除尘器的设计

hnlyzd119

各位大哥大姐，我是一个新手，我对除尘器设计这一块很感兴趣，但是我不懂，还望各位高手赐教，我就是想问问设计时牵涉到的基本的公式，还有思路。
谢谢各位了

小虫宝宝

先看看大气污染控制工程和相关的手册再说，这个不是三言两语能说清楚的

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huke08

看看除尘器设计手册.

xsfh11

第一 先说明白你要设计什么除尘器 布袋的?旋风的? 湿式的?还是 电的?  
    第二 如果这个确定了之后 或者不确定的话 建议先学习 烟气有关内容,1.烟气的理化性质 工况的确定:风量 温度 密度 烟气组成 比例 含水率  粉尘性质 等 这些在具体情况不同的时候会产生不同的状态 同时也影响着所需要的除尘器的类型选择.
  当确定除尘器选型之后 就可以根据这个进行相关资料的查找和计算 设计 包括运行上的各种情况的全面了解方向~~~~呵呵 内容好多的
     你就这么一说 得到答案的可能当然很小了
             本人做布袋除尘~~~~~

lzg1217

最好找本书看看或是找个老师

猪头乱飞

给[s:152]几本书看看

碧水蓝天明

这是我们吃饭的家伙,很难讲!

chinaxiexie

黎在时、刘后启、林宏的书都讲的很好，关键还是得有机会实战，电除尘器是经验的积累

eblisc

去个除尘器公司应聘吧，呵呵

cxlcxl

搞几年除尘器，就啥也知道了，从设备入手。工艺比较简单，知道一点通风除尘的专业知识就行了。经验数据很重要。原理很重要。多接项目就是了。

bao

除尘器的设计与选型是除尘工程设计中的重要环节之一。除尘器的选型包括除尘器类型容量大小选择及针对工程具体要求的选择等。选取除尘器类型包括机械除尘器，袋式除尘器，电除尘器，湿式除尘器，空气过滤器等。
3.1 除尘器工作原理和性能
除尘器的工作原理都是以作用力为理论基础。根据力的性质不同，设计出不同的除尘器。除尘工程中常用的除尘器分为四大类，这些除尘器都是依靠各种作用力从气体中分离和过滤粉尘粒子的。
3.1.1 机械除尘器的工作原理
机械除尘器有重力沉降室，惯性除尘器和旋风除尘器三个类别。它们的主要特点是结构简单、易于制造、价格低廉、便于维护等，因而广泛的用于工业生产中。但一般来说，这类除尘器对大粒径的颗粒物具有较高的分离效率，而对于小粒径颗粒物的捕获率相对较低.因而这类除尘器常用在去除大颗粒粉尘及除尘效率要求不高的场合下使用，有时也作为多级收尘系统的前置预收尘器。
重力沉降室工作利用的是重力，在重力作用下含尘气体中的粉尘在沉降室被分离出来。惯性除尘器分离粉尘利用的是惯性力。惯性力是反映物质自身运动状态的力，受到外力时物质改变运动状态。在相同的作用力下惯性小的物体比惯性大的物体容易改变运动状态，即得到的加速度比较大，这对惯性小的粉尘是有利的。旋风除尘器利用的是离心力。所谓离心力是指做圆周运动的物体对施于它的向心分离力。它是依据在旋转体的反作用力，利用离心力分离非均相系统的分离过程通称为离心分离。它是依据在旋转过程中质量大、旋转速度快的物质获得的离心力也大的原理进行工作的。
下面介绍具有代表性的机械除尘器—旋风除尘器的工作原理旋风除尘器的基本结构一般由进气口、筒体、锥体、排气管及集尘箱等组成。根据含尘气流人口方式的不同，又可分为切流反转式及轴流式两种。
图3～1为切流反转式旋风除尘器中含尘气流的运动轨迹。流体从进气管进入旋风筒后，由直线运动变为旋转运动，并在流体压力及筒体内壁形状影响下螺旋下行，朝锥体运动。含尘气体在旋转过程中产生离心力，使重度大于气体的粉尘颗粒克服气流阻力移向边壁。颗粒一旦与器壁接触，便失去惯性力而在重力及旋转流体的带动下贴壁面向下滑落，最后从锥底排灰管排出旋风筒。旋转下降的气流到达锥体端部附近某一位置后，以同样的旋转方向在除尘器中由下折返向上，在下行气流内侧螺旋上行，最终连同一些未被分离的细小颗粒一同排出排气管。流体在旋风筒内的流线类似双螺旋线，通常将外侧螺旋下行的气流称为外旋流，将内侧螺旋上行的气流称为内旋流。
3.1.2 静电除尘器工作原理
静电除尘器分离粉尘靠的是静电力即库仑力。除尘过程分为四个阶段。
A气体电离
在电晕极与集尘极之间施加直流高电压(40～70kV)，使放电极发生电晕放电，气体电离生成大量的自由电子和正离子。
B粒子荷电
一般电晕极为负极，此时，正离子被电晕极吸引失去电荷，自由电子和随即形成的负离子受电场力的驱使向集尘极移动，并充满到两极间的绝大部分空间。含尘气流通过电场空间时，自由电子、正离子与粉尘碰撞并附着其上，便实现了粒子荷电。

图3—2电除尘器的除尘过程示意图
1.电晕极；z.电子；3.离子；4.尘粒；5.集尘极；6.供电装置；7.电晕区
C粒子沉降
荷电粒子在电场力(库仑力)作用下，向异性电极方向移动，在电极上进行电性中和，粒子沉积在电极上。
D粒子清除
集尘极表面沉积的粒子和附着在放电极上的少量粒子，隔一定时间需用机械振打等方法将其清除，使之落入下部灰斗中，完成除尘过程。电除尘器的主要优点有：①除尘效率高，可达99%；②消耗能量小，压力损失一般为200～500Pa；③处理烟气量大，可处理500℃以下的高温高湿烟气；④能连续操作，自动化程度高。自20世纪应用于工业以来，电除尘器得到了很大的发展和广泛的应用。静电除尘器的主要缺点在于设备庞大，占地面积大，一次投资高，不易实现高比电阻和低比电阻粉尘的捕集。
3.1.3 湿式除尘器工作原理
湿式除尘器是利用液体去捕集气体中的颗粒物，达到净化的目的。较其它三类除尘器(机械除尘器、静电除尘器、过滤式除尘器)而言，湿式除尘器有它独特的优点：除尘效率高，甚至对亚微米级的粉尘都有较高的去除率；除尘结构简单，占地面积小，造价低，操作维护方便；能有效处理高温、高湿、易燃、易爆的含尘气体；能同时去除废气中的气态污染物。正因为如此，湿式除尘器在工程上广泛应用。当然，采用湿式除尘器时，必须解决好以下问题：需要有水处理系统，使除尘水闭路循环使用，防止二次污染；设备要防腐；不易净化纤维性粉尘，憎水性粉尘。
文丘里除尘器是一种高效湿式除尘器。它主要由渐缩管、喉管、渐扩管、脱水器四部分组成。废气进入渐缩管后，由于横截面面积不断减小，气流速度不断增大当达到喉管时，流速达到最大值，通常是渐缩管入口流速的5～12倍，如此高速运动的气流把从喉管附近喷射进来的水滴冲击成更小的雾滴，由于速度高，尘粒表面的气膜被冲破，尘粒被水润湿。同时，在喉管中由于动压急剧增大，静压减小，如同绝热膨胀一样，水滴迅速蒸发，因而气体中的水蒸气开始冷凝，细小的尘粒成为冷凝核。这样，烟气中的颗粒物不论粒径大小，其表面都会附着一层水膜，附着了水膜的尘粒与水滴或其它颗粒相互碰撞，成为更大的聚合体。随后它们在脱水器中被捕集下来。
3.1.4 袋式除尘器工作原理
袋式除尘器是利用多孔纤维材料制成的滤袋(简称布袋)将含尘气流中的粉尘捕集下来的一种干式高效除尘装置。由于其具有除尘效率高，尤其对微米及亚微米级粉尘颗粒具有较高的捕集效率，且不受粉尘比电阻的影响；运行稳定，对气体流量及含尘浓度适应性强；处理流量大，性能可靠等优点，因此广泛使用于工业含尘废气净化工程。但目前存在的主要问题是：普通滤料不耐高温，若采用特殊滤料，则成本过高；另外不适宜净化粘性及吸湿性强的含尘气体，否则气体温度低于露点温度时，会发生糊袋现象，使除尘器不能正常工作。
袋式除尘器捕集粉尘时，主要是靠粉尘通过滤袋时产生的筛分、碰撞、粘附、扩散、静电、重力等效应来捕集的。
A筛分效应
当粉尘粒径大于滤袋纤维间隙或粉尘层孔隙时，粉尘颗粒将被阻留在滤袋表面，该效应被称为筛分效应。清洁滤料的空隙一般要比粉尘颗粒大得多，只有在滤袋表面上沉积了一定厚度的粉尘层之后，筛分效应才会变得明显。
B碰撞效应
当含尘气流接近滤袋纤维时，空气将绕过纤维，而较大的颗粒则由于惯性作用偏离空气运动轨迹直接与纤维相撞而被捕集。且粉尘颗粒越大、气体流速越高，其碰撞效应也越强。
C粘附效应
含尘气体流经滤袋纤维时，部分靠近纤维的尘粒将会与纤维边缘相接触，并被纤维所钩挂、粘附而捕集。很明显，该效应与滤袋纤维及粉尘表面特性有关。
D扩散效应
当尘粒直径小于0.2um时，由于气体分子的相互碰撞而偏离气体流线作不规则的布朗运动，碰到滤袋纤维而被捕集。这种由于布朗运动引起扩散，使粉尘微粒与滤袋纤维接触、吸附的作用，称为扩散效应。粉尘颗粒越小，不规则运动越剧烈，粉尘与滤袋纤维接触的机会也越多。
E静电效应
滤料和尘粒往往会带有电荷，当滤料和尘粒所带电荷相反时，尘粒会吸附在滤袋上，提高除尘器的除尘效率。当滤料和尘粒所带电荷相同时，滤袋会排斥粉尘，使除尘效率降低。
F重力沉降
进入除尘器的含尘气流中，部分粒径与密度较大的颗粒会在重力作用下自然沉降。
需要说明的是，袋式除尘器在捕集分离过程中，上述分离效应一般并不同时发生作用，而是根据粉尘性质、滤袋材料、工作参数及运行阶段的不同，产生的分离效应的数量及重要性亦各不相同。
以筛分效应为例，清洁滤袋经纬编织线孔隙一般为20um～501m，开始工作时含尘气流中的粉尘微粒大部分都会轻易穿过，滤袋的筛分作用十分有限。此时对捕集粉尘起主要作用的是滤袋及粉尘的粘附、扩散及静电效应。随着滤袋上捕集粉尘数量的增加及孔隙的减小，开始阻止粉尘中的较大颗粒通过，筛分作用逐步增大，及至滤袋表面粉尘层形成之后，对微小颗粒也有较强的捕集能力，此时筛分效应对除尘器的分离效率起主导作用。
3.1.4.1 袋式除尘器的清灰方式选择及其对滤料选择的影响
清灰方式是决定袋式除尘器性能的一个重要因素，它与除尘效率、压力损失、过滤风速以及滤袋寿命均有关系。按清灰方式，袋式除尘器可分为3类：
(1)机械振动类利用手动、电动或气动的机械装置使滤袋产生振动而清灰。振动可以是垂直、水平、扭转或组合等方式：振动频率有高、中、低之分。清灰时必须停止过滤，有的还辅以反向气流，因而箱体多做成分室结构，顺次逐室清灰。机械振动方式的清灰作用不强，只能允许较低的过滤风速。目前使用越来越少。
(2)气流反吹类利用与过滤气流相反的气流，使滤袋形状变化，粉尘层受挠曲力和屈曲力的作用而脱落，是一种典型的气流反吹清灰方式。气流反吹清灰多采用分室工作制度。也有使部分滤袋逐次清灰而不取分室结构的形式。反向气流可由除尘器前后的压差产生，或由专设的反吹风机供给。某些反吹清灰装置设有产生脉动作用的机构，造成反向气流的脉冲作用，以增加清灰能力。反吹气流在整个滤袋的分布较为均匀，振动也不剧烈，对滤袋的损伤较小。其清灰能力属各种方式中最弱者。因而允许的过滤风速较低，设备压力损失较大。
(3)脉冲喷吹类将压缩空气在短暂的时间(不超过0.2s)内高速吹入滤袋，同时诱导数倍于喷射气流的空气。造成袋内较高的压力峰值和较高的压力上升速度，使袋壁获得很高得向外加速度，从而清落粉尘。喷吹时，虽然被清灰的滤袋不起作用，但因喷吹时间短，而且只有少部分滤袋清灰，因此可不取分室结构。也有采用停风喷吹方式，对滤袋逐箱进行清灰，箱体便需分隔，但通常只将净气室做成分室结构。脉冲喷吹方式的清灰能力最强，效果最好，可允许高的过滤风速，并保持低的压力损失，近年来发展迅速。
3.1.4.2 脉冲清灰袋式除尘器工作原理
脉冲清灰袋式除尘器是目前国际、国内应用最广泛的一种高效清灰袋式除尘器。除尘原理如下：
当含尘烟气由进风口进入灰斗后，一部分较粗的尘粒在这里由于惯性碰撞、自然沉降等原因落入灰斗，大部分尘粒随气流上升进入袋室，经滤袋过滤后，尘粒被阻留在滤袋外侧，净化的烟气由滤袋内部进入箱体，再由阀扳孔、出风口排入大气，达到除尘的目的。随着过滤过程的不断进行，滤袋外侧的积尘也逐渐增多，从而使除尘器的运行阻力也逐渐增高，当阻力增到预定值时，清灰控制器发出信号，首先控制提升阀将阀扳孔关闭，以切断过滤烟气流，停止过滤过程，然后电磁脉冲阀打开，以极短的时间(0.1～0.15s)向箱体内喷人压力为0.5～0.7MPa的压缩空气，压缩空气在箱体内迅速膨胀，涌入滤袋内部，使滤袋产生变形、振动，加上逆气流的作用，滤袋外部的粉尘便被清除下来掉人灰斗，清灰完毕后，提升阀再次打开，除尘器又进入过滤状态。
上述的过程仅是一个室的情况，实际上气箱脉冲袋式除尘器是由多个室组成的，各室分别按顺序进行，这就是分室离线清灰，其优点是清灰的室和正在过滤的室互不干扰，实现了长期连续作业，提高了清灰效果。
一个室从清灰开始到结束，称为一个清灰过程，清灰过程一般3～10s。从一个室的清灰结束，到第二个室的清灰开始，称为清灰间隔，清灰间隔的时间长短取决于烟气参数、选型的大小等，短则几十秒，长则几分钟甚至更长时间，清灰间隔又可分为集中清灰间隔和均匀清灰间隔二种，所谓集中清灰间隔是指从第一室清灰开始到最后一个室清灰结束，全部室进入过滤状态，直至下一次清灰开始；而均匀清灰间隔则是在最后一个室清灰结束后，仍以间隔相同的时间启动第一室的清灰。因此均匀清灰间隔的清灰过程是连续不断的。从第一室的清灰过程开始到下一次的清灰过程之间的间隔时间，称为清灰周期，清灰周期的长短取决于清灰间隔时间的长短。
上述清灰动作均由清灰控制器自动控制，清灰控制器有定时式和定压式两种，定时式是根据除尘器阻力变化的情况，预置一个清灰间隔时间，除尘器按固定预置时间进行清灰，这种控制器结构简单，调试、维修方便，价格便宜，适用于工况条件比较稳定的场合，定压式是在控制器内部设置一个压力转换开关，通过设在除尘器上的测压孔测定除尘器的运行阻力，当达到清灰阻力时，压力转换开关匣送出信号，启动清灰控制器进行清灰。这种控制器能实现清灰周期与运行阻力的最佳配合，因此非常适合工况条件经常变化的场合，但仪器较复杂，价格也比较贵。
3.2 除尘器的主要性能比较分析
除尘器的技术性能指标主要包括除尘效率、压力损失、处理气体量与负荷适应性等几个指标，下表为各类除尘器的性能比较。
3.2.1 除尘效率
在除尘工程设计种一般采用全效率作为考核指标，有时也使用分级效率进行表达。
(1)全效率  全效率为除尘器除下的粉尘量与进入除尘器的粉尘量之百分比，如下式所示：

式中  η——除尘器的效率，%；
G1——进入除尘器的粉尘量，g/s；
G2——除尘器除下的粉尘量，g/s。
表3～1各类除尘器的性能比较
          指  标                                                                                类  型        优点        缺点        适用范围        适用温度
机械式除尘器        结构简单、易于制造、价格较低、便于维护        除尘效率低，对小颗粒粉尘捕获率低        大粒径颗粒物        高
电除尘器        除尘效率高，消耗能量少，处理烟气量大，自动化程度高        对高电阻率和低电阻率的粉尘不能直接处理        能用于亚微米级的粒子        较高
袋式除尘器        运行稳定，对含尘浓度适应强，处理流量大，性能可靠        滤料不耐高温，不易净化粘性和吸湿性气体        对微米和亚微米级颗粒捕集效率高        较低
湿式除尘器        结构简单，占地面积小，操作维护方便，造价低        可能二次污染，不易净化纤维、憎水性粉尘        对亚微米级粉尘有较高的除尘效率        高
由于在现场无法直接测出进入除尘器粉尘量，应先测出除尘器进出口气流中的含尘浓度和相应的分量，再用下式计算：

式中：Q1—除尘器入口风量，m3/s；
C1—除尘器入口浓度，mg/m3；
Q2—除尘器出口风量，m3/s；
C2—除尘器出口浓度，mg/m3。
(2)总效率  在除尘器系统中若有除尘效率分别为η1、η2……ηn。的几个除尘器串联运行时，除尘系统的总效率用几表示，按下式计算：

(3)穿透率穿透率P为除尘器出口粉尘的排出量与入口处粉尘的进入量的百分比，按下式计算：

(4)分级效率分级效率刀。为除尘器对某一粒径范围“‘内粉尘的除尘效率，如下式所示：

式中：ΔSe——在Δde，的粒径范围内，除尘器捕集的粉尘量，g/s；
ΔSj——在△de，的粒径范围内，进入除尘器的粉尘量，g/s。
3.2.2 压力损失
除尘器压力损失为除尘器进、出口处气流的全压绝对值之差，表示气体流经除尘器所耗的机械能，当知道该除尘器的局部阻力系数古值时，可用下式计算。在现场可用压力表直接测出。

式中： ——除尘器的压力损失，Pa；
——处理气体的密度，kg/m3；
——除尘器入口处的气流速度，m/s。
3.2.3 处理气体量
表示除尘器处理气体能力的大小，一般用体积流量(m3/h或m3/s)表示，也有质量流量(kg/h或kg/s)表示的。
3.2.4 负荷适应性
负荷适应性良好的除尘器，当处理气体量或污染物浓度在较大范围内波动时，仍能保持稳定的除尘效率，适中的压力损失和足够高的作业效率。

shq

实践和书本结合，最好找人带一下。

victory148

《看一下除尘工程设计手册》 这本书。里面说得很清楚！

weirong伟

除尘器有很多种，比如布袋除尘器，旋风除尘器，建议先买一本除尘器手册读。

tutunaner

这个要根据具体的工况条件来确定。基本上没什么固定的模式可以套用

qjx

哈哈，先培训吧！

winterannan

不错啊~

nal1015

哈，找个环保厂呆几年，什么都知道了

河东朗

我也是刚学习，看了手册和样本等资料，可是没有实践，心里还是没有底！