煙道沉塵室又叫做煙道式沉塵室，是冶金工業慣性收塵中沉塵室的一種，是主要利用重力沉降原理使煙塵從煙氣中分離的收塵設備。
基本介紹
- 中文名：煙道沉塵室
- 別稱：煙道式沉塵室
- 範疇：冶金收塵設備
簡介,結構形式,設計注意事項,設計計算,沉降速度,氣體流速,結構尺寸,
簡介
慣性收塵是指利用重力、衝擊力和離心力等慣性作用使塵粒與氣流分離而回收的方法。根據塵粒受的主要作用力不同，慣性收塵設備可分為沉塵室、衝擊式收塵器和旋風收塵器。慣性收塵設備本身沒有運動部件，結構簡單、造價低、使用操作及維護較方便，且能處理溫度高，含塵濃度大的煙氣。主要用於回收煙氣中粒徑大的煙塵，以減輕後續收塵設備的負荷。
沉塵室是利用重力沉降原理使煙塵從煙氣中分離出來的收塵設備，主要由進口管、沉降室、灰斗和出口管組成。沉降室結構簡單、流體阻力小，但收塵效率低、體積龐大。因此越來越少使用，只能在某些特殊情況下才選用。沉塵室一般只能收集大於20微米的煙塵，其收塵效率主要視煙塵的粒度組成及塵粒的形狀而定，以圓形、光滑顆粒較為適宜。沉塵室的實際效率一般約為40~50%，瀑布式沉塵室的效率可接近90%，其原因是它能捕集在乾燥氣體中較細的機械塵粒。
為了提高收塵效率，在沉塵室內可設定各種形式的，用以改善氣流分布和提高煙塵降率。通常有狹長孔隙擋板或在氣流前進方向上安裝垂直擋板，迫使煙氣改變方向增加其停留時間。
煙道式沉塵室就是沉塵室的一種結構形式。
結構形式
煙道沉塵室結構示意圖如上圖所示是煙道沉塵室示意圖，室內裝有垂直擋板，迫使氣流改變方向， 停留時間。沉塵室即是煙道的一部分，具有輸送煙氣和收塵雙重作用。這種收塵室煙氣流速達1m/s，煙氣停留時間可達120s。
設計注意事項
在設計沉塵室時需要注意以下幾個方面：
- 要使煙氣在沉塵室內分布均勻，沉塵室進口管和出口管應採用擴張和收縮的喇叭管。擴張角一般取30°~60°，如果空間位置受限制，應設定有效的導流板或多孔分布板；
- 沉塵室內煙氣流速須根據煙塵的沉降速度和所需收塵效率慎重確定，一般為0.2~1m/s。選值太小會使沉塵室截面積過大，不經濟，但須低於低於塵粒重返氣流的速度；
- 所有排灰口和門、孔都須切實密閉，沉塵室才能發揮應有的作用；
- 沉塵室的結構強度和剛度，按有關規範設計計算。
設計計算
沉塵室的計算以普通沉塵室為基礎進行計算，其他形式的沉塵室則按此計算結果修正各項指標。
沉降速度
靜止煙氣中自由下落的塵粒，在煙氣粘滯阻力與重力達到平衡時以勻速降落的速度，稱為塵粒的沉降速度。塵粒的沉降速度和塵粒的懸浮速度大小相等、方向相反，可用同一公式計算。
在沉塵室中，塵粒沉降主要屬於滯流沉降，即Re≤1，可按下式計算沉降速度：
式中：
v0----操作狀態下光滑球形塵粒的沉降速度，m/s；
d----塵粒直徑，m；
γ1----粒徑密度，kg/m3；
γ2----操作狀態下氣體介質的密度，kg/m3；
g----重力加速度，9.81m/s2；
μ----氣體的動力粘度，Pa*s。
由於氣體的密度很小，可以忽略不計，所以上式可以簡化為：
氣體流速
煙氣在沉塵室斷面上的流速依煙氣的臨界速度來確定，按下式計算：
vc----煙氣的臨界速度，m/s；
k-----流線係數，取10~20，k隨著微粒半徑減少而遞增到20；
r----塵粒半徑。
煙氣在沉塵室斷面上的流速為臨界速度的1/2或3/4。即斷面煙氣流速：
。
結構尺寸
當煙氣進入沉塵室時，煙氣中的塵粒一方面在重力作用下以v0的沉降速度下，另一方面又隨氣流運動，因此沉降室應有足夠的長度，以使煙氣離開沉降室以前，使塵粒較充分地下降。
1.沉降室有效截面積：
式中：
F----沉降室的有效面積，m2；
Q----操作狀態下沉塵室進口的煙氣量，m2/s；
v----操作狀態下沉塵室斷面煙氣流速，m/s。
沉塵室的高度H按有效斷面積決定：
。
2.沉降室處理能力：
或
式中：
Q----沉塵室的處理能力，m3/s；
b----沉塵室的寬度，m；
L----沉塵室的長度，m；
v0----煙塵沉降速度，m/s；
F0----沉塵室的底面積，m2。
由上式可知，沉塵室的處理能力與其底面積及塵粒的沉降速度有關。因此，當要增加沉塵室的處理能力時，只需增大沉塵室的底面積，而不需增加其高度。
3.沉塵室長度
煙塵沉降至室底所需要的時間為t0，煙氣通過沉塵室所需時間為t，則：
為了使塵粒能在沉塵室中沉降下來，則t≥t0，故得沉塵室長度：
