除尘器的六大类型与原理介绍

    除尘器是把粉尘从烟气中分离出来的设备叫除尘器或除尘设备。除尘器的性能用可处理的气体量、气体通过除尘器时的阻力损失和除尘效率来表达。近年来，随着经济的迅速发展，冶金炼钢电炉和以原煤为燃料的锅炉增加很多，这些炉窑排放的大气污染物对周围环境造成很大危害，然而减少或降低炉窑排放污染物的主要途径是与炉窑相配套的各类消烟除尘器，所以除尘器的性能和效率是决定一台炉窑对周围环境造成危害程度的关键所在。
除尘设备分为六种类型：
(1)重力与惯性除尘装置：重力沉降室、档板式除尘器。
        重力除尘器的工作原理是：含尘气体通过管道的扩大部分(重力沉降室)，流速大大降低，较大尘粒即在重力作用下沉降下来。为避免气流旋涡将已沉降尘粒带起，常在沉降室加挡板。通过沉降室的气流速度不得大于3米/秒，压力损失一般为10～20毫米水柱，能捕集粒径大于50微米的尘粒。重力除尘器有干式和湿式之分，干式除尘效率为40～60%，湿式除尘效率为60～80%。重力除尘器适用于含尘气体预净化。为提高除尘效率，可降低沉降室高度或设置多层沉降室。
        惯性力除尘器的工作原理是：含尘气流冲击在挡板或滤层上，气流急转，尘粒即在惯性力作用下与气流分离。有碰撞型和回转型两类其中1和2为碰撞型，3和4为回转型，4也称百叶窗型)。惯性力除尘器适用于捕集粒径10微米以上的尘粒，因易堵塞，对粘结性和纤维性粉尘不适用，其压力损失因结构而异，一般为30～70毫米水柱。除尘效率为50～70%。
(2)离心除尘装置：单筒旋风除尘器，多筒旋风除尘器。
        旋风除尘器的工作原理：它是利用气流在旋涡运动中产生的离心力以清除气流中尘粒的设备。zui常用的是旋风除尘器。旋风除尘器工作时气流从上部沿切线方向进入除尘器，在其中作旋转运动，尘粒在离心力的作用下被抛向除尘器圆筒部分的内壁上降落到集尘室。离心力除尘器于1885年开始使用，已发展成多种型式，如气流轴向引入，灰尘出口轴向配置或周边配置。其特点是结构简单，造价低，没有运动部件，压力损失一般为40～150毫米水柱，适用于去除大于5微米的尘粒。保护膜除尘效率约70～90%。
        多管式旋风除尘器(简称多管除尘器)是由若干个单管旋风塑烧板组合起来的。可将若干个直径较小的旋风除尘器并联起来，也可将旋风除尘器串联起来，前级用直径较大的旋风除尘器，后级用直径小的。并联多管除尘器可制成立式、卧式和倾斜式等多种结构。中国定型生产的多管除尘器，筒体直径有150和250毫米两种，有9管、12管和16管等规格。多管除尘器可去除粒径为3微米以上的尘粒，压力损失为50～200毫米水柱，除尘效率为85～95%。
(3)湿式除尘装置：喷淋式除尘器，冲激式除尘器，水膜除尘器，泡沫除尘器，斜栅式除尘器，文丘里除尘器。以水膜除尘器为例介绍一种湿式除尘器
        水膜除尘器：利用含尘气体冲击除尘器内壁或其他特殊构件上用某种方法造成的水膜，使粉尘被水膜捕获，气体得到净化，这类净化设备叫做水膜除尘器。包括冲击水膜、惰性(百叶)水膜和离心水膜除尘器等多种。
        工作原理：含尘气体由简体下部顺切向引入，旋转上升，尘粒受离心力作用而被分离，抛向筒体内壁，被简体内壁流动的水膜层所吸附，随水流到底部锥体，经排尘口卸出。水膜层的形成是由布置在筒体的上部几个喷嘴、将水顺切向喷至器壁。这样，在简体内壁始终覆盖一层旋转向下流动的很薄水膜，达到提高除尘效果的目的。这种湿式除尘器结构简单，金属耗量小，耗水量小。其缺点是高度较大，布置困难，并且在实际运行中发现有带水现象。
(4)过滤层除尘器：袋式除尘器，颗粒层除尘器，多孔材料除尘器，纸质过滤器，纤维填充过滤器。
        袋式除尘器属于过滤除尘器。它是含尘气流通过过滤材料，将粉尘分离、捕集的装置。一般有机械振打式除尘器，电振动式除尘器，分室反吹式除尘器，喷嘴反吹式除尘器，振动式除尘器，脉冲喷吹式除尘器等几种类型。
布袋除尘技术工作原理：
        1.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*相同。
        2.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。
        3.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zai惯性力的作用下，仍按原方向运动，遂与滤料相撞而被捕获。
        4.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，所以越有利于除尘。袋式除尘器很久以前就已广泛应用于各个工业部门中，用以捕集非粘结非纤维性的工业粉尘和挥发物，捕获粉尘微粒可达0.1微米。但是，当用它处理含有水蒸汽的气体时，应避免出现结露问题。袋式除尘器具有很高的净化效率，就是捕集细微的粉尘效率也可达99%以上，而且其效率比高。
(5)静电除尘装置：板式静电除尘器，管式静电除尘器，湿式静电除尘器。
        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。
(6)组合式除尘器：为提高除尘效率，往往“在前级设粗颗粒除尘装置，反级设细颗粒除尘装置”的串联组合式除尘装置。
        此外，随着大气污染控制法规日趋严格，在烟气除尘装置中有时增加烟气脱硫功能，派生为烟气除尘脱硫装置。