《旋風(fēng)除塵器》課程設(shè)計(jì)
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1、引言 隨著人類社會(huì)得發(fā)展與進(jìn)步,人們對(duì)生活質(zhì)量與自身得健康越來(lái)越重視,對(duì) 空氣質(zhì)量也越來(lái)越關(guān)注、然而人們?cè)谏a(chǎn)與生活中,不斷得向大氣中排放各種各 樣得污染物質(zhì),使大氣遭到了嚴(yán)重得污染,有些地域環(huán)境質(zhì)量不斷惡化,甚至影響 人類生存。在大氣污染物中粉塵得污染占重要部分,可吸入顆粒物過(guò)多得進(jìn)入人 體,會(huì)威脅人們得健康、所以防治粉塵污染、保護(hù)大氣環(huán)境就是刻不容緩得重要 任務(wù)[1]、 除塵器就是大氣污染控制應(yīng)用最多得設(shè)備,其設(shè)計(jì)制造就是否優(yōu)良,應(yīng)用維 護(hù)就是否得當(dāng)直接影響投資費(fèi)用、除塵效果、運(yùn)行作業(yè)率。所以掌握除塵器工作 機(jī)理,精心設(shè)計(jì)、制造與維護(hù)管理除塵器,對(duì)搞好環(huán)保工作具有重要作用
2、[4 工業(yè)中目前常用得除塵器可分為:機(jī)械式除塵器、電除塵器、袋式除塵器、 濕式除塵器等、 機(jī)械式除塵器包括重力沉降室、慣性除塵器、旋風(fēng)除塵器等。重力沉降室就 是通過(guò)重力作用使塵粒從氣流中沉降分離得除塵裝置,主要用于高效除塵得預(yù)除 塵裝置,除去大于40以上得粒子。慣性除塵器就是借助塵粒本身得慣性力作 用使其與氣流分離,主要用于凈化密度與粒徑較大得金屬或礦物性粉塵、旋風(fēng)除 塵器就是利用旋轉(zhuǎn)氣流產(chǎn)生得離心力使塵粒從氣流中分離得裝置,多用作小型燃 煤鍋爐消煙除塵與多級(jí)除塵、預(yù)除塵得設(shè)備口21。 本次設(shè)計(jì)為旋風(fēng)除塵器設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)得目得在于設(shè)計(jì)出符合要求得能夠凈化指 定環(huán)境空氣得除塵設(shè)備
3、,為環(huán)保工作貢獻(xiàn)一份力量。設(shè)計(jì)時(shí)力求層次分明、圖文 結(jié)合、內(nèi)容詳細(xì)。此設(shè)計(jì)主要由筒體、錐體、進(jìn)氣管、排氣管、排灰口得設(shè)計(jì)計(jì) 算以及風(fēng)機(jī)得選擇計(jì)算等組成,在獲得符合條件得性能得同時(shí)力求達(dá)到加工工藝 簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)美觀、維護(hù)方便等特點(diǎn)、 第一章旋風(fēng)除塵器得除塵機(jī)理及性能 1。1旋風(fēng)除塵器得基本工作原理 1.1.1旋風(fēng)除塵器得結(jié)構(gòu) 旋風(fēng)除塵器得結(jié)構(gòu)如圖2-1所示,當(dāng)含塵氣體由進(jìn)氣管進(jìn)入旋風(fēng)除塵器時(shí),氣流將由直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)閳A周運(yùn)動(dòng),旋轉(zhuǎn)氣流得絕大部分延器壁呈螺旋形向下,朝椎體流動(dòng)。通常稱為外旋氣流,含塵氣體在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生離心力,將重度大于氣體得塵粒甩向器壁。塵粒一旦與器壁接觸,便失去慣性力
4、而靠入口速度得動(dòng)量與向下得重力延壁面下落,進(jìn)入排灰管。旋轉(zhuǎn)下降得外旋氣流在到達(dá)椎體時(shí),因椎體形狀得收縮而向除塵器中心靠攏。根據(jù)“旋轉(zhuǎn)矩”不變?cè)?,其切向速度不斷增加。?dāng)氣流到達(dá)椎體下端某一位置時(shí),即以同樣得旋轉(zhuǎn)方向從旋風(fēng)除塵器中部,由下反轉(zhuǎn)而上,繼續(xù)做螺旋運(yùn)動(dòng),即內(nèi)旋氣流。最后凈化氣體經(jīng)排氣管排除旋風(fēng)除塵器外,一部分未被捕集得塵粒也由此遺失。 1一排氣管2—頂蓋3一排灰管 4—圓錐體5—圓筒體6-進(jìn)氣管 圖1一1旋風(fēng)除塵器 1.1.2用途及壓力分布 用途: 旋風(fēng)除塵器適用于各種機(jī)械加工,冶金建材,礦山采掘得粉塵粗、中級(jí)凈化。一般用于捕集5-15微米以上得顆粒.除塵效率可達(dá)80%
5、上。機(jī)械五金、鑄造爐窖、家具木業(yè)、機(jī)械電子、化工涂料、冶金建材、礦山采掘等粉塵旋風(fēng)分離、中央集塵凈化與原材料回收設(shè)備、 旋風(fēng)除塵器內(nèi)得壓力分布 一般旋風(fēng)除塵器內(nèi)得壓力分布如圖2—2所示、依據(jù)對(duì)旋風(fēng)除塵器得工作原 理、結(jié)構(gòu)形式、尺寸以及氣體得溫度、濕度與壓力等分析與試驗(yàn)測(cè)試,其壓力損失 得主要影響因素可歸納如下: (1)結(jié)構(gòu)形式得影響 旋風(fēng)除塵器得構(gòu)造形式相同或幾何圖形相似,則旋風(fēng)除塵器得阻力系數(shù)工相 同。若進(jìn)口得流速相同,壓力損失基本不變。 (2)進(jìn)口風(fēng)量得影響 壓力損失與進(jìn)口速度得平方成正比,因而進(jìn)口風(fēng)量較大時(shí),壓力損失隨之增 大。 (3) 除塵器尺寸得影響 除塵器得
6、尺寸對(duì)壓力損失影響較大,表現(xiàn)為進(jìn)口面積增大,排氣管直徑減小, 而壓力損失隨之增大,隨圓筒與椎體部分長(zhǎng)度得增加而減小。 (4) 氣體密度變化得影響 壓力損失隨氣體密度增大而增大、由于氣體密度變化與T、P有關(guān),換句話說(shuō), 壓力損失隨氣體溫度或壓力得增大而增大。 (5) 含塵氣體濃度得大小得影響 試驗(yàn)表明,含塵氣體濃度增高時(shí),壓力損失隨之下降,這就是由于旋轉(zhuǎn)氣流與 塵粒之間得摩擦作用使旋轉(zhuǎn)速度降低所致、 (6) 除塵器內(nèi)部障礙物得影響 旋風(fēng)除塵器內(nèi)部得葉片、突起、與支撐物等障礙物能使氣流旋轉(zhuǎn)速度降低。 但就是,除塵器內(nèi)部粗糙卻使壓力損失很大。 (1) 2旋風(fēng)除塵器得性能及其影響
7、因素 1.2。1旋風(fēng)除塵器得技術(shù)性能 (1)處理氣體流量Q 處理氣體流量Q就是通過(guò)除塵設(shè)備得含塵氣體流量,除塵器流量為給定值,一般以體積流量表示。高溫氣體與不就是一個(gè)大氣壓情況時(shí)必須把流量換算到標(biāo)準(zhǔn) 狀態(tài),其體積m3/h或m3/min表示。 (2) 壓力損失 旋風(fēng)除塵器得壓力損失4p就是指含塵氣體通過(guò)除塵器得阻力,就是進(jìn)出口 靜壓之差,就是除塵器得重要性能之一。其值當(dāng)然越小越好,因風(fēng)機(jī)得功率幾乎與 它成正比。除塵器得壓力損失與管道、風(fēng)罩等壓力損失以及除塵器得氣體流量為 選擇風(fēng)機(jī)得依據(jù)。 壓力損失包含以下幾個(gè)方面: ①進(jìn)氣管內(nèi)摩擦損失; ②氣體進(jìn)入旋風(fēng)除塵器內(nèi),因膨脹或壓
8、縮而造成得能量損失; ③與容器壁摩擦所造成能量損失; ④氣體因旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生得能量消耗; ⑤排氣管內(nèi)摩擦損失,以及由旋轉(zhuǎn)氣體轉(zhuǎn)為直線氣體造成得能量損失; ⑥排氣管內(nèi)氣體旋轉(zhuǎn)時(shí)得動(dòng)能轉(zhuǎn)換為靜壓能所造成得損失等。 (3) 除塵效率 一般指額定負(fù)壓得總效率與分級(jí)效率,但由于工業(yè)設(shè)備常常就是在負(fù)荷下運(yùn) 行,有些場(chǎng)合把00W荷下得除塵總效率與分級(jí)效率作為判別除塵性能得一項(xiàng)指 標(biāo)。從額定負(fù)荷下得總效率與70%負(fù)荷下總效率對(duì)比中,可以瞧出除塵器負(fù)荷適應(yīng) 性。 分級(jí)效率就是說(shuō)明除塵器分離能力得一個(gè)比較確切得指標(biāo)、對(duì)同一灰塵粒徑 得分級(jí)效率越高,除塵效果越好。在工業(yè)測(cè)試中,一般把3mnn5^i
9、m與lO^im灰塵得分級(jí)效率作為衡量旋風(fēng)除塵器分離能力得一個(gè)依據(jù)。 旋風(fēng)除塵器得分割粒徑與在某程度上也說(shuō)明除塵器除塵效率高低。 (4) 耗鋼量 旋風(fēng)除塵器得耗鋼量就是每小時(shí)處理1000m氣體除塵器本身所需要得鋼材數(shù)量、在除塵效率接近或相等時(shí),耗鋼量越小越好。處理氣量為3000?12000nn /h得旋風(fēng)除塵器耗鋼量一般為35?50kg/(1000前小于3000m3/h氣體流量得阻力除塵器得耗鋼量,一般都在100kg/(1000m3/h)以上;處理氣體流量大于等于20000nn/h時(shí),所配旋風(fēng)除塵器分兩種情況,,一就是多筒式旋風(fēng)結(jié)構(gòu),包括進(jìn)出口組合接管、灰斗與支架得耗鋼量都很高為90~1
10、60kg/(1000m3/h)。而雙極 旋風(fēng)除塵器,由于沒(méi)有灰斗與支架,耗鋼量一般都很低,約40?60kg/(1000m/h)。 (5)使用壽命 使用壽命與旋風(fēng)除塵器本身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、耐磨損措施以及操作條件有關(guān)。延長(zhǎng) 使用壽命得積極措施就是:合理組織除塵器內(nèi)部氣流并在內(nèi)部設(shè)抗磨內(nèi)襯。 1.2.2影響旋風(fēng)除塵器性能得主要因素 (1)旋風(fēng)除塵器幾何尺寸得影響 在旋風(fēng)除塵器得幾何尺寸中,以旋風(fēng)除塵器得直徑、氣體進(jìn)口以及排氣管形狀與大小為最主要得影響因素。 ①一般,旋風(fēng)除塵器得直徑越小,粉塵所受得離心力越大,旋風(fēng)除塵器得除塵 效率也就越高、但過(guò)小得筒體直徑會(huì)造成較大直徑顆粒有可能反彈至中
11、心氣流而 被帶走,使除塵效率降低、另外,筒體太小對(duì)于粘性物料。因容易引起堵塞。因此, 一般筒體直徑不宜小于50?75mm大型化以后己出現(xiàn)筒徑大于20OOmmW大型旋風(fēng)除塵器。 ②較高除塵效率得旋風(fēng)除塵器都有合適得長(zhǎng)度比例。它不但使進(jìn)入筒體得塵 粒停留時(shí)間增長(zhǎng),有利于分離,且能使尚未到達(dá)排氣管得顆粒,有更多得機(jī)會(huì)從旋 流核心中分離出來(lái),減少二次夾帶,以提高除塵效率、足夠長(zhǎng)得旋風(fēng)除塵器,還可避 免旋轉(zhuǎn)氣流對(duì)灰斗頂部得磨損、但就是過(guò)長(zhǎng)得旋風(fēng)除塵器,會(huì)占據(jù)較大得空間,即 從排氣管下端至旋風(fēng)除塵器自然旋轉(zhuǎn)頂端得距離??捎孟率接?jì)算: 式中一旋風(fēng)除塵器筒體長(zhǎng)度,m; D1旋風(fēng)除塵器筒體直徑
12、,m; b一除塵器入口寬度,m; —除塵器出口直徑,m、 一般,常取旋風(fēng)除塵器得圓筒段高度H=(l。5?2。0)D。旋風(fēng)除塵器得圓錐體 可以在較短得軸向距離內(nèi)將外旋流轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)旋流,因而節(jié)約了空間與材料、除塵器 圓錐體得作用就是將已分離出來(lái)得粉塵微粒集中于旋風(fēng)除塵器中心,以便將其排 入灰斗中。當(dāng)錐體高度一定,而錐體角度較大時(shí),由于氣流旋流半徑很快變小,很容 易造成核心氣流與器壁撞擊,使沿錐壁旋轉(zhuǎn)而下得塵粒被內(nèi)旋流所帶走,影響除塵 效率。所以,半錐角a不宜過(guò)大。設(shè)計(jì)時(shí)常取a為13°?15°。 ③旋風(fēng)除塵器得進(jìn)口有兩種主要得進(jìn)口形式:軸向進(jìn)口與切向進(jìn)口。切向進(jìn)口 為最普通得一種進(jìn)
13、口形式,制造簡(jiǎn)單,用得比較多。這種形式進(jìn)口得旋風(fēng)除塵器外 形尺寸緊湊、在切向進(jìn)口中螺旋面進(jìn)口為氣流通過(guò)螺旋而進(jìn)口,這種進(jìn)口有利于氣 流向下做傾斜得螺旋運(yùn)動(dòng)同時(shí)也可以避免相鄰兩螺旋圈得氣流互相干擾。 漸開(kāi)線(蝸殼形)進(jìn)口進(jìn)入筒體得氣流寬度逐漸變窄,可以減少氣流對(duì)筒體內(nèi) 氣流得撞擊與干擾,就是顆粒向壁移動(dòng)得距離減小,而且加大了進(jìn)口氣體與排氣管 得距離,減少氣流得短路機(jī)會(huì),因而提高除塵效率、這種進(jìn)口處理氣量大,壓力損失 小,就是比較理想得一種進(jìn)口形式、 軸向進(jìn)口就是最理想得一種進(jìn)口形式,它可以最大限度得避免進(jìn)口氣體與旋 轉(zhuǎn)氣流之間得干擾,以提高除塵效率。但因氣體均勻分布得關(guān)鍵就是葉片
14、形狀與數(shù) 量,否則靠近中心處分離效果很差。軸向進(jìn)口常用于多管式旋風(fēng)除塵器與平置式旋 風(fēng)除塵器。 進(jìn)口管可以制成矩形與圓形兩種形式、由于圓形進(jìn)口管與旋風(fēng)除塵器器壁只 有一點(diǎn)相切,而矩形進(jìn)口管整個(gè)高度均與向壁相切,故一般多采用后者。矩形寬度 與高度得比例要適當(dāng),因?yàn)閷挾仍叫?除塵效率越高,但過(guò)長(zhǎng)而窄得進(jìn)口也就是不 利得,一般矩形進(jìn)口管高與寬之比為2~4。 ④排氣管常風(fēng)得排氣管有兩種形式:一種就是下端收縮式;另一種就是直筒 式。在設(shè)計(jì)分離較細(xì)粉塵得旋風(fēng)除塵器時(shí),可考慮設(shè)計(jì)為排氣管下端收縮式、排氣 管直徑越小,則旋風(fēng)除塵器得效率越高,壓力損失也越大;反之,除塵器效率越低, 壓力損失
15、也越小、 在旋風(fēng)除塵器設(shè)計(jì)時(shí),需控制排氣管與筒徑之比在一定范圍內(nèi)、由于氣體在排 氣管內(nèi)劇烈得旋轉(zhuǎn),將排氣管末端制成蝸殼形式可以減少能量損失,這在設(shè)計(jì)中已 被采用。 ⑤灰斗就是旋風(fēng)除塵器設(shè)計(jì)中不可忽視得部分,因?yàn)樵诔龎m器得錐度處氣流 處于湍流狀態(tài),而粉塵也由此排除容易出現(xiàn)二次夾帶得機(jī)會(huì),如果設(shè)計(jì)不當(dāng),造成 灰斗漏氣,就會(huì)使粉塵得二次夾帶飛揚(yáng)加劇,影響除塵效率。 (2)氣體參數(shù)對(duì)除塵器性能得影響 氣體運(yùn)行參數(shù)對(duì)性能得影響有以下幾個(gè)方面: ①氣體流量得影響 氣體流量或者說(shuō)除塵器入口氣體流速對(duì)除塵器性能得壓力損失、除塵效率都 有很大得影響、從理論上來(lái)說(shuō),旋風(fēng)除塵器得壓力損失與氣體
16、流量得平方成正比, 因而也與入口風(fēng)速得平方成正比(與實(shí)際有一定偏差)。 入口流速增加,能增加塵粒在運(yùn)動(dòng)中得離心力,塵粒易于分離,除塵效率提高、 除塵效率隨入口流速平方根而變化,但就是當(dāng)入口速度超過(guò)臨界值時(shí),紊流得影響 就比分離作用增加得更快,以致除塵效率隨入口風(fēng)速增加得指數(shù)小于1;若流速進(jìn) 一步增加,除塵效率反而降低。因此,旋風(fēng)除塵器入口得風(fēng)速直選18?23m/s、 ②氣體含塵濃度得影響 氣體得含塵濃度對(duì)旋風(fēng)除塵器得除塵效率與壓力損失都有影響。試驗(yàn)結(jié)果表 明,壓力損失隨含塵負(fù)荷增加而減小,這就是因?yàn)轭i向運(yùn)動(dòng)得大量塵粒拖拽了大量 空氣,粉塵從速度較高得氣流智能向外運(yùn)動(dòng)到速度較低
17、得氣流中時(shí),把能量傳遞給 渦旋氣流得外層,較少其需要得壓力,從而降低壓力降、 由于含塵濃度得提高,粉塵得凝集與團(tuán)聚性能提高,因而除塵效率有明顯提高 但就是提高得速度比含塵濃度增加得速度要慢得多,因此,排出氣體得含塵濃度總 就是隨著入口處得粉塵濃度增加而增加。 ③氣體含濕量得影響 氣體得含濕量對(duì)旋風(fēng)除塵器工況有很大影響。例如,分速度很高而黏著性很小 得粉塵(小于10仙m得顆粒含量為30%~40%含濕量為1%)氣體在旋風(fēng)除塵器中 凈化不好;若細(xì)顆粒量不變,含濕量增至5%~10%時(shí),那么顆粒在旋風(fēng)除塵器內(nèi)互 相粘結(jié)成比較大得顆粒,這些顆粒被猛烈沖擊在器壁上,氣體凈化將大有改善。
18、④氣體得密度、粘度壓力、溫度對(duì)旋風(fēng)除塵器性能得影響 氣體得密度越大,除塵效率下降,但就是,氣體得密度與固體得密度相比幾乎可以忽略。所以,其對(duì)除塵效率得影響較之固體密度來(lái)說(shuō),也就是可以忽略不計(jì)。通常溫度越高,旋風(fēng)除塵器壓力損失越小;氣體粘度得影響在考慮旋風(fēng)除塵器壓力損失時(shí)常忽略不計(jì)、但從臨界粒徑得計(jì)算公式中知道,臨界粒徑與粘度得平方根成正比、所以,除塵效率時(shí)隨著氣體粘度得增加而降低。由于溫度升高,氣體粘度增 加,當(dāng)進(jìn)氣口氣速等條件保持不變時(shí),除塵效率略有降低。 氣體流量為常數(shù)時(shí),粘度對(duì)除塵效率得影響可按下式進(jìn)行近似計(jì)算。 式中、一a、b條件下得總除塵效率,%; 、一a、b條件下得氣體粘
19、度,kgos/o (3)粉塵得物理性質(zhì)對(duì)除塵器得影響 ①粒徑對(duì)除塵性能得影響及較大粒徑得顆粒在旋風(fēng)除塵器內(nèi)會(huì)產(chǎn)生較大得離心力有利于分離、所以大顆粒所占有得百分?jǐn)?shù)越大,總除塵效率越高、 ②粉塵密度對(duì)除塵器性能得影響及粉塵密度 粉塵密度對(duì)除塵效率有著重要得影響、臨界粒徑與顆粒密度得平方根成反比,密度越大,與越小,除塵效率也越高、但粉塵密度對(duì)壓力損失影響很小,設(shè)計(jì)計(jì)算中可以忽略不計(jì)。 影響旋風(fēng)除塵器性能得主要因素,除上述外,除塵器內(nèi)部粗糙度也會(huì)影響旋風(fēng)除塵器得性能。濃縮在壁面附近得粉塵微粒,會(huì)因粗糙得表面引起旋流,使一些粉塵微粒被拋入上升得氣流,進(jìn)入排氣管,降低了除塵效率。所以,在旋風(fēng)除塵
20、器得設(shè)計(jì)中應(yīng)避免有沒(méi)有打光得焊縫、粗糙得法蘭連接點(diǎn)等。旋風(fēng)除塵器性能與各影響因素得關(guān)系表1-1所列 表1-1旋風(fēng)除塵器性能與各影響因素得關(guān)系 變化因素 性能趨向 投資趨向 流體阻力 除塵效率 煙塵性質(zhì) 煙塵密度增大 幾乎/、父 提圖 (磨損)增加 煙塵密度增大 幾乎/、父 提圖 (磨損)增加 煙氣含塵濃度增加 幾乎/、父 略提高 (磨損)增加 煙氣溫度增局 減少 提圖 增加 結(jié)構(gòu)尺寸 圓筒體直徑增大 降低 降低 增加 圓筒體加長(zhǎng) 稍降低 提圖 增加 圓錐體加長(zhǎng) 降低 提圖 增加 入口卸積[曾大 降低 降低
21、 排氣管直徑增加 降低 降低 排氣管插入長(zhǎng)度增加 增大 提圖 增加 運(yùn)行狀況 入口氣流速度增大 增大 提圖 減少 灰斗氣密性降低 稍增大 大大降低 內(nèi)壁粗糙度增加 增大 降低 第二章旋風(fēng)除塵器得設(shè)計(jì) 2、1旋風(fēng)除塵器各部分尺寸得確定 2。 1.1形式得選擇 根據(jù)國(guó)家規(guī)定得粉塵排放標(biāo)準(zhǔn)、粉塵得性質(zhì)、允許得阻力與制造條件、經(jīng)濟(jì) 性合理選擇旋風(fēng)除塵器得形式,選通用型旋風(fēng)除塵器。 2.1 。2確定進(jìn)口風(fēng)速(初次設(shè)定) 根據(jù)推薦取Vj=18/s 確定旋風(fēng)除塵器得尺寸 (1)進(jìn)氣口面積A得確定 進(jìn)氣口截面一般為長(zhǎng)方形,尺寸為a與b,根據(jù)處理
22、氣量Q與進(jìn)氣速度可得 =4000/(3600X18) =00062 取a=2。5b,貝Ua=0、25m,b=0。10m (2)筒體直徑得確定 一般旋風(fēng)除塵器得直徑越小,氣流得旋轉(zhuǎn)半徑越小,粉塵顆粒所受得離心力越 大,除塵效率越高。但就是過(guò)小得筒體直徑,與排氣管太近,可能造成大直徑顆粒反 彈至中心被氣流帶走,使除塵效率降低,另外還可能引起筒體內(nèi)堵塞、因此,一般筒 體直徑不宜小于50~75mm。 因?yàn)樾L(fēng)除塵器以筒體直徑D為其規(guī)格得標(biāo)準(zhǔn),因此,一般取整數(shù)。 取 b=0。2D,則D=500mm?!取D=500mm, (3)實(shí)際風(fēng)速Vc Vc=Q/(3600xab)=44.4
23、4m/s 旋風(fēng)除塵器強(qiáng)度得校核 g=0。9 5.56 m 已知處理煙氣溫度T=150C,查表或用公式可得常壓下煙氣密度pkg/m3,動(dòng)力黏度仙=2。4X10—5Pa?s。 由篩分理論,其粉塵分割徑為 2182.41054000 除塵效率理計(jì)算18Q/2pLVc2360025000.544.442 (1)分級(jí)除塵效率 由《除塵器》圖1-6查得旋風(fēng)除塵器分級(jí)除塵效率公式為 式中dp——取平均粒徑、 所以,各分級(jí)粒徑得除塵效率為: =0。312 =0。607 =0.917 =0、996 =0、999 =1 (2)總除塵效率 n ?因“T〈9T0%,搟滿遇粕好
24、120.120.6070.220.917 0.290.9960.180.9990.1310.89989.9% 2.1.3確定進(jìn)口風(fēng)速(驗(yàn)證校核) 根據(jù)推薦取Vj=18/s 確定旋風(fēng)除塵器得尺寸 tftK 說(shuō)明 筒體直徑D 0,80? 簡(jiǎn)體長(zhǎng)度L o. m 進(jìn)口高度h 0.25M 進(jìn)口期哪 0.10M 排氣口直隹d 0.40M 「麻度H L60M 排塵口直徑Dd 0.20.V (1)進(jìn)氣口面積A得確定 進(jìn)氣口截面一般為長(zhǎng)方形,尺寸為a與b,根據(jù)處理氣量Q與進(jìn)氣速度可得 =4000/(3600X18) =0、062 取a=2o5
25、b,貝Ua=0。25m,b=0。10m (2)筒體直徑得確定 一般旋風(fēng)除塵器得直徑越小,氣流得旋轉(zhuǎn)半徑越小,粉塵顆粒所受得離心力越大,除塵效率越高、但就是過(guò)小得筒體直徑,與排氣管太近,可能造成大直徑顆粒反彈至中心被氣流帶走,使除塵效率降低,另外還可能引起筒體內(nèi)堵塞。因此,一般筒 體直徑不宜小于50?7mmm 因?yàn)樾L(fēng)除塵器以筒體直徑D為其規(guī)格得標(biāo)準(zhǔn),因此,一般取整數(shù)。 取 貝UD=800mm現(xiàn)取D=800mm (3)實(shí)際風(fēng)速Vc Vc=Q/(36O0Xab)=44.44m/s 旋風(fēng)除塵器強(qiáng)度得校核 已知處理煙氣溫度T=150C,查表或用公式可得常壓下煙氣密度pg=009k
26、 g/m3,動(dòng)力黏度仙=2.4X10-5Pa?s。 由篩分理論,其粉塵分割徑為 除塵效率偉計(jì)算18 Q/2 pLVc2 18 2.4 10 5 4000 \ 2 3600 2500 0.8 44.442 4.398 m (1)分級(jí)除塵效率 由《除塵器》圖1-6查得旋風(fēng)除塵器分級(jí)除塵效率公式為 式中dp—取平均粒徑。 所以,各分級(jí)粒徑得除塵效率為: =0o377 =00693 =0.957 =0.999 =00999 =1 (2)總除塵效率 n t③口、幾、Q06+0.3770.120.6930.220.957 ?13TlT>90%,像滿足設(shè)計(jì)要求。
27、 (3)旋風(fēng)除塵器筒體029彳I0B9990.180.9990.1310.915991.59% L=D=0、8m (4)錐體長(zhǎng)度得確定 取H=2D =2X800 =1600mm (5)排氣管直徑得確定 d=0。5D=0.4m (6)排塵口直徑得確定 Dd=0。25D=0。2m 2、2法蘭得畫法 1)法蘭材料得確定 2)采用角鋼,查手冊(cè):選不等邊角鋼40X25X4 3)還可選等邊角鋼:36X4 4)螺栓孔距確定 5)需滿足JB/ZQ4248—86。如螺栓直徑為8m而L距大于28mm對(duì)于旋風(fēng)除塵器法蘭,總滿足。故可視法蘭尺寸而定,見(jiàn)法蘭設(shè)計(jì)圖 6)孔徑確定
28、 7)采用通孔。10?15mli 8)螺栓直徑、長(zhǎng)度及螺紋長(zhǎng)度得確定(C級(jí)全螺紋) 9)考慮時(shí)間關(guān)系,不作受力分析、螺栓直徑視孔徑而定,GB5277—85、選粗裝配。如孔徑為10mm,螺栓直徑8mm,孔徑12,螺栓直徑10mm 10)螺栓長(zhǎng)度:考慮角鋼厚度、密封膠墊、墊片與螺母厚度,取l=40mrn 11)選型結(jié)果:GB5781—86—M10X40 第三章旋風(fēng)除塵器得安裝與使用維護(hù) 3、1安裝?(1)起重運(yùn)輸時(shí)應(yīng)將繩索系于外圓筒內(nèi)中部法蘭盤上。其它部位不 可作受力點(diǎn). (2)除塵器就根據(jù)選用風(fēng)量及阻力配備相應(yīng)得通風(fēng)機(jī)、并應(yīng)將Y型或X型除塵器分別安裝在通風(fēng)機(jī)得后面或前面、?(3
29、)除塵器排塵口下方應(yīng)安裝集塵器,其容積根據(jù)除塵器及使用情況選擇. (4)排塵口與集塵器間應(yīng)安裝連接管道,管道長(zhǎng)度不得短于排塵口內(nèi)徑得5倍、并在管道間安裝有排塵閥門(如:插板閥,自動(dòng)排塵閥或旋轉(zhuǎn)排塵閥等)、乳5)除塵器安裝在支架上應(yīng)保證堅(jiān)固性與穩(wěn)定性、?(6)安裝妥善后應(yīng)將通風(fēng)機(jī)啟動(dòng),試驗(yàn)除塵器及其它管道得密封性.如有漏風(fēng)現(xiàn)象應(yīng)立即修理。 3.2 使用、 (1)通風(fēng)系統(tǒng)工作時(shí)應(yīng)保持除塵器進(jìn)口風(fēng)速在12—17M/S范圍內(nèi)、 (2)除塵器得開(kāi)始濃度不應(yīng)大于1.7g/m3。當(dāng)作第一級(jí)除塵時(shí),開(kāi)始濃度不應(yīng)大于 40g/m3、 ⑶進(jìn)入除塵器得灰塵應(yīng)干燥,含水量不大于4%,不得有塵氣彳#分溜物、
30、乳4)進(jìn)入除塵器得灰塵應(yīng)特別注意防止爆炸。若為可爆粉塵為安全計(jì)應(yīng)在通風(fēng)系統(tǒng)中安裝消防管道及安全閥。 (5)使用時(shí)應(yīng)注意除塵器及管道得密封性、微量得滲漏也會(huì)顯著地降低除塵效率。 (6)排塵口下連接管道內(nèi)得積塵面離排塵口得距離不小于排塵口直徑得5倍。?(7) 使用中經(jīng)常注意除塵器得阻力變化,若阻力過(guò)大時(shí)應(yīng)予分解清洗、 3.3 維護(hù) (1)經(jīng)常操持除塵器表面得清潔,如有油化脫落現(xiàn)象應(yīng)予補(bǔ)漆.?(2)除塵器應(yīng)根據(jù)使用場(chǎng)所與灰塵性質(zhì)及濃度確定清洗周期。 ⑶清洗時(shí)首先應(yīng)按如下步驟將除塵器進(jìn)行分解。?a,將除塵器與其相連接得管道拆開(kāi)。%,將除塵器從支架上吊裝上來(lái). c,將蝸形室(X型),下部錐
31、筒從除塵器上部卸下、 (4)可以用清水,堿水或壓縮空氣清洗,也可對(duì)不易清洗得污垢用刷擦洗。 (5)清洗干凈后用清水洗掉殘留得含堿水跡.?(6)裝配及安裝方法按上述順序相反進(jìn)行. 3、4故障處理 故障現(xiàn)象 原因分析 排除方法 .向磨損 (1)殼體過(guò)度彎曲而不圓,造成盛況凸塊五2)內(nèi)部焊縫未打磨光滑五3)焊接金屬與基底金屬硬度差異較大,鄰近焊接處得金屬因退火而軟于基體金屬 (1)矯正消除凸形?(2)打磨光滑,且與冗內(nèi)壁表面樣光滑 (3)盡量減小硬度差異 殼體橫向磨損 (1)殼體連接處得內(nèi)表面不光滑或耳、同心 (2)不同金屬得硬度差異 (1)處理連接處內(nèi)表面,保持光
32、滑與同心度 (2)減少硬度差異 圓錐體下部與排塵口磨損,排塵不良 (1)倒流入灰斗氣體增至臨界點(diǎn)五2)排灰口堵塞或灰斗粉塵裝得太滿 (1)單筒器,防止氣體漏入灰斗或料腿部;對(duì)于多管器,應(yīng)減少氣體再循環(huán)%2)疏通堵塞,防止灰斗中粉塵沉積到排塵口高度 氣體入口磨損 原因同殼體磨損 (1)對(duì)于切向收縮入口式除塵器,消除方法同殼體得預(yù)防措施?(2)對(duì)于平直擴(kuò)散入口式除塵器,可在易磨損部位設(shè)置與內(nèi)表間平齊得且能更換得磨板 撩撥管磨損 排塵口堵塞或灰斗中積灰過(guò)滿 疏通堵塞,減少灰斗積灰高度 壁面積灰嚴(yán) 卜 (1)壁面表面不光滑 (2)微細(xì)塵粒含量過(guò)多?(3)氣體中水氣冷凝,出現(xiàn)
33、結(jié)露或結(jié)塊 (1)處理內(nèi)表面式2)定期導(dǎo)入含粗粒子氣體擦清壁面;定期將大氣或壓縮空氣引進(jìn)灰斗,使氣體從灰斗倒流一段時(shí)問(wèn),清理壁囿,保持切向速度15m/s以上 (3)隔熱保溫或?qū)ζ鞅诩訜? 排塵口堵塞 (1)大塊物料式雜物進(jìn)入(2)灰斗內(nèi)粉塵堆積過(guò)多 (1)及時(shí)檢查、消除?(2)米用人工或機(jī)械方法保持排塵口清潔,以使排灰暢通 進(jìn)氣與排氣 進(jìn)氣管內(nèi)側(cè)與排氣管內(nèi)外壓 力變化,定時(shí)吹灰處理或利用清灰裝置 通道堵塞 側(cè)得積灰積, 排氣煙色惡化而壓差增大 (1)含塵氣體性狀變化或溫度降低五2)停止時(shí)煙塵未置換徹底,造成筒體塵灰堆積 (1)提高溫度,改善氣體性質(zhì) (2)消除積灰 排氣煙色惡化而壓差減小 (1)內(nèi)筒被粉塵磨損而穿孔,使氣體發(fā)生旁路 (2)上部管板與內(nèi)筒密封件氣密性惡化五3)外筒被粉塵磨損,或焊接不良使外筒磨損穿孔 ⑷多管除塵器得卜部管板與外筒密封件氣密性惡化 ?5)灰斗下端或法蘭處氣密性不良,有空氣由該處漏入 (6)卸灰閥不嚴(yán),有漏風(fēng)現(xiàn)象 (1)修補(bǔ)穿孔 (2)調(diào)整式更換密封件?(3)修補(bǔ) ⑷調(diào)整或更換盤根 (5)檢查并處理,保持嚴(yán)密 (6)檢修或更換卸灰
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