf–4+0.094

其中：υf—過濾速度，m/min。m——濾料上的粉塵負(fù)荷，g/m3；CR

——脫除濃度，g/m3

，可取0.5g/m3

；Cj——進(jìn)口粉塵濃度，g/m3

。7、2袋式除塵器的性能7、2、3阻力損失ΔP=Δpo+ΔPdΔp——濾袋總阻力損失，Δpo——清潔濾袋的阻力損失，其值為Δpo=ξ0μυfΔPd——濾袋粉塵層阻力損失ΔPd=αmdμυf

因此：ΔP=（ξ0+αmd）μυf式中：ΔP——濾袋總阻力損失，Pa；

ξ0——清潔濾料的阻力系數(shù)，1/m；

μ——?dú)怏w的粘度，Pa.s；

υf——濾袋過濾速度，m/min；α——粉塵的平均阻力系數(shù)，m/kg；md——積聚的粉塵負(fù)荷，kg/m2。其中

md=Cj

υftη

式中：Cj——進(jìn)口粉塵濃度，g/m3；

t——過濾時間；η——平均除塵效率7、2袋式除塵器的性能7、2、4袋式除塵過程分析阻力損失的公式可改寫為ΔP=(BVg+C)QΔP=（ξ0+αmd）μυf式中：B，C——操作常數(shù)；顯然：B=αημCjt/60AfC=ξoμ/60Af式中：Q——?dú)怏w流量；Vg——通過除塵器的氣體體積1、定壓運(yùn)行：指除塵器在恒定壓強(qiáng)降的情況下運(yùn)行，而通過除塵器的流量隨時間而發(fā)生改變，此時流量與時間的變化關(guān)系如下：結(jié)論：在定壓操作下，氣體流量隨過濾時間的增加而減小。2、定流量運(yùn)行：指維持過濾氣體流量不變，而使壓強(qiáng)發(fā)生變化的運(yùn)行方式，此時流量與時間的變化關(guān)系如下：結(jié)論：通過除塵器的氣體體積隨時間的增加而增加。實(shí)際運(yùn)行的袋式除塵器介于定壓運(yùn)行與定流量運(yùn)行兩種狀態(tài)之間。3、袋式除塵器壓力損失與氣體流量隨時間的變化奢壓損氣量結(jié)論：在一個清灰周期內(nèi)，壓損隨時間的延長而增加；氣體流量隨時間的延長而減小7、2、5影響除塵效率的主要因素1、濾布的積塵狀態(tài)（1）清潔濾料的濾塵效率最低；隨著積塵厚度的增加，效率逐步提高，振打清灰后效率有所降低。（2）對粒徑為0.2~0.4μm范圍內(nèi)的粉塵，濾料在不同的狀態(tài)下，其效率都最低。2、濾料結(jié)構(gòu)7、3袋式除塵器的結(jié)構(gòu)7、3、1袋式除塵器的結(jié)構(gòu)分類1、按濾袋形狀分：圓袋、扁袋2、按進(jìn)氣位置分：上進(jìn)風(fēng)、下進(jìn)風(fēng)3、按過濾方向分：內(nèi)濾式、外濾式4、按殼體密閉狀態(tài)分：密閉式、敞開式5、按清灰方式分：簡易清灰式、機(jī)械振打清灰式、逆氣流反吹清灰式、氣環(huán)反吹清灰式、聯(lián)合清灰式7、3、2濾料1、對于濾料的要求（1）濾料容塵量大、透氣性好、阻力損失低、分離效率高；（2）吸濕性好、易清灰；（3）抗折、耐磨、耐腐蝕、機(jī)械強(qiáng)度高；（4）使用壽命長、價格低廉。2、濾料編織方法（1）平紋濾布（2）斜紋濾布（3）緞紋濾布（4）針刺氈3、濾料種類及特性天然纖維合成纖維無機(jī)纖維7、3、3常用袋式除塵器的性能特點(diǎn)（教材P108）7、4袋式除塵器的設(shè)計(jì)7、4、1袋式除塵器的選型步驟1、基本參數(shù)及條件的確定（1）污染源廢氣排放量；（2）廢氣含塵濃度及性質(zhì)（溫度、濕度、粘度及化學(xué)性質(zhì)）；（3）場地面積及高度；（4）投資及設(shè)備維修能力；（5）當(dāng)?shù)貙?shí)施的污染控制標(biāo)準(zhǔn)。2、初步確定袋除塵器的基本形式（包括除塵器類型、濾料及濾袋形狀、過濾及清灰方式等）：確定的基本原則如下：（1）袋式除塵器主要用于過濾1μm左右的微粒；（2）當(dāng)氣體含塵濃度超過15g/m3時，最好增加預(yù)收塵器；（3）含塵濃度較高或粉塵顆粒較細(xì)時，選取用較低的過濾風(fēng)速；含塵濃度較低或粉塵顆粒較粗時，應(yīng)選取用較高的過濾風(fēng)速；（4）若設(shè)備安裝高度受到限制，應(yīng)考慮選擇下進(jìn)風(fēng)袋除塵器；若安裝面積比較狹窄，則扁袋除塵器是較好的選擇；（5）若含塵氣流溫度較高，應(yīng)選擇耐高溫的濾料，當(dāng)然也可采取降溫措施，如系統(tǒng)內(nèi)增加熱交換設(shè)備或簡單地采用摻冷風(fēng)的方法來降溫；（6）當(dāng)含塵氣流濕度較大時，考慮采用氣環(huán)反吹袋式收塵器，此外還應(yīng)采取保溫或加溫的措施，防止水氣在除塵器內(nèi)結(jié)露，產(chǎn)生糊袋現(xiàn)象；（7）若含塵氣體中有害物質(zhì)（如SO2、NOX等）超標(biāo)時，除對過濾及殼體材料有進(jìn)一步的要求外，系統(tǒng)還應(yīng)考慮有害物質(zhì)的凈化問題。對濾料的選擇可結(jié)合含塵氣流的性質(zhì)及濾料的特性來加以選擇。（如表6-1，P111）3、袋式除塵器型號規(guī)格的確定若袋式除塵器采用定型產(chǎn)品，根據(jù)選型原則，初步確定除塵器類型及過濾方式，然后根據(jù)處理風(fēng)量及過濾風(fēng)速計(jì)算過濾面積：

A=Q/60υf

式中：

A——過濾面積，㎡；處理風(fēng)量，m3/h；過濾風(fēng)速，m/min

。

確定過濾面積后。即可選定袋式除塵器的型號規(guī)格。7、4、2袋式除法器的設(shè)計(jì)當(dāng)無定型產(chǎn)品可采用時，須進(jìn)行自行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)步驟如下：（1）根據(jù)處理氣體量，計(jì)算總過濾面積。過濾風(fēng)速可采用以下數(shù)據(jù)：手動清灰：0.2-0.75m/min;機(jī)械振動清灰：1-2m/min;逆氣流反吹清灰：2-3m/min;氣環(huán)反吹清灰：4-6m/min;脈沖噴吹清灰：2-4m/min。（2）確定濾袋尺寸（包括濾袋直徑d和濾袋長度l）：d

：100~300mm；2~12m（3）計(jì)算每個濾袋面積a