分離除塵設備

一.旋風分離器

    旋風分離器廣泛應用在對流干燥系統中，是從氣體中收集產品的主要設備。旋風分離器結構簡單，制造方便，只要設計合理，制造質量優良，旋風分離器能夠捕集5μm以上的粉體，可以獲得85%~90%的粉粒效率。對含塵量很高的氣體，同樣可以直接進行分離，并且壓力損失較小，沒有運動部件，所以經久耐用。除了磨削性物料對旋風分離器的內壁產生磨損或細粉粘附外，沒有其他缺點。

原理

    旋風分離器也稱作離心分離器，它是利用含細粉氣流作旋轉運動時產生的離心力，把細粉從氣體中分離出來。

    旋風分離器內氣流的運動情況相當復雜。由于細粉的凝聚與分散，器壁對細粉的反彈作用，以及粒子間的摩擦作用等原因，分離機理很復雜，理論上的研究從未停止過。

    含細粉的氣流進入旋風分離器后一面沿內壁旋轉一面下降。由于到達圓錐部后旋轉半徑減小，根據動量守很定律，旋轉速度逐漸增加，氣流中的粒子受到更大的離心力。由于離心力的產生的分離速度要比受重力作用沉降的速度大幾百甚至幾千倍，使細粉從旋轉氣流中分離出來，沿著旋風分離器的壁面下落而被分離。氣流大道圓錐部分下端附近就開始反轉，在中心部分逐漸旋轉上升，最后從升氣管排出。

分離效率

    含細粉氣體中的粒子通常是由大小不均的顆粒組成，在粉粒技術上常用分散度來反應粒度分布情況，分散度是細粉中各種粒級所占的質量分數。

    實踐證明，分離效率不僅與分離器的結構和操作條件有關，而且隨粒度分布而變。同一設備在相同的操作條件下，粒度的分布不同，效率也不同。因此，在分離技術上又用粒度分布來確定分離器的分離效率，這就是分級效率，表示了分離器對某一粒級粉體的分離效率。

二.袋式除塵器

    布袋除塵器（袋濾器或袋式除塵器）經常作為從干燥設備尾氣中分離粉狀產品的最后一級氣固分離設備，是截留尾氣中粉體的最后一道防線。布袋除塵器的特點是捕集效率高。可以說，在眾多的氣固分離設備中，它的捕集效率是其他設備所不及的。特別是捕集20μm以下的粒子時更加明顯，效率達到99%以上。

    布袋除塵器主要由濾布和殼體組成，殼體由箱體和凈氣室組成，布袋安裝在箱體與凈氣室中間的隔板上，含塵氣體進入箱體后，粉體產生慣性、擴散、粘附、靜電作用附著在濾布表面。清潔氣體穿過濾布的空隙從凈氣室排出，濾布上的粉塵通過反吹或震擊作用脫離濾布而落入料斗中。值得注意的是，干燥操作尾氣是高含塵、高濕度的氣體，要特備注意袋濾器的工作溫度。一般操作溫度要高于露點溫度10~20℃。否則一旦結露，粉塵大量粘附濾布，阻力陡然增加，嚴重是會導致系統不能工作。

濾布的性能

決定捕集效率的重要因素是濾布，從某種意義上講它起決定作用，正確選擇濾布是提高捕集效率額關鍵。選擇濾布時應滿足下列條件：

①所捕集的粉體能附著在濾布上構成濾層

②選擇濾布的間隙應大于顆粒的直徑

③附著在濾布上的粉體應容易剝落

④對酸堿性氣體應有一定的化學穩定性

⑤容易洗滌且不易收縮

⑥在處理氣體的溫度下長期工作不易破損

布袋除塵器的結構

    目前應用的布袋除塵器有兩種形式，一種為電磁脈沖反吹除塵器，另外一種為機械回轉反吹除塵器。電磁脈沖反吹除塵器外殼有方形和圓形兩種，布袋分成若干排，每排的數量相等。布袋上方有反吹的氣管，反吹時間由電磁閥控制，可依次對各排布袋進行反吹，，使布袋外粘附的粉體及時從布袋上脫落。機械回轉反吹的外殼呈圓形。為提高粉粒效率，常設計成蝸殼狀入口，大顆粒在離心力的作用下沿筒壁落入料斗，小顆粒彌散與濾室的空隙，從而被濾袋阻留粘附在濾布外面。潔凈氣室內設有回轉臂，引入高壓潔凈空氣周期性向袋內反吹，使粘附在濾布上的粉塵脫落。兩種除塵器各有優缺點，脈沖式除塵器可以自動控制反吹周期和反吹時間，但吹氣量小，如果濾袋較長，末端的反吹效果不佳。機械回轉反吹氣量較大，反吹效果較好。但對系統有一定影響，使系統壓力產生波動。由于引入的是常溫空氣，工作時有使濾袋內空氣結露的傾向，操作時應注意。

空氣過濾器

    有些物料的干燥，比如食品、藥品、以及生物制品，要求干燥用的空氣衛生條件很高，對進入系統的空氣要進行過濾，過濾器一般安放在系統前端，通過過濾器后的空氣才能進入加熱系統。

過濾器的材料一般采用油浸式濾層，濾層用不銹鋼絲形成濾團（也可以采用鋼絲絨、銅絲絨、尼龍纖維、中孔泡沫塑料），噴以輕質定子油，或真空油泵，每塊50cm*50cm左右，單體后約5~12cm，也可以采用其他材料。根據要求可以用一層或多層疊加在一起作為過濾層，過濾層的兩面用鋼網夾緊固定后再安裝在過濾器的殼體上。

清灰裝置

    清灰裝置的結構主要有氣動式、電動式和機械式幾種。清灰裝置的主要作用是清除附著在器壁上的細粉，以防止過熱變質，甚至起火燃燒。清灰裝置通常安裝在干燥設備、除塵設備及管道易積粉處的外壁上。通過高頻震動、強力震擊等方式敲擊器壁，使附著其上的細粉及時脫落。安裝的數量視具體情況而定。

三.濕式除塵器

*文丘里除塵器

    文丘里除塵器（文式除塵器）是將氣體中的塵粒用水滴捕集，變氣固分離為氣液分離，以達到除塵目的。文丘里除塵器按引液方式可分為中心噴液、周邊徑向內噴、液膜引入、氣流能量引入等幾種方式。氣體中粉塵的捕集、氣液分離均由一臺設備完成，能獲得令人滿意的效果。

    以周邊徑向內噴式為例，說明其結構特點及設計方法。文式除塵器主要由收縮管、喉徑、擴散段、旋流器、導流體、導流片、分離室組成。含塵氣體從下方進入除塵器，在喉徑處速度達到最大值。捕集用水在泵的作用下切向進入旋流室。喉管處有一環縫，與旋流室相通。水在旋流室旋轉并有一壓力，經環縫進入喉管后形成旋轉的液膜。

    液膜受到高速氣流沖擊迅速霧化，霧化后霧滴增加了與氣體接觸面積。由于二者之間存在速度差，使氣體中粉塵被霧滴捕集后與氣體分離。氣體夾帶霧滴向上運動，遇導流片后由垂直運動變為旋轉運動。產生的離心力使霧滴被甩向器壁后粘附在水膜上與氣體分離，從而也強化的捕集作用。上部擴散段使氣體速度下降后沉降霧滴，從而降低的霧滴的夾帶量，被凈化后氣體從頂部排出。如果氣體的排放要求很高，還可以將兩臺不同形式的濕式除塵器串聯使用，以減少尾氣中的霧滴量。

*箱式水膜除塵器

   箱式水膜除塵器主要由水膜除塵器、離心除沫器、水箱、循環泵、霧化器組成。除塵器內設有1~2塊孔板，每塊板的上方設有噴頭。含塵氣體從進風口進入除塵器內，遇折流板突然形成180°轉向，氣流產生很大離心力，粉塵向氣流的外方移動，與水面接觸后被吸附，形成第一集分離。達到孔板下方時，與孔板下方的水滴接觸，又有部分粉塵被水滴吸附，噴頭噴下的水滴落到孔板后受到從孔板相愛通過的上升氣流的作用，在孔板上產生60~80mm的泡沫層。氣流在通過孔板時，粉塵與水接觸面積最大，也是捕集效率最高的位置。通過孔板后的氣流必然夾帶部分霧滴，當上升到離心除沫器的導流片間隙時，氣流由直線運動變為螺旋運動。強烈的旋轉運動把被夾帶的霧滴甩到器壁上形成水膜并沿器壁流向水箱內，凈化后的氣體從排風口排出。捕集水可以循環使用，物料還可以在設備中濃縮再干燥。