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惯性除尘器技术剖析

1、惯性除尘器的结构形式
  在惯性除尘器内,主要是使气流急速转向或冲击在挡板上再急速转向,其中颗粒由于惯性教应,其运动轨迹就与气流轨迹不一样,从而使两者获得分离。气流速度高,这种惯性效应就大,所以这类除尘器的体积可以大大减少,占地面积也小,对细颗粒的分离效率也大为提高,可捕集到 10μm 的颗粒。惯性除尘器的阻力在600~1200Pa之间,根据构造和工作原理,惯性除尘器分为两种形式,即碰撞式和回流式。
  (1) 碰撞式除尘器结构形式
   碰撞式陈尘器的结构形式如图所示,这种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。该形式除尘器阻力较低,效率不高。

  (2) 回流式除尘器结构形式 该除尘器特点是把进气流用挡板分割为小股气流。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,可以采用各种挡板结构,最典型的便如图所示的百叶挡板。

  百叶挡板能提高气流急剧转折前的速度,可以有效地提高分离效率;但速度过高,会引起已捕集颗粒的二次飞扬。所以一般都选用 12~15m/s 左右。
2、百叶窗式除尘器的计算
   ① 排气级数φ抽吸尘气量占总处理气量百分数,通常采用10%~20% 这样可以减轻磨损,提高效率。
  ②拦灰栅阻力△P一般可采用100~200Pa。为防止尘粒在进气室沉积,△P值不应小于最小允许值,拦灰栅位于水平管道时取200Pa;拦灰栅位于垂直烟道时取100Pa。
  ③拦灰栅进气室的横截面积a按下式计算:
式中 α——进气室横截面积,m;
   A——拦灰栅叶板长度,m;
   B——进气口宽度,m;
   Q——处理气量,m3/h;
    t ——烟气温度,℃;
  △P——拦灰栅烟气阻力,Pa。
  拦灰栅的气体进口宽度 B 与叶板数量 n (指栏灰栅的一侧)之间,存在下列关系:
   当φ=10%时      B=18n
   当φ=20%时       B=19n
  为了防止吸尘缝内进人大块灰渣引起堵塞或因而减小吸出的烟气量,以致降低除尘效果,应在拦灰栅前装设网格或采取其它措施来尽可能保证除尘器正常工作。吸尘缝宽度 b 可按下列关系式求得:
  中间吸尘缝 [见图(a)]
   φ=10%时,b=0.05B
   φ=20%时,b=0.1B
  两侧吸尘缝 [见图(b)]
   φ=10%时,b=0.025B
   φ=20%时,b=0.05
  根据吸尘缝宽度在构造上和运行上的要求,拦灰栅允许的最少叶板数应限定为:
  中间吸尘缝
   φ=10%时,nmin=12
   φ=20%时,nmin=11
  两侧吸尘缝 [见图(b)]
   φ=10%时,nmin=44
   φ=20%时,nmin=22

  对于所有型式的拦灰栅,其允许的叶板数最多为75。在此情况下,烟气进气口宽度 B=1350 (1425)mm。对于大容量的除尘器,当计算所得的 B>1350 (1425)mm 时,必须并列装置几个拦灰栅。
  ④ 装置在吸尘缝后的扩散器的出口截面的宽度b1,及其长度ι,可按下式确定
式中 b——吸尘缝的宽度,m;
    k’ k“ ——系数,见表
△P/Pa 196 245 294 343 392 491
k‘ 1.364 1.524 1.670 1.804 1.928 2.156
k” 2.082 2.997 3.832 4.600 5.310 6.610
注:当 △P=147 Pa时,不需要装设扩散器。
  ⑤ 将烟气从扩散器引至抽吸旋风子(抽吸除尘器) 的引进管道的截面积a1可按下式确定:
  当φ=10%时
  当φ=20%时

式中 a ’——接到一条引进管道的进气室的截面积,m2;对于中间吸尘缝a ‘=a/m;对于两侧吸尘缝a ‘=a/2m,其中,m为与一个吸尘缝相连的引进烟道的数目。
  ⑥ 从旋风子(抽吸除尘器) 到主管道的引出风道的截面积 a2为 a2≥2a1
   ⑦旋风直径D。抽吸旋风子直径可由下列各式求得:
  当φ=10%时
     当φ=20%时

式中 △Pa 旋风子的计算阻力,一般为100~250Pa。
3、百叶窗式除尘器的设计和选用
  ① 百叶窗式除尘器的栏尘栅宜用 20mm×20mm 的方变圆截面形状的耐磨钢材制作。
  ② 在拦尘栅前管道弯头中间装置导流叶片,以使气体速度和含尘浓度在拦尘栅前的管道截面中保护均匀。
  ③ 旋风子通常应直接放在吸尘缝的附近。
  ④ 在设计时应考虑到旋风子不能用于积存捕集到的粉尘,而要将捕集到的粉尘连续地排出旋风子。应在原灰尘出处设置性能良好的卸灰装置。
  ⑤ 百叶窗式除尘器可安装在垂直、水平或倾斜的管道中。
  ⑥ 惯性除尘器的气流速度愈高,气流方向转变角度愈大,惯性除尘器用于净化密度和粒径较大的金属或矿物性粉尘具有较高除尘效率。对黏结性和纤维性粉尘,则因易堵塞而不宜采用。
4、惯性除尘器的性能
  惯性除尘器定型设计不多,可供选择的余地不大,下面介绍实际应用较多的两种型式。
  (1) CDQ型惯性除尘器 CDQ型惯性除尘器属于百叶窗式除尘器,除尘器与灰斗的连接要求十分严密。不漏气,否则会影响除尘效率。
   (2) ADM型惯性除尘器 该除尘器是由一个圆柱筒及排尘装置组成的,圆柱筒内部含有一簇依据空气动力学原理设计的锥形环,其直径比前一个锥环的直径略小,排列成锥体。
  当含有粉尘的气流从除尘器的入口端沿轴线方向流动时,由于锥环内外存在睢差,气体从两锥之问流向外圆筒中,而尘粒在空气动力的作用下向里朝锥环的中心流动,并经过排尘装置流向收料器,净化后的气体则从圆筒尾端排出。
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