過濾式除塵器

1、4過濾式除塵器過濾可定義為借助于多孔介質(zhì)將氣溶膠粒子從氣流中分離的過程。用纖維層(濾布、濾紙、金屬絨、袋式除塵器等)、顆粒層(礦渣、石英砂、活性炭粒等)或液滴對氣體進(jìn)行凈化都屬于同樣的過濾機(jī)理。過濾方法對微細(xì)粒子有較高的捕集效率，所以，其應(yīng)用非常廣泛，它是目前煙塵凈化的主要方法之一。4.1過濾機(jī)理過濾機(jī)理氣體中的粒子往往比過濾層中的空隙要小得多，因此通過篩濾效應(yīng)收集粒子的作用是有限的。塵粒之所以能從氣流中分離出來，主要是攔截、慣性碰撞和

2、擴(kuò)散效應(yīng)。其次還有靜電力、重力和熱泳力作用等。如圖4.1所示，分析過濾機(jī)理時，需知道繞捕集體流動的介質(zhì)的流場。通常按兩種情況考慮：黏性流和勢流。在我們經(jīng)常遇到的過濾過程，黏性流假設(shè)往往更接近實(shí)際。圖4.1經(jīng)典過濾機(jī)理4.1.1攔截效應(yīng)攔截效應(yīng)攔截機(jī)理認(rèn)為：粒子有大小而無質(zhì)量，因此，不同大小的粒子都跟著氣流的流線而流動，如圖4.2所示如果在某一流線上的粒子中心點(diǎn)正好使能接觸到捕集體(又稱2pd“靶”)，則該粒子被攔截。這根流線就是該粒子的

3、運(yùn)動軌跡，在此流線以下范圍為b大小同為的所有粒子均被攔截。于是，這根流線是離捕集體最遠(yuǎn)處能被攔截粒子的運(yùn)動軌pd跡，即極限軌跡。(4.7)??2111RRR?????對于繞靜止球體的黏性流，由流函數(shù)表達(dá)式（1.58），得出球體對粒子的攔截效率(4.8)??????23111221RRRR???????在此，有兩點(diǎn)需要說明：（1）應(yīng)用攔截效率計算式時，當(dāng)過濾速度很大時，才能用勢流假設(shè)，但在實(shí)際應(yīng)用中，通常過濾速度很低，如纖維過濾速度0.1

4、m／s。因此用黏性0v流假設(shè)下的攔截效率計算式較合理。(2)關(guān)于繞靜止圓柱體和靜止球體的流場描述有很多種模型，本書介紹的是最簡單、最常用的模型——孤立體模型。一些較復(fù)雜的模型主要考慮了相鄰捕集體的存在對流場的影響，如哈佩爾(Happel)模型、庫韋巴拉(Kuwabara)模型、布林克曼(Brinkman)模型等。值得慶幸的是，對于攔截效應(yīng)，無論模型多么復(fù)雜，只要給出流函數(shù)表達(dá)式，總能很容易地得到攔截效率理論計算式。其他過濾效應(yīng)卻沒有如此

5、幸運(yùn)，往往只能得到經(jīng)驗(yàn)式、半經(jīng)驗(yàn)式或數(shù)值解。4.1.2慣性碰撞效應(yīng)慣性碰撞效應(yīng)開始時，粒子沿流線運(yùn)動，繞流時，流線彎曲。有質(zhì)量為m的粒子由于慣性作用而偏離流線，與捕集體相撞而被捕集。最遠(yuǎn)處能被捕集的粒子的運(yùn)動軌跡是極限軌跡。如圖4.3中的虛線所示。圖4.3慣性碰撞效應(yīng)求慣性碰撞效率的方法是建立粒子的運(yùn)動方程，由運(yùn)動方程求極限軌跡，再求出偏軸距b，然后分別由和。求得繞圓柱體和球體的慣性碰撞效率。但由于求解軌跡ba22ba方程十分困難，難以