大家好,感謝邀請,今天來為大家分享一下碳素廠除塵器工作原理的問題,以及和選礦廠除塵器的一些困惑,大家要是還不太明白的話,也沒有關系,因為接下來將為大家分享,希望可以幫助到大家,解決大家的問題,下面就開始吧!
有哪些常見的除塵設備和技術
重力除塵器
這種除塵器的工作原理是:含塵氣體通過管道的擴大部分(重力沉降室),流速大大降低,較大塵粒即在重力作用下沉降下來。為避免氣流旋渦將已沉降塵粒帶起,常在沉降室加擋板。通過沉降室的氣流速度不得大于3米/秒,壓力損失一般為 10~20毫米水柱,能捕集粒徑大于 50微米的塵粒。重力除塵器有干式和濕式之分,干式除塵效率為 40~60%,濕式除塵效率為 60~80%。重力除塵器適用于含塵氣體預凈化。為提高除塵效率,可降低沉降室高度或設置多層沉降室。
慣力除塵器
工作原理是:含塵氣流沖擊在擋板或濾層上,氣流急轉,塵粒即在慣力作用下與氣流分離。有碰撞型和回轉型兩類其中1和 2為碰撞型, 3和 4為回轉型,4也稱百葉窗型)。慣力除塵器適用于捕集粒徑 10微米以上的塵粒,因易堵塞,對粘結和纖維粉塵不適用,其壓力損失因結構而異,一般為 30~70毫米水柱。除塵效率為 50~70%。
離心力除塵器
它是利用氣流在旋渦運動中產生的離心力以清除氣流中塵粒的設備。常用的是旋風除塵器。旋風除塵器工作時氣流從上部沿切線方向進入除塵器,在其中作旋轉運動,塵粒在離心力的作用下被拋向除塵器圓筒部分的內壁上降落到集塵室。離心力除塵器于 1885年開始使用,已發展成多種型式,如氣流軸向引入,灰塵出口軸向配置或周邊配置。其特點是結構簡單,造價低,沒有運動部件,壓力損失一般為 40~150毫米水柱,適用于去除大于 5微米的塵粒。保護膜除塵效率約 70~90%。多管式旋風除塵器(簡稱多管除塵器)是由若干個單管旋風塑燒板組合起來的。
可將若干個直徑較小的旋風除塵器并聯起來,也可將旋風除塵器串聯起來,前級用直徑較大的旋風除塵器,后級用直徑小的。并聯多管除塵器可制成立式、臥式和傾斜式等多種結構。中國定型生產的多管除塵器,筒體直徑有 150和 250毫米兩種,有 9管、 12管和 16管等規格。多管除塵器可去除粒徑為 3微米以上的塵粒,壓力損失為 50~200毫米水柱,除塵效率為 85~95%。
洗滌除塵器
利用水洗滌含塵氣體使氣體凈化的裝置。有下列各種類型:重力噴淋除塵器又稱噴霧塔或洗滌塔。含塵氣體通過噴淋液的液滴空間時,因塵粒和液滴之間碰撞、攔截和凝聚等作用,較大塵粒因重力沉降下來,與洗滌液一起從塔底排走。為保證塔內氣流均勻,常用多孔分布板或填料床。重力噴淋除塵器壓力損失小于25毫米水柱,常用于去除粒徑大于 50微米的塵粒。這種塑燒板具有結構簡單、阻力小、操作方便等特點;但耗水多,占地面積大,效率較低。
旋風洗滌除塵器
這種除塵器捕集粒徑小于5微米的塵粒,適用于氣量大、含塵濃度高的場合。常用的有旋風水膜除塵器、旋筒式水膜除塵器和中心噴霧旋風除塵器。旋風水膜除塵器是由除塵器筒體上部的噴嘴沿切線方向將水霧噴向器壁,使壁上形成一層薄的流動水膜,含塵氣體由筒體下層以入口流速約15~22米/秒的速度切向進入,旋轉上升,塵粒靠離心力作用甩向器壁,粘附于水膜,隨水流排出。氣流壓力損失為 50~75毫米水柱,除塵效率可達到 90~95%。
臥式旋風水膜除塵器
又稱鼓式除塵器或旋筒式除塵器。氣流進入除塵器后沿螺旋通道作旋轉運動,在離心力作用下,塵粒被甩向筒壁。氣流以高速沖擊水箱內的水面,塵粒便落入水中,氣流沖擊水面激起的水滴和塵粒碰撞,也能把塵粒捕獲。攜帶水滴的氣流繼續作旋轉運動,水滴被甩向器壁,形成水膜,把落在壁上的塵粒捕獲。氣流壓力損失為80~100毫米水柱。
中心噴霧旋風除塵器
中心設噴霧多孔管,含塵氣流由下部切向引入,塵粒被離心力甩向器壁,由于水滴同塵粒的碰撞作用和器壁水膜對塵粒的粘附作用而除去塵粒,氣流壓力損失為50~200毫米水柱。適用于小于0.5微米的塵粒,除塵效率為 95~98%。
隔膜泵除塵器
依靠氣流自身的動能,沖擊液體表面而激起水滴和水花的除塵器。如沖擊水浴式除塵器,含塵氣流從噴口高速噴入,沖擊水面后改變方向,大顆粒粉塵便被水捕獲。氣流繼續通過水層流動,激起大量水花、泡沫和霧滴,塵粒又被捕獲,除塵效率可達 80~95%。壓力損失約為100~150毫米水柱。此外,還有按同樣工作原理制成的沖激式和雙葉片沖激式除塵機組。
泡沫除塵器
又稱泡沫洗滌器,或簡稱泡沫塔。塔中有一塊或幾塊多孔篩板,洗滌液流到塔板上,保持一定的液層高度,含塵氣流從塔下部導入,均勻穿過塔板上的小孔而分散于液流中,同時產生大量泡沫,增加了氣液兩相接觸表面積,使塵粒被液體捕集。除塵效率主要取決于泡沫層厚度,泡沫層厚30毫米時,除塵效率為 95~99%;泡沫層厚 120毫米時,除塵效率可達99.5%以上。氣流壓力損失 50~80毫米水柱。
射流洗滌除塵器
這種除塵器的工作原理是水在高壓(3.5~7千克力/厘米2)下注入噴射器,抽吸含塵氣體,使氣流中的塵粒與水滴碰撞而被捕集。然后水滴和氣體的混合物進入沉降室,水滴同塵粒從氣流中被分離出來,達到除塵目的。這種除塵器適用于去除粒徑0.5微米以上的塵粒,除塵效率約 90%。因用水量大,運轉費用較高,不適用于大量含塵氣體的處理。
填料床洗滌除塵器
又稱填料塔。經過噴淋液淋濕的填料層,有很大的濕潤表面。含塵氣流通過填料層時,塵粒撞上濕填料表面即被俘獲而除去。這種除塵器可除去粒徑3微米以上的塵粒,除塵效率約為 90%。氣流壓力損失 15~50毫米水柱。填料床洗滌除塵器有立式和臥式,單層填料和多層填料,固定床、移動床和流化床,平流式和錯流式等多種。
文丘里除塵器
又稱文氏管除塵器,由文氏管凝聚器和除霧器組成。凝聚器由收縮管、喉管和擴散管組成。含塵氣體進入收縮管后,流速增大,進入喉管時,流速達到大值。洗滌液從收縮管或喉管加入時,氣液兩相間相對流速很大,液滴在高速氣流下霧化,氣體濕度達到飽和,塵粒被水濕潤。塵粒與液滴或塵粒與塵粒之間發生激烈碰撞和凝聚。在擴散管中,氣流速度減小,壓力回升,以塵粒為凝結核的凝聚作用加快,凝聚成粒徑較大的含塵液滴,而易于被捕集。
文氏管除塵器適用于去除粒徑0.1~100微米的塵粒,除塵效率為 80~95%,壓力損失達300~800毫米水柱。文氏管如帶有調節喉管直徑的裝置,在處理的氣體流量變化時,除塵效率不會降低。文氏管構造有多種形式,按斷面形狀分為圓形和方形兩種;按喉管構造分為喉管直徑可調的和喉管直徑固定的兩種;按液體霧化方式可分為預霧化和不預霧化的。從70年代初開始,有的工廠用蒸汽和熱水濕式除塵器,除塵效率可提高到 99.9%,而且可以利用工廠的余熱。
袋式除塵器
屬于過濾除塵器。它是含塵氣流通過過濾材料,將粉塵分離、捕集的裝置。含塵氣體從下部引入圓筒型濾袋,在穿過濾布的空隙時,塵粒因慣、接觸和擴散等作用而被攔截下來。若塵粒和濾料帶有異電荷,則塵粒吸附于濾料上,可以提高除塵效率,但清灰較困難;若帶有同電荷,則降低除塵效率,但清灰較容易。袋式除塵器可清除粒徑 0.1微米以上的塵粒,除塵效率達 99%。氣流壓力損失 100~200毫米水柱。布袋材料可用天然纖維或合成纖維的紡織品或氈制品;凈化高溫氣體時,可用玻璃纖維作過濾材料。
按照從濾布上清灰方法的不同,可分為三種型式:間歇清潔型是暫時停止工作,用敲打或用震蕩器清除積灰,也可用壓縮空氣反向吹洗;周期清潔型是幾組袋式除塵器,按順序每隔一定時間停止一組的工作,然后進行清理;連續清潔型是用不斷移動的氣環反吹或用脈沖反吹空氣方法清除積塵。用脈沖方式清除積塵的稱為脈沖式除塵器。袋式除塵器缺點是對通過的氣體不起冷卻作用,占地面積較大;優點是裝置簡單,除塵效率高,回收的干粉塵能直接利用。
聲波除塵器
含塵氣體在聲波振動下,引起塵粒共振,塵粒相互碰撞,然后凝聚。聲波除塵器由聲波發生源、凝聚塔、集塵器等組成,又常與離心力除塵器串聯使用。聲波源位于凝聚塔上部,在凝聚塔內產生強度約150分貝的聲波,使塵粒發生碰撞而凝聚起來。塵粒在有效高度 10~20米的塔內,滯留幾秒十幾秒后,由集塵器捕集。聲波除塵器可處理粒徑 0.1~100微米的塵粒,壓力損失為 60~100毫米水柱,除塵效率為 80~95%。其特點是適應大,能處理高溫和高濃度的含塵氣體,也能在濕式狀態下使用,但有噪聲。靜電除塵器1906年 F.G.科特雷爾首先研制成功,因此也稱科特雷爾靜電除塵器。它是利用強電場
使氣體發生電離,氣體中的粉塵也帶有電荷,并在電場作用下與氣體分離。
除塵器的電極形式有平板式和管式兩種,通常負極稱放電極,正極稱集塵極(或沉降極)。如管式靜電除塵器把220伏(或 380伏)的交流電經過升壓整流裝置,變為 3~6萬伏左右的高壓直流電,絕緣進入電暈線,圓筒壁為集塵極,由導線接地,電暈線和圓筒壁之間形成靜電場,電暈線周圍空氣產生電離,形成大量負離子和電子,向集塵極運動。含塵氣體從除塵器進口處進入除塵器,不帶電的塵粒和負離子結合,帶上負電,運動到集塵極后失去電荷成中,通過振動等沿集塵極落入灰斗。凈化后的氣體,從除塵器出口處排出。靜電除塵器消耗的能量比其他除塵器少,氣流壓力損失一般為 10~50毫米水柱,除塵效率高達 90~99.9%,適用于去除粒徑 0.05~50微米的塵粒,可用于高溫、高壓的場合,能連續操作。缺點是設備龐大,投資較高。
其他型式的除塵器
除上述已定型生產的各種除塵器外,還有高梯度磁力除塵器、靜電濕式除塵器、陶瓷過濾除塵器等。鋼鐵工業廢氣中的塵粒約有70%以上具有強磁,因此可以使用高梯度磁過濾器。如轉爐煙塵,主要是強磁的微粒,用磁過濾器捕集粒徑 0.8微米以上的塵粒,效率達99%,壓力損失為 170毫米水柱。
靜電濕式除塵器裝有高壓電離器,使氣流中的塵粒在進入有填料的洗滌區前荷電,荷電塵粒就被填料吸引而被水沖洗掉。這種除塵器去除粒徑0.1微米的塵粒的效率可達 90%。陶瓷過濾除塵器是用微孔陶瓷作為濾料,可以用于高溫氣體的除塵。濾料微孔可做成不同孔徑。如孔徑為 1微米,粒徑 1微米以上的粉塵可以全部捕集。據試驗,孔徑為 0.85微米時,粒徑大于 0.1微米的塵粒也可以捕集。
文丘里除塵器工作過程
在文丘里除塵器中,收集對象是液滴。其直徑是速度、液體流量和流體質的復雜函數。通常,離心風機安裝在文丘里除塵器的上游(強制通風)或下游(誘導通風)。風機為攜帶PM的氣流提供動力。氣體在會聚入口處被加速喉部速度。氣體然后通過咽喉,PM遇到液滴(障礙物)。
影響液滴的顆粒可通過將其收集在氣旋(離心)或人字形(沖擊)除霧器中而容易地從大部分氣流中分離出來。不影響液滴的顆粒"穿透"除塵器并與氣流一起排出。
一些文丘里除塵器是由善意的工程師設計的,旨在簡化這些物理定律以努力生產出具有競爭力的產品。然而,物理定律要求設計合理的文丘里除塵器必須包括三個關鍵要素一個會聚入口,一個確定的文丘里喉管和一個膨脹節。只要設計中的快捷方式排除了三個關鍵因素中的任何一個,文丘里除塵器的效率就會降低,并且會消耗多余的能量,而未達到預期的PM收集效率。本文重點介紹了濕式文丘里除塵器的重要設計因素,并解釋了為什么設計中的快捷方式會造成文丘里除塵器在捕獲PM時效果不佳。
進口
在如圖1所示的濕法文氏管除塵器中,氣體以徑向方式引入,并且提供洗滌液以完全潤濕入口部分。氣體以這樣的方式引入,一旦它離開入口氣體噴嘴,它就不會接觸到干燥的壁。氣體可以接觸的表面已經被液膜潤濕,所以不會發生固體沉積。
圖1濕式文丘里管除塵器的示意圖
喉管
文丘里除塵器可以作為固定流量或可變流量設備。在固定喉管文氏管中,氣流必須保持恒定以保持穩定的壓差和收集效率。在變流文氏管中,喉部可調節。當遇到減少的氣流條件時,喉管阻尼器的位置可以改變以保持恒定的壓差,并且可以保持收集效率。
設計合理的文丘里除塵器包括一個會聚入口,一個確定的文丘里喉管和一個膨脹器部分。如果沒有全部三個關鍵設計組件,除塵器效率不高,并且浪費了過多的能量而沒有實現所需的PM收集。
圖2設計合理的文丘里除塵器包括一個會聚入口,一個確定的文丘里喉管和一個膨脹器部分。如果沒有全部三個關鍵設計組件,除塵器效率不高,并且浪費了過多的能量而沒有實現所需的PM收集。
影響文丘里除塵器中PM收集的物理機制包括慣(慣撞擊)、擴散、靜電、布朗運動、成核和生長以及凝結。雖然所有這些機制都影響收集,但主要現象是慣沖擊。
當在給定粘度的氣流中捕獲給定直徑和密度的顆粒時,兩個主要變量影響收集效率(如前所述,允許碰撞是主要機制)氣體和收集對象之間的相對速度、收集對象的特征維度。
為了發生慣碰撞,塵埃顆粒必須碰到液滴。這是怎么發生的?灰塵顆粒相對于液滴的相對速度(動量)越大,灰塵顆粒將與液滴碰撞并被捕獲的可能越大。舉例說明有人駕駛汽車沿路行駛,空氣中充滿了飛蟲。汽車行駛越快,昆蟲就越有可能撞擊擋風玻璃。在這個比喻中,臭蟲是塵埃顆粒,而汽車是液滴(除塵器)。
文氏管是一種眾所周知的裝置,用于將流體流加速高速,并以小的能量損失將其恢復其初始速度。這就是為什么文丘里管是高速風洞中的一個組成部分。因此選擇文氏管作為接觸氣體和液體以從氣體中除去大PM的有效方法是自然的。
液滴可以在除塵器中以兩種不同的方式產生。常見的就是讓高速氣體霧化液體。這消耗一些能量作為風機馬力。當這些液滴進入喉部并遇到高速氣流時,它們會爆炸成數千個較小的液滴(霧化)。
第二種方法是用噴嘴霧化液體。在這種情況下,用于霧化液體的能量由泵馬力提供。通過使用這兩種技術都不能實現大量節能,但高壓噴嘴技術僅限于將清潔的液體流送入文氏管,限制其在再循環洗滌液時的應用。
擴展器部分
當氣體離開洗滌喉管時,它攜帶了所有的液滴,液滴已經達到了近似于氣流的速度(見圖2)。在膨脹節部分,氣體隨著橫截面積的增加而減慢。一些來自液滴的動能轉移回氣流,導致回收部分加速氣體喉部速度所需的能量。這種能量重新獲得了文丘里除塵器與任何其他類型的濕式除塵器的區別。一旦氣體充分減速以減少額外的湍流損失,它將被引導旋風分離器/除霧器,在那里與氣流分離。
術語"壓降"是指文氏管除塵器入口處的氣體與文丘里除塵器排出的氣體之間的靜壓差。圖3是文丘里除塵器的典型壓力曲線。隨著氣體加速,氣流中的壓力降低到喉部的低點。隨著氣體在膨脹器部分開始減速,壓力升高并達到僅略低于入口壓力的水平。A和D之間的差值(進口和出口壓力)或壓降表示清洗過程中消耗的能量。如果省略了膨脹機部分,則消耗的能量更大并顯示為A和C之間的差異。
Calvert方程可用于預測給定喉道速度的實際壓降。Calvert方程表示
在飽和條件下,壓降等于將液體加速到氣體速度所需的功率。這不是準確的,因為它沒有考慮到文丘里摩擦損失、液體不會加速到全速氣體的可能、當液體將動量轉移回膨脹器部分的氣體時。
然而,除非液體與氣體的比例非常高(L/G),這種計算方法預測的壓降相當好。大多數文丘里除塵器設計的L/G在每千次acfm 710 gpm之間,實際上能沒有變化當在除塵器上的壓降保持恒定時,在這個液體流量范圍內發生。較低的L/G不能正確地將液體分布在喉部。較高的L/G浪費了加速多余液體的能量,沒有收集效率的好處。
文丘里除塵器大小
在計算出所需的壓降后,文丘里除塵器的尺寸必須確定。通常,除塵器的所有尺寸都來自洗滌喉的尺寸。因此,對于給定的除塵器,設計師可以使用Calvert方程或經驗速度對微分壓力曲線來確定給定飽和氣體流量的喉部尺寸。請注意,使用飽和氣體流量而不是熱的入口氣體流量對于確定喉嚨的大小非常重要。
當熱的煙道氣流進入喉部時,它立即淬火其飽和溫度,并且流速大幅降低。如果喉部按不飽和熱氣流量計算,則對于大多數應用來說,這將是非常大的,并且不能實現所需的收集效率。還必須選擇風機來處理所需的氣體流量。風機的尺寸取決于風機的實際氣體流量,而不一定是飽和氣體流量,特別是在強制通風側。后,還必須設計泵、管道、風管和儲罐以補充文丘里洗滌系統的設計參數。
對于給定的顆粒大小和給定的喉道速度,可以憑經驗確定將由文丘里除塵器收集的顆粒部分。這表示給定粒徑的分數效率。在給定的喉速下,如果所有經驗分數效率點相對于粒徑繪制,則產生給定壓降或喉速度的收集效率曲線。通常情況下,收集效率曲線是針對變化的壓降而非喉道速度繪制的,因為這提供了關于風機要求的信息。
炭素廠 會產生什么除塵灰,有需要的嘛
有些行業,比如炭素、電炭這些特殊行業中,需要用到除塵設備。具體到破碎、粉磨、篩分、運輸、成形、焙燒與石墨化裝出爐、機械加工等工藝操作,都會產生粉塵,需要用布袋除塵器控制粉塵飛揚;瀝青熔化、混捏、浸漬、煅燒、焙燒等操作易產生煙氣,如不采取有效的防塵措施,就會污染環境。
炭素廠、電炭廠含塵空氣凈化的XMC脈沖袋式除塵器方案設計
根據炭素廠粉碎、混捏、壓型車間粉塵特點,設計將多個塵源點的粉塵進行分散收集,收集后布袋除塵器除塵系統采用集氣罩分散收集和個車間污染空氣與集中袋式除塵器相結合的技術原理,整個系統包括污染源控制、粉塵吸捕、管道輸送、袋式除塵器、風機、外排煙氣等子項。除塵器系統盡可能設計為集中式、以縮短煙氣輸送管道長度,降低系統阻力。
炭素廠除塵器系統布置方式:錘式球磨機、混捏機、立式液壓機、皮帶運輸機等都嚴格密閉,并設置抽風點,為使整個除塵器系統抽風點便于調節,確保抽風效果,各點抽風罩連接管上均設手動與電動調節閥。目前炭素、電炭廠中常用的是旋風除塵器,袋式除塵器及電除塵器。
炭素廠、電炭廠XMC脈沖袋式除塵器粉塵治理經濟而有效的方法是控制塵源,一般在粉塵產生點設置密閉罩,除塵器直接從揚塵點吸出含塵空氣。粉碎、混捏、壓型車間都有產生粉塵的機械設備(球磨機、混捏機和立式液壓機)和揚塵點,從設備逸散出的粉塵以中等速度進入廠房上方空氣氣流中。本除塵器系統工程對車間空氣中的粉塵采用分散吸捕的方式進行收集,即在產生粉塵的炭素機械設備上方設置有邊平口傘型集氣罩,除塵器分別吸捕本車間的含塵空氣。除塵器集氣罩盡可能兼顧到廠房內所有粉塵發生源,部分生產工序可采用加強設備的密封能的方法防止粉塵揚散。這些措施可確保車間和工人作業場所生產粉塵濃度盡可能達到有關標準要求。因受場地、設備、經濟等條件的限制,各車間除塵器吸塵罩吸捕的含塵空氣就地除塵難度很大。因此,除塵器工程含塵空氣的凈化采用集中除塵方式,即將各吸塵罩吸捕的含塵空氣集中由一臺袋式除塵器凈化,凈化后的空氣由煙囪排放。除塵器與風機呈“Y”形連接,除塵器本體安裝在粉碎車間和混捏車間廠房外墻外側的空曠地帶。
炭素廠、電炭廠XMC脈沖袋式除塵器在碳素焙燒車間填充料輸送,可以自動送料給到篩分系統。當碳素除塵器的料桶內物料達到一定位置時,吸料機會發出報警信號。碳素/石墨除塵器利用抽風的原理將填料料輸送給到篩分系統,碳素布袋除塵器在工作過程中重復工作直焙燒爐內物料全部吸凈,吸料機停止。
關于本次碳素廠除塵器工作原理和選礦廠除塵器的問題分享到這里就結束了,如果解決了您的問題,我們非常高興。