热力环境污染控制工程
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复习思考题

3-1 常规除尘设备有哪些?简述其类型。

3-2 简述重力沉降室的工作原理,重力沉降室的除尘效率与哪些参数有关?它们之间有何关系?分别对层流式和湍流式模型加以说明。

3-3 简述惯性除尘器工作机理和结构类型。

3-4 旋风除尘器结构形式有哪些?简述其分类。

3-5 在旋风除尘器中,何处(以径向位置表示)受到的离心力最大?为什么?

3-6 旋风除尘器的性能参数有哪些?简述影响旋风除尘器效率的因素。

3-7 什么是切割粒径?影响旋风除尘器分割粒径的主要因素有哪些?加大入口气速,对旋风除尘器性能会产生哪些影响?

3-8 电除尘器的主要优点有哪些?简述电除尘器的工作原理和工作过程。

3-9 简述气体放电过程、雪崩过程、起始电晕电压和击穿电压,并解释电晕放电的形成条件及影响因素。

3-10 什么是单区电除尘器和双区电除尘器?它们在荷电机制和集尘方式上有何不同?

3-11 粒子荷电机制有哪两种?如何计算?粒径变化对两种荷电机制的作用有什么影响?

3-12 异常荷电情况有哪几种?简述避免异常荷电的措施。

3-13 什么是电除尘器的驱进速度和有效驱进速度,并简述电除尘器效率的影响因素。

3-14 电除尘器最适宜的粉尘比电阻为多大?比电阻过高或过低,对电除尘器的除尘效率有哪些影响?如何降低高比电阻粉尘的比电阻?

3-15 电除尘器最适宜的粉尘比电阻为多大?比电阻过高或过低,对电除尘器的除尘效率有哪些影响?如何降低高比电阻粉尘的比电阻?

3-16 简述电除尘器的分类及主要部件的结构形式。

3-17 简述电除尘器的应用条件及其特性,广泛采用低硫燃料,会对电除尘器的性能产生什么影响?

3-18 过滤式除尘器有哪几种类型?简述其主要特点。

3-19 简述袋式除尘器的应用条件及其特性,哪些因素会对选择滤料产生重要影响?

3-20 影响袋式除尘器除尘效率的因素有哪些?气布比的含义是什么?

3-21 袋式除尘器的清灰方式有哪几种?简述其清灰过程。

3-22 简述颗粒层除尘器的工作原理和特点。

3-23 与干式除尘装置相比,简述湿式除尘器的优缺点,并简述其分类。

3-24 湿式除尘器中,应用了哪几种捕集机理?简述其基本概念。

3-25 湿式除尘器除尘效率的计算方法有哪几种?

3-26 对如下几种湿式除尘装置,哪一种采用的液气比会最大?(1) 重力喷雾洗涤器;(2) 旋风洗涤器;(3) 文丘里洗涤器。

3-27 简述文丘里洗涤器工作原理、结构及其主要缺点。

3-28 关于文丘里洗涤器的使用条件,以下说法正确的是:

(1) 文丘里洗涤器的分割粒径不可能低于1μm;

(2) 净化越细的粉尘,喉管气速应越大;

(3) 净化含尘浓度越大的气体,所需液气比越大;

(4) 净化的粉尘粒子比较大时,文丘里管内捕集体液滴也应稍大;

(5) 净化亲水性粉尘,应适当增加液气比。

3-29 目前工业上已经广泛采用的6种常规除尘器有重力、惯性力、离心力、过滤、湿式洗涤除尘器和电除尘器。这6种除尘器的性能、运行和操作费用见表3-11。试回答以下问题:

表3-11 复习思考题3-29表

(1) 当净化含尘浓度高、粉尘粒径分布范围很宽时,可否采用串联2种或3种不同类型除尘器进行净化?

(2) 当采用2种或2种以上类型除尘器串联净化气体时,其总除尘效率和压力损失与使用1种类型除尘器时有何不同?

(3) 实践已证明,除尘器本体的设计、制造和安装质量好坏都会对除尘器的效率有所影响,试问除尘系统中的吸气罩、送风机、清灰等多种设备选用和运行不好,是否也会对除尘效率有影响,为什么?

3-30 为了有效净化含尘气体中的粉尘,应正确选用适宜类型的除尘器,试问在选用除尘器类型时,应首先考虑下述4种因素中的哪几种:(1) 排放浓度;(2) 排放尘的粒径分布;(3) 待净化气体的温度;(4) 待净化气体的流量。

3-31 对于如下6种常见除尘装置,当气体处理量增大时,哪种除尘器的除尘效率可能升高:(1) 重力除尘器;(2) 填料洗涤器;(3) 文丘里洗涤器;(4) 旋风除尘器;(5) 过滤式除尘器;(6) 电除尘器。

3-32 利用层流式重力沉降室捕集粒径为40μm,密度为2000kg/m3的粒子。假定气流速度为0.5m/s,沉降室高度为1.5m。试求:(1)当捕集效率为85%时(需考虑扰动的影响)的沉降室长度;(2)上述沉降室能100%捕集的最小粒子的粒径(气流黏度1.81×10-5Pa·s)。

3-33 在101325Pa和293K条件下运行的管式除尘器,圆管直径0.3m,管长2.0m,气体流量为0.075m3/s,管内平均场强为100kV/m,粒径为1.0μm的粉尘荷电量为0.3×10-15C,空气黏度为1.82×10-5Pa·s,坎宁汉修正系数1.168。试计算粉尘的驱进速度和捕集效率。

3-34 某电除尘器实测除尘效率为90%,现欲使其除尘效率提高至99%,集尘板面积应增加多少?

3-35 对于相对介电常数ε=6,A/Q=0.060s/m的电除尘器,试计算除尘效率与粒径的关系,并确定其相应的分割粒径(假定粒径范围为0.1~10μm,电场强度为6×105V/m,工作介质为20℃和101325Pa的空气)。

3-36 某电除尘器由两个平行的通道组成,每个通道处理气体且相等,其除尘效率为95%。现维持处理气体总量不变,但气流分布发生偏差,2/3的气体进入第一个通道,另外的气体进入第二通道。其他条件不变时,试计算电除尘器的除尘效率。

3-37 某电除尘器的除尘效率为97%,假如比集尘面积增加三分之一,其他参数与条件不变,除尘效率会达到多少?

3-38 设计一台捕集燃煤飞灰的电除尘器,其除尘效率为99%,处理烟气总量为8000m3/min,飞灰的比电阻分别为1.6×1010Ω·cm和2.5×1011Ω·cm,试估算两种情况下的总集尘板面积,并简要解释其原因。

3-39 设计一台电除尘器,处理气体量为10000m3/min,要求的除尘效率至少要达到98%,设粒子的有效驱进速度为6m/min,求集尘板总面积。若集尘板长3m,高6m,计算所需集尘板的数目。

3-40 某袋式除尘器在恒定的气流速度下运行30min,在此期间处理烟气70.8m3,系统的最初和最终的压降分别为40Pa和400Pa。假如在最终压力下过滤器再操作1h,计算另外的气体处理量。

3-41 采用清洁滤袋进行一次实验,来测定粉尘的渗透率。气流通过清洁滤袋的压力损失为250Pa,300K的气体以1.8m/min的流速通过滤袋,滤饼密度1.2g/cm3,总过滤压力损失与沉积粉尘质量的关系见表3-12。试确定粉尘的渗透率(以m2表示)。假设滤袋面积为100.0cm2

表3-12 复习思考题3-41表

3-42 采用脉冲式布袋除尘器净化含尘气体,已知气体流量为1130m3/min,含尘浓度为23g/m3;若布袋尺寸长2.5m、直径15cm,试估算所需的过滤面积,并将结果与[例3-5]做比较说明。

3-43 某单室布袋除尘器被用来净化铸铁厂电弧炉烟气,实际操作的气布比为0.0127m/s,烟气温度为177℃,含尘浓度为4.68g/m3。已知粉尘质量中位径为2.5μm,其密度为4.6g/m3。由实际数据计算得到该系统的比阻力系数Rp=3560cmH2Om·s/kg,清灰后系统的有效残留压力损失为8cmH2O,试计算系统运行1h后烟气流过布袋除尘器的压力损失。

3-44 雨滴的平均粒径为1mm,降雨量为0.25cm3/h。空气中含有平均直径为2μm的可吸入颗粒物(密度为2000kg/m3),其初始浓度为100μg/m3。当连续降雨1h后,大气中的颗粒物浓度变为多少?

3-45 某错流式喷雾塔洗涤器的粉尘净化效率为90%。现将气体流量提高到原来的两倍,在其他条件均保持不变的情况下,除尘效率变为多少?

3-46 采用某文丘里洗涤器用来净化含尘气体,其操作条件如下:液气比为1.36L/m3,喉管气速为83m/s,粉尘密度为0.7g/m3,烟气黏度为2.23×10-5Pa·s,取文丘里经验常数f=0.2,忽略坎宁汉修正,试计算该文丘里的阻力损失和除尘器效率。烟气中粉尘的粒度分布见表3-13。

表3-13 复习思考题3-46表