除塵器的六大類型與原理介紹

    除塵器是把粉塵從煙氣中分離出來的設備叫除塵器或除塵設備。除塵器的性能用可處理的氣體量、氣體通過除塵器時的阻力損失和除塵效率來表達。近年來，隨著經濟的迅速發展，冶金煉鋼電爐和以原煤為燃料的鍋爐增加很多，這些爐窯排放的大氣污染物對周圍環境造成很大危害，然而減少或降低爐窯排放污染物的主要途徑是與爐窯相配套的各類消煙除塵器，所以除塵器的性能和效率是決定一臺爐窯對周圍環境造成危害程度的關鍵所在。
除塵設備分為六種類型：
(1)重力與慣性除塵裝置：重力沉降室、檔板式除塵器。
        重力除塵器的工作原理是：含塵氣體通過管道的擴大部分(重力沉降室)，流速大大降低，較大塵粒即在重力作用下沉降下來。為避免氣流旋渦將已沉降塵粒帶起，常在沉降室加擋板。通過沉降室的氣流速度不得大于3米/秒，壓力損失一般為10～20毫米水柱，能捕集粒徑大于50微米的塵粒。重力除塵器有干式和濕式之分，干式除塵效率為40～60%，濕式除塵效率為60～80%。重力除塵器適用于含塵氣體預凈化。為提高除塵效率，可降低沉降室高度或設置多層沉降室。
        慣性力除塵器的工作原理是：含塵氣流沖擊在擋板或濾層上，氣流急轉，塵粒即在慣性力作用下與氣流分離。有碰撞型和回轉型兩類其中1和2為碰撞型，3和4為回轉型，4也稱百葉窗型)。慣性力除塵器適用于捕集粒徑10微米以上的塵粒，因易堵塞，對粘結性和纖維性粉塵不適用，其壓力損失因結構而異，一般為30～70毫米水柱。除塵效率為50～70%。
(2)離心除塵裝置：單筒旋風除塵器，多筒旋風除塵器。
        旋風除塵器的工作原理：它是利用氣流在旋渦運動中產生的離心力以清除氣流中塵粒的設備。zui常用的是旋風除塵器。旋風除塵器工作時氣流從上部沿切線方向進入除塵器，在其中作旋轉運動，塵粒在離心力的作用下被拋向除塵器圓筒部分的內壁上降落到集塵室。離心力除塵器于1885年開始使用，已發展成多種型式，如氣流軸向引入，灰塵出口軸向配置或周邊配置。其特點是結構簡單，造價低，沒有運動部件，壓力損失一般為40～150毫米水柱，適用于去除大于5微米的塵粒。保護膜除塵效率約70～90%。
        多管式旋風除塵器(簡稱多管除塵器)是由若干個單管旋風塑燒板組合起來的。可將若干個直徑較小的旋風除塵器并聯起來，也可將旋風除塵器串聯起來，前級用直徑較大的旋風除塵器，后級用直徑小的。并聯多管除塵器可制成立式、臥式和傾斜式等多種結構。中國定型生產的多管除塵器，筒體直徑有150和250毫米兩種，有9管、12管和16管等規格。多管除塵器可去除粒徑為3微米以上的塵粒，壓力損失為50～200毫米水柱，除塵效率為85～95%。
(3)濕式除塵裝置：噴淋式除塵器，沖激式除塵器，水膜除塵器，泡沫除塵器，斜柵式除塵器，文丘里除塵器。以水膜除塵器為例介紹一種濕式除塵器
        水膜除塵器：利用含塵氣體沖擊除塵器內壁或其他特殊構件上用某種方法造成的水膜，使粉塵被水膜捕獲，氣體得到凈化，這類凈化設備叫做水膜除塵器。包括沖擊水膜、惰性(百葉)水膜和離心水膜除塵器等多種。
        工作原理：含塵氣體由簡體下部順切向引入，旋轉上升，塵粒受離心力作用而被分離，拋向筒體內壁，被簡體內壁流動的水膜層所吸附，隨水流到底部錐體，經排塵口卸出。水膜層的形成是由布置在筒體的上部幾個噴嘴、將水順切向噴至器壁。這樣，在簡體內壁始終覆蓋一層旋轉向下流動的很薄水膜，達到提高除塵效果的目的。這種濕式除塵器結構簡單，金屬耗量小，耗水量小。其缺點是高度較大，布置困難，并且在實際運行中發現有帶水現象。
(4)過濾層除塵器：袋式除塵器，顆粒層除塵器，多孔材料除塵器，紙質過濾器，纖維填充過濾器。
        袋式除塵器屬于過濾除塵器。它是含塵氣流通過過濾材料，將粉塵分離、捕集的裝置。一般有機械振打式除塵器，電振動式除塵器，分室反吹式除塵器，噴嘴反吹式除塵器，振動式除塵器，脈沖噴吹式除塵器等幾種類型。
布袋除塵技術工作原理：
        1.重力沉降作用——含塵氣體進入布袋除塵器時，顆粒大、比重大的粉塵，在重力作用下沉降下來，這和沉降室的作用*相同。
        2.篩濾作用——當粉塵的顆粒直徑較濾料的纖維間的空隙或濾料上粉塵間的間隙大時，粉塵在氣流通過時即被阻留下來，此即稱為篩濾作用。當濾料上積存粉塵增多時，這種作用就比較顯著起來。
        3.慣性力作用——氣流通過濾料時，可繞纖維而過，而較大的粉塵顆粒zai慣性力的作用下，仍按原方向運動，遂與濾料相撞而被捕獲。
        4.熱運動作用——質輕體小的粉塵(1微米以下)，隨氣流運動，非常接近于氣流流線，能繞過纖維。但它們在受到作熱運動(即布朗運動)的氣體分子的碰撞之后，便改變原來的運動方向，這就增加了粉塵與纖維的接觸機會，使粉塵能夠被捕獲。當濾料纖維直徑越細，空隙率越小、其捕獲率就越高，所以越有利于除塵。袋式除塵器很久以前就已廣泛應用于各個工業部門中，用以捕集非粘結非纖維性的工業粉塵和揮發物，捕獲粉塵微粒可達0.1微米。但是，當用它處理含有水蒸汽的氣體時，應避免出現結露問題。袋式除塵器具有很高的凈化效率，就是捕集細微的粉塵效率也可達99%以上，而且其效率比高。
(5)靜電除塵裝置：板式靜電除塵器，管式靜電除塵器，濕式靜電除塵器。
        靜電除塵器的工作原理：含有粉塵顆粒的氣體，在接有高壓直流電源的陰極線(又稱電暈極)和接地的陽極板之間所形成的高壓電場通過時，由于陰極發生電暈放電、氣體被電離，此時，帶負電的氣體離子，在電場力的作用下，向陽板運動，在運動中與粉塵顆粒相碰，則使塵粒荷以負電，荷電后的塵粒在電場力的作用下，亦向陽極運動，到達陽極后，放出所帶的電子，塵粒則沉積于陽極板上，而得到凈化的氣體排出防塵器外。
(6)組合式除塵器：為提高除塵效率，往往“在前級設粗顆粒除塵裝置，反級設細顆粒除塵裝置”的串聯組合式除塵裝置。
        此外，隨著大氣污染控制法規日趨嚴格，在煙氣除塵裝置中有時增加煙氣脫硫功能，派生為煙氣除塵脫硫裝置。