实际应用的重力除尘器比理论设计的重力除尘器应用得更多。
烟道式重力除尘器
烟道式除尘器如下图所示。这种重力除尘器是烟道一部分,具有输送烟气和除尘双重作用。当其烟道断面a-a未设斜板,其降尘机理与水平沉降器完全相同,其降尘面积F=LB。式中,L为降尘烟道的有效长度,m;B为降尘烟道的宽度,m。所以这样降尘烟道式重力除尘器的降尘效率很低。为提高降尘效率,根据重力除尘原理,可在烟道内增设斜板,下图断面b-b所示。斜板的倾斜角一般为55°~60°,有利自动排除沉积在斜板上的灰尘。烟道内增设斜板,其所增加的降尘面积F’为
若取θ=60°,则C1=B-2δ1,C2=B-2δ2代入式的
F’=2L[n(B-2δ1)+(B-2δ2)]cosθ重力除尘器的除尘过程
式中,n为人字形斜板一侧的块数,块;L为烟道的有效长度,m;B为烟道的宽度,m;C1为人字形斜板一侧的实际宽度,m;C2为辅助斜板的实际宽度,m;θ为斜板与水平线的夹角,(°),一般取45°~60°;δ1、δ2为斜板低端到烟道壁的净距,m,一般δ1取0.1~0.15m,δ2根据实际情况决定。
所以,一般降尘烟道式重力除尘器的除尘效率1为
式中 Q——处理烟气量,m/h;
vs——颗粒物沉降速度,m/s;
其他符号意义同前。
降尘烟道除尘器内增设入人字形斜板后,其降尘效率为
根据环保要求的排放标准和烟尘的粒度质量分数(测尘仪实测),确定降尘效率后,便可计算出所需要的降尘面积F’,即可得处斜板的块数。然后根据烟道的实际高度,按等分确定板的间距。如果烟道较长,可将人字形斜板分段制作。
隔板式重力除尘器
1.斜隔板重力除尘器
水平圆筒多层斜板重力除尘器如下图所示。筒内气体为平流方向,即气流从圆筒的一端入口与圆筒内斜板平流状态,于另一端出口。它的沉降效率为
式中 A0——所需总沉降面积,㎡;
A1,A2,A3,……,An——每一块斜板的水平沉降面积,㎡;
其他符号意义同前。
上图中,L为水平圆筒多层斜板重力除尘器的有效长度(m);l为排灰孔直径(mm),特大不超过600mm。
水平圆筒多层斜板重力除尘器的进出口端底部均设有挡板,圆筒的周边设有挡圈,如上图A-A断面所示。挡板上部焊接人字形斜板的支撑框架。人字形斜板焊接在支承框架和挡圈上,这样可使斜板上下滑到排灰斗的灰尘不受气流的影响。
设计时根据灰尘的性质选定斜板倾角θ,确定排灰孔径l,这样可得底部人字形斜板的交点G。GP之间的人字形斜板按等分布置,然后绘出顶部的人字形斜板,取顶部和底部人字形斜板在水平面上的投影长度之和的1/2,作为平均宽度。这样便可根据所需总沉降面积计算出人字形斜板的块数。计算人字形斜板在水平面上的投影长度比较繁杂,而按比例图实测比较方便,然后用试差调整人字形斜板的块数及其相互的间距,以求达到等于或略大于所要求的总沉降面积。
2.斜置正方形、矩形和圆形截面的多层重力除尘器如下图所示,其内部的沉降板按等间距布置。这几种重力分离器,可因地制宜布置在斜管段上。它的任一类质点群的分离效率计算同上述多层沉降器。若对某种质点群需要100%的分离,则必需验算沉降板的长度与两相邻沉降板的间距关系。气流在斜置多层沉降器内与质点的运动方向有顺流或逆流两种方式,不论顺流和逆流哪种气流运动方式,都用相对应的式子来确定沉降板的长度及其相邻间距的关系。
降尘管式重力除尘装置
烧结厂式钢铁企业产生粉尘多的地方,这些粉尘主要来自烧结中主烟道废气含尘。烧结抽风系统废气中的粉尘含量可达2~6g/m,数量大(1t烧结矿为8~36kg)且粒度组成不均匀。因而,一般都采用两段除尘方式,第1段为降尘管重力除尘装置,第2段采用其他除尘器,主要是多管除尘器,也有用旋风除尘器或静电除尘器的。
降尘管重力除尘装置实质上是连接风箱和抽风机的大烟道。它有集气和除尘的作用。降尘管是由钢板焊制成的圆形管道,内有钢铁固定的耐热、耐磨保温材料充填的内衬,以防止灰尘磨损和废气降温过多。
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