除塵器的六大類型與原理介紹

    除塵器是把粉塵從煙氣中分離出來的設(shè)備叫除塵器或除塵設(shè)備。除塵器的性能用可處理的氣體量、氣體通過除塵器時(shí)的阻力損失和除塵效率來表達(dá)。近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，冶金煉鋼電爐和以原煤為燃料的鍋爐增加很多，這些爐窯排放的大氣污染物對(duì)周圍環(huán)境造成很大危害，然而減少或降低爐窯排放污染物的主要途徑是與爐窯相配套的各類消煙除塵器，所以除塵器的性能和效率是決定一臺(tái)爐窯對(duì)周圍環(huán)境造成危害程度的關(guān)鍵所在。
除塵設(shè)備分為六種類型：
(1)重力與慣性除塵裝置：重力沉降室、檔板式除塵器。
        重力除塵器的工作原理是：含塵氣體通過管道的擴(kuò)大部分(重力沉降室)，流速大大降低，較大塵粒即在重力作用下沉降下來。為避免氣流旋渦將已沉降塵粒帶起，常在沉降室加擋板。通過沉降室的氣流速度不得大于3米/秒，壓力損失一般為10～20毫米水柱，能捕集粒徑大于50微米的塵粒。重力除塵器有干式和濕式之分，干式除塵效率為40～60%，濕式除塵效率為60～80%。重力除塵器適用于含塵氣體預(yù)凈化。為提高除塵效率，可降低沉降室高度或設(shè)置多層沉降室。
        慣性力除塵器的工作原理是：含塵氣流沖擊在擋板或?yàn)V層上，氣流急轉(zhuǎn)，塵粒即在慣性力作用下與氣流分離。有碰撞型和回轉(zhuǎn)型兩類其中1和2為碰撞型，3和4為回轉(zhuǎn)型，4也稱百葉窗型)。慣性力除塵器適用于捕集粒徑10微米以上的塵粒，因易堵塞，對(duì)粘結(jié)性和纖維性粉塵不適用，其壓力損失因結(jié)構(gòu)而異，一般為30～70毫米水柱。除塵效率為50～70%。
(2)離心除塵裝置：?jiǎn)瓮残L(fēng)除塵器，多筒旋風(fēng)除塵器。
        旋風(fēng)除塵器的工作原理：它是利用氣流在旋渦運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的離心力以清除氣流中塵粒的設(shè)備。zui常用的是旋風(fēng)除塵器。旋風(fēng)除塵器工作時(shí)氣流從上部沿切線方向進(jìn)入除塵器，在其中作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，塵粒在離心力的作用下被拋向除塵器圓筒部分的內(nèi)壁上降落到集塵室。離心力除塵器于1885年開始使用，已發(fā)展成多種型式，如氣流軸向引入，灰塵出口軸向配置或周邊配置。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，沒有運(yùn)動(dòng)部件，壓力損失一般為40～150毫米水柱，適用于去除大于5微米的塵粒。保護(hù)膜除塵效率約70～90%。
        多管式旋風(fēng)除塵器(簡(jiǎn)稱多管除塵器)是由若干個(gè)單管旋風(fēng)塑燒板組合起來的。可將若干個(gè)直徑較小的旋風(fēng)除塵器并聯(lián)起來，也可將旋風(fēng)除塵器串聯(lián)起來，前級(jí)用直徑較大的旋風(fēng)除塵器，后級(jí)用直徑小的。并聯(lián)多管除塵器可制成立式、臥式和傾斜式等多種結(jié)構(gòu)。中國(guó)定型生產(chǎn)的多管除塵器，筒體直徑有150和250毫米兩種，有9管、12管和16管等規(guī)格。多管除塵器可去除粒徑為3微米以上的塵粒，壓力損失為50～200毫米水柱，除塵效率為85～95%。
(3)濕式除塵裝置：噴淋式除塵器，沖激式除塵器，水膜除塵器，泡沫除塵器，斜柵式除塵器，文丘里除塵器。以水膜除塵器為例介紹一種濕式除塵器
        水膜除塵器：利用含塵氣體沖擊除塵器內(nèi)壁或其他特殊構(gòu)件上用某種方法造成的水膜，使粉塵被水膜捕獲，氣體得到凈化，這類凈化設(shè)備叫做水膜除塵器。包括沖擊水膜、惰性(百葉)水膜和離心水膜除塵器等多種。
        工作原理：含塵氣體由簡(jiǎn)體下部順切向引入，旋轉(zhuǎn)上升，塵粒受離心力作用而被分離，拋向筒體內(nèi)壁，被簡(jiǎn)體內(nèi)壁流動(dòng)的水膜層所吸附，隨水流到底部錐體，經(jīng)排塵口卸出。水膜層的形成是由布置在筒體的上部幾個(gè)噴嘴、將水順切向噴至器壁。這樣，在簡(jiǎn)體內(nèi)壁始終覆蓋一層旋轉(zhuǎn)向下流動(dòng)的很薄水膜，達(dá)到提高除塵效果的目的。這種濕式除塵器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，金屬耗量小，耗水量小。其缺點(diǎn)是高度較大，布置困難，并且在實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)有帶水現(xiàn)象。
(4)過濾層除塵器：袋式除塵器，顆粒層除塵器，多孔材料除塵器，紙質(zhì)過濾器，纖維填充過濾器。
        袋式除塵器屬于過濾除塵器。它是含塵氣流通過過濾材料，將粉塵分離、捕集的裝置。一般有機(jī)械振打式除塵器，電振動(dòng)式除塵器，分室反吹式除塵器，噴嘴反吹式除塵器，振動(dòng)式除塵器，脈沖噴吹式除塵器等幾種類型。
布袋除塵技術(shù)工作原理：
        1.重力沉降作用——含塵氣體進(jìn)入布袋除塵器時(shí)，顆粒大、比重大的粉塵，在重力作用下沉降下來，這和沉降室的作用*相同。
        2.篩濾作用——當(dāng)粉塵的顆粒直徑較濾料的纖維間的空隙或?yàn)V料上粉塵間的間隙大時(shí)，粉塵在氣流通過時(shí)即被阻留下來，此即稱為篩濾作用。當(dāng)濾料上積存粉塵增多時(shí)，這種作用就比較顯著起來。
        3.慣性力作用——氣流通過濾料時(shí)，可繞纖維而過，而較大的粉塵顆粒zai慣性力的作用下，仍按原方向運(yùn)動(dòng)，遂與濾料相撞而被捕獲。
        4.熱運(yùn)動(dòng)作用——質(zhì)輕體小的粉塵(1微米以下)，隨氣流運(yùn)動(dòng)，非常接近于氣流流線，能繞過纖維。但它們?cè)谑艿阶鳠徇\(yùn)動(dòng)(即布朗運(yùn)動(dòng))的氣體分子的碰撞之后，便改變?cè)瓉淼倪\(yùn)動(dòng)方向，這就增加了粉塵與纖維的接觸機(jī)會(huì)，使粉塵能夠被捕獲。當(dāng)濾料纖維直徑越細(xì)，空隙率越小、其捕獲率就越高，所以越有利于除塵。袋式除塵器很久以前就已廣泛應(yīng)用于各個(gè)工業(yè)部門中，用以捕集非粘結(jié)非纖維性的工業(yè)粉塵和揮發(fā)物，捕獲粉塵微粒可達(dá)0.1微米。但是，當(dāng)用它處理含有水蒸汽的氣體時(shí)，應(yīng)避免出現(xiàn)結(jié)露問題。袋式除塵器具有很高的凈化效率，就是捕集細(xì)微的粉塵效率也可達(dá)99%以上，而且其效率比高。
(5)靜電除塵裝置：板式靜電除塵器，管式靜電除塵器，濕式靜電除塵器。
        靜電除塵器的工作原理：含有粉塵顆粒的氣體，在接有高壓直流電源的陰極線(又稱電暈極)和接地的陽極板之間所形成的高壓電場(chǎng)通過時(shí)，由于陰極發(fā)生電暈放電、氣體被電離，此時(shí)，帶負(fù)電的氣體離子，在電場(chǎng)力的作用下，向陽板運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)中與粉塵顆粒相碰，則使塵粒荷以負(fù)電，荷電后的塵粒在電場(chǎng)力的作用下，亦向陽極運(yùn)動(dòng)，到達(dá)陽極后，放出所帶的電子，塵粒則沉積于陽極板上，而得到凈化的氣體排出防塵器外。
(6)組合式除塵器：為提高除塵效率，往往“在前級(jí)設(shè)粗顆粒除塵裝置，反級(jí)設(shè)細(xì)顆粒除塵裝置”的串聯(lián)組合式除塵裝置。
        此外，隨著大氣污染控制法規(guī)日趨嚴(yán)格，在煙氣除塵裝置中有時(shí)增加煙氣脫硫功能，派生為煙氣除塵脫硫裝置。