工業(yè)用除塵器類型與存在問(wèn)題

工業(yè)用除塵器類型與存在問(wèn)題工業(yè)除塵所涉及的多相混合物稱為氣相懸浮系或氣溶膠。分散于其中的細(xì)小顆粒叫做塵?；蛭⒘?，而塵粒的堆集狀態(tài)叫做粉體。在工程設(shè)計(jì)中為了正確地設(shè)計(jì)和選擇除塵設(shè)備，必須掌握粉塵的主要物理和化學(xué)性質(zhì)，用于描述粉塵性質(zhì)的參數(shù)有：粒徑與分散度、密度與堆積密度、凝聚性、濕潤(rùn)性、荷電與導(dǎo)電性、自然堆積角、爆炸性。在日常工業(yè)上用于粉塵顆粒物分離的設(shè)備主要有：重力沉降式除塵器、慣性除塵器、電除塵器、濕式除塵器、過(guò)濾式除塵器、旋風(fēng)除塵器。重力除塵器重力除塵器是使含塵氣體中的粉塵借助重力作用自然沉降來(lái)達(dá)到凈化氣體的裝置。它的沉降速度太小，僅為離心沉降速度的幾十分之一。實(shí)際應(yīng)用中，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，阻力小、但體積大、除塵效率低、設(shè)備維修周期長(zhǎng)。慣性除塵器這是一種利用粉塵在運(yùn)動(dòng)中慣性力大于氣體慣性力的作用，將粉塵從含塵氣體中分離出來(lái)的除塵設(shè)備。這種除塵器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，阻力較小，但除塵效率較低，一般應(yīng)用于一級(jí)除塵。電除塵器電除塵器中的含塵氣體在通過(guò)高壓電場(chǎng)電離時(shí)，塵粒荷電并在電場(chǎng)力作用下，塵粒沉積于電極上，從而使塵粒與含塵氣體相分離的一種除塵設(shè)備。它能有效地回收氣體中的粉塵，以凈化氣體。各種電除塵器由于具有效率高、阻力低、能適用于高溫和除去細(xì)微粉塵等優(yōu)點(diǎn)，獲得了比其他除塵器更快的發(fā)展，但投資大。關(guān)于減少電除塵器的耗電量，運(yùn)用空調(diào)技術(shù)使高電阻含塵氣體也能獲得很好效果，使除塵器操作處于最佳條件和提咼除塵效率等問(wèn)題正在開(kāi)展研究。濕式除塵器這種除塵器是使含塵氣體與水或其它液體相接觸，利用水滴和塵粒的慣性碰撞及其它作用而把塵粒從氣流中分離出來(lái)。濕式除塵器以水為媒介物，因此它適用于非纖維性的、能受冷且與水不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的含塵氣體，不適用于除去黏性粉塵。濕式除塵器具有投資低，操作簡(jiǎn)單，占地面積小，能同時(shí)進(jìn)行有害氣體的凈化、含塵氣體的冷卻和加濕等優(yōu)點(diǎn)。特別適用于處理高溫度高濕度和有爆炸性危險(xiǎn)氣體的凈化，但由于采用了水為凈化物，會(huì)帶來(lái)了二次污染。(5)袋式除塵器主要依靠編織的或氈織的慮布作為過(guò)濾材料來(lái)達(dá)到分離含塵氣體中粉塵的目的，由于粉塵通過(guò)濾布時(shí)產(chǎn)生的篩分、慣性、黏附、擴(kuò)散和靜電作用而被捕集分離。袋式除塵器適應(yīng)性比較強(qiáng)，不受粉塵比電阻的影響，也不存在水的污染問(wèn)題。在選取適當(dāng)?shù)闹鸀V劑條件下，能同時(shí)脫除氣體中的固、氣兩相污染物。但其存在過(guò)濾速度低、壓降大、占地面積大、換袋麻煩等缺點(diǎn)。(6)旋風(fēng)除塵器旋風(fēng)除塵器是利用旋轉(zhuǎn)的含塵氣體產(chǎn)生的慣性離心力，將粉塵從氣流中分離出來(lái)的一種干式氣-固分離裝置。這種除塵器主要優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，本身無(wú)運(yùn)動(dòng)部件，不需要特殊的附屬設(shè)備，占地面積??；操作、維護(hù)簡(jiǎn)便，壓力損失中等，動(dòng)力消耗不大，運(yùn)轉(zhuǎn)、維護(hù)費(fèi)用較低；操作彈性較大，性能穩(wěn)定，不受含塵氣體的濃度、溫度限制，對(duì)于粉塵的物理性質(zhì)無(wú)特殊要求。目前，旋風(fēng)除塵器廣泛應(yīng)用于化工、石油、冶金、建筑、礦山、機(jī)械、輕紡等工業(yè)部門(mén)。存在問(wèn)題(1)沒(méi)有通用的數(shù)學(xué)模型現(xiàn)有的各個(gè)公式模型的提出很大程度上都是經(jīng)驗(yàn)公式。每一個(gè)模型的提出都存在一定的假設(shè)，只是針對(duì)某一理想情況下的數(shù)學(xué)描述，這就限制了模型的使用范圍。各研究者基于不同理論，運(yùn)用不同方法，從不同角度闡述了各自理論，或者在前人的研究上進(jìn)行改進(jìn)，使模型更趨于合理化。盡管各模型在描述旋風(fēng)除塵器內(nèi)氣固分離狀況都有一定的準(zhǔn)確性，但是能描述結(jié)構(gòu)相類似的旋風(fēng)除塵器性能的數(shù)學(xué)模型并沒(méi)有，因此，有必要進(jìn)一步分析旋風(fēng)除塵器的分離機(jī)理綜合考慮提出實(shí)用性更廣的性能計(jì)算模型。忽略了粉塵顆粒性能影響在旋風(fēng)除塵器內(nèi)粉塵顆粒隨氣流做不規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中粉塵顆粒間會(huì)相互碰撞、凝聚從而改變顆粒原來(lái)的粒徑和分散度。這兩個(gè)參數(shù)對(duì)旋風(fēng)除塵器性能的評(píng)價(jià)有重要影響。在旋風(fēng)除塵器內(nèi)，高速旋轉(zhuǎn)的粉塵顆粒相互之間一定存在碰撞，這種碰撞使得粉塵可能碎為小顆粒也可以凝聚為大顆粒，這就該變了粉塵原來(lái)的粒徑分布情況。此外，含塵氣流在進(jìn)入旋風(fēng)除塵器的一段時(shí)間內(nèi)，氣流是處于壓縮狀態(tài)單位體積內(nèi)的粉塵濃度增大，而隨著氣流空間的增大和粉塵顆粒的分離，粉塵在單位體積內(nèi)的粉塵濃度必將減少，而在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，溫度也會(huì)影響含塵濃度。但各研究者在建立模型時(shí)都對(duì)粉塵粒徑和分散度即含塵濃度做相對(duì)的簡(jiǎn)化分析，認(rèn)為是一常數(shù)，這顯然與實(shí)際情況不相符合。局部問(wèn)題的解決在實(shí)際使用過(guò)程中，一般旋風(fēng)除塵器存在一些不可避免的問(wèn)題如：上灰環(huán)、局部氣流的壓縮、除塵器的短路流、不同部位的二次揚(yáng)塵、氣流間的相互摩擦干擾、粉塵堆積等，這些問(wèn)題都會(huì)對(duì)旋風(fēng)除塵器性能產(chǎn)生不可忽視的影響?，F(xiàn)有改進(jìn)措施已經(jīng)比較好的解決了一些問(wèn)題，但仍存在一些問(wèn)題如：錐體部分局部渦流所產(chǎn)生的二次揚(yáng)塵、排氣管內(nèi)壓力損失及本文新提出的軸向逸流問(wèn)題等。旋風(fēng)除塵器內(nèi)是高速旋轉(zhuǎn)的氣流，微小的結(jié)構(gòu)及尺寸的改變都會(huì)對(duì)氣流的運(yùn)動(dòng)狀況產(chǎn)生不可忽視的影響