离子除尘箱

除尘器的除尘效率计算 除尘器效率是评价除尘器性能的重要指标之一。它是指除尘器从气流中兵捕集粉尘的能力，常用除尘器全效率、分级效率和穿透率表示。 1．全效率计算 （1）质量算法 含尘气体通过除尘器时所捕集的粉尘量占进入除尘器的粉尘总量的百分数称为除尘器全效率，以η表示。如图5-2-1所示，全效率η的定义式为： （5-2-1） 式中G1——进入除尘器的粉尘量，g/s；G2——从除尘器排风口排出的粉尘量，g/s；G3——除尘器所捕集的粉尘量，g/s。（2）浓度算法 如果除尘器结构严密，没有漏风，除尘器入口风量与排气口风量相等，均为L，则式（5-2-1）可改写为: （5-2-2） 式中 L——除尘器处理的空气量，m3/s；y1——除尘器进口的空气含尘浓度，g/m3；y2——除尘器出口的空气含尘浓度，g/m3。 公式（5-2-1）要通过称重求得全效率，称为质量法，用这种方法测出的结果比较准确，主要用于实验室。在现场测定除尘器效率 时，通常先同时测出除尘器前后的空气含尘浓度，再按公式 图5-2-1 除尘器粉尘量之间的关系 （5-2-2）求得全效率，这种方法称为浓度法。含尘空气管道内的浓度分布既不均匀又不稳定，要测得准确的结果是比较困难的。（3）多台除尘器串联总效率 在除尘系统中为提高除尘效率常把两个除尘器串联使用（如图5-2-2所示），两个除尘器串联时的总除尘效率为： （5-2-3） 式中 η0——除尘系统的除尘总效率；η1——第一级除尘器效率；η2——第二级除尘器效率。应当注意，两个型号相同的除尘器串联运行时，由于它们处理粉尘的粒径不同，η1和η2是不相同的。n个除尘器串联时其总效率为 （5-2-4） 图5-2-2 两级除尘器除尘系统 2．穿透率 有时两台除尘器的全效率分别为99%或99.5%，两者非常接近，似乎两者的降尘效果差别不大。但是从大气污染的角度去分析，两者的差别是很大的，前者排入大气的粉尘量要比后者高出一倍。因此，对于高效除尘器，除了用除尘器效率外，还用穿透率P表示除尘器的性能。其计算式为： （5-2-5） 3．除尘器的分级效率 除尘器全效率的大小与处理粉尘的粒径有很大关系，例如有的旋风除尘器处理40ηm以上的粉尘时，效率接近100%，处理5ηm以下的粉尘时，效率会下降到40%左右。因此，只给出除尘器的全效率对工程设计是没有意义的，必须同时说明试验粉尘的真密度和粒径分布或该除尘器的应用场合。要正确评价除尘器的除尘效果，必须按粒径标定除尘器效率，这种效率称为分级效率。 如果除尘器进口处粉尘的粒径分布为f1(dc) 、空气含尘浓度为y1，那末进入除尘器的粒径在dc±1/2△dc范围内的粉尘量 △G1(dc)=L1y1f1(dc)△dc 。同理在除尘器出口处， △G2(dc)=L2y2f2(dc)△dc。 是除尘器出口处理粉尘的粒径分布。 对粒径在dc±1/2△dc范围内的粉尘，除尘器的分级效率为 如果L1=L2 ，则 （5-2-6） 如果除尘器捕集下的粉尘的粒径分布为 f3(dc)，除尘器所捕集的粒径在 dc±1/2△dc范围内的粉尘量为 当 L1=L2时，上式可简化为分级效率研究表明，大多数除尘器的分级效率可用下列经验公式表示： （5-2-8） 式中 a、m——特定的常数。 4．分级效率与全效率的关系 （5-2-9） 式中 η——除尘器全效率；dФ1(dc)——在除尘器进口处，该粒径范围内的粉尘所占的质量百分数；dФ3(dc)——在除尘器灰斗中，该粒径范围内的粉尘所占的质量百分数。

对于大气颗粒物污染，有以下几种控制技术： 　　根据除尘技术原理，可以概括为机械力除尘、过滤除尘、静电除尘和湿式除尘四种类型，其中前三种可统称为干式除尘。 　1 机械力除尘 　　机械力除尘是借助质量力的作用达到除尘目的的方法，相应的除尘装置称为机械式除尘器.质量力包括重力、惯性力和离心力,主要除尘器形式为重力沉降室、惯性除尘器和旋风除尘器等。 　　(1)重力沉降。 　　利用颗粒污染物与气体密度不同，使颗粒污染物在重力作用下自然沉降下来，与气体分离的过程。重力沉降室结构简单，造价低，压力损失小，便于维护，且可以处理高温气体。主要缺点是只能捕集粒径较大的颗粒物，仅对50微米以上的颗粒物具有较好的捕集作用，因而效率低，只能作为初级除尘手段，主要用于高效除尘装置的前级除尘器。 　　(2)惯性除尘。 　　利用颗粒污染物与气体在运动中惯性力不同，使颗粒污染物从气体中分离出来的过程。通常是使气流冲击在挡板上，气流方向发生急剧改变，气流中的颗粒物惯性较大，不能随气流急剧转弯,便从气流中分离出来。  　　(3)离心除尘。 　　利用旋转的气流所产生的离心力，将颗粒污染物从气体中分离处理的过程。 　　离心除尘器也称为旋风除尘器，具有结构简单、占地面积小、投资低、操作维修方便、压力损失中等、动力消耗不大、可用各种材料制造、能用于高温或高压及腐蚀性气体、并可直接回收干颗粒地优点。一般用来捕集5至15微米以上地颗粒物，除尘效率可达80%左右，是机械式除尘器中效率最高的。主要缺点是对5微米以下的细小颗粒物去除效果不理想。 　2 过滤除尘 　　过滤除尘是使气流通过多孔滤料，将气流中颗粒污染物截留下来，使气体得到净化的过程，主要有袋式除尘及颗粒层过滤除尘两种方式。 　　（1）袋滤除尘。 　　利用棉、毛或人造纤维等加工的滤布捕集颗粒污染物的方法，主要通过筛分、惯性碰撞、扩散、静电、重力沉降等作用机制，依靠滤料表面来捕集颗粒污染物，属于外部过滤。 　　该方法除尘效率高，一般可达99%以上，适应极强，能够处理不同类型的颗粒污染物，操作弹性大，除尘效率对入口颗粒污染物浓度及气流速度变化具有一定稳定性，结构简单，使用灵活，便于回收干料，不存在污泥处理。但袋式除尘器的应用受到滤布的耐温、耐腐蚀等操作性能的限制，一般使用温度应低于300℃。(2)颗粒层过滤除尘。 　　通过将松散多孔的滤料填充在框架内作为过滤层，颗粒物在滤层内部被捕集的一种除尘方法，属内部过滤方式。除尘过程中大颗粒污染物主要借助惯性力，小于0.5微米的颗粒物主要靠滤料及被过滤下来的颗粒表面的拦截和附着作用过滤下来，净化效率随颗粒层厚度增高而提高。颗粒层除尘器按其功能可分为单颗粒层除尘器和组合颗粒层除尘器两种。3 静电除尘 　　利用高压电场产生的静电力(库仑力)的作用从气流中分离悬浮粒子(尘粒或液滴)的一种方法。静电除尘主要通过粒子荷电、沉降和清除三个阶段实现颗粒污染物与气流的分离。静电除尘常用的设备为电除尘器，工业上应用最广泛的是单区电除尘器，即使粒子带电的电离作用与带电粒子的集尘作用在同一电场中进行。电除尘器是一种高效除尘装置,对细微尘粒及雾状液滴捕集性能优异，除尘效率达99%以上，对于0.1微米以下的尘粒，仍有较高的去除效率，由于气流通过阻力小，所消耗的电能通过静电力直接作用于尘粒上，因此能耗低。处理气量大，可应用于高温、高压场所，广泛应用于工业除尘。电除尘器的主要缺点是设备庞大、占地面积大、一次性投资费用高。 　4 湿式除尘 　　也称为洗涤除尘。该方法是用液体洗涤含尘气流，使尘粒与液膜、液滴或气泡碰撞而被吸附，凝聚变大，尘粒随液体排出，气体得到净化。由于洗涤液对多种气态污染物具有吸收作用，因此它能净化气体中的固体颗粒物，又能同时脱除气体中的气态有害物质，某些洗涤器也可以单独充当吸收器使用。湿式除尘主要通过惯性碰撞、扩散、凝聚、粘附等作用来捕获尘粒。湿式除尘常用的有喷淋塔、填料塔、泡沫塔、卧式旋风水膜除尘器、中心喷雾旋风除尘器、水浴式除尘器、射流洗涤除尘器、文丘里洗涤除尘器等。湿式除尘器结构简单、造价低、除尘效率高，在处理高温、易燃、易爆气体时安全性好。不足是用水量大，易产生腐蚀性液体，产生的废液或泥浆进行处理，并可能造成二次污染。 　　5 粉尘与烟气处理 　　粉尘和烟气主要来源于燃烧设备和工业生产工艺。对粉尘的净化控制，主要是三类技术。对于烟气的处理技术，主要是三种：一是洗涤吸收技术，典型装置是烟气洗涤塔；二是吸附技术，典型装置是过滤层净化器；三是催化处理技术，典型装置有催化燃烧器、热催化器等。 　　

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