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慣性除塵器技術剖析

1、慣性除塵器的結構形式
  在慣性除塵器内,主要是使氣流急速轉向或沖擊在擋闆上再急速轉向,其中顆粒由于慣性教應,其運動軌迹就與氣流軌迹不一樣,從而使兩者獲得分離。氣流速度高,這種慣性效應就大,所以這類除塵器的體積可以大大減少,占地面積也小,對細顆粒的分離效率也大為提高,可捕集到 10μm 的顆粒。慣性除塵器的阻力在600~1200Pa之間,根據構造和工作原理,慣性除塵器分為兩種形式,即碰撞式和回流式。
  (1) 碰撞式除塵器結構形式
   碰撞式陳塵器的結構形式如圖所示,這種除塵器的特點是用一個或幾個擋闆阻擋氣流的前進,使氣流中的塵粒分離出來。該形式除塵器阻力較低,效率不高。

  (2) 回流式除塵器結構形式 該除塵器特點是把進氣流用擋闆分割為小股氣流。為使任意一股氣流都有同樣的較小回轉半徑及較大回轉角,可以采用各種擋闆結構,最典型的便如圖所示的百葉擋闆。

  百葉擋闆能提高氣流急劇轉折前的速度,可以有效地提高分離效率;但速度過高,會引起已捕集顆粒的二次飛揚。所以一般都選用 12~15m/s 左右。
2、百葉窗式除塵器的計算
   ① 排氣級數φ抽吸塵氣量占總處理氣量百分數,通常采用10%~20% 這樣可以減輕磨損,提高效率。
  ②攔灰栅阻力△P一般可采用100~200Pa。為防止塵粒在進氣室沉積,△P值不應小于最小允許值,攔灰栅位于水平管道時取200Pa;攔灰栅位于垂直煙道時取100Pa。
  ③攔灰栅進氣室的橫截面積a按下式計算:
式中 α——進氣室橫截面積,m;
   A——攔灰栅葉闆長度,m;
   B——進氣口寬度,m;
   Q——處理氣量,m3/h;
    t ——煙氣溫度,℃;
  △P——攔灰栅煙氣阻力,Pa。
  攔灰栅的氣體進口寬度 B 與葉闆數量 n (指欄灰栅的一側)之間,存在下列關系:
   當φ=10%時      B=18n
   當φ=20%時       B=19n
  為了防止吸塵縫内進人大塊灰渣引起堵塞或因而減小吸出的煙氣量,以緻降低除塵效果,應在攔灰栅前裝設網格或采取其它措施來盡可能保證除塵器正常工作。吸塵縫寬度 b 可按下列關系式求得:
  中間吸塵縫 [見圖(a)]
   φ=10%時,b=0.05B
   φ=20%時,b=0.1B
  兩側吸塵縫 [見圖(b)]
   φ=10%時,b=0.025B
   φ=20%時,b=0.05
  根據吸塵縫寬度在構造上和運行上的要求,攔灰栅允許的最少葉闆數應限定為:
  中間吸塵縫
   φ=10%時,nmin=12
   φ=20%時,nmin=11
  兩側吸塵縫 [見圖(b)]
   φ=10%時,nmin=44
   φ=20%時,nmin=22

  對于所有型式的攔灰栅,其允許的葉闆數最多為75。在此情況下,煙氣進氣口寬度 B=1350 (1425)mm。對于大容量的除塵器,當計算所得的 B>1350 (1425)mm 時,必須并列裝置幾個攔灰栅。
  ④ 裝置在吸塵縫後的擴散器的出口截面的寬度b1,及其長度ι,可按下式确定
式中 b——吸塵縫的寬度,m;
    k’ k“ ——系數,見表
△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:當 △P=147 Pa時,不需要裝設擴散器。
  ⑤ 将煙氣從擴散器引至抽吸旋風子(抽吸除塵器) 的引進管道的截面積a1可按下式确定:
  當φ=10%時
  當φ=20%時

式中 a ’——接到一條引進管道的進氣室的截面積,m2;對于中間吸塵縫a ‘=a/m;對于兩側吸塵縫a ‘=a/2m,其中,m為與一個吸塵縫相連的引進煙道的數目。
  ⑥ 從旋風子(抽吸除塵器) 到主管道的引出風道的截面積 a2為 a2≥2a1
   ⑦旋風直徑D。抽吸旋風子直徑可由下列各式求得:
  當φ=10%時
     當φ=20%時

式中 △Pa 旋風子的計算阻力,一般為100~250Pa。
3、百葉窗式除塵器的設計和選用
  ① 百葉窗式除塵器的欄塵栅宜用 20mm×20mm 的方變圓截面形狀的耐磨鋼材制作。
  ② 在攔塵栅前管道彎頭中間裝置導流葉片,以使氣體速度和含塵濃度在攔塵栅前的管道截面中保護均勻。
  ③ 旋風子通常應直接放在吸塵縫的附近。
  ④ 在設計時應考慮到旋風子不能用于積存捕集到的粉塵,而要将捕集到的粉塵連續地排出旋風子。應在原灰塵出處設置性能良好的卸灰裝置。
  ⑤ 百葉窗式除塵器可安裝在垂直、水平或傾斜的管道中。
  ⑥ 慣性除塵器的氣流速度愈高,氣流方向轉變角度愈大,慣性除塵器用于淨化密度和粒徑較大的金屬或礦物性粉塵具有較高除塵效率。對黏結性和纖維性粉塵,則因易堵塞而不宜采用。
4、慣性除塵器的性能
  慣性除塵器定型設計不多,可供選擇的餘地不大,下面介紹實際應用較多的兩種型式。
  (1) CDQ型慣性除塵器 CDQ型慣性除塵器屬于百葉窗式除塵器,除塵器與灰鬥的連接要求十分嚴密。不漏氣,否則會影響除塵效率。
   (2) ADM型慣性除塵器 該除塵器是由一個圓柱筒及排塵裝置組成的,圓柱筒内部含有一簇依據空氣動力學原理設計的錐形環,其直徑比前一個錐環的直徑略小,排列成錐體。
  當含有粉塵的氣流從除塵器的入口端沿軸線方向流動時,由于錐環内外存在睢差,氣體從兩錐之問流向外圓筒中,而塵粒在空氣動力的作用下向裡朝錐環的中心流動,并經過排塵裝置流向收料器,淨化後的氣體則從圓筒尾端排出。
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