碳素厂除尘器工作原理(选矿厂除尘器)



大家好，感谢邀请，今天来为大家分享一下碳素厂除尘器工作原理的问题，以及和选矿厂除尘器的一些困惑，大家要是还不太明白的话，也没有关系，因为接下来将为大家分享，希望可以帮助到大家，解决大家的问题，下面就开始吧！

有哪些常见的除尘设备和技术

重力除尘器

这种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。

惯力除尘器

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，对粘结和纤维粉尘不适用，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％。

离心力除尘器

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。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％。

洗涤除尘器

利用水洗涤含尘气体使气体净化的装置。有下列各种类型：重力喷淋除尘器又称喷雾塔或洗涤塔。含尘气体通过喷淋液的液滴空间时，因尘粒和液滴之间碰撞、拦截和凝聚等作用，较大尘粒因重力沉降下来，与洗涤液一起从塔底排走。为保证塔内气流均匀，常用多孔分布板或填料床。重力喷淋除尘器压力损失小于25毫米水柱，常用于去除粒径大于 50微米的尘粒。这种塑烧板具有结构简单、阻力小、操作方便等特点；但耗水多，占地面积大，效率较低。

旋风洗涤除尘器

这种除尘器捕集粒径小于5微米的尘粒，适用于气量大、含尘浓度高的场合。常用的有旋风水膜除尘器、旋筒式水膜除尘器和中心喷雾旋风除尘器。旋风水膜除尘器是由除尘器筒体上部的喷嘴沿切线方向将水雾喷向器壁，使壁上形成一层薄的流动水膜，含尘气体由筒体下层以入口流速约15～22米／秒的速度切向进入，旋转上升，尘粒靠离心力作用甩向器壁，粘附于水膜，随水流排出。气流压力损失为 50～75毫米水柱，除尘效率可达到 90～95％。

卧式旋风水膜除尘器

又称鼓式除尘器或旋筒式除尘器。气流进入除尘器后沿螺旋通道作旋转运动，在离心力作用下，尘粒被甩向筒壁。气流以高速冲击水箱内的水面，尘粒便落入水中，气流冲击水面激起的水滴和尘粒碰撞，也能把尘粒捕获。携带水滴的气流继续作旋转运动，水滴被甩向器壁，形成水膜，把落在壁上的尘粒捕获。气流压力损失为80～100毫米水柱。

中心喷雾旋风除尘器

中心设喷雾多孔管，含尘气流由下部切向引入，尘粒被离心力甩向器壁，由于水滴同尘粒的碰撞作用和器壁水膜对尘粒的粘附作用而除去尘粒，气流压力损失为50～200毫米水柱。适用于小于0.5微米的尘粒，除尘效率为 95～98％。

隔膜泵除尘器

依靠气流自身的动能，冲击液体表面而激起水滴和水花的除尘器。如冲击水浴式除尘器,含尘气流从喷口高速喷入，冲击水面后改变方向，大颗粒粉尘便被水捕获。气流继续通过水层流动,激起大量水花、泡沫和雾滴,尘粒又被捕获，除尘效率可达 80～95％。压力损失约为100～150毫米水柱。此外，还有按同样工作原理制成的冲激式和双叶片冲激式除尘机组。

泡沫除尘器

又称泡沫洗涤器,或简称泡沫塔。塔中有一块或几块多孔筛板，洗涤液流到塔板上，保持一定的液层高度，含尘气流从塔下部导入，均匀穿过塔板上的小孔而分散于液流中，同时产生大量泡沫，增加了气液两相接触表面积，使尘粒被液体捕集。除尘效率主要取决于泡沫层厚度，泡沫层厚30毫米时,除尘效率为 95～99％；泡沫层厚 120毫米时，除尘效率可达99.5％以上。气流压力损失 50～80毫米水柱。

射流洗涤除尘器

这种除尘器的工作原理是水在高压(3.5～7千克力/厘米2)下注入喷射器,抽吸含尘气体,使气流中的尘粒与水滴碰撞而被捕集。然后水滴和气体的混合物进入沉降室，水滴同尘粒从气流中被分离出来，达到除尘目的。这种除尘器适用于去除粒径0.5微米以上的尘粒，除尘效率约 90％。因用水量大，运转费用较高，不适用于大量含尘气体的处理。

填料床洗涤除尘器

又称填料塔。经过喷淋液淋湿的填料层，有很大的湿润表面。含尘气流通过填料层时，尘粒撞上湿填料表面即被俘获而除去。这种除尘器可除去粒径3微米以上的尘粒,除尘效率约为 90％。气流压力损失 15～50毫米水柱。填料床洗涤除尘器有立式和卧式，单层填料和多层填料，固定床、移动床和流化床，平流式和错流式等多种。

文丘里除尘器

又称文氏管除尘器，由文氏管凝聚器和除雾器组成。凝聚器由收缩管、喉管和扩散管组成。含尘气体进入收缩管后,流速增大，进入喉管时，流速达到大值。洗涤液从收缩管或喉管加入时，气液两相间相对流速很大，液滴在高速气流下雾化，气体湿度达到饱和，尘粒被水湿润。尘粒与液滴或尘粒与尘粒之间发生激烈碰撞和凝聚。在扩散管中,气流速度减小，压力回升,以尘粒为凝结核的凝聚作用加快，凝聚成粒径较大的含尘液滴，而易于被捕集。

文氏管除尘器适用于去除粒径0.1～100微米的尘粒，除尘效率为 80～95％，压力损失达300～800毫米水柱。文氏管如带有调节喉管直径的装置，在处理的气体流量变化时，除尘效率不会降低。文氏管构造有多种形式，按断面形状分为圆形和方形两种；按喉管构造分为喉管直径可调的和喉管直径固定的两种；按液体雾化方式可分为预雾化和不预雾化的。从70年代初开始，有的工厂用蒸汽和热水湿式除尘器，除尘效率可提高到 99.9％，而且可以利用工厂的余热。

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。含尘气体从下部引入圆筒型滤袋，在穿过滤布的空隙时，尘粒因惯、接触和扩散等作用而被拦截下来。若尘粒和滤料带有异电荷，则尘粒吸附于滤料上，可以提高除尘效率，但清灰较困难；若带有同电荷，则降低除尘效率,但清灰较容易。袋式除尘器可清除粒径 0.1微米以上的尘粒，除尘效率达 99％。气流压力损失 100～200毫米水柱。布袋材料可用天然纤维或合成纤维的纺织品或毡制品；净化高温气体时，可用玻璃纤维作过滤材料。

按照从滤布上清灰方法的不同，可分为三种型式：间歇清洁型是暂时停止工作,用敲打或用震荡器清除积灰,也可用压缩空气反向吹洗；周期清洁型是几组袋式除尘器，按顺序每隔一定时间停止一组的工作,然后进行清理;连续清洁型是用不断移动的气环反吹或用脉冲反吹空气方法清除积尘。用脉冲方式清除积尘的称为脉冲式除尘器。袋式除尘器缺点是对通过的气体不起冷却作用，占地面积较大；优点是装置简单，除尘效率高，回收的干粉尘能直接利用。

声波除尘器

含尘气体在声波振动下，引起尘粒共振,尘粒相互碰撞,然后凝聚。声波除尘器由声波发生源、凝聚塔、集尘器等组成，又常与离心力除尘器串联使用。声波源位于凝聚塔上部，在凝聚塔内产生强度约150分贝的声波,使尘粒发生碰撞而凝聚起来。尘粒在有效高度 10～20米的塔内，滞留几秒十几秒后,由集尘器捕集。声波除尘器可处理粒径 0.1～100微米的尘粒，压力损失为 60～100毫米水柱，除尘效率为 80～95％。其特点是适应大，能处理高温和高浓度的含尘气体，也能在湿式状态下使用，但有噪声。静电除尘器1906年 F.G.科特雷尔首先研制成功，因此也称科特雷尔静电除尘器。它是利用强电场

使气体发生电离,气体中的粉尘也带有电荷,并在电场作用下与气体分离。

除尘器的电极形式有平板式和管式两种，通常负极称放电极，正极称集尘极（或沉降极）。如管式静电除尘器把220伏（或 380伏）的交流电经过升压整流装置，变为 3～6万伏左右的高压直流电，绝缘进入电晕线，圆筒壁为集尘极，由导线接地，电晕线和圆筒壁之间形成静电场，电晕线周围空气产生电离，形成大量负离子和电子，向集尘极运动。含尘气体从除尘器进口处进入除尘器，不带电的尘粒和负离子结合，带上负电，运动到集尘极后失去电荷成中，通过振动等沿集尘极落入灰斗。净化后的气体，从除尘器出口处排出。静电除尘器消耗的能量比其他除尘器少，气流压力损失一般为 10～50毫米水柱，除尘效率高达 90～99.9％，适用于去除粒径 0.05～50微米的尘粒，可用于高温、高压的场合，能连续操作。缺点是设备庞大，投资较高。

其他型式的除尘器

除上述已定型生产的各种除尘器外，还有高梯度磁力除尘器、静电湿式除尘器、陶瓷过滤除尘器等。钢铁工业废气中的尘粒约有70％以上具有强磁，因此可以使用高梯度磁过滤器。如转炉烟尘，主要是强磁的微粒,用磁过滤器捕集粒径 0.8微米以上的尘粒，效率达99％,压力损失为 170毫米水柱。

静电湿式除尘器装有高压电离器，使气流中的尘粒在进入有填料的洗涤区前荷电，荷电尘粒就被填料吸引而被水冲洗掉。这种除尘器去除粒径0.1微米的尘粒的效率可达 90%。陶瓷过滤除尘器是用微孔陶瓷作为滤料，可以用于高温气体的除尘。滤料微孔可做成不同孔径。如孔径为 1微米,粒径 1微米以上的粉尘可以全部捕集。据试验，孔径为 0.85微米时，粒径大于 0.1微米的尘粒也可以捕集。

文丘里除尘器工作过程

在文丘里除尘器中，收集对象是液滴。其直径是速度、液体流量和流体质的复杂函数。通常，离心风机安装在文丘里除尘器的上游(强制通风)或下游(诱导通风)。风机为携带PM的气流提供动力。气体在会聚入口处被加速喉部速度。气体然后通过咽喉，PM遇到液滴(障碍物)。

影响液滴的颗粒可通过将其收集在气旋(离心)或人字形(冲击)除雾器中而容易地从大部分气流中分离出来。不影响液滴的颗粒"穿透"除尘器并与气流一起排出。

一些文丘里除尘器是由善意的工程师设计的，旨在简化这些物理定律以努力生产出具有竞争力的产品。然而，物理定律要求设计合理的文丘里除尘器必须包括三个关键要素一个会聚入口，一个确定的文丘里喉管和一个膨胀节。只要设计中的快捷方式排除了三个关键因素中的任何一个，文丘里除尘器的效率就会降低，并且会消耗多余的能量，而未达到预期的PM收集效率。本文重点介绍了湿式文丘里除尘器的重要设计因素，并解释了为什么设计中的快捷方式会造成文丘里除尘器在捕获PM时效果不佳。

进口

在如图1所示的湿法文氏管除尘器中，气体以径向方式引入，并且提供洗涤液以完全润湿入口部分。气体以这样的方式引入，一旦它离开入口气体喷嘴，它就不会接触到干燥的壁。气体可以接触的表面已经被液膜润湿，所以不会发生固体沉积。

图1湿式文丘里管除尘器的示意图

喉管

文丘里除尘器可以作为固定流量或可变流量设备。在固定喉管文氏管中，气流必须保持恒定以保持稳定的压差和收集效率。在变流文氏管中，喉部可调节。当遇到减少的气流条件时，喉管阻尼器的位置可以改变以保持恒定的压差，并且可以保持收集效率。

设计合理的文丘里除尘器包括一个会聚入口，一个确定的文丘里喉管和一个膨胀器部分。如果没有全部三个关键设计组件，除尘器效率不高，并且浪费了过多的能量而没有实现所需的PM收集。

图2设计合理的文丘里除尘器包括一个会聚入口，一个确定的文丘里喉管和一个膨胀器部分。如果没有全部三个关键设计组件，除尘器效率不高，并且浪费了过多的能量而没有实现所需的PM收集。

影响文丘里除尘器中PM收集的物理机制包括惯(惯撞击)、扩散、静电、布朗运动、成核和生长以及凝结。虽然所有这些机制都影响收集，但主要现象是惯冲击。

当在给定粘度的气流中捕获给定直径和密度的颗粒时，两个主要变量影响收集效率(如前所述，允许碰撞是主要机制)气体和收集对象之间的相对速度、收集对象的特征维度。

为了发生惯碰撞，尘埃颗粒必须碰到液滴。这是怎么发生的?灰尘颗粒相对于液滴的相对速度(动量)越大，灰尘颗粒将与液滴碰撞并被捕获的可能越大。举例说明有人驾驶汽车沿路行驶，空气中充满了飞虫。汽车行驶越快，昆虫就越有可能撞击挡风玻璃。在这个比喻中，臭虫是尘埃颗粒，而汽车是液滴(除尘器)。

文氏管是一种众所周知的装置，用于将流体流加速高速，并以小的能量损失将其恢复其初始速度。这就是为什么文丘里管是高速风洞中的一个组成部分。因此选择文氏管作为接触气体和液体以从气体中除去大PM的有效方法是自然的。

液滴可以在除尘器中以两种不同的方式产生。常见的就是让高速气体雾化液体。这消耗一些能量作为风机马力。当这些液滴进入喉部并遇到高速气流时，它们会爆炸成数千个较小的液滴(雾化)。

第二种方法是用喷嘴雾化液体。在这种情况下，用于雾化液体的能量由泵马力提供。通过使用这两种技术都不能实现大量节能，但高压喷嘴技术仅限于将清洁的液体流送入文氏管，限制其在再循环洗涤液时的应用。

扩展器部分

当气体离开洗涤喉管时，它携带了所有的液滴，液滴已经达到了近似于气流的速度(见图2)。在膨胀节部分，气体随着横截面积的增加而减慢。一些来自液滴的动能转移回气流，导致回收部分加速气体喉部速度所需的能量。这种能量重新获得了文丘里除尘器与任何其他类型的湿式除尘器的区别。一旦气体充分减速以减少额外的湍流损失，它将被引导旋风分离器/除雾器，在那里与气流分离。

术语"压降"是指文氏管除尘器入口处的气体与文丘里除尘器排出的气体之间的静压差。图3是文丘里除尘器的典型压力曲线。随着气体加速，气流中的压力降低到喉部的低点。随着气体在膨胀器部分开始减速，压力升高并达到仅略低于入口压力的水平。A和D之间的差值(进口和出口压力)或压降表示清洗过程中消耗的能量。如果省略了膨胀机部分，则消耗的能量更大并显示为A和C之间的差异。

Calvert方程可用于预测给定喉道速度的实际压降。Calvert方程表示

在饱和条件下，压降等于将液体加速到气体速度所需的功率。这不是准确的，因为它没有考虑到文丘里摩擦损失、液体不会加速到全速气体的可能、当液体将动量转移回膨胀器部分的气体时。

然而，除非液体与气体的比例非常高(L/G)，这种计算方法预测的压降相当好。大多数文丘里除尘器设计的L/G在每千次acfm 710 gpm之间，实际上能没有变化当在除尘器上的压降保持恒定时，在这个液体流量范围内发生。较低的L/G不能正确地将液体分布在喉部。较高的L/G浪费了加速多余液体的能量，没有收集效率的好处。

文丘里除尘器大小

在计算出所需的压降后，文丘里除尘器的尺寸必须确定。通常，除尘器的所有尺寸都来自洗涤喉的尺寸。因此，对于给定的除尘器，设计师可以使用Calvert方程或经验速度对微分压力曲线来确定给定饱和气体流量的喉部尺寸。请注意，使用饱和气体流量而不是热的入口气体流量对于确定喉咙的大小非常重要。

当热的烟道气流进入喉部时，它立即淬火其饱和温度，并且流速大幅降低。如果喉部按不饱和热气流量计算，则对于大多数应用来说，这将是非常大的，并且不能实现所需的收集效率。还必须选择风机来处理所需的气体流量。风机的尺寸取决于风机的实际气体流量，而不一定是饱和气体流量，特别是在强制通风侧。后，还必须设计泵、管道、风管和储罐以补充文丘里洗涤系统的设计参数。

对于给定的颗粒大小和给定的喉道速度，可以凭经验确定将由文丘里除尘器收集的颗粒部分。这表示给定粒径的分数效率。在给定的喉速下，如果所有经验分数效率点相对于粒径绘制，则产生给定压降或喉速度的收集效率曲线。通常情况下，收集效率曲线是针对变化的压降而非喉道速度绘制的，因为这提供了关于风机要求的信息。

炭素厂 会产生什么除尘灰,有需要的嘛

有些行业，比如炭素、电炭这些特殊行业中，需要用到除尘设备。具体到破碎、粉磨、筛分、运输、成形、焙烧与石墨化装出炉、机械加工等工艺操作，都会产生粉尘，需要用布袋除尘器控制粉尘飞扬；沥青熔化、混捏、浸渍、煅烧、焙烧等操作易产生烟气，如不采取有效的防尘措施，就会污染环境。

炭素厂、电炭厂含尘空气净化的XMC脉冲袋式除尘器方案设计

根据炭素厂粉碎、混捏、压型车间粉尘特点，设计将多个尘源点的粉尘进行分散收集，收集后布袋除尘器除尘系统采用集气罩分散收集和个车间污染空气与集中袋式除尘器相结合的技术原理，整个系统包括污染源控制、粉尘吸捕、管道输送、袋式除尘器、风机、外排烟气等子项。除尘器系统尽可能设计为集中式、以缩短烟气输送管道长度，降低系统阻力。

炭素厂除尘器系统布置方式：锤式球磨机、混捏机、立式液压机、皮带运输机等都严格密闭，并设置抽风点，为使整个除尘器系统抽风点便于调节，确保抽风效果，各点抽风罩连接管上均设手动与电动调节阀。目前炭素、电炭厂中常用的是旋风除尘器，袋式除尘器及电除尘器。

炭素厂、电炭厂XMC脉冲袋式除尘器粉尘治理经济而有效的方法是控制尘源，一般在粉尘产生点设置密闭罩，除尘器直接从扬尘点吸出含尘空气。粉碎、混捏、压型车间都有产生粉尘的机械设备(球磨机、混捏机和立式液压机)和扬尘点，从设备逸散出的粉尘以中等速度进入厂房上方空气气流中。本除尘器系统工程对车间空气中的粉尘采用分散吸捕的方式进行收集，即在产生粉尘的炭素机械设备上方设置有边平口伞型集气罩，除尘器分别吸捕本车间的含尘空气。除尘器集气罩尽可能兼顾到厂房内所有粉尘发生源，部分生产工序可采用加强设备的密封能的方法防止粉尘扬散。这些措施可确保车间和工人作业场所生产粉尘浓度尽可能达到有关标准要求。因受场地、设备、经济等条件的限制，各车间除尘器吸尘罩吸捕的含尘空气就地除尘难度很大。因此，除尘器工程含尘空气的净化采用集中除尘方式，即将各吸尘罩吸捕的含尘空气集中由一台袋式除尘器净化，净化后的空气由烟囱排放。除尘器与风机呈“Y”形连接，除尘器本体安装在粉碎车间和混捏车间厂房外墙外侧的空旷地带。

炭素厂、电炭厂XMC脉冲袋式除尘器在碳素焙烧车间填充料输送，可以自动送料给到筛分系统。当碳素除尘器的料桶内物料达到一定位置时，吸料机会发出报警信号。碳素/石墨除尘器利用抽风的原理将填料料输送给到筛分系统，碳素布袋除尘器在工作过程中重复工作直焙烧炉内物料全部吸净，吸料机停止。

关于本次碳素厂除尘器工作原理和选矿厂除尘器的问题分享到这里就结束了，如果解决了您的问题，我们非常高兴。