除塵器的優缺點

各種除塵器的優缺點及比較

除塵器可分為兩大類：①干式除塵器：包括重力沉降室、慣性除塵器、電除塵器、布袋除塵器、旋風除塵器。②濕式除塵器：包括噴淋塔、沖擊式除塵器、文丘里洗滌劑、泡沫除塵器和水膜除塵器等。目前常見的運用最多的是旋風分離器、靜電除塵器與布袋除塵器。

下面對各種除塵器做簡要介紹：

1. 干式除塵器

   干式除塵器不需要用水作為除塵介質，占所有除塵系統的90%以上。干式除塵器特點：使用范圍廣，大多數除塵對象都可以使用干式除塵器，特別是對于大型集中除塵系統而言；粉塵排出的狀態為干粉狀，有利于集中處理和綜合利用。其缺點是：不能去除氣體中的有毒、有害成分；處理不當時容易造成二次揚塵。需要注意的是：處理相對濕度高的含塵氣體或高溫氣體時，需采取防結露撒旦施，否則易產生粉塵黏結、堵塞管道的現象。濕式除塵器，用水作為凈化介質。

   1、重力除塵

   原理：利用粉塵與氣體的比重不同的原理，使揚塵靠本身的重力從氣體中自然沉降下來的凈化設備，通常稱為沉降室。它是一種結構簡單、體積大、阻力小、易維護、效率低的比較原始的凈化設備，只能用于粗凈化。重力降塵室的工作流程：含塵氣體從一側以水平方向的均勻速度V進入沉降室，塵粒以沉降速度V₀獨立沉降，運行t時間后，使塵粒沉降于室底。凈化后的氣體，從另一側出口排出。

   2、慣性除塵

   慣性除塵器也叫惰性除塵器。它的原理是利用粉塵與氣體在運動中慣性力的不同，將粉塵從氣體中分離出來。一般都是在含塵氣流的前方設置某種形式的障礙物，使氣流的方向急劇改變。此時粉塵由于慣性力比氣體大得多，塵粒便脫離氣流而被分離出來，得到凈化的氣體在急劇改變方向后排出。這種除塵器結構簡單，阻力較小，凈化效率較低(40-80％)，多用于多段凈化時的第一段，捕集10-20以上的粗塵粒。壓力損失依類型而定，一般為100-1000Pa。

   3、旋風分離器

   工作原理：含塵氣體從入口導入除塵器的外殼和排氣管之間，形成旋轉向下的外旋流。懸浮于外旋流的粉塵在離心力的作用下移向器壁，并隨外旋流轉到除塵器下部，由排塵孔排出。凈化后的氣體形成上升的內旋流并經過排氣管排出。應用范圍：旋風除塵器適用于凈化大于5-10微米的非粘性、非纖維的干燥粉塵。它是一種結構簡單、操作方便、耐高溫、設備費用和阻力較低的凈化設備，旋風除塵器在凈化設備中應用得最為廣泛。旋風除塵器它具有結構簡單，體積較小，不需特殊的附屬設備，造價較低．阻力中等，器內無運動部件，操作維修方便等優點。旋風除塵器一般用于捕集5-15微米以上的顆粒．除塵效率可達80％以上，近年來經改進后的特制旋風除塵器．其除塵效率可達85％以上。旋風除塵器的缺點是捕集微粒小于5微米的效率不高。

   4、布袋除塵

   工作原理：含塵氣流從下部孔板進入圓筒形濾袋內，在通過濾料的孔隙時，粉塵被捕集于濾料上，透過濾料的清潔氣體由排出口排出。沉積在濾料上的粉塵，可在機械振動的作用下從濾料表面脫落，落入灰斗中。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?？蛇_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。它比電除塵器結構簡單、投資省、運行穩定，可以回收高電阻率粉塵；與文丘里洗滌器相比，動力消耗小，回收的干顆粒物便于綜合利用。對于微細的干燥顆粒物，采用袋式除塵器捕集是適宜的。帶式除塵器的缺點是過濾速度較低、一般體積龐大、耗鋼量大、濾袋材質差、壽命短、壓力損失大、運行費用高等。

   5、靜電除塵

   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除塵器。電除塵器的優點：⑴凈化效率高，能夠鋪集0.01微米以上的細粒粉塵。⑵阻力損失小，一般為200-500Pa，和旋風除塵器比較，即使考慮供電機組和振打機構耗電，其總耗電量仍比較小。⑶允許操作溫度高也可以處理強腐蝕性氣體，如SHWB型電路塵器最好允許操作溫度250℃，其他類型還有達到350-400℃或者更高的。⑷處理氣體范圍量大。⑸可以完全實現操作自動控制。電除塵器的缺點：⑴設備比較復雜，要求設備調運和安裝以及維護管理水平高。⑵對粉塵比電阻有一定要求，所以對粉塵有一定的選擇性，不能使所有粉塵都的獲得很高的凈化效率。⑶受氣體溫、溫度等的操作條件影響較大，同是一種粉塵如在不同溫度、濕度下操作，所得的效果不同，有的粉塵在某一個溫度、濕度下使用效果很好，而在另一個溫度、濕度下由于粉塵電阻的變化幾乎不能使用電除塵器了。⑷一次投資較大，臥式的電除塵器占地面積較大。

2. 濕式除塵器

   除塵器的種類繁多,結構形式不同,除塵效果不一。濕式除塵器俗稱“水除塵器”，它是使含塵氣體與液體（一般為水）密切接觸，利用水滴和顆粒的慣性碰撞及其他作用捕集顆?；蚴诡w粒增大的裝置。其主要除塵工作原理是：在除塵器中氣體與液體的接觸方式有兩種，與預先分散（霧化或水膜）的液體（一般為水）接觸，或是氣體沖擊（液體）層時鼓泡，以形成細小水滴或水磨。對于1μm以上塵粒而言，塵粒與水滴碰撞效率取決于粒子的慣性。當氣體與水滴有相對運動時，由于水滴的環繞氣膜作用，當氣體接近水滴時，氣體流線將繞過水滴而改變流向，運動軌跡由直線變為曲線，而粒徑大和密度大的塵粒則力圖保持原來的流線而與水滴相撞，塵粒與水滴相碰狀接觸后凝聚為大顆粒，并被水流帶走，顯然，與含塵氣體的接觸面積越多（水滴直徑越小，水滴越多），碰撞凝集效率越高；當塵粒的密度、粒徑以及相對速度越大，碰撞凝集效率越高；氣體的黏性、水滴直徑以及水的表面張力越大，碰撞凝集效果越底；當氣體中含有冷凝性物質（主要是水分）時，由于含塵氣體經過洗滌后可能達到露點以下，使冷凝物質以塵粒為核心凝結，并覆蓋于其表面上。當處理高溫氣體（尤其是含疏水性粉塵）時，可預先加濕含塵氣體或噴入蒸汽，提高凈化效率。濕式除塵器的優點有：（1）由于氣體和液體接觸過程中同時發生傳質和傳熱的過程，因此這類除塵器既具有除塵作用，又具有煙氣降溫和吸收有害氣體的作用。（2）適用于處理高溫、易燃易爆和有害氣體。（3）運行正常，凈化效率高。（4）可用于霧塵集聚之粉塵、氣體。（5）排氣量衡定。（6）結構簡單、占地面積小，投資低。（7）運行安全、操作及維修方便。濕式除塵器的缺點有：（1）從濕式除塵器中排出的泥漿要進行處理，否則會造成二次污染。（2)當凈化有侵蝕性氣體時，化學侵蝕性轉移到水中，因此污水系統要用防腐材料保護。（3）不合用于疏水性煙塵；對于粘性煙塵輕易使管道、葉片等發生堵塞。（4）與干式除塵器比擬需要消耗水，并且處理難，在嚴寒地區應采用防凍措施。

   1、噴淋塔洗滌器

   在逆流式噴霧塔中，含塵氣體向上運動，液滴由噴嘴噴出向下運動。因液滴和顆粒之間的慣性碰撞、攔截和凝聚等作用，使較大的的粒子被液滴捕集。噴霧塔具有結構簡單、壓力損失小、操作穩定等特點，經常與高效洗滌器聯用捕集粒徑較大的顆粒。

3. 文丘里洗滌器

   主要由文丘里管（有收縮管、喉管和擴大管三部分）和旋風分離器組成。工作原理：含灰塵的氣體進入收縮管，流速沿管逐漸增大。水或其他液體由喉管處噴入，被高速氣流所撞擊而霧化。氣體中的塵粒與液滴接觸而被潤滑。進入擴大管后，流速逐漸減小，塵?；ハ嗾澈?，使顆粒增大而易除去。最后進入旋風分離器，由于離心力的作用，水與潤滑的塵粒被拋至分離器的內壁上并向下流出器外，凈制后的氣體則由分離器的中央管排出。其優點是結構簡單，除塵效率高。缺點是阻力大，不能用于凈制不容許與液體接觸的氣體。除除塵外，還有降溫作用。

4. 沖擊式除塵器

   沖擊式水浴除塵器用于工業廢氣中那些濕度大、排放量大，含塵量大的氣體有良好的凈化除塵。特別適用于于凈化非纖維性、無腐蝕性的、溫度不高于300℃的含塵氣體。在用于具有粘性的生石灰運輸系統中的除塵能獲得很好的效果。從鍋爐里出來的煙氣從收塵器進口進入，并以相當高的速度沖擊水面，其中大部分塵粒由于重量加大或與水黏附后邊留在水中，此階段為沖擊階段，在此階段產生后，水面因氣體的運動而形成一拋物線形的水滴、水霧和泡沫區域，含塵氣體在此區域內又進一步水滴水霧凈化。此為淋水浴階段。又因為進入設備時，煙氣的溫度很高，筒體內在煙氣的沖擊下形成水霧，塵粒在改變方向，向上運動時，又被水霧進一步凈化，此階段為霧化除塵。通過以上三種方式凈化后，干凈的氣體從沖擊式沖擊水浴脫硫除塵器的出口處進入煙囪。沖擊式水浴除塵器特點：沖擊式沖擊水浴脫硫除塵器安裝在引風機后，可以延長風機壽命；價格低、安裝方便。水可循環利用，在水池中加入堿性水，可起到脫硫效果；沖擊水浴脫硫除塵器內部結構使用泰山花崗巖，可耐沖刷、耐腐蝕、耐高溫，使用壽命長；除塵效率高，不產生二次污染；投資小、運行費用低；適應范圍廣，適應性強。

5. 水膜除塵器

   水膜除塵器工作原理是：含塵氣體由筒體下部順切向引入，旋轉上升，塵粒受離心力作用而被分離，拋向筒體內壁，被筒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，在筒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。

   5、泡沫除塵器

   工作原理：含塵氣體由進氣口進入下部筒體，急劇翻轉向上，較大的塵粒由于慣性作用，從氣流中分離出來落入下部錐體。向上運動的氣流與從進水口進入的水，經篩板相碰撞，部分塵粒被水帶走。氣流通過篩板上的小孔時，氣水充分接觸，在篩板上形成沸騰狀的泡沫層，塵粒絕大部分被洗滌。凈化后的氣體經擋水板除去水霧，經排氣口排出。泡沫抑塵與其它濕式抑塵方式相比，用水量可減少50%～80%，抑塵效率比噴霧灑水提高3～5倍。泡沫抑塵具有特點泡沫能夠無空隙地覆蓋塵源，從根本上阻止粉塵向外擴散；液體形成泡沫后，總體積和總表面積大幅度增大，增加了與粉塵的碰撞效率，凈化井下采掘面的工作環境；泡沫的液膜中含有特制的添加劑，能迅速改變粉塵的濕潤性能，增加粉塵被濕潤的速度；泡沫具有很好的粘性，粉塵和泡沫接觸后會迅速被泡沫黏附。抑制掘進機截齒和煤巖作用產生的火花，杜絕由此產生的瓦斯和煤塵爆炸事故。耗水量小，避免了水霧除塵耗水量大而引起的綜掘機沉陷，提高了工作效率。除塵效率高，大力改善了掘進機司機的視線，消除由此帶來的安全隱患，并提高了斷面質量和生產效率。