工(gong)(gong)業除(chu)塵(chen)所涉(she)及的(de)(de)多相混合物(wu)稱(cheng)為氣(qi)相懸浮系或氣(qi)溶膠(jiao)。分散(san)于其中的(de)(de)細小顆粒(li)叫做(zuo)(zuo)塵(chen)粒(li)或微粒(li),而塵(chen)粒(li)的(de)(de)堆集狀(zhuang)態叫做(zuo)(zuo)粉(fen)體。在工(gong)(gong)程設(she)(she)計(ji)中為了正確地設(she)(she)計(ji)和選擇除(chu)塵(chen)設(she)(she)備,必須掌(zhang)握(wo)粉(fen)塵(chen)的(de)(de)主要物(wu)理(li)和化學性質,用于描述(shu)粉(fen)塵(chen)性質的(de)(de)參數有:粒(li)徑與(yu)(yu)分散(san)度(du)、密(mi)度(du)與(yu)(yu)堆積(ji)密(mi)度(du)、凝聚性、濕潤性、荷電與(yu)(yu)導(dao)電性、自然堆積(ji)角、爆(bao)炸性。
在日常工業上用于粉塵顆粒物(wu)分離的設備主(zhu)要有:重力沉降式除(chu)塵器(qi)、慣性除(chu)塵器(qi)、電除(chu)塵器(qi)、濕式除(chu)塵器(qi)、過濾(lv)式除(chu)塵器(qi)、旋風(feng)除(chu)塵器(qi),簡述(shu)如下(xia):
(1)重力除塵器(qi)
重力除(chu)塵器是使含塵氣體中(zhong)的(de)(de)粉(fen)塵借助重力作(zuo)用(yong)自然沉(chen)降來達到凈化氣體的(de)(de)裝置(zhi)。它(ta)的(de)(de)沉(chen)降速度(du)太小(xiao)(xiao),僅為離心沉(chen)降速度(du)的(de)(de)幾十分之一。實際應用(yong)中(zhong),結構(gou)簡單,阻力小(xiao)(xiao)、但體積大、除(chu)塵效率(lv)低、設備維修周(zhou)期長。
(2)慣性(xing)除塵器
這是一種利用(yong)粉(fen)塵(chen)在運動(dong)中慣性力大于氣體慣性力的(de)作用(yong),將粉(fen)塵(chen)從含(han)塵(chen)氣體中分(fen)離(li)出(chu)來(lai)的(de)除塵(chen)設(she)備。這種除塵(chen)器(qi)結構簡單,阻力較小,但除塵(chen)效率較低(di),一般應用(yong)于一級除塵(chen)。
(3)電(dian)除塵器
電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)中的(de)含塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)在通過高(gao)(gao)壓電(dian)(dian)場電(dian)(dian)離時,塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)粒荷(he)電(dian)(dian)并在電(dian)(dian)場力作用下(xia),塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)粒沉積(ji)于(yu)電(dian)(dian)極上,從而(er)使塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)粒與含塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)相分離的(de)一種除塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)設備(bei)。它能(neng)有效地回收氣(qi)(qi)體(ti)(ti)中的(de)粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen),以(yi)凈(jing)化氣(qi)(qi)體(ti)(ti)。各種電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)由于(yu)具有效率(lv)高(gao)(gao)、阻(zu)力低、能(neng)適用于(yu)高(gao)(gao)溫和除去細微粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)等優點,獲得(de)了比其他除塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)更(geng)快(kuai)的(de)發展,但投資大。關于(yu)減少電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)耗電(dian)(dian)量,運用空調(diao)技術(shu)使高(gao)(gao)電(dian)(dian)阻(zu)含塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)也能(neng)獲得(de)很好效果,使除塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)操作處于(yu)較佳條件和提高(gao)(gao)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)效率(lv)等問題正在開展研究。
(4)濕式除塵器
這種除塵(chen)(chen)器是使含(han)(han)塵(chen)(chen)氣(qi)體(ti)與水(shui)或其它(ta)液體(ti)相接觸,利用(yong)水(shui)滴(di)和塵(chen)(chen)粒的(de)(de)(de)慣性碰撞及其它(ta)作(zuo)(zuo)用(yong)而(er)把塵(chen)(chen)粒從(cong)氣(qi)流中分離(li)出來。濕(shi)式(shi)除塵(chen)(chen)器以水(shui)為(wei)媒介物,因此它(ta)適用(yong)于(yu)非纖(xian)維性的(de)(de)(de)、能受(shou)冷(leng)且與水(shui)不(bu)發生化(hua)學反應(ying)的(de)(de)(de)含(han)(han)塵(chen)(chen)氣(qi)體(ti),不(bu)適用(yong)于(yu)除去(qu)黏性粉(fen)塵(chen)(chen)。濕(shi)式(shi)除塵(chen)(chen)器具有(you)投資低,操(cao)作(zuo)(zuo)簡單,占地(di)面(mian)積小,能同時進(jin)行有(you)害(hai)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)凈(jing)(jing)化(hua)、含(han)(han)塵(chen)(chen)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)冷(leng)卻和加濕(shi)等優點。特別適用(yong)于(yu)處理高溫度高濕(shi)度和有(you)爆炸性危(wei)險氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)凈(jing)(jing)化(hua),但(dan)由于(yu)采用(yong)了水(shui)為(wei)凈(jing)(jing)化(hua)物,會帶來了二次污染。
(5)袋式除(chu)塵器
主要(yao)依靠編(bian)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)或氈織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)慮布作(zuo)為過濾(lv)材(cai)料來達到分(fen)離含塵(chen)氣體(ti)中粉塵(chen)的(de)(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)(de),由(you)于(yu)粉塵(chen)通過濾(lv)布時(shi)產生的(de)(de)(de)(de)(de)篩分(fen)、慣性(xing)、黏附、擴(kuo)散和靜電作(zuo)用而(er)被(bei)捕集(ji)分(fen)離。袋(dai)(dai)式除塵(chen)器適應(ying)性(xing)比較(jiao)強(qiang),不受(shou)粉塵(chen)比電阻的(de)(de)(de)(de)(de)影響,也(ye)不存在(zai)水的(de)(de)(de)(de)(de)污染問題。在(zai)選取適當的(de)(de)(de)(de)(de)助濾(lv)劑條件下,能同時(shi)脫除氣體(ti)中的(de)(de)(de)(de)(de)固、氣兩相(xiang)污染物。但其存在(zai)過濾(lv)速度低、壓降大、占(zhan)地面積大、換袋(dai)(dai)麻煩等缺點。
(6)旋(xuan)風除塵(chen)器
旋(xuan)風(feng)除塵(chen)(chen)器(qi)是(shi)利用(yong)旋(xuan)轉(zhuan)的(de)(de)含塵(chen)(chen)氣(qi)體產生的(de)(de)慣性(xing)離心(xin)力(li),將粉塵(chen)(chen)從氣(qi)流中(zhong)分離出來的(de)(de)一種干式氣(qi)-固(gu)分離裝置(zhi)。這種除塵(chen)(chen)器(qi)主(zhu)要(yao)優點(dian):結構(gou)簡單(dan),本(ben)身(shen)無運動部件,不(bu)需要(yao)特(te)殊(shu)的(de)(de)附屬設備,占地(di)面積小(xiao);操作、維(wei)護簡便,壓力(li)損失中(zhong)等,動力(li)消耗不(bu)大,運轉(zhuan)、維(wei)護費用(yong)較低;操作彈(dan)性(xing)較大,性(xing)能穩定,不(bu)受含塵(chen)(chen)氣(qi)體的(de)(de)濃度、溫度限制,對于(yu)粉塵(chen)(chen)的(de)(de)物理性(xing)質無特(te)殊(shu)要(yao)求。目前,旋(xuan)風(feng)除塵(chen)(chen)器(qi)廣泛應(ying)用(yong)于(yu)化(hua)工(gong)、石油、冶金(jin)、建筑、礦山、機械、輕紡等工(gong)業部門(men)。
從表1.1中可(ke)以(yi)(yi)看出,旋(xuan)(xuan)風除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)具有(you)自身的(de)(de)優點,但相對(dui)(dui)于袋式除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)、濕式除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)、電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi),旋(xuan)(xuan)風除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)對(dui)(dui)于捕集分(fen)(fen)離(li)5μm以(yi)(yi)下(xia)的(de)(de)粉(fen)塵(chen)顆粒(li)(li)(li)(li)(li)收集效率不高(gao),其它性(xing)能指標一(yi)定程度(du)上都(dou)優于上述(shu)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)。根(gen)據對(dui)(dui)粉(fen)塵(chen)顆粒(li)(li)(li)(li)(li)危(wei)害健(jian)康(kang)的(de)(de)認識,懸浮于大氣(qi)中的(de)(de)粉(fen)塵(chen)顆粒(li)(li)(li)(li)(li)除(chu)(chu)(chu)能起到(dao)觸(chu)媒作用(yong),使大氣(qi)中若干原來(lai)無毒的(de)(de)氣(qi)態物質,以(yi)(yi)粉(fen)塵(chen)為(wei)凝聚核心(xin),經(jing)粉(fen)塵(chen)的(de)(de)觸(chu)媒作用(yong)化合成為(wei)有(you)害的(de)(de)物質外(wai),顆粒(li)(li)(li)(li)(li)大小本身對(dui)(dui)于人類(lei)呼吸(xi)系(xi)統危(wei)害也是(shi)(shi)關(guan)鍵。一(yi)般說(shuo)大于8μm以(yi)(yi)上的(de)(de)顆粒(li)(li)(li)(li)(li),在(zai)呼吸(xi)過(guo)程中通過(guo)鼻腔的(de)(de)鼻毛及粘膜可(ke)以(yi)(yi)直(zhi)接拒之于呼吸(xi)系(xi)統之外(wai)。而粒(li)(li)(li)(li)(li)徑約小于0.3μm的(de)(de)通過(guo)肺(fei)器(qi)(qi)官可(ke)以(yi)(yi)經(jing)循環系(xi)統排(pai)出體(ti)外(wai)。粉(fen)塵(chen)顆粒(li)(li)(li)(li)(li)從0.3μm到(dao)能沉積于肺(fei)部(bu)或者(zhe)支(zhi)氣(qi)管,成為(wei)對(dui)(dui)人體(ti)有(you)致病的(de)(de)顆粒(li)(li)(li)(li)(li)大小范圍(wei)[1]。從0.3μm到(dao)8μm,這一(yi)粒(li)(li)(li)(li)(li)徑范圍(wei)的(de)(de)顆粒(li)(li)(li)(li)(li)主要(yao)是(shi)(shi)由工礦企業如(ru):煉油廠催化煙氣(qi)、工業生產中煤的(de)(de)燃燒、旋(xuan)(xuan)渦流化床廢(fei)氣(qi)、建筑水泥生產等所產生的(de)(de),而目(mu)前旋(xuan)(xuan)風除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)在(zai)這些行(xing)業中是(shi)(shi)經(jing)濟型(xing)必不可(ke)少的(de)(de)氣(qi)-固分(fen)(fen)離(li)設備。
根據當前我(wo)國工業(ye)發(fa)展(zhan)的(de)(de)情(qing)況,材料(liao)供應和動力供應情(qing)況,是不(bu)允(yun)許拋棄(qi)旋(xuan)(xuan)(xuan)風(feng)(feng)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi),而全部使用昂貴材料(liao)多、運轉(zhuan)費用高(gao)、耗(hao)電量高(gao)的(de)(de)文氏(shi)管除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)、袋(dai)式除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)、電力除(chu)(chu)塵(chen)器(qi),這(zhe)就決定了干式旋(xuan)(xuan)(xuan)風(feng)(feng)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)在環(huan)境保護或工業(ye)除(chu)(chu)塵(chen)中存在很大的(de)(de)需求量。此外(wai),隨著除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)應用場合特殊(shu)化(hua)(如高(gao)溫(wen)高(gao)壓的(de)(de)工況條件下)、結構微型(xing)化(hua)的(de)(de)發(fa)展(zhan),在奠定旋(xuan)(xuan)(xuan)風(feng)(feng)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)特殊(shu)地位(wei)的(de)(de)同時,對其也提出了更高(gao)的(de)(de)性能要求。