惯性除尘器的原理及应用

惯性除尘器是使含尘气流冲击在挡板上，气流方向发生急剧变化，借助尘粒本身的惯性力作用使其与气流分离并捕集粉尘的装置。

（一）工作原理

惯性除尘器的工作原理如图5.2所示。当含尘气流以u1的速度进入装置后，在T1点较大的粒子（粒径d1）由于惯性力作用离开曲率半径为R1的气流撞在挡板B1上，碰撞后的粒子由于重力的作用沉降下来而被捕集。粒径比d1小的粒子（粒径d2）则与气流以曲率半径R1绕过挡板B1，然后再以曲率半径R2随气流作回旋运动。当粒径为d2的粒子运动到T2点时，将脱离以u2速度流动的气流撞击到挡板B2上，同样也因重力沉降而被捕集下来。因此，惯性除尘器的除尘是惯性力、离心力和重力共同作用的结果。

图5.2　惯性除尘器

（二）惯性除尘器分类

惯性除尘器分为碰撞式和反转式两类。

1.碰撞式惯性除尘器

碰撞式惯性除尘器一般是在气流流动的通道内增设挡板构成的，当含尘气流流经挡板时，尘粒借助惯性力撞击在挡板上，失去动能后的尘粒在重力的作用下沿挡板下落，进入灰斗中。挡板可以是单级，也可以是多级。多级挡板交错布置，一般可设置3～6排（如图5.3所示）。在实际工作中多采用多级式，目的是增加撞击的机会，以提高除尘效率。这类除尘器的压力损失较小，一般在100Pa以内，尽管使用多级挡板，但除尘效率也只能达到65%～75%，是一种低效除尘器。

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图5.3　碰撞式惯性除尘器

2.反转式惯性除尘器

反转式惯性除尘器又称为气流折转式惯性除尘器，又分为弯管形、百叶窗形和多层隔板塔形三种（如图5.4所示）。弯管型和百叶窗型反转式惯性除尘器适于安装在烟道上使用。多层隔板塔型反转式惯性除尘器主要用于分离烟雾，能捕集粒径为几微米的雾滴。

图5.4　反转式惯性除尘器

由于反转式惯性除尘器是采用内部构件使气流急剧折转，利用气体和尘粒在折转时所受惯性力的不同，使尘粒在折转处从气流中分离出来。因此，气流折转角度越大，折转次数越多，气流速度越高，除尘效率越高，但阻力也越大。

（三）惯性除尘器应用

一般惯性除尘器的气流速度越高，气流方向转变角度越大，转变次数越多，净化效率就越高，压力损失也越大。惯性除尘器通常用于净化密度和粒径较大的金属或矿物性粉尘时，具有较高的除尘效率。对于黏结性粉尘和纤维性粉尘，则因易堵塞而不宜采用。由于惯性除尘器的净化效率不高，故一般只用于多级除尘中的第一级除尘，捕集10～20μm以上的粗尘粒。压力损失根据型式而定，一般为100～1000Pa。