工业除尘器的工作原理和分类大揭秘

知识点：除尘器

工作原理与分类

除尘器的工作原理都是以作用力为理论基础，根据力的性质不同，设计出不同的除尘器。除尘工程中常用的除尘器分为四大类，这些除尘器都是依靠各种力从气体中分离和过滤粉尘粒子的，见下图。

1.机械除尘器的工作原理

机械除尘器有重力除尘器、惯性除尘器和旋风除尘器3个类别。

①重力除尘器工作利用的是重力，所谓重力就是地球对物体的吸引力。在重力作用下含尘气体中的粉尘在沉降室被分离出来。

②惯性除尘器分离粉尘利用的是惯性力。惯性力是反映物质自身运动状态的力，受到外力时物质改变运动状态。在相同的作用力下惯性小的物体比惯性大的物体容易改变运动状态，即得到的加速度比较大，这对惯性小的粉尘分离是有利的。

③旋风除尘器利用的是离心力。所谓离心力是指做圆周运动的物体对施于它的向心分离力。它是依据在旋转体的反作用力，利用离心力分离非均相系统的分离过程通称离心分离。它是依据在旋转过程中质量大的、旋转速度快的物质获得的离心力也大的原理进行工作的。

2.电除尘器的工作原理

电除尘器分离粉尘靠的是静电力即库仑力。除尘过程分为4个阶段。

（1）气体电离 在电晕极与集尘极之间施加直流高电压（40～70kV），使放电极发生电晕放电，气体电离，生成大量的自由电子和正离子。

（2）粉尘荷电 气流通过电场空间时，自由电子、负离子与粉尘碰撞并附着其上，便实现了粉尘的荷电。

（3）粉尘沉降 荷电粉尘在电场中受静电力的作用被驱往集尘极，经过一定时间后达到集尘极表面，放出所带电荷而沉积其上。

（4）清灰 集尘极表面上的粉尘沉积到一定厚度后，用机械振打等方法将其清除掉，使之落入下部灰斗中。放电极也会附着少量粉尘，也需进行定时清灰。

为保证电除尘器在高效率下运行，必须使上述4个过程进行得十分有效。

3.袋式除尘器的工作原理

袋式除尘器的过滤机理是一个综合效应的结果。

粉尘一般由超细微粒到粗粒的各粒径按一定分散度曲线分布。虽然滤布纤维间的孔隙也许大于100mm以上，但织物过滤却能捕集微米粒子，过滤机理各种效应是重力、筛滤、惯性碰撞、钩附效应和扩散与静电吸引。

当含尘气流流经滤布时，比滤布空隙大的微粒，由于重力作用沉降了或因惯性作用被纤维挡住了，比滤布空隙小的微粒和滤布的纤维发生碰撞后或经过时被纤维钩附在滤袋表面（即钩附效应）。

较小的粒子，因分子间的布朗运动留在滤布的表面和空隙中，最微小的粒子则可能随气流一起流经滤布跑掉。

4.湿式除尘器的工作原理

湿式除尘器的除尘原理属于短程机制，除尘器内含尘气体与水接触有如下过程：

尘粒与预先分散的水膜或雾状液相接触；含尘气体冲击水层产生鼓泡形成细小水滴或水膜；较大的粒子（如大于1mm）在与水滴碰撞时被捕集，捕集效率取决于粒子的惯性及扩散程度。

因为水滴与气流间有相对运动，并由于水滴周围有环境气膜作用，所以气体与水滴接近时，气体改变流向绕过水滴，而尘粒受惯性力和扩散的作用，保持原轨迹运动与水滴相撞。

这样，在范围内尘粒都有可能与水滴相撞，然后由于水的作用凝聚成大颗粒，被水流带起。这说明，水滴小且多，比表面积加大，接触尘粒机会就多，产生碰撞、扩散、凝聚效率也高。尘粒的容重、粒径与水滴的相对速度越大，碰撞凝聚效率就越高；而液体的黏度、表面张力越大，水滴直径大，分散得不均匀，碰撞凝聚越低。

实验与生产经验表明，亲水性粒子比疏水性粒子容易捕集，这是因为亲水性粒子很容易通过水膜的缘故。此外，当尘粒直径和密度小，除尘效率明显降低。为了解决疏水性粉尘和细微粒子效率低的问题，可以往水中加入某些药剂来提高除尘效率。

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