4.3　惯性除尘器

运动气流与其中颗粒具有不同的惯性力，当含尘气体急转弯或者与某种障碍物碰撞时，颗粒运动轨迹偏离气流流向。这种使含尘气体与挡板撞击或者急剧改变气流方向，利用惯性力分离并捕集颗粒的除尘设备，称为惯性除尘器（inertial dust separator）。

4.3.1　除尘机理

如图4-4所示，颗粒受到的惯性力与颗粒质量、转向速度平方成正比，与转向曲率半径成反比：

　　（4.16）

图4-4　惯性除尘器的分离机理示意图

颗粒质量越大，气流转向流速越快，气体转向曲率半径r越小，则颗粒受到的惯性力越大，除尘效率越高，但阻力也随之增大。若惯性除尘器内气流流速为1 m/s，颗粒粒径大于20μm，则惯性除尘器的除尘效率为50%～70%，压力损失150～700 Pa。为提髙效率，可以在挡板上淋水，形成水膜，这就是湿式惯性除尘器。

4.3.2　结构形式

惯性除尘器分为碰撞式和回转式两种。

①碰撞式惯性除尘器。沿气流方向装设一道或多道挡板，含尘气体碰撞到挡板上使尘粒从气体中分离出来。如图4-5所示，其中迷宫型（带有喷嘴）惯性除尘器装有喷嘴，增加了气体的冲撞次数，提高除尘效率。显然，气体撞到挡板之前速度高，碰撞后速度降低，则可以减少携带的颗粒，除尘效率提高。

图4-5　碰撞式惯性除尘器

碰撞式惯性除尘器的除尘效率也较低。与重力除尘器不同，碰撞式惯性除尘器要求气流速度较高，为18～20m/s，气流基本上处于紊流状态。

②回转式惯性除尘器。使含尘气体多次改变方向，在转向过程中把颗粒分离出来，气流转换方向的曲率半径越小，尘粒分离越细。图4-6为常见的三种回转式惯性除尘器结构示意图，其中多层隔板塔型除尘装置主要用于烟雾分离，能捕集几个微米粒径的雾滴，顶部装设填料层，可提高更细小雾滴的捕集效率。通常压力损失为1000 Pa左右，无填料层、空塔速度1～2m/s时，隔板塔压力损失200～300Pa。

图4-6　回转式惯性除尘器结构示意图

惯性除尘器一般置于多级除尘系统的第一级，用来分离颗粒较粗的颗粒，特别适用于捕集粒径大于20μm的干性颗粒，不适宜于清除黏结性颗粒和纤维性颗粒。惯性除尘器还可以用来分离雾滴，此时要求气体在设备内的流速以1～2m/s为宜。