工业除尘净化系统:常用于控制各种颗粒状和气态污染物的方法是将有害物质在发生源收集起来,经过净化设备净化后排到大气中去,这就是局部排气净化系统,这种系统所需要的风量最小,效果好,能耗也少,是生产车间控制空气污染的最有效、最常用的方法。工业除尘净化系统的设计要根据污染物种类、性质、数量和排放规律,以及生产工艺和环境保护等要求进行的。首先选择净化工艺,进而确定净化装置,再作设备与管道配置,最终完成工业除尘净化系统的设计计算。管道配置与净化装置配置密切相关,净化装置的安装位置确定了,管道布置方案也就基本确定了。而净化装置的配置又与净化工艺及生产工艺相联系,有时还相互制约。如集气罩必须设置在污染源(生产设备)上或附近,其他净化装置的配置可根据生产工艺和管道布置的要求来决定。
工业除尘净化系统的除尘装置可分为两大类:
①干式除尘器:包括重力沉降室、惯性除尘器、滤筒除尘器、静电除尘器、布袋除尘器、旋风除尘器。
②湿式除尘器:包括又喷淋塔、冲击式除尘器、文丘里洗涤剂、泡沫除尘器和水膜除尘器等。目前常见的运用最多的是旋风分离器、静电除尘器、滤筒除尘器与布袋除尘器。
工业除尘净化系统中旋风分离器的工作原理::含尘气体从入口导入除尘器的外壳和排气管之间,形成旋转向下的外旋流。悬浮于外旋流的粉尘在离心力的作用下移向器壁,并随外旋流转到除尘器下部,由排尘孔排出。净化后的气体形成上升的内旋流并经过排气管排出。应用范围及特点:旋风除尘器适用于净化大于5~10 微米的非粘性、非纤维的干燥粉尘。它是一种结构简单、操作方便、耐高温、设备费用和阻力较低(80~160 毫米水柱)的净化设备,旋风除尘器在净化设备中应用得最为广泛。
工业除尘净化系统中静电除尘器的工作原理:含有粉尘颗粒的气体,在接有高压直流电源的阴极线(又称电晕极)和接地的阳极板之间所形成的高压电场通过时,由于阴极发生电晕放电、气体被电离,此时,带负电的气体离子,在电场力的作用下,向阳板运动,在运动中与粉尘颗粒相碰,则使尘粒荷以负电,荷电后的尘粒在电场力的作用下,亦向阳极运动,到达阳极后,放出所带的电子,尘粒则沉积于阳极板上,而得到净化的气体排出防尘器外。根据目前国内常见的电除尘器型式可概略地分为以下几类:按气流方向分为立式和卧式,按沉淀极极型式分为板式和管式,按沉淀极板上粉尘的清除方法分为干式湿式等。
工业除尘净化系统中布袋除尘的工作原理:重力沉降作用:含尘气体进入布袋除尘器时,颗粒大、比重大的粉尘,在重力作用下沉降下来,这和沉降室的作用完全相同;筛滤作用:当粉尘的颗粒直径较滤料的纤维间的空隙或滤料上粉尘间的间隙大时,粉尘在气流通过时即被阻留下来,此即称为筛滤作用。当滤料上积存粉尘增多时,这种作用就比较显著起来;惯性力作用:气流通过滤料时,可绕纤维而过,而较大的粉尘颗粒在惯性力的作用下,仍按原方向运动,遂与滤料相撞而被捕获;热运动作用:质轻体小的粉尘(1 微米以下),随气流运动,非常接近于气流流线,能绕过纤维。但它们在受到作热运动(即布朗运动)的气体分子的碰撞之后,便改变原来的运动方向,这就增加了粉尘与纤维的接触机会,使粉尘能够被捕获。当滤料纤维直径越细,空隙率越小、其捕获率就越高。
工业除尘净化系统中滤筒式除尘器具有体积小,效率高,投资省,易维护等优点;滤筒式除尘器具有合理的过滤风速,净化效率高。近年来,随着新技术、新材料不断地发展,以日本,美国的公司为代表,对除尘器的结构和滤料进行了改进,使滤筒除尘器广泛地应用于水泥、钢铁、电力、食品、冶金、化工等工业领域,整体容量增加数倍,成为过滤面积>2000m2大型除尘器(GB6719-86类),是解决传统除尘器对超细粉尘收集难、过滤风速高、清灰效果差、滤袋易磨损破漏、运行成本高的最佳方案,和市场上现有各种袋式、静电除尘器相比具有有效过滤面积大、压差低、低排放、体积小、使用寿命长等特点,成为工业除尘器发展的新方向。
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滤筒式除尘器的阻力随滤料表面粉尘层厚度的增加而增大,含尘气体由进风口进入除尘器后,气流速度减慢,粗颗粒脱离气流沉降到集尘室内,细微粉尘随气流穿过滤筒时被阻于滤筒外表面,洁净气体由出风口排出;当滤筒表面灰层较厚时,脉冲控制仪发出指令开启喷吹阀,气包内的压缩空气经喷吹管高速喷出,同时诱导数倍于喷射气量的周围空气进入滤筒,并由内向外快速射出,将滤筒外表面的粉尘吹下落入集尘室内,最后由放灰斗排出。除尘器清灰采用脉冲喷吹方式,既做到了彻底清灰,又不伤害滤筒,使滤筒使用寿命得以保障。清灰过程由脉冲控制仪自动控制,可采用压力差控制或时间控制。
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工业除尘净化系统中为了便于管理和运行调节,管网系统不宜过大。同一系统的吸气(尘)点不宜过多。同一系统有多个分支管时,应将这些分支管分组控制。在进行管网配置时,主要考虑的一个重要问题就是要实现各支管间的压力平衡,以保证各吸气点达到设计风量,实现控制污染物扩散的目的。管道系统配置应从总体布局考虑,对全车间(厂)管线通盘考虑,统一规划,合理布局,力求简单、紧凑、适用、美观,而且安装、操作、维修方便,并尽可能缩短管线长度,减少占地与空间,节省投资。对于有多个污染源的场合,可以分散布置多个独立系统,也可采用集中布置成一个系统。在划分系统时,要考虑输送气体的性质。当污染物混合后会引起燃烧、爆炸;不同温度、湿度的烟气混合后会引起管道内结露;或者因烟尘性质不同而影响净化效率及综合利用时,则不能将其合在一个净化系统内进行处理。除此之外,可考虑采取集中或组合式净化系统来处理各种受污染气体,以获得最佳的净化效果和经济效益。管道布置应力求顺直、减小阻力。一般圆形管道强度大、耗用材料少,但占用空间大。矩形管件占用空间小、易布置。管道铺设分明装和暗设,应尽量明装,不宜明装方采用暗设,以方便检修。管道应尽量集中成列、平行安装,并尽可能靠墙或柱子敷设,其中管径大和有保温层的管道应设于靠墙体的内侧。管道与墙、梁、柱、设备及管道之间要保持一定距离,以满足安装、施工、管理、维修及热胀冷缩等诸因素的要求。
上海除尘净化系统
