浅议惯性除尘器及其应用

◇山东省宁阳县公路局 吴 峰

◇山东省济宁市公路局 王 可

惯性除尘是借助挡板等结构使气流改变方向，利用气流中颗粒粉尘的惯性力使之分离、气体得以 净化的专业技术。利用惯性除尘技术而设计制造的除尘器，称为惯性除尘器。

在惯性除尘器内，主要是气流急速转向或冲击挡板后迅速改变方向，其中的颗粒粉尘由于惯性效 应（即在惯性力作用下），其运动轨迹偏离气流运动方向，从而使两者分离、气体获得净化。若气流 速度高，则惯性效应大、除尘效果好、气体净化程度高，因此惯性除尘器的体积可以大大减少。此外， 由于惯性除尘器没有活动部件，可用于高温和高浓度的粉尘场合;对细颗粒粉尘的分离效率比重力除 尘器大为提高，可捕集10μm的颗粒粉尘。惯性除尘器的主要缺点是磨损较严重，从而影响其使用 寿命。

按结构和工作原理，惯性除尘器可分为碰撞式、回流式、惯性沉降式、百叶窗式和冲击式等5 种类型。由于冲击式惯性除尘器多用于回收酸雾，而筑养路机械不予采用，故本文不再赘述。

1 碰撞式惯性除尘器

碰撞式惯性除尘器的结构型式如图1所示。碰撞式惯性除尘器的特点是：用一个或几个挡板 阻挡气流直线前进，在气流快速转向时，粉尘颗粒在惯性力作用下从气流中分离出来; 碰撞式惯性除尘器对气流的阻力较小，但除尘效率也较低;与 重力除尘器不同，碰撞式惯性除尘器要求较高的气流速度，约18~20m/s，气流基本上处于紊流状 态。

图1 碰撞式惯性除尘器的结构型式

a）挡板式; b）反转式； c ）挡板反转式； d）冲击反转式

2 回流式惯性除尘器

回流式惯性除尘器的结构型式如图2所示。回流式惯性除尘器的特点是，把进气流用挡板分割成 小股气流。为了使任意一股气流都有相同的较小回转半径和较大回转角，可以采用各种百叶挡板结 构。

图2 回流式惯性除尘器的结构型式

a）上行百叶式； b）下行百叶式； c ）平行反转式； d）挡板百叶式

百叶挡板能提高气流急剧转折前的速度，有效地提高分离效率。但速度不宜过高，否则会引起已 捕集的颗粒粉尘的二次飞扬，所以一般都选用12-15m/s的气流速度。

百叶挡板的尺寸对分离效率也有一定影响，一般选用的挡板长度（沿气流方向）为20mm左右;挡 板之间的距离约为3~6mm;挡板的安装斜角(与铅垂线夹角)为30°左右，使气流回转角为150°左右。

理论分析与实践均已证明，百叶窗回流式惯性除尘器的除尘效率与粉尘颗粒直径及密度，气 流的回转角度、回转速度、回转半径，气体粘度等有一定的关系。例如，含尘气流进入后(见图 3)，不断从百叶板间隙中流出，颗粒粉尘也不断被分离出来。但是，越往下气体流量越小，气流 速度也逐渐变慢，惯性效应也随之减小，分离效率就逐渐降低。所以，若能在底部抽走10%的气 体流量，即带有下泄气流的百叶板式分离器，将有助于提高除尘效率。此外，百叶挡板还可以做成弯曲的形状，以防止已被捕集的颗粒粉尘被气 流冲刷而二次飞扬。由于采用弯曲形状的百叶挡板，使气流的路线弯弯曲曲，故可称为迷宫式惯 性分离器。

图3 带下泄气流的惯性分离器

3惯性沉降式除尘器

惯性沉降式除尘器综合了重力除尘器和惯性除尘器的优点，它一方面增强了气流转向时的惯 性作用，另一方面把惯性和重力结合在一起，以便更有效地分离气流中的颗粒粉尘。该除尘器有 钟罩式和百叶沉降式两种结构型式。

3.1钟罩式惯性除尘器

钟罩式惯性除尘器的结构如图4所示。从风管排出的含尘气体，由于锥形隔烟罩5的阻挡， 使其急速改变方向。同时，因截面扩大而使气体流速锐减，粉尘颗粒受重力作用而沉降到沉降室 4的底部并从排灰口排出，净化气体则从上部风管排入大气。

图4 钟罩式惯性除尘器

1 -烟囱法兰； 2-短烟管； 3-沉降室锥顶； 4-沉降室； 5-锥形隔烟罩； 6-支柱；7-长烟管

钟罩式惯性除尘器结构简单，阻力小，不需要引风机，并可直接安装在排气筒或风管上。但 这种除尘器的除尘效率较底，一般仅为50%左右。

3.2百叶沉降式除尘器

百叶沉降式除尘器的结构如图5所示。百叶沉降式除尘器适用于粉尘不多的含尘气体排放， 其除尘效率一般为60%左右。百叶沉降式除尘器由长、短烟管，同心百叶片(组装排列成圆锥形) 和沉降室内外壳体等组成。扩大的气流通过截面，降低气体流速并借助于气流的折流和百叶片的拦 截，迫使粉尘颗粒从气流中分离出来，并从下部的排灰管排出。净化气体则通过沉降室顶部的短 烟管9排出。

图5 百叶沉降式除尘器

1 －沉降室锥顶； 2－碟形隔烟板； 3－锥形隔烟板； 4－支柱； 5－沉降室内壳； 6－沉降式外壳；7－同心百叶片； 8－长烟管； 9－短烟管

4百叶窗式惯性除尘器

如图6所示，百叶窗式惯性除尘器由百叶窗式拦灰栅和旋风除尘器组成，其中的百叶窗式拦 灰栅主要浓缩粉尘颗粒的作用，有圆锥形和“V”形两种形式。百叶窗式惯性除尘器也是利用气流 突然改变方向，使颗粒粉尘在惯性力作用下与气体分离。当含尘气体进入百叶窗式拦灰栏1后， 绝大部分气体通过拦灰栅叶片间的缝隙进入管道，并排入大气。这部分气体因突然改变方向，而与 颗粒粉尘分离，得到了净化。颗粒粉尘由于惯性作用仍按原方向向前移动。绕过拦灰栅得到净化 的气体一般占总气体量的90%，另含有浓缩了颗粒粉尘的10%气体进入粗粒去除室3，依靠惯性 作用去除，然后再进入旋风除尘器与去除细微的粉尘（如果排气量不大或排尘浓度不高，也可以 取消粗粒去除室，使气体直接进入旋风除尘器除尘）被处理的10%气体可通过风机2使其回到拦灰栅内，也可直接排入大气。

图6 百叶窗式惯性除尘器
1 －百叶窗式栏灰栅； 2－风机； 3－粗粒去除室； 4－灰斗； 5－旋风除尘器；

为了防止吸尘缝内进入大块灰渣或碎石引起堵塞、或因而减小吸出的气流量，以致降低效 果，应在拦灰栅前装设网格来保证除尘器正常工作。

5惯性除尘器的应用

5.1百叶窗式惯性除尘器的选用

1）百叶窗式惯性除尘器的拦灰栅宜用20mm×20mm的方变圆形状、耐磨钢材制作。

2）在拦灰栅前管道弯头中间装置导流叶片，以使气流速度和含尘浓度在拦灰栅前的管道截面 中保持均匀。

3）旋风子通常应直接放在吸尘缝的附近。

4）旋风子不能集存捕集到的粉尘，而应将其连续排出，并应在原灰尘出处设置性能良好的卸 灰装置。

5）百叶窗式惯性除尘器可安装在垂直、水平或倾斜的管道中。

6）惯性除尘器的气流速度愈高、气流方向转变角度愈大，用于净化密度和粒径较大金属或 矿物性粉尘时越具有较高的除尘效率。而对粘性和纤维性粉尘，则因易堵塞而不宜采用。

5.2应用注意事项

1）惯性除尘器和重力除尘器一样，可以单独使用，也可以作为多级除尘器的预除尘器。

2）惯性除尘器中的叶片容易磨损，制造和应用时要采取相应的技术措施，以延长其使用寿命。

3）回流式惯性除尘器是实际使用较多的一种，并易与除尘系统配置和连接，除尘效果好， 也可以作预除尘器单独使用。

4）百叶窗式惯性除尘器单独使用时有两种配置方法：一种是将该除尘器装在风机后面，大部 分气体经除尘器外壳排出，小部分含大量粉尘的气体经旋风除尘器除尘后再进入风机，实行密封 循环，可避免把旋风除尘器除净的粉尘排出去。其缺点是粉尘通过风机，容易磨损其叶轮;另一种 是将该除尘器装在风机前面，这样可减少粉尘对风机叶轮的磨损，但未被旋风除尘器除掉的粉尘 直接排出，即除尘效率较低。

5）惯性除尘器对装置漏风十分敏感，特别是壳体、叶片等漏风影响到含尘气流流动时，除尘 效率会明显下降。


工程建设机械2005.NO.9

使用与维修