除塵器(qì)的除(chú)塵效率計算
除塵器效率是評價除塵(chén)器性能的重要指標(biāo)之一。它是指除塵器從氣流中兵捕集粉塵的能力,常用除塵器全效率、分級效率和穿透率表示。
1.全效率計算(suàn)
(1)質量算法
含塵氣(qì)體通過除塵器時所捕集的粉塵量占進入除塵器的(de)粉塵總量的百分(fèn)數稱為除塵器全(quán)效率,以η表(biǎo)示。如圖5-2-1所示,全效率η的定義式為:
(5-2-1)
式中
G1——進(jìn)入除塵(chén)器的粉塵量,g/s;
G2——從除塵器排(pái)風口排出的粉塵量,g/s;
G3——除塵器所捕(bǔ)集的(de)粉塵量,g/s。
(2)濃度算法
如果除塵器(qì)結構嚴(yán)密,沒有漏(lòu)風,除塵器入口風量與排氣口風量相等(děng),均為(wéi)L,則式(shì)(5-2-1)可(kě)改寫為:
(5-2-2)
式中
L——除塵器處理的空氣量,m3/s;
y1——除塵器進(jìn)口的空氣含塵濃度(dù),g/m3;
y2——除塵器出口的空氣含塵濃度,g/m3。
公式(5-2-1)要通過稱重求得全效率,稱(chēng)為質量法,用這種方法測出的結果比較準確,主要用於(yú)實驗室。在(zài)現場測定除塵器效率 時,通常先(xiān)同時測出除(chú)塵(chén)器前後的空氣含塵濃度,再按公式
圖(tú)5-2-1 除塵器粉塵量之間的關係
(5-2-2)求得全效率,這種方法稱為濃度法。含塵空(kōng)氣管道內的濃度分布既不均勻又不穩定,要測得準確的結果是比較困難的。
(3)多台除(chú)塵器串聯總效率(lǜ)
在除(chú)塵係統中(zhōng)為提高除塵效率常把兩個除塵器串聯(lián)使用(如圖5-2-2所示),兩個除塵器串聯(lián)時的總除塵效率(lǜ)為(wéi):
(5-2-3)
式中
η0——除塵係統的除塵(chén)總效率;
η1——第一級除塵器效率;
η2——第(dì)二級除塵器(qì)效率。
應當注意,兩個型號相同的除塵器(qì)串聯(lián)運行時,由於它們處理粉塵的粒徑不同,η1和η2是不相同的。
n個除塵器串聯時其總效率為
(5-2-4)
圖5-2-2 兩級除塵器(qì)除塵係統
2.穿透率
有時兩台除塵器的全效率分別為99%或99.5%,兩者(zhě)非常接近,似乎兩者的降塵效(xiào)果差別不大。但(dàn)是從大氣汙染的角(jiǎo)度去分析(xī),兩者的差別(bié)是很大的,前者排入大氣的粉塵量要比後(hòu)者高出一倍。因此,對於高效除塵器,除了用除塵器效率外,還用穿透率P表示除塵器的(de)性能。其計算式(shì)為:
(5-2-5)
3.除塵器的分級效(xiào)率
除塵器全效率(lǜ)的大小與處理粉塵的粒徑(jìng)有很大關係,例如有的旋風除塵器處理40ηm以上的粉塵時,效率接近100%,處理5ηm以下的粉塵時,效率會下降到40%左(zuǒ)右。因此,隻給出除塵器的全(quán)效率對工程設計是沒有意義的,必須同時說明試驗粉塵(chén)的真密度和粒徑分布或該除(chú)塵器(qì)的應用場合。要(yào)正確評價除塵(chén)器的除塵效果,必須按粒徑標定除塵器效率,這種效率稱為分級效率。
如(rú)果(guǒ)除(chú)塵器進口處粉塵的粒(lì)徑分布為f1(dc) 、空氣(qì)含塵(chén)濃度為y1,那末進入除塵器的粒徑在dc±1/2△dc範圍(wéi)內的粉塵量 △G1(dc)=L1y1f1(dc)△dc 。同理在除塵器出口處, △G2(dc)=L2y2f2(dc)△dc。 是除塵(chén)器出口處理粉塵的粒徑分布。
對粒徑在dc±1/2△dc範圍內(nèi)的粉塵,除塵器的分級效率為(wéi)
如果(guǒ)L1=L2 ,則
(5-2-6)
如果除塵器捕集下的粉塵的粒徑分布為 f3(dc),除塵器所捕集的粒徑在 dc±1/2△dc範圍內的粉(fěn)塵量(liàng)為
當 L1=L2時,上式可(kě)簡化(huà)為(wéi)
分級效率
研究表明,大多數除塵器的(de)分級效率(lǜ)可(kě)用下列經驗公式表示:
(5-2-8)
式中
a、m——特定的常數。
4.分級效率與全效率的關係
(5-2-9)
式中
η——除塵器全(quán)效(xiào)率;
dФ1(dc)——在(zài)除塵器進口(kǒu)處,該粒徑範圍內的粉塵所(suǒ)占的質量百分數;
dФ3(dc)——在除塵器(qì)灰鬥中,該粒徑範圍(wéi)內的粉塵所(suǒ)占的質(zhì)量百分數