除塵(chén)器的除塵效率計算
除塵器效率是評價除塵器性能的重要指(zhǐ)標之一。它是指除塵器從氣流中兵捕(bǔ)集粉塵的能力,常用(yòng)除塵器全(quán)效(xiào)率、分級效(xiào)率和穿透率表示。
1.全效率計(jì)算
(1)質量算法
含塵(chén)氣體通(tōng)過除塵(chén)器時所捕集的粉塵量占進入除塵器的粉塵總(zǒng)量的百分數稱為除塵器全效率,以η表(biǎo)示。如圖5-2-1所示,全效率(lǜ)η的定義(yì)式為:
(5-2-1)
式中
G1——進入除塵(chén)器的粉塵量,g/s;
G2——從除塵器排風口排出的粉塵量,g/s;
G3——除塵器所捕集的粉塵量,g/s。
(2)濃度算法
如果除塵器結構嚴密,沒有漏風,除(chú)塵(chén)器入口(kǒu)風量與排氣口風量相等(děng),均為L,則式(5-2-1)可改寫為:
(5-2-2)
式中
L——除塵器處理的空氣量,m3/s;
y1——除塵器進口的空氣含塵濃度,g/m3;
y2——除塵器出口的空氣(qì)含塵濃度,g/m3。
公式(5-2-1)要通過稱重求得全效率,稱為(wéi)質量法,用這種方法測出的結果比較準確,主要用於實驗室。在現場(chǎng)測定除塵器效率 時,通常先同時測出除塵器前後的空氣含塵濃度,再按公式(shì)
圖5-2-1 除塵器粉(fěn)塵量之間的關係
(5-2-2)求得全效率,這種方法稱為(wéi)濃(nóng)度法。含塵空氣管道內(nèi)的濃度分(fèn)布既不均勻又(yòu)不穩定,要(yào)測得準確的結果是比較(jiào)困難的。
(3)多台除(chú)塵器(qì)串聯總效率
在除塵係統中為提(tí)高除塵效率常把兩個除塵器串聯使用(如圖5-2-2所示),兩個(gè)除塵器串聯時的總除塵效率為:
(5-2-3)
式中(zhōng)
η0——除塵係統的除(chú)塵總效率;
η1——第一級除塵器效率;
η2——第二級除(chú)塵器效率。
應當注意,兩個型號相同的除塵器串聯運行時,由於它們處(chù)理粉(fěn)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 兩級除塵器除塵係統
2.穿透率
有時(shí)兩台除(chú)塵器的全效率分別為99%或99.5%,兩(liǎng)者非常接近,似乎兩者的降塵效果(guǒ)差別不大。但是從大氣汙染的角度去分析,兩者的差別是很大的,前者排入大(dà)氣的粉塵量要比後者高出一倍。因此,對於高效除塵器,除了用除塵器效率外,還用穿透率P表示除塵器的性能。其計(jì)算(suàn)式為:
(5-2-5)
3.除塵器(qì)的(de)分級效率
除(chú)塵器全效率的大小與處理粉塵(chén)的粒徑有很大關係,例如(rú)有的旋風除塵器處(chù)理40ηm以上的(de)粉塵時,效率接近100%,處理5ηm以下(xià)的粉塵時,效率會下降到40%左右。因此,隻給出(chū)除塵器的全效率對工程設計是(shì)沒有意義(yì)的,必須(xū)同(tóng)時說明試驗粉塵的真密度和粒徑分布或該除塵器的應用場合。要正(zhèng)確評價除塵(chén)器(qì)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。
如果除塵器進口處粉(fěn)塵的粒徑分(fèn)布為f1(dc) 、空氣含塵濃度為y1,那末進入除塵器的粒徑在dc±1/2△dc範圍內的粉塵量(liàng) △G1(dc)=L1y1f1(dc)△dc 。同理在除塵器出口處, △G2(dc)=L2y2f2(dc)△dc。 是除塵器出口(kǒu)處理粉塵的(de)粒徑分(fèn)布(bù)。
對粒徑在dc±1/2△dc範圍內的粉塵,除塵器的分級效率為
如果L1=L2 ,則
(5-2-6)
如果除塵器捕集(jí)下的粉塵的(de)粒(lì)徑分布為 f3(dc),除塵器所捕(bǔ)集(jí)的粒徑在 dc±1/2△dc範圍內(nèi)的粉(fěn)塵量為
當 L1=L2時,上式可簡化(huà)為
分級效率
研究表明,大多數除塵器的分級效(xiào)率可用下列經(jīng)驗公式表示:
(5-2-8)
式中
a、m——特(tè)定的常數。
4.分級效率與全效(xiào)率的關係
(5-2-9)
式中
η——除塵器全效率;
dФ1(dc)——在除(chú)塵器進(jìn)口(kǒu)處,該粒徑範圍內的粉塵所占的質量百分數;
dФ3(dc)——在(zài)除塵器灰鬥中,該粒徑範(fàn)圍內的(de)粉塵所占的質量百分數(shù)