慣性除塵器是使含塵氣體與擋板撞擊或者急劇改變氣流方向,利用慣性力分離并捕集粉塵的除塵設(shè)備。慣性除塵器亦稱惰性除塵器。由于運動氣流中塵粒與氣體具有不同的慣性力,含塵氣體急轉(zhuǎn)彎或者與某種障礙物碰撞時,塵粒的運動軌跡將分離出來使氣體得以凈化的設(shè)備稱為慣性除塵器或惰性除塵器。
一、工作原理:
慣性除塵器分為碰撞式和回轉(zhuǎn)式兩種。前者是沿氣流方向裝設(shè)一道或多道擋板,含塵氣體碰撞到擋板上使塵粒從氣體中分離出來。顯然,氣體在撞到擋板之前速度越高,碰撞后越低,則攜帶的粉塵越少,除塵效率越高。后者是使含塵氣體多次改變方向,在轉(zhuǎn)向過程中把粉塵分離出來。氣體轉(zhuǎn)向的曲率半徑越小。轉(zhuǎn)向速度越多,則除塵效率越高。
慣性除塵器的性能因結(jié)構(gòu)不同而異。當氣體在設(shè)備內(nèi)的流速為10m/S以下時,壓力損失在200一1000Pa之間,除塵效率為50%一70%。在實際應(yīng)用中,慣性除塵器一般放在多級除塵系統(tǒng)的級,用來分離顆粒較粗的粉塵。它特別適用于捕集粒徑大于10μm的干燥粉塵.而不適宜于清除粘結(jié)性粉塵和纖維性粉塵。慣性除塵器還可以用來分離霧滴,此時要求氣體在設(shè)備內(nèi)的流速以1—2m/s為宜。這種設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單,阻力較小,但除塵效率不高,這一類設(shè)備適用于大顆粒(20μm以上)的干性顆粒。
二、類型
1、碰撞式:
碰撞式慣性除塵器的特點是:用一個或幾個擋板阻擋氣流直線前進,在氣流快速轉(zhuǎn)向時,粉塵顆粒在慣性力作用下從氣流中分離出來;碰撞式慣性除塵器對氣流的阻力較小,但除塵效率也較低;與重力除塵器不同,碰撞式慣性除塵器要求較高的氣流速度,約18~20m/s,氣流基本上處于紊流狀態(tài)。
2、回流式:
回流式慣性除塵器的特點是,把進氣流用擋板分割成小股氣流。為了使任意一股氣流都有相同的較小回轉(zhuǎn)半徑和較大回轉(zhuǎn)角,可以采用各種百葉擋板結(jié)構(gòu)。百葉擋板能提高氣流急劇轉(zhuǎn)折前的速度,有效地提高分離效率。但速度不宜過高,否則會引起已捕集的顆粒粉塵的二次飛揚,所以一般都選用12-15m/s的氣流速度。百葉擋板的尺寸對分離效率也有一定影響,一般選用的擋板長度(沿氣流方向)為20mm左右;擋板之間的距離約為3~6mm;擋板的安裝斜角(與鉛垂線夾角)為30°左右,使氣流回轉(zhuǎn)角為150°左右。
理論分析與實踐均已證明,百葉窗回流式慣性除塵器的除塵效率與粉塵顆粒直徑及密度,氣流的回轉(zhuǎn)角度、回轉(zhuǎn)速度、回轉(zhuǎn)半徑,氣體粘度等有一定的關(guān)系。例如,含塵氣流進入后(見右圖),不斷從百葉板間隙中流出,顆粒粉塵也不斷被分離出來。但是,越往下氣體流量越小,氣流速度也逐漸變慢,慣性效應(yīng)也隨之減小,分離效率就逐漸降低。所以,若能在底部抽走10%的氣體流量,即帶有下泄氣流的百葉板式分離器,將有助于提高除塵效率。此外,百葉擋板還可以做成彎曲的形狀,以防止已被捕集的顆粒粉塵被氣流沖刷而二次飛揚。由于采用彎曲形狀的百葉擋板,使氣流的路線彎彎曲曲,故可稱為迷宮式慣性分離器。
3、鐘罩式:
鐘罩式慣性除塵器結(jié)構(gòu)簡單,阻力小,不需要引風(fēng)機,并可直接安裝在排氣筒或風(fēng)管上。但這種除塵器的除塵效率較底,一般僅為50%左右。鐘罩式除塵器主要是利用碰撞和氣流急速轉(zhuǎn)向,使部分塵粒產(chǎn)生重力沉降原理設(shè)計的。從圖可以看出,當含塵煙氣由長煙管進入大截面的沉降室前,由于錐形隔煙罩的阻擋而急速改變流向,同時因為截面擴大煙氣流速銳減,從而有部分煙塵受重力作用而沉降分離出來。分離出來的塵粒由沉降室下部排灰口排出。凈化后的煙氣由沉降室上部的煙管排入大氣。
4、百葉沉降式:
百葉沉降式除塵器適用于小型立式鍋爐,可直接安裝在鋼板卷制的煙囪上,對于粗大塵粒其除塵效率一般可達60%左右。百葉窗式慣性除塵器由百葉窗式攔灰柵和旋風(fēng)除塵器組成,其中的百葉窗式攔灰柵主要濃縮粉塵顆粒的作用,有圓錐形和“V”形兩種形式。百葉窗式慣性除塵器也是利用氣流突然改變方向,使顆粒粉塵在慣性力作用下與氣體分離。當含塵氣體進入百葉窗式攔灰欄1后,絕大部分氣體通過攔灰柵葉片間的縫隙進入管道,并排入大氣。這部分氣體因突然改變方向,而與顆粒粉塵分離,得到了凈化。顆粒粉塵由于慣性作用仍按原方向向前移動。繞過攔灰柵得到凈化的氣體一般占總氣體量的90%,另含有濃縮了顆粒粉塵的10%氣體進入粗粒去除室3,依靠慣性作用去除,然后再進入旋風(fēng)除塵器與去除細微的粉塵(如果排氣量不大或排塵濃度不高,也可以取消粗粒去除室,使氣體直接進入旋風(fēng)除塵器除塵)被處理的10%氣體可通過風(fēng)機2使其回到攔灰柵內(nèi),也可直接排入大氣。如右圖