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各类除尘器设计原理

来源:新豪娱乐99159手机版发布时间:2011/9/2 11:06:08
一、粉尘特性
影响除尘性能的粉尘特性,主要有粉尘的密度、粒径分布、比电阻、吸湿性、爆炸性等。
1、密度
单位体积粉尘所具有的质量称为粉尘的密度,分为真密度和容积密度。
⑴ 真密度
粉尘的真密度是指除掉粉尘中所含气体和液体后单位体积粉尘所具有的质量,与粉尘的沉降、输送、净化等特性直接相关。
⑵ 容积密度
自然状态下单位体积粉尘的质量数称为容积密度,是设计粉尘储存、运输设备的重要参数。
两种密度的关系可用公式表示
(2-1)
式中—粉尘的密积密度,kg/m3;
—粉尘的真密度,kg/m3;
—粉尘的空隙率。
对于球形尘粒=0.3~0.4,非球形尘粒的值则大于球形尘粒的值。粉尘越细,越小,比值越大,粉尘愈难捕集,>10时,粉尘捕集困难。
几种工业粉尘的真密度 (kg/m3) 表2-1
粉尘名称真密度容积密度粉尘名称真密度容积密度
滑 石 粉2750590~710烟 尘21501200
石 灰 粉27001100锅炉碳末2100600
白云石粉2800900碳 黑185040
硅砂粉(105μm)26301550硅砂粉(30μm)26301450
2、粒径分布
粉尘的粒径分布是指粉尘中各种粒径尘粒所占的百分数,亦称颗粒的分散度。有按质量计的质量粒径分布/按粒数计的颗粒粒径分布,用表面积表示的表面积粒径分布等多种表示方式。除尘技术中一般使用质量粒径分布。表2-2为铸造工厂工艺设备的粉尘质量分布,表2-3列出了不同燃烧方式锅炉排出烟尘的粉尘特性。
铸造工厂车间工艺设备粉尘质量粒径分布 表2 -2
工艺设备粉尘类型真密度
kg/m3粉尘质量粒径分布(%)/μm中位径
μm
< 55~1010~2020~4040~60>60
混砂机(S114)干型砂2141.444.86.77.06.83.731.08.6
落砂机(2×10t)干型砂2640.446.217.420. 911.52.51.56.1
B=600mm皮带导头干型旧砂2644.435.36.66.26.53.442.024.0
4、爆炸性
当物质的比表面积大为增加时,其化学活性迅速加强,某些在堆积状态下不易燃烧的可燃物粉尘,当它以粉末状悬浮于空气中时,与空气中的氧有了充分的接触机会,在一定的温度和浓度下可能发生爆炸。这个能够引起爆炸的可燃物浓度称为爆炸浓度,能够引起爆炸的最低浓度称为爆炸下限。在设计除尘系统时必须高度注意,以防造成严重的灾害。
粉尘的爆炸浓度下限可以参看有关设计手册。
5、含水率
粉尘的含水率为粉尘中所含水分质量与粉尘的总质量的比值,可以通过测定烘干前后的粉尘质量之差求得粉尘中所含水分的质量,而得到含水率。
6、润湿性
尘粒与液体相互附着的性质称为粉尘的润湿性。易于被水润湿的粉尘称为亲水性粉尘;难于被润湿的粉尘称为疏水性粉尘;吸水后能形成不溶于水的硬垢的粉尘称为水硬性粉尘。一般粒径<5μm时,粉尘很难被水润湿;水泥、熟石灰与白云石砂等均属于水硬性粉尘。
7、粘附性
尘粒粘附于固体表面或颗粒之间互相凝聚的现象称为粘附。前者易使新豪娱乐99159手机版和管道堵塞,后者则有利于除尘效率的提高。对于粒径<1μm的尘粒,主要靠分子间的作用而产生粘附;吸湿性、溶水性、含水率高的粉尘主要靠表面水分产生粘附;纤维粉尘的粘附则主要与壁面状态有关。
8、比电阻
比电阻是某种物质粉尘,当横断面积为l cm2,厚度为l cm时所具有的电阻,是除尘工程中表示粉尘导电性的一个参数,对电除尘器的工作有很大的影响,一般通过实测求得。
9、堆积角、滑动角
粉尘通过小孔连续地下落到某一水平面上、自然堆积成的尘堆的锥体母线与水平面上的夹角称为堆积角,它与物料的种类、粒径、形状和含水率等因素有关。对于同一粉尘,粒径愈小、堆积角愈大,一般平均值为35~40°。它是设计贮灰斗、下料管、风管等的主要依据。
滑动角是指光滑平面倾斜到一定角度时,粉尘开始滑动的角度,一般为40~55°,因此新豪娱乐99159手机版灰斗的倾斜角一般不宜小于55°。
10、磨损性
粉尘的磨损性主要取决于颗粒的运动速度、硬度、密度、粒径等因素。当气流运动速度大、含尘浓度高、粒径大而硬、并且有棱角时,磨损性大。因此,在进行粉尘净化系统设计时、应适当地控制气流速度,并加厚某些部位的壁厚。
二、除尘器的选择
除尘器的选择要在调查研究的基础上,根据处理粉尘的不同,主要从除尘效率、处理能力、动力消耗与经济性等几个方面综合考虑。
除尘器的主要除尘机理可分为重力、惯性、离心(机械力)、过滤、洗涤和静电等六大类;根据气体净化程度的不同则可分为粗净化、中净化、细净化与超净化等四类;而根据除尘器的除尘效率和阻力又可分为高效、中效、初效和高阻、中阻、低阻等几类。
三、典型除尘器
(一)重力沉降室
重力沉降室是利用重力作用使粉尘自然沉降的一种最简单的除尘装置。含尘气流通过横断面比管道大得多沉降室时,流速大大降低,使尘粒按其终末沉降速度缓慢落至沉降室底部。
(二)旋风除尘器
旋风除尘器(简称旋风器)是使含尘气流作旋转运动,借助离心力作用将尘粒从气流中分离捕集下来的装置。旋风器与其它除尘器相比,具有结构简单、造价便宜、维护管理方便以及适用面宽的特点。旋风器适用于工业炉
窑烟气和工厂通风的预除尘;工业气力输送系统气固两相分离与物料气力烘干回收。
旋风器亦可以作为高浓度除尘系统的预除尘器,与其它类型的高效除尘器合用。旋风器具有可以适用于高温高压含尘气体除尘的特点。
旋风器的类型有切流反转式、轴流反转式、直流式等。工厂通风除尘使用的主要是切流反转式旋风器。

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