化工设备选型欲工艺设计第二章收尘设备.doc

第二章收尘设备§,就是气固分离,是化工生产和环境保护的重要单元操作。2收尘设备是一类从气体中收集、分离或除去固体颗粒的机械设备,它的理论基础是两相流体力学。3气固分离及其设备的分类①气固分离的分类按分离原理分:②-1。表2-1主要气固分离设备的性能③、粒子的大小及特性、允许的压力降及要求达到的分离效率。。在分离效率确定以后,可根据设备、气流和颗粒的特性对不同的分离设备进行评定,对技术上可行的多种方案进行成本比较,确定设备。①密度真密度:不包括颗粒间空隙的单位体积内颗粒的质量;表观密度:呈自然扩散状态,包括颗粒间气体空隙在内的单位体积颗粒的质量。②磨损性颗粒对器壁的磨损性与气流速度的2~3次方成正比。③润湿性颗粒对液体的亲合程度取决于颗粒的性质、液体的表面张力、颗粒与液体间的粘附力及相对运动速度。各种湿式除尘器依靠颗粒的润湿性捕集粉尘。④粘附性颗粒附着在固体表面或彼此相互碰撞而凝聚的现象。⑤安息角颗粒堆成的自然倾斜角,一般为35~40o,设计时应是管道或料仓的倾斜角大于安息角。⑥荷电性颗粒在生成和处理过程中,都可能是颗粒带有一定量的电荷。⑦爆炸性某些颗粒在空气中达到一定浓度时,具有爆炸性。§,也就是利用旋转气体流的离心力使尘粒从气流中分离出来。结构如图所示2-1所示,主体上部为圆筒形,下部为圆锥形。图2-1旋风分离器的结构简图2分离过程含尘气体从圆筒上部长方形切线进口进入器中,因受器壁约束,旋转向下作螺旋流动,到圆锥部分,由于旋转半径缩小而切向速度增大,到圆锥的底部附近,转变为上升气流,最后由上部出口管排出。颗粒在旋转的气流中,由于离心力作用甩向筒壁集结成团,与气流分开,沿壁面落入锥底的灰斗而被排出。如图2-2所示。图2-:-3所示。图2-。一般旋风分离器都以圆筒直径D为基本参数,其他尺寸都与D成一定比例。(1)标准分离器,是指各部分尺寸与除尘器筒体的直径D比例是标准化的,即:筒体直径D筒体长度H1=2D锥体长度H2=2D进口高度h=D/2进口宽度B=D/4排气管直径D1=D/2灰尘出口直径D2=D/4S=D/8图2-4标准型旋风分离器(2)对于非标准的旋风分离器,各部分主要尺寸与标准型的不同,其相互比例关系如下:1)筒体直径筒体直径D愈小,除尘效率愈高,但一般不小于150mm,最大不宜超过1100mm,以免除尘效率下降太大,,筒体高度一般取2D。2)入口尺寸以宽度B、高度h的矩形面入口,一般取h/B=2~4。3)排气筒圆筒形排气管D1愈小,除尘效率愈高,一般取D1=(~)D,且与除尘器筒体同心,其插入深度稍低于进气口底部,以防气流短流。4)锥体锥体高度H2增加,有利于降低除尘器阻力和提高除尘效率。,效率提高不明显。因此,一般取H2为1~3D。5)排尘口排尘口直径D2过小时,易发生堵塞;过大时,灰斗中尘粒易被气流卷走。一般取D2为(1/3~1/2)D,并大于70mm。4主要优缺点①优点设备结构简单、紧凑;造价低、维修方便;占地面积小;能耐高温与高压;适于灰尘浓度高、高温、高压的含尘气体(常作为电除尘和袋式除尘器的前级除尘和保护装置)有效除去10μm以上的尘埃,除尘效率在80%以上;,可用多种材料制造,条件范围宽广。②缺点捕集微细粉尘效率低;除尘效率随气体流量和粉尘含量的变化而变化;对气体流动的阻力比较大;处理有磨蚀性的颗粒时易被磨损。(1)临界直径旋风分离器的性能是以它能够分离出的颗粒大小来表示。有两种表示方法:,公式如下:%机会达到筒壁落下又有50%机会被气流带入排气管而不能分离的颗粒直径,公式如下:式中:N为尘粒在器内旋转的次数,一般情况下,~3,对标准式旋风分离器