(精品)第六章过滤式除尘器.ppt

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1、 第六章第六章 除尘装置除尘装置-过滤式除尘器过滤式除尘器一、袋式除尘器的原理一、袋式除尘器的原理n二、袋式除尘器的压力损失二、袋式除尘器的压力损失n三、袋式除尘器的滤料三、袋式除尘器的滤料n四、袋式除尘器的清灰四、袋式除尘器的清灰n五、袋式除尘器的选择、设计和应用五、袋式除尘器的选择、设计和应用n六、颗粒层除尘器六、颗粒层除尘器n教学要求：教学要求：n1、袋式除尘器的除尘原理、袋式除尘器的除尘原理n2、袋式除尘器的滤料结构及选型、袋式除尘器的滤料结构及选型n教学重点：教学重点：n理解袋式除尘器的除尘原理理解袋式除尘器的除尘原理n教学重点教学重点:n袋式除尘器的选型与设计袋式除尘器的选型与设计

2、1n使含尘气流通过过滤材料将粉尘分离捕集的装置使含尘气流通过过滤材料将粉尘分离捕集的装置空气过滤器空气过滤器滤纸或玻璃纤维滤纸或玻璃纤维颗粒层除尘器颗粒层除尘器砂、砾、焦炭等颗粒砂、砾、焦炭等颗粒物物袋式除尘器袋式除尘器纤维织物纤维织物23 一、袋式除尘器的工作原理袋式除尘器的工作原理n采用纤维织物作滤料的袋式除尘器（主要讨论），在工业尾气的除尘方面应用较广 n除尘效率一般可达99%以上n效率高，性能稳定可靠、操作简单，因而获得越来越广泛的应用4 一一、袋式除尘器的工作原理袋式除尘器的工作原理n含尘气流从下部进入圆筒形滤袋，在通过滤料的孔隙时，粉含尘气流从下部进入圆筒形滤袋，在通过滤料的孔隙时

3、，粉尘被捕集于滤料上。尘被捕集于滤料上。1、袋式除尘器的工作过程、袋式除尘器的工作过程5进气进气过过 滤滤排气排气清灰清灰含尘气体含尘气体干净气体干净气体除尘与过滤原理除尘与过滤原理如果除尘器滤袋两侧压力损失过大，会引起下列问题：如果除尘器滤袋两侧压力损失过大，会引起下列问题：1）粉尘通过率上升）粉尘通过率上升 2）处理风量下降（系统阻力增加）处理风量下降（系统阻力增加）3）滤袋使用寿命下降）滤袋使用寿命下降除尘器的主要除尘机理：除尘器的主要除尘机理：截留、惯性碰撞截留、惯性碰撞与与扩散、筛分扩散、筛分大颗粒大颗粒-截留；小颗粒截留；小颗粒-惯性碰撞和扩散、筛分惯性碰撞和扩散、筛分6一、袋式除

4、尘器的工作原理袋式除尘器的工作原理截留、惯性碰撞气流流线粒子靶拦截惯性碰惯性碰撞7一、袋式除尘器的工作原理袋式除尘器的工作原理n扩散、电沉积靶粒子气流流线电沉积扩散8一、袋式除尘器的工作原理袋式除尘器的工作原理筛分 气流流线粒子筛分已收集粒子9 一一、袋式除尘器的工作原理袋式除尘器的工作原理n新鲜滤料的除尘效率较低新鲜滤料的除尘效率较低n粉尘初层形成后，成为袋式除尘器粉尘初层形成后，成为袋式除尘器的主要过滤层的主要过滤层，提高了除尘效率，提高了除尘效率n滤袋的作用：滤袋的作用：n 1 1）形成粉尘初层）形成粉尘初层n 2 2）支撑粉尘初层）支撑粉尘初层n当压力过大时，及时清灰，但当压力过大时，

5、及时清灰，但不应破坏粉尘初层不应破坏粉尘初层含尘气体粉尘层清洁气体中间层流线厚度名词解释名词解释-预喷涂技术预喷涂技术10 一、袋式除尘器的工作原理袋式除尘器的分级效率曲线 11 袋式除尘器除尘效率的影响因素粉尘负荷 m过滤速度q烟气实际体积流量与滤布面积之比，也称气布比工程上也用比负荷影响滤尘效率的机制：直通、渗透、针孔反之除尘器体积实际中滤布0.51.2m/min毡15m/min过滤速度的选取与粉尘性质、滤料种类、清灰方式过滤速度的选取与粉尘性质、滤料种类、清灰方式和运行方式有关和运行方式有关12 袋式除尘器的除尘效率袋式除尘器的除尘效率n丹尼斯丹尼斯（Dennis）和克莱姆和克莱姆（Kl

6、emm）提出了一系列方提出了一系列方程，以预测袋式除尘器的粉尘出口浓度和穿透率程，以预测袋式除尘器的粉尘出口浓度和穿透率 13 二二、袋式除尘器的压力损失袋式除尘器的压力损失 n压力损失：重要的技术经济指标，不仅决定着能量消耗，压力损失：重要的技术经济指标，不仅决定着能量消耗，而且决定着除尘效率和清灰间隔时间等而且决定着除尘效率和清灰间隔时间等 外壳压损一般取外壳压损一般取300500Pa14 二、袋式除尘器的压力损失n渗透率K是沉积粉尘层性质，如孔隙率、比表面积、孔隙大小分布和粉尘粒径分布等的函数n对于给定的滤料和操作条件，滤料的压力损失 基本上是一个常数n通过袋式除尘器的压力损失主要由 决

7、定nP主要由颗粒层渗透率K和厚度XP决定15 二、袋式除尘器的压力损失n在时间t内，沉积在滤袋上的粉尘质量m可以表示为n因此n粉尘层的压力损失n令 ，定义为颗粒层的比阻力系数，因此16 二二、袋式除尘器的压力损失袋式除尘器的压力损失对于给定的烟气特征和粉尘层渗透率，对于给定的烟气特征和粉尘层渗透率，与粉尘浓度与粉尘浓度C和和过滤时间过滤时间t成线性关系，而与过滤速度的平方成正比成线性关系，而与过滤速度的平方成正比17 工业性粉尘的比阻力系数工业性粉尘的比阻力系数18n过滤阻力与粉尘负荷过滤阻力与粉尘负荷 滤袋有效残余阻力系数滤袋有效残余阻力系数SE，由实验测定：，由实验测定：近似地：近似地：S

8、E=350(Nmin/m3),清灰后滤袋仍残余部分难以清清灰后滤袋仍残余部分难以清除的粉尘，此时，滤袋的阻力可称为滤袋的残余阻力损失（当残除的粉尘，此时，滤袋的阻力可称为滤袋的残余阻力损失（当残余阻力余阻力=设计工作阻力时）滤袋失效。设计工作阻力时）滤袋失效。19 三三、袋式除尘器的滤料袋式除尘器的滤料n1.1.对滤料的要求对滤料的要求q容尘量大、吸湿性小、效率高、阻力低容尘量大、吸湿性小、效率高、阻力低q使用寿命长，耐温、耐磨、耐腐蚀、机械强度使用寿命长，耐温、耐磨、耐腐蚀、机械强度q表面光滑的滤料容尘量小，清灰方便，适用于含尘浓表面光滑的滤料容尘量小，清灰方便，适用于含尘浓度低、粘性大的粉

9、尘，采用的过滤速度不宜过高度低、粘性大的粉尘，采用的过滤速度不宜过高q表面起毛（绒）的滤料容尘量大，粉尘能深入滤料内表面起毛（绒）的滤料容尘量大，粉尘能深入滤料内部，可以采用较高的过滤速度，但必须及时清灰部，可以采用较高的过滤速度，但必须及时清灰 烟气特性、粉尘特性、清灰方式和运行方式等烟气特性、粉尘特性、清灰方式和运行方式等20 三、袋式除尘器的滤料n2.2.滤料种类滤料种类 q按滤料材质分按滤料材质分n天然纤维天然纤维q棉毛织物，适于无腐蚀、棉毛织物，适于无腐蚀、350350360K360K以下气体以下气体n无机纤维无机纤维q主要指玻璃纤维，化学稳定性好，耐高温；质地脆主要指玻璃纤维，化学

10、稳定性好，耐高温；质地脆n合成纤维合成纤维q性能各异，满足不同需要，扩大除尘器的应用领域性能各异，满足不同需要，扩大除尘器的应用领域21 三、袋式除尘器的滤料n2.滤料种类 q按滤料结构分n滤布（编织物）n毛毡工艺简单；致密，除尘效率高；容尘量小，易于清灰工艺简单；致密，除尘效率高；容尘量小，易于清灰22 三、袋式除尘器的滤料滤料名称滤料名称直径直径/m耐温性能耐温性能/K吸水率吸水率/耐酸耐酸性性耐碱性耐碱性强度强度长期长期最高最高棉织物（植棉织物（植物短纤维）物短纤维）10203483583688很差很差稍好稍好1蚕丝（动物蚕丝（动物长纤维）长纤维）183533633731622羊毛（动物

11、羊毛（动物短纤维）短纤维）5153533633731015稍好稍好很差很差0.4尼龙尼龙3483583684.04.5稍好稍好好好2.5奥纶奥纶3984084236好好差差1.6涤纶（聚脂）涤纶（聚脂）4134336.5好好差差1.6玻璃纤维玻璃纤维（用硅酮树（用硅酮树脂处理）脂处理）585234.0好好差差1芳香族聚酰芳香族聚酰胺（诺梅克胺（诺梅克斯）斯）4935334.55.0差差好好2.5聚四氟乙烯聚四氟乙烯4935230很好很好很好很好2.523 四、袋式除尘器的清灰 n清灰是袋式除尘器运行中十分重要的一环，多清灰是袋式除尘器运行中十分重要的一环，多数袋式除尘器是按清灰方式命名和分类的

12、数袋式除尘器是按清灰方式命名和分类的n常用的清灰方式有三种常用的清灰方式有三种q机械振动式机械振动式q逆气流清灰（低压气体）逆气流清灰（低压气体）q脉冲喷吹清灰（高压气体）脉冲喷吹清灰（高压气体）24 四、袋式除尘器的清灰n1.机械振动清灰 q机械振动袋式除尘器的过滤风速一般取机械振动袋式除尘器的过滤风速一般取1.02.0m/min（但是一般不超（但是一般不超过过1m/min），压力损失为压力损失为8001200Pa25四、袋式除尘器的清灰n1.1.机械振动清灰机械振动清灰q此类型袋式除尘器的此类型袋式除尘器的优点是工作性能稳定，优点是工作性能稳定，清灰效果较好清灰效果较好q缺点是滤袋常受机械

13、缺点是滤袋常受机械力作用，损坏较快，力作用，损坏较快，滤袋检修与更换工作滤袋检修与更换工作量大量大清清洁洁气气体体出口出口灰斗灰斗滤袋滤袋清清洁洁气气体体一侧一侧含含尘尘气气体体入口入口固定孔板固定孔板典型机械振动式布袋除尘器典型机械振动式布袋除尘器26 四、袋式除尘器的清灰n2.逆气流清灰 q过滤风速一般为0.52.0m/min（但是一般不超过1m/min），压力损失控制范围10001500Pa。q这种清灰方式这种清灰方式的除尘器结构简的除尘器结构简单，清灰效果好，单，清灰效果好，滤袋磨损少，特滤袋磨损少，特别适用于粉尘粘别适用于粉尘粘性小，玻璃纤维性小，玻璃纤维滤袋的情况。滤袋的情况。27

14、 四、袋式除尘器的清灰n3.3.脉冲喷吹清灰脉冲喷吹清灰 q利用利用47atm的压缩空气反吹，的压缩空气反吹，压缩空气的脉冲产生冲击波，压缩空气的脉冲产生冲击波，使滤袋振动，粉尘层脱落使滤袋振动，粉尘层脱落q必须选择适当压力的压缩空气必须选择适当压力的压缩空气和适当的脉冲持续时间和适当的脉冲持续时间（通常（通常为为0.1一一0.2s）q每清灰一次，叫做一个脉冲，每清灰一次，叫做一个脉冲，全部滤袋完成一个清灰循环的全部滤袋完成一个清灰循环的时间称为脉冲周期，通常为时间称为脉冲周期，通常为60s28 四、袋式除尘器的清灰n3.脉冲喷吹清灰清洁气体清洁气体脉脉冲冲气气体体集集流箱流箱脉冲管脉冲管滤袋

15、滤袋含尘气体入口含尘气体入口隔膜阀隔膜阀管板管板进气栅板进气栅板支撑框支撑框典型脉冲喷灰式布袋除尘器典型脉冲喷灰式布袋除尘器压缩空气动力：压缩空气动力：低压脉冲低压脉冲 0.15-0.4MPa高压脉冲高压脉冲 0.4-0.7MPa29 四、袋式除尘器的清灰n脉冲喷吹清灰 q脉冲喷吹耗用压缩空气量n脉冲喷吹清灰实现了全自动清灰，净化效率达99；过滤负荷较高，滤袋磨损轻，运行安全可靠303132圆袋型框架（外滤式）扁袋型框架（外滤式）信封型框架圆袋弹簧型框架（外滤式）33圆袋型（外滤式）信封型滤袋拷贝扁袋型滤袋圆袋型（内滤式）34除尘器滤筒骨架接头滤袋座文氏管35五、袋式除尘器的选择、设计和应用n

16、设计流程q选择过滤介质：与温度和气体与粉尘的其他性质相适应q选择清灰方式：与滤布相适应q计算气布比q计算穿透率q计算需要的过滤面积和袋室数目q提出风机和管道的技术要求q经济核算36五五、袋式除尘器的选择、设计和应用袋式除尘器的选择、设计和应用 n1.1.选择与设计选择与设计（1 1）选定除尘器型式、滤料及清灰方式）选定除尘器型式、滤料及清灰方式n根据对除尘效率的要求、厂房面积、投资和设备定货根据对除尘效率的要求、厂房面积、投资和设备定货的情况等，选定除尘器类型的情况等，选定除尘器类型n根据含尘气体特性，选择合适的滤料根据含尘气体特性，选择合适的滤料n根据除尘器型式、滤料种类、气体含尘浓度、允许

17、的根据除尘器型式、滤料种类、气体含尘浓度、允许的压力损失等便可初步确定清灰方式压力损失等便可初步确定清灰方式37五五、袋式除尘器的选择、设计和应用袋式除尘器的选择、设计和应用n1.选择与设计q清灰方式应用应用气布比气布比主要清灰方式主要清灰方式主要滤布种类主要滤布种类粉尘粉尘粒径粒径密度密度谷物加工谷物加工1214RAF大大低低石灰石（采石场）石灰石（采石场）68PJF大大中中氧化铅氧化铅1.52SW小小高高煤飞灰（采暖锅炉）煤飞灰（采暖锅炉）23RAW小小中中煤飞灰（工业锅炉）煤飞灰（工业锅炉）45PJW/F中中中中水泥（窑炉）水泥（窑炉）23RAW中中中中注：注：RARA空气反吹；空气反吹

18、；PJPJ脉冲喷吹；脉冲喷吹；S S振打清灰；振打清灰；F F毡制；毡制；W W纺织纺织38五五、袋式除尘器的选择、设计和应用袋式除尘器的选择、设计和应用n选择与设计q滤料的比较滤料滤料相对费用相对费用/US$温度温度/聚酯聚酯6275诺梅克斯诺梅克斯14400特氟隆特氟隆45450玻璃纤维布玻璃纤维布25500Hugglas30500*除玻璃纤维布除玻璃纤维布(G/C=2:1)外外,假定假定G/C=5:139五五、袋式除尘器的选择、设计和应用袋式除尘器的选择、设计和应用n1.选择与设计q气布比对穿透率的影响某工业锅炉除尘器气布比与穿透率的关系某工业锅炉除尘器气布比与穿透率的关系某小型民用锅炉

19、除尘器气布比与穿透率的关系某小型民用锅炉除尘器气布比与穿透率的关系40五五、袋式除尘器的选择、设计和应用袋式除尘器的选择、设计和应用n1.选择与设计（2）计算过滤面积一般情况下的过滤气速归纳如下n简易清灰:vF=0.200.75m/minn机械振动清灰:vF=1.02.0m/minn逆气流反吹清灰:vF=0.52.0m/minn脉冲喷吹清灰:vF=2.04.0m/min41五五、袋式除尘器的选择、设计和应用袋式除尘器的选择、设计和应用n选择与设计（3）除尘器设计确定滤袋尺寸:直径d（120-300mm）和高度l（3-12m）计算每条滤袋面积:a=dl计算滤袋条数:n=A/a在滤袋条数多时，根据

20、清灰方式及运行条件将滤袋分成若干组，每组内相邻两滤袋之间的净距一般取5070mm42五、袋式除尘器的选择、设计和应用n2.应用q袋式除尘器作为一种高效除尘器，广泛用于各种工业部门的尾气除尘q比电除尘器结构简单、投资省、运行稳定，可以回收高比电阻粉尘q与文丘里洗涤器相此，动力消耗小，回收的干粉尘便于综合利用q对于微细的干燥粉尘，采用袋式除尘器捕集是适宜 43五五、袋式除尘器的选择、设计和应用袋式除尘器的选择、设计和应用袋式除尘器和静电除尘器对细粒子的捕集性能比较44 六、袋式除尘器的测定 n测定除尘器的性能q穿透性q压力损失：U型管压力计n测量位置：系统的总压降（为风机技术条件所需要）n法兰盘连

21、接袋滤器的压降n滤袋两侧的压降q滤袋出现孔洞时的检验n对滤袋或小块过滤介质进行测试q透气性q耐腐蚀性q抗张试验等45 七、袋式除尘器的运行 n最佳操作最佳费用，即长期的最低费用 建设投资费用建设投资费用运行费用运行费用项目项目投资比例投资比例/%项目项目所占比例所占比例/%袋滤室袋滤室33.6电力电力15.6管道管道27.3劳务劳务39.0基建和安装基建和安装11.8厂内杂项开支厂内杂项开支32.5风机和马达风机和马达10.5滤布滤布13.0处理设备处理设备4.2设计设计4.2试车试车4.2测试仪表测试仪表2.1运输费运输费2.146 七、袋式除尘器的运行n费用与清灰频率之间的关系47 八、颗

22、粒层除尘器n颗粒层除尘器是以砂粒颗粒层除尘器是以砂粒(或其他颗粒或其他颗粒)为过滤介质来分为过滤介质来分离烟气中粉尘的设备。过滤介质的粒径为离烟气中粉尘的设备。过滤介质的粒径为25mm。过滤层可以是固定的，也可以是活动的，但不管哪一过滤层可以是固定的，也可以是活动的，但不管哪一种，过滤层必须厚薄均匀，否则将严重影响除尘效率。种，过滤层必须厚薄均匀，否则将严重影响除尘效率。烟气通过过滤层的速度为烟气通过过滤层的速度为012ms。粉尘愈细，。粉尘愈细，过滤速度应愈低。颗粒层除尘器的设备阻力为过滤速度应愈低。颗粒层除尘器的设备阻力为7841274Pa。运行正常，除尘效率可达。运行正常，除尘效率可达9

23、9。它属于效。它属于效率较高的除尘设备之一。率较高的除尘设备之一。指利用颗粒状物料指利用颗粒状物料(如硅石、砾石等如硅石、砾石等)组成的颗粒层组成的颗粒层(即过滤层即过滤层)作为滤料来净化含尘气体的设备。它的作为滤料来净化含尘气体的设备。它的除尘机理与袋式除尘器相似，当含尘气体通过颗粒层除尘机理与袋式除尘器相似，当含尘气体通过颗粒层时，由于碰撞、筛滤、扩散等作用，使粉尘沉积于颗时，由于碰撞、筛滤、扩散等作用，使粉尘沉积于颗粒层内。随着粉层不断积聚，对微细粉尘的捕集效果粒层内。随着粉层不断积聚，对微细粉尘的捕集效果也越来越好，但颗粒层的阻力损失也越来越大。也越来越好，但颗粒层的阻力损失也越来越大。48 八、颗粒层除尘器 n颗粒层除尘器是利用颗粒状物料颗粒层除尘器是利用颗粒状物料（如硅石、砾石、焦炭等）作（如硅石、砾石、焦炭等）作填料层的一种内部过滤式除尘装置填料层的一种内部过滤式除尘装置n颗粒层除尘器的除尘机理与袋式除尘器类似，主要靠惯性碰撞、颗粒层除尘器的除尘机理与袋式除尘器类似，主要靠惯性碰撞、截留及扩散作用等截留及扩散作用等49