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    各類除塵器設計原理-各類除塵器設計原理-一恒除塵設備

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    各類除塵器設計原理

    來源:一恒除塵設備發布時間:2011/9/2 11:06:08
    一、粉塵特性
    影響除塵性能的粉塵特性,主要有粉塵的密度、粒徑分布、比電阻、吸濕性、爆炸性等。
    1、密度
    單位體積粉塵所具有的質量稱為粉塵的密度,分為真密度和容積密度。
    ⑴ 真密度
    粉塵的真密度是指除掉粉塵中所含氣體和液體后單位體積粉塵所具有的質量,與粉塵的沉降、輸送、凈化等特性直接相關。
    ⑵ 容積密度
    自然狀態下單位體積粉塵的質量數稱為容積密度,是設計粉塵儲存、運輸設備的重要參數。
    兩種密度的關系可用公式表示
    (2-1)
    式中—粉塵的密積密度,kg/m3;
    —粉塵的真密度,kg/m3;
    —粉塵的空隙率。
    對于球形塵粒=0.3~0.4,非球形塵粒的值則大于球形塵粒的值。粉塵越細,越小,比值越大,粉塵愈難捕集,>10時,粉塵捕集困難。
    幾種工業粉塵的真密度 (kg/m3) 表2-1
    粉塵名稱真密度容積密度粉塵名稱真密度容積密度
    滑 石 粉2750590~710煙 塵21501200
    石 灰 粉27001100鍋爐碳末2100600
    白云石粉2800900碳 黑185040
    硅砂粉(105μm)26301550硅砂粉(30μm)26301450
    2、粒徑分布
    粉塵的粒徑分布是指粉塵中各種粒徑塵粒所占的百分數,亦稱顆粒的分散度。有按質量計的質量粒徑分布/按粒數計的顆粒粒徑分布,用表面積表示的表面積粒徑分布等多種表示方式。除塵技術中一般使用質量粒徑分布。表2-2為鑄造工廠工藝設備的粉塵質量分布,表2-3列出了不同燃燒方式鍋爐排出煙塵的粉塵特性。
    鑄造工廠車間工藝設備粉塵質量粒徑分布 表2 -2
    工藝設備粉塵類型真密度
    kg/m3粉塵質量粒徑分布(%)/μm中位徑
    μm
    < 55~1010~2020~4040~60>60
    混砂機(S114)干型砂2141.444.86.77.06.83.731.08.6
    落砂機(2×10t)干型砂2640.446.217.420. 911.52.51.56.1
    B=600mm皮帶導頭干型舊砂2644.435.36.66.26.53.442.024.0
    4、爆炸性
    當物質的比表面積大為增加時,其化學活性迅速加強,某些在堆積狀態下不易燃燒的可燃物粉塵,當它以粉末狀懸浮于空氣中時,與空氣中的氧有了充分的接觸機會,在一定的溫度和濃度下可能發生爆炸。這個能夠引起爆炸的可燃物濃度稱為爆炸濃度,能夠引起爆炸的最低濃度稱為爆炸下限。在設計除塵系統時必須高度注意,以防造成嚴重的災害。
    粉塵的爆炸濃度下限可以參看有關設計手冊。
    5、含水率
    粉塵的含水率為粉塵中所含水分質量與粉塵的總質量的比值,可以通過測定烘干前后的粉塵質量之差求得粉塵中所含水分的質量,而得到含水率。
    6、潤濕性
    塵粒與液體相互附著的性質稱為粉塵的潤濕性。易于被水潤濕的粉塵稱為親水性粉塵;難于被潤濕的粉塵稱為疏水性粉塵;吸水后能形成不溶于水的硬垢的粉塵稱為水硬性粉塵。一般粒徑<5μm時,粉塵很難被水潤濕;水泥、熟石灰與白云石砂等均屬于水硬性粉塵。
    7、粘附性
    塵粒粘附于固體表面或顆粒之間互相凝聚的現象稱為粘附。前者易使除塵設備和管道堵塞,后者則有利于除塵效率的提高。對于粒徑<1μm的塵粒,主要靠分子間的作用而產生粘附;吸濕性、溶水性、含水率高的粉塵主要靠表面水分產生粘附;纖維粉塵的粘附則主要與壁面狀態有關。
    8、比電阻
    比電阻是某種物質粉塵,當橫斷面積為l cm2,厚度為l cm時所具有的電阻,是除塵工程中表示粉塵導電性的一個參數,對電除塵器的工作有很大的影響,一般通過實測求得。
    9、堆積角、滑動角
    粉塵通過小孔連續地下落到某一水平面上、自然堆積成的塵堆的錐體母線與水平面上的夾角稱為堆積角,它與物料的種類、粒徑、形狀和含水率等因素有關。對于同一粉塵,粒徑愈小、堆積角愈大,一般平均值為35~40°。它是設計貯灰斗、下料管、風管等的主要依據。
    滑動角是指光滑平面傾斜到一定角度時,粉塵開始滑動的角度,一般為40~55°,因此除塵設備灰斗的傾斜角一般不宜小于55°。
    10、磨損性
    粉塵的磨損性主要取決于顆粒的運動速度、硬度、密度、粒徑等因素。當氣流運動速度大、含塵濃度高、粒徑大而硬、并且有棱角時,磨損性大。因此,在進行粉塵凈化系統設計時、應適當地控制氣流速度,并加厚某些部位的壁厚。
    二、除塵器的選擇
    除塵器的選擇要在調查研究的基礎上,根據處理粉塵的不同,主要從除塵效率、處理能力、動力消耗與經濟性等幾個方面綜合考慮。
    除塵器的主要除塵機理可分為重力、慣性、離心(機械力)、過濾、洗滌和靜電等六大類;根據氣體凈化程度的不同則可分為粗凈化、中凈化、細凈化與超凈化等四類;而根據除塵器的除塵效率和阻力又可分為高效、中效、初效和高阻、中阻、低阻等幾類。
    三、典型除塵器
    (一)重力沉降室
    重力沉降室是利用重力作用使粉塵自然沉降的一種最簡單的除塵裝置。含塵氣流通過橫斷面比管道大得多沉降室時,流速大大降低,使塵粒按其終末沉降速度緩慢落至沉降室底部。
    (二)旋風除塵器
    旋風除塵器(簡稱旋風器)是使含塵氣流作旋轉運動,借助離心力作用將塵粒從氣流中分離捕集下來的裝置。旋風器與其它除塵器相比,具有結構簡單、造價便宜、維護管理方便以及適用面寬的特點。旋風器適用于工業爐
    窯煙氣和工廠通風的預除塵;工業氣力輸送系統氣固兩相分離與物料氣力烘干回收。
    旋風器亦可以作為高濃度除塵系統的預除塵器,與其它類型的高效除塵器合用。旋風器具有可以適用于高溫高壓含塵氣體除塵的特點。
    旋風器的類型有切流反轉式、軸流反轉式、直流式等。工廠通風除塵使用的主要是切流反轉式旋風器。

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