4.2 4.2 机械式除尘器机械式除尘器

乌海职业技术学院 化学工程系 赵丽霞

第六章 除尘装置第六章 除尘装置

1. 机械除尘器2. 电除尘器3. 湿式除尘器4. 过滤式除尘器5. 除尘器的选择与发展

4.2 4.2 机械式除尘器机械式除尘器

机械除尘器：通常指利用质量力（重力、惯性力和离心力）的作用使颗粒物与气体分离的装置，常用的有：重力沉降室惯性除尘器旋风除尘器

4.2.1 4.2.1 重力除尘器重力除尘器 定义：是利用尘粒与气体的密度不同，通过重力作用

使尘粒从气流中自然沉降分离的除尘设备。 原理：气流进入重力沉降室后，流动截面积扩大，流

速降低，流经沉降室的过程中，较重颗粒在重力作用下缓慢向灰斗沉降，分离了部分尘粒的气体从出口风管流出。

4.2.1 4.2.1 重力除尘器重力除尘器 设计计算：根据要求处理的气体量和净化效率，确定沉降室

的尺寸。 1 、沉降室长度

降落时间： τs=H/us

气流在沉降室的停留时间 τ=L/ν0

τ≥τs ,L≥ν0H/ us

降落速度： us =d2g(ρp-ρg)/18μ 2 、沉降室的宽度 B=Q/ν0H

3 、有效分离直径 dmin=(18μν0H/ρpg L)1/2

4 、 η==us L/ν0H

0v

su

4.2.1 4.2.1 重力除尘器重力除尘器

提高沉降室效率的主要途径

降低沉降室内气流速度

• 沉降室内的气流速度一般为 0.4～ 1.0m/s

增加沉降室长度

降低沉降室高度

进气管渐扩，气流分布均匀

4.2.1 4.2.1 重力除尘器重力除尘器

不同粉尘的最高允许气流速度

4.2.1 4.2.1 重力除尘器重力除尘器

多层沉降室：使沉降高度减少为原来的 1/ （ n+1 ），其中 n 为水平隔板层数

考虑清灰的问题，一般隔板数在 3 以下

多层沉降室1.锥形阀； 2.清灰孔； 3.隔板

4.2.1 4.2.1 重力除尘器重力除尘器 重力沉降室的优点

结构简单投资少压力损失小（一般为 50-100Pa ）维修管理容易

缺点体积大效率低 ( 沉降室的除尘效率约为 40—70% ，仅用

于分离 dp>50μm 的尘粒。仅作为高效除尘器的预除尘装置，除去较大和较重的粒子 )

4.2.2 4.2.2 惯性除尘器惯性除尘器 定义：利用惯性力使尘粒从气流中分离出来的除尘装置。 机理 :

沉降室内设置各种形式的挡板，含尘气流冲击在挡板上，气流方向发生急剧转变，借助尘粒本身的惯性力作用（还利用了离心力和重力的作用），使其与气流分离。

4.2.2 4.2.2 惯性除尘器惯性除尘器

结构形式 冲击式－气流冲击挡板捕集较粗粒子反转式－改变气流方向捕集较细粒子

冲击式惯性除尘装置 a 单级型 b 多级型

4.2.2 4.2.2 惯性除尘器惯性除尘器

反转式惯性除尘装置a 弯管型 b 百叶窗型 c 多层隔板型

4.2.2 4.2.2 惯性除尘器惯性除尘器

应用一般净化密度和粒径较大的金属或矿物性粉尘

（粘结性和纤维性粉尘不宜）净化效率不高，一般只用于多级除尘中的一级除

尘，捕集 10 ～ 20µm 以上的粗颗粒压力损失 100 ～ 1000Pa

4.2.3 4.2.3 旋风除尘器旋风除尘器

定义：利用气流在旋转运动时产生的离心力来清除气流中尘粒的设备。

4.2.3 4.2.3 旋风除尘器旋风除尘器

一、工作原理

4.2.3 4.2.3 旋风除尘器旋风除尘器

由进气管、筒体、锥体和排气管等组成 气流沿外壁由上向下旋转运动：外涡旋 旋转气流在锥体底部转而向上沿轴心旋

转：内涡旋 切向速度决定气流质点离心力大小，颗

粒在离心力作用下逐渐移向外壁 到达外壁的尘粒在气流和重力共同作用

下沿壁面落入灰斗

4.2.3 4.2.3 旋风除尘器旋风除尘器

二、旋风除尘器的除尘效率 旋风除尘器理论分级效率曲线

4.2.3 4.2.3 旋风除尘器旋风除尘器

分割粒径 dc：能够被旋风除尘器除掉 50% 的尘粒粒径。

dc越？除尘器的除尘效率越？

旋风除尘器的分级效率

η=1-exp[-0.693(di/dc)]

旋风除尘器的总效率1

1

1 1 p

0 0

d d

i ii

i i

g

G q d

4.2.3 4.2.3 旋风除尘器旋风除尘器

三、影响旋风除尘器性能的因素 结构形式

入口形式：切入式（直入式、蜗壳式）和轴入式

除尘器底部的严密性：在不漏风的情况下正常排灰。

比例尺寸筒体直径 :0.15—1m 。 锥体长度：适当加长，对提高除尘效率有利筒体和锥体的总高度：不大于筒体直径的 5倍为宜。

排气管直径：一般取排出管直径 de= （ 0.4 ～ 0.65 ） D。

排尘口直径：一般为排气管直径的 0.7—1.0倍。

4.2.3 4.2.3 旋风除尘器旋风除尘器

a. 直入切向进入式 b. 蜗壳切向进入式 c. 轴向进入式

4.2.3 4.2.3 旋风除尘器旋风除尘器

锁气器 (a)双翻板式 (b)回转式

4.2.3 4.2.3 旋风除尘器旋风除尘器

入口风速入口流速提高，旋风除尘器分割粒径变小，除尘效

率提高。 入口流速过大，已沉积的粒子有可能再次被吹起，

重新卷入气流中，除尘效率下降。一般进口气速控制在 12—25m/s 。

4.2.3 4.2.3 旋风除尘器旋风除尘器

烟尘的物理性质 气体粘度：

对于气体而言， μ增大， dc增大，效率减小。

温度：温度增大，则 μ增大，效率减小。 粉尘粒径与密度：

dp增大则效率增大， ρp大，则效率大。1/ 2

r 0c 2

p T0

18

V rd

V

4.2.3 4.2.3 旋风除尘器旋风除尘器

四、常见旋风除尘器的结构和性能 型号： XLT(CLT) 、 XLP(CLP) 、 XLK(CLK) 、 XZT、XCX等五种。

代号： X— 旋风除尘器， L—立式， W-卧式， T—筒式， P—旁路式， K— 扩散式， C— 长锥体 ， G-多管， Z- 直流。

例： XLP/B-4.2X- 旋风、 L-立式、 P-旁路 ,B表示该系列中的 B类， 4.2表示一 dm 为单位的筒体直径。

4.2.3 4.2.3 旋风除尘器旋风除尘器 XLT旋风除尘器

筒式除尘器 XLT/A型

4.2.3 4.2.3 旋风除尘器旋风除尘器 XLP旋风除尘器

XLP/A XLP/B

4.2.3 4.2.3 旋风除尘器旋风除尘器

4.2.3 4.2.3 旋风除尘器旋风除尘器 XLK型旋风除尘器

4.2.3 4.2.3 旋风除尘器旋风除尘器

XCX型旋风除尘器

4.2.3 4.2.3 旋风除尘器旋风除尘器 组合多管旋风除尘器

4.2.3 4.2.3 旋风除尘器旋风除尘器 五、旋风除尘器的选型1 、计算除尘效率： η= （ 1-C2/C1 ）×100% 2 、选择除尘器的型式

根据含尘浓度、粒度分布、烟气性质、除尘效率、允许的阻力等选择旋风除尘器的型号和规格。

3 、根据允许的压力降确定进口气速，或取为 12 ～ 25 m/s 由 可得

4 、确定入口截面 A，入口宽度 b和高度 h

5 、确定各部分几何尺寸

2in

1

2 P V

1

2 pv

1

QA bh

v

4.2.3 4.2.3 旋风除尘器旋风除尘器

3/A 2/A 5.2/A 75.1/A

A3 A2 A5.2 A75.1

尺寸名称 XLP/A XLP/B XLT/A XLT

入口宽度， b

入口高度， h

筒体直径， D上 3.85b下 0.7D

3.33b（ b=0.3D） 3.85b 4.9b

排出筒直径， de上 0.6D下 0.6D

0.6D 0.6D 0.58D

筒体长度， L上 1.35D下 1.0D

1.7D 2.26D 1.6D

锥体长度， H上 0.50D下 1.00D

2.3D 2.0D 1.3D

灰口直径， d1 0.296D 0.43D 0.3D 0.145D

进口速度为右值时的压力损

失

12m/s700（ 600） 500（ 420） 860（ 770） 440（ 490）

15m/s1100（ 940） 890（ 700） 1350（ 121

0） 670（ 770）

18m/s1400（ 1260） 1450（ 1150） 1950（ 174

0） 990（ 1110）

4.2.3 4.2.3 旋风除尘器旋风除尘器

局部阻力系数

产品规格：参见课本 P68、 P69

旋风除尘器型式 XLT XLT⁄A XLP⁄A XLP⁄B

ξ 5.3 6.5 8.0 5.8