[科普中国]-重力沉降室

概述

重力沉降窒是最古老、最简易的除尘设备，主要由室体、进气口、出气口和集灰斗组成。含尘气流进入室体内，因流动截面积的扩大而使气体流速降低，较大尘粒借助自身重力作用自然沉降而被分离捕集下来。

重力沉降室适用于捕集密度大、颗粒大（50 μm以上）的粉尘，特别是磨损件很强的粉尘。其优点是结构简单、造价低、施工容易、维护管理方便、阻力小（一般为50～150Pa），可处理较高温气体（最高使用温度能达到350～550℃）、可回收干灰等，但缺点是除尘效率低（约50%）、占地面积大，因此，一般作为多级除尘系统中的预除尘器使用。

沉降室的除尘效率与沉降室的结构、气流速度、尘粒大小等因素直接相关。沉降室的尺寸宜以矮、宽、长的原则布置。沉降室内气流速度越低，越有利于捕集细小尘粒，但设备体积相对庞大；在室内气流速度一定的前提下，增加沉降室的纵深，也可提高除尘效率．但不宜延长至10 m以上；在沉降室内合理布置挡墙、隔板、喷雾或在沉降窒底部设置水封池等措施，均能在一定程度上（10%～15%）提高除尘效率。1

除尘效率通常假定：①颗粒在除尘器入口断面上分布均匀；②颗粒的运动轨迹是由水平和垂直两个方向的分速度合成的。在水平方向，颗粒与气体具有相同的速度Vo；在垂直方向，忽略气体的浮力，颗粒仅在重力和气体阻力作用下以其终末重力沉降速度Us沉降。基于上述假定的沉降室除尘效率，主要决定于气流的流动状态(即无混合的塞状流、无混合的层流、横向混合的紊流和完全混合的紊流)。

无混合是假定除尘器中未被捕集的颗粒无任何混合，既无轴向（气流方向）混合，也无横向混合，塞状流是假定在任一横断面上气流速度分布是均匀的。

设沉降室的长、宽、高分别为L、W、H，水平气流速度为Vo(m/s)，处理气体流量为Q(m3/s)，则气流在沉降室内的停留时间：

在时间t内，粒径为dp的颗粒的重力沉降高度hc为：

因此，对于粒径为dp的颗粒，只有在高度hc以下进入沉降室．才能以其沉降速度Us沉降到下部灰斗中。若hc