接觸,氣體得到進一步凈化。凈化后的氣體經(jīng)擋水板脫水后排出。這種除塵機組結(jié)構(gòu)緊湊、占在面積小,施工安裝方便,處理風(fēng)量變化20%以內(nèi)對除塵效率幾乎沒有影響,除塵效率較水浴除塵器高,對5μm的粉塵,除塵效率也能達到93%。
(123)文丘里除塵器
文丘里除塵器是一種裝有文丘里管(縮擴大管)的高效濕式除塵器。它由噴水裝置(噴霧器)、文氏管本體及脫水器三部分組成,從而在文丘里除塵器中實現(xiàn)霧化、凝并和脫水三個過程。文氏管本體由漸縮管2、喉管3及漸礦管4所組成(見圖19-34)。含塵氣流由進風(fēng)管1進入漸縮管2,氣流速度逐漸增加,在喉管3中,氣流速度最高。此時由于高速氣流的沖擊,使噴水裝置7噴出的水滴進一步霧化(霧化過程)。在喉管中由于氣流液兩相充分混合,塵粒與水滴不斷碰撞,凝并成為更大的顆粒(凝并過程)。氣流在漸擴管4內(nèi)速度逐漸降低,已經(jīng)凝并的塵粒經(jīng)過接管5進入脫水器6中。由于顆粒較大,用一般的分離器(如旋風(fēng)分離器)就可以將其分離出來(脫水過程),使氣流得到凈化。文丘里除塵器具有效率高(對1μm的粉塵、除塵效率也可達99%)、結(jié)構(gòu)簡單、布置靈活、投資費用低,可處理高溫濕煙氣等優(yōu)點。它的主要缺點是阻力大,一般為6000~7000Pa。
(124)超聲波除塵器
超聲波除塵器是利用超聲波使含塵氣流中的塵粒凝并增大后,再在除塵器中予以捕集的設(shè)備。它一般由超聲波發(fā)生器、凝并塔(室)、除塵器(旋風(fēng)除塵器或電除塵器)等部分組成。超聲波發(fā)生器設(shè)在凝并塔上部,在凝并塔內(nèi)以150dB左右的聲波強度,使進入凝并塔的粉塵發(fā)生共振。由于粉塵的振動程度是隨著粉塵粒徑的差異而不同,因此就引入塵粒的相互碰撞而發(fā)生凝并。在凝并塔內(nèi),經(jīng)數(shù)秒至十幾秒的滯留后,已經(jīng)凝并為大顆粒的粉塵,在重力作用下落到凝并塔底部排出。略為小一點的粉塵,隨氣流凝并塔出口,進入除塵器進一步凈化。超聲波除塵器的設(shè)備費用較低(與電除塵器比較),不論是高溫氣體,還是其他除塵器難以處理的,如高濃度細(xì)顆粒粉塵的氣體都能處理。而且也能用濕式除塵。但是由于要發(fā)生聲波,所以費用較高,比電除塵器高十倍,尤其在連續(xù)運轉(zhuǎn)的場合下,這種除塵器的實用價值尚有問題,另外超聲波除塵器的噪聲處理也是很麻煩的,因此在工程上目前尚未推廣應(yīng)用。
?。?25)磁力過濾器
磁力過濾器是利用高梯度磁場從氣流中捕集磁性粉塵的設(shè)備。它由填充有鐵磁纖維(纖維狀的鐵磁材料)的鐵缸組成。鐵缸設(shè)在磁場中,磁場由電磁線圈產(chǎn)生,通電后,磁化纖維外緣可產(chǎn)生非常大的磁場梯度。含塵氣體通過鐵缸時,磁吸引力可以高效地捕集磁性塵粒。當(dāng)填料被塵粒完全填滿時,撤除磁力,用高壓脈沖空氣將塵粒從填料中吹出來。該過濾器采用多缸結(jié)構(gòu),各缸可按確定程序?qū)崿F(xiàn)過濾和清灰過程。
?。?26)卸塵裝置
是一種裝在除塵器底部,同時具有排塵(干粉或泥漿)和鎖氣功能的裝置。它的作用是保證除塵器底部在不漏風(fēng)的情況下進行正常排塵。卸塵裝置可分為干式和濕式兩類。干式卸塵裝置用于排除干粉狀的粉塵,常用的有翻板式、壓板式、回轉(zhuǎn)式卸塵閥(見圖19-35)和螺旋卸塵機。濕式卸塵裝置用來排出泥漿狀的粉塵,常用的有水封排漿閥。選擇卸塵裝置時,應(yīng)首先了解排出粉塵的狀態(tài)(干粉或泥漿)、粉塵的特性(粘附性、含水量、粒徑)、排塵量及除塵器排塵口處的壓力等,還應(yīng)用于使卸塵裝置的卸塵量、卸塵制度(間歇或連續(xù))、除塵器排塵量和輸送設(shè)備的能力相適應(yīng)。
?。?27)粉塵后處理
對除塵設(shè)備捕集下來的粉塵再進行妥善處理的方法稱為粉塵后處理。如果不對除塵設(shè)備捕集下來的粉塵進行妥善處理,就可能造成粉塵堆積或泥漿淤積,使除塵系統(tǒng)無法正常工作,還可能造成二次污染。在選擇除塵器和設(shè)備通風(fēng)除塵系統(tǒng)時,必須同時考慮粉塵的后處理問題。對可以回收利用的粉粒狀物料,如耐火材料、水泥、染料、面粉等,一般采用干法除塵,回收的粉塵可以直接納入工藝系統(tǒng)。有的工廠(如選礦廠等)工藝本身設(shè)有泥漿廢水處理系統(tǒng),在這種情況下如采用濕法除塵,可把除塵系統(tǒng)的泥漿和廢水納入處理系統(tǒng)。對除塵設(shè)備比較集中,粉塵量較大且距離較遠(yuǎn),無法直接回收或沒有再利用的可能時,可采用粉塵粒化(或球化)裝置,制成粒狀(或球狀)物后,再用適當(dāng)?shù)倪\輸設(shè)備送至工藝系統(tǒng)中或外運棄置。
?。?28)風(fēng)管
在通風(fēng)系統(tǒng)中輸送氣體的管道稱為風(fēng)管。風(fēng)管使排風(fēng)罩、除塵器和風(fēng)機聯(lián)成一個整體,是通風(fēng)除塵系統(tǒng)的重要組成部分。用作風(fēng)管的材料有薄鋼板、硬氯乙烯塑料板、纖維板、礦渣石膏板、磚及混凝土等。需要經(jīng)常移動的風(fēng)管,則大多用柔性材料制成各種軟管,如塑料軟管、橡膠管及金屬管等。薄鋼板是最常用的材料。除塵系統(tǒng)因管壁磨損大,通常采用厚度為1.5~3.0mm的鋼板。在一般情況下,同一個除塵系統(tǒng)中直管和異形管的壁厚均采用同一規(guī)格。但輸送高硬度和磨料粉塵時,如金剛砂、金屬塵、氧化鋁等,則異形管的壁厚應(yīng)適當(dāng)加大,一般比直管加厚1~2mm。以磚或混凝土等材料制作風(fēng)管,主要用于需要與建筑、結(jié)構(gòu)配合的場合。它節(jié)省鋼材,有裝飾性,經(jīng)久耐用,但阻力較大。
(129)管件
通風(fēng)管道中的異形部件。如三通、彎頭、變徑管、閥門等。為了減少空氣流過管件時的局部阻力,通常采取下列措施:(1)三通支管與干管的夾角,一般不宜超過30°;(2)風(fēng)管的彎頭宜制成弧形,曲率半徑不宜過小,一般應(yīng)≥1.5~2d(風(fēng)管直徑),如果受條件限制只能裝設(shè)矩形直管時,應(yīng)在其中裝設(shè)導(dǎo)流葉片;(3)用漸擴(漸縮)管代替突然擴大(或突然縮?。瑵u擴(漸縮)管的中心角不宜過大,以小于45°為好;(4)合理布置管件,防止相互影響。
(130)粗糙度
管道壁面起伏不平的程度稱為粗糙度,以mm計。粗糙度,在管道壁面的各處既不是大小均勻的,又不是形狀相似的,也不是疏密一致的。所以,在有關(guān)設(shè)計手冊中給出的粗糙度指的是平均絕對粗糙度。在水力過渡區(qū),摩擦阻力系數(shù)不僅與雷諾數(shù)有關(guān),還與管壁粗糙度有關(guān)。粗糙度增大時摩擦阻力系數(shù)和摩擦阻力也增大。
?。?31)靜壓
單位體積氣體所具有的勢能稱為靜壓,以Pa計。靜壓與氣體流動無關(guān),它可以高于大氣壓(正壓),也可以低于大氣壓(負(fù)壓)。當(dāng)風(fēng)機為壓入式(風(fēng)管位于風(fēng)機壓出段)時,管道內(nèi)氣體的靜壓為正壓;當(dāng)風(fēng)機為吸入式(風(fēng)管位于風(fēng)機吸入段)時,管道內(nèi)氣體的靜壓為負(fù)壓。
(132)動壓
單位體積氣體所具有的動能稱為動壓,以Pa計。動壓以流速的形式表現(xiàn),僅作用于氣體的流動方向,恒為正值。
(133)全壓
單位體積氣體所具有的總能量稱為全壓,以Pa計。在某一點上動壓與靜壓的代數(shù)和即為該點上的全壓。在一封閉風(fēng)管內(nèi)若無氣體流動時,氣體僅受靜壓作用,動壓為0,全壓即等于靜壓;當(dāng)風(fēng)機為壓入式時,管道內(nèi)氣體的靜壓為正壓,動壓為正壓,二者之和為全壓;當(dāng)風(fēng)機為吸入式時,管道內(nèi)氣體的靜壓為負(fù)壓,而動壓仍為正壓,二者之和為全壓,因此全壓可能為正壓,也可能為負(fù)。
?。?34)風(fēng)管風(fēng)速
氣流通過風(fēng)管斷面的平均速度稱為風(fēng)管風(fēng)速,以m/s計。風(fēng)管內(nèi)的空氣流速對通風(fēng)除塵系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟性有較大影響。流速高,風(fēng)管斷面小,材料耗用少,建造費用低;但是系統(tǒng)的阻力大,噪聲大,動力消耗增加,運行費用增加,管道的磨損增大。流速低,阻力小,動力消耗少;但風(fēng)管斷面大,材料和建造費用大,風(fēng)管占用的空間也會增加。流速過低還會使粉塵沉積堵塞管道。因此,必須通過全面的技術(shù)經(jīng)濟比較選定適當(dāng)?shù)牧魉佟3龎m風(fēng)管的流速可根據(jù)粉塵的性質(zhì)和風(fēng)管布置方式參考有關(guān)手冊確定,非含塵空氣(或凈化后空氣)風(fēng)管流速可取6~14m/s。
?。?35)當(dāng)量直徑
與矩形風(fēng)管有相等單位長度摩擦阻力的圓形風(fēng)管直徑為當(dāng)量直徑。這是為了利用圓形風(fēng)管的計算表或線解圖,計算矩形風(fēng)管的摩擦阻力而引入的一個概念。當(dāng)量直徑有流速當(dāng)量直徑和流量當(dāng)量直徑兩種。利用當(dāng)量直徑求矩形風(fēng)管的阻力時,要注意其對應(yīng)關(guān)系:采用流速當(dāng)量直徑時,必須用矩形風(fēng)管中的空氣流速去查出阻力;采用流量當(dāng)量直徑時,必須用矩形風(fēng)管中的空氣流量去查出阻力。用兩中方法求得的矩形風(fēng)管單位長度摩擦阻力是相等的。
?。?36)風(fēng)管阻力
氣流沿風(fēng)管流動時產(chǎn)生的壓力損失,以Pa或kPa計。風(fēng)管阻力有兩種:一種是由于氣體本身的粘滯性及其與管壁間的摩擦而產(chǎn)生的壓力損失,這種沿管長發(fā)生的壓力損失稱為摩擦阻力或沿程阻力;另一種是氣體流過風(fēng)管的管件(如彎頭、三通、漸縮管、風(fēng)帽等)時,由于氣流速度大小和方向發(fā)生變化產(chǎn)生渦流而造成的壓力損失,這種發(fā)生在局部地點的壓力損失稱為局部阻力。對單一管路(串聯(lián)管路),風(fēng)管阻力等于全部摩擦阻力和局部阻力之和。在設(shè)計風(fēng)管時,應(yīng)對各并聯(lián)支路進行阻力平衡計算。
?。?37)系統(tǒng)阻力
系統(tǒng)阻力是通風(fēng)除塵系統(tǒng)阻力的簡稱。它包括吸塵罩阻力(有的計算、將吸塵罩阻力放到風(fēng)管阻力內(nèi))、風(fēng)管阻力、除塵器阻力和出口動力損失(通常把出口動力損失算到風(fēng)管阻力中)四部分。系統(tǒng)阻力是選擇風(fēng)機,確定系統(tǒng)動力消耗的依據(jù)。
(138)阻力平衡
并聯(lián)管路所具有的一個特性。并聯(lián)管路各支管的阻力總是相等的。如果并聯(lián)各支管的阻力不相等,在實際運行中,阻力小的支管將通過超過原來預(yù)定的風(fēng)量,而阻力大的支管則達不到原來要求的風(fēng)量。這樣一直變化到阻力平衡為止。風(fēng)量大的,隨著風(fēng)量增大阻力增加;風(fēng)量小的,隨著風(fēng)量的減少阻力降低,最后達到新的平衡。其結(jié)果是使并聯(lián)各支管的風(fēng)量重新分配。所以,在并聯(lián)管路中,要使風(fēng)量按預(yù)定數(shù)量分配在各支管上,就得在設(shè)計時使各支管的阻力平衡,也就是使各支管的阻力相等。但在設(shè)計中要做到各支管的阻力完全平衡中不可能的。系統(tǒng)中的支管越多,越難做到平衡。對除塵系統(tǒng),要求在各分支節(jié)點上各支管間的阻力不平衡率不超過10%,其他的通風(fēng)系統(tǒng),要求不超過15%。調(diào)整支管阻力的方法有兩種。一是在支管上設(shè)置調(diào)節(jié)閥,二是改變支管管徑。
?。?39)壓損平均法
同“當(dāng)量阻力法”。計算通風(fēng)系統(tǒng)的一種方法。該方法的計算步驟是:將已知風(fēng)機的風(fēng)壓按干管長度平均分配給各部分,再根據(jù)各部分的風(fēng)量和分配到的風(fēng)壓計算風(fēng)管的直徑和流速。該方法適用于風(fēng)機風(fēng)壓已定,以及進行并聯(lián)支路阻力平衡的場合。
(140)流速控制法
同“比阻力法”。計算通風(fēng)系統(tǒng)的一種方法。該方法以選定的管內(nèi)空氣流速作為控制因素,根據(jù)已知風(fēng)量、風(fēng)管長度和選定的流速,算出各管段的直徑和系統(tǒng)阻力。目前,在通風(fēng)除塵工程中,用得最多的是這種方法。
?。?41)靜壓復(fù)得法