《旋風(fēng)除塵器》課程設(shè)計(jì).doc

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引言 隨著人類社會(huì)的發(fā)展與進(jìn)步，人們對(duì)生活質(zhì)量和自身的健康越來(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)和生活中，不斷的向大氣中排放各種各樣的污染物質(zhì)，使大氣遭到了嚴(yán)重的污染，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的污染占重要部分，可吸入顆粒物過(guò)多的進(jìn)入人體，會(huì)威脅人們的健康。所以防治粉塵污染、保護(hù)大氣環(huán)境是刻不容緩的重要任務(wù)[1]。 除塵器是大氣污染控制應(yīng)用最多的設(shè)備，其設(shè)計(jì)制造是否優(yōu)良，應(yīng)用維護(hù)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)、制造和維護(hù)管理除塵器，對(duì)搞好環(huán)保工作具有重要作用[2]。 工業(yè)中目前常用的除塵器可分為：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。重力沉降室是通過(guò)重力作用使塵粒從氣流中沉降分離的除塵裝置，主要用于高效除塵的預(yù)除塵裝置，除去大于40μm以上的粒子。慣性除塵器是借助塵粒本身的慣性力作用使其與氣流分離，主要用于凈化密度和粒徑較大的金屬或礦物性粉塵。旋風(fēng)除塵器是利用旋轉(zhuǎn)氣流產(chǎn)生的離心力使塵粒從氣流中分離的裝置，多用作小型燃煤鍋爐消煙除塵和多級(jí)除塵、預(yù)除塵的設(shè)備[12]。 本次設(shè)計(jì)為旋風(fēng)除塵器設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的目的在于設(shè)計(jì)出符合要求的能夠凈化指定環(huán)境空氣的除塵設(shè)備，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、排灰口的設(shè)計(jì)計(jì)算以及風(fēng)機(jī)的選擇計(jì)算等組成，在獲得符合條件的性能的同時(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)除塵器的除塵機(jī)理及性能 1.1 旋風(fēng)除塵器的基本工作原理 1.1.1 旋風(fēng)除塵器的結(jié)構(gòu) 旋風(fēng)除塵器的結(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)氣流的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，將重度大于氣體的塵粒甩向器壁。塵粒一旦與器壁接觸，便失去慣性力而靠入口速度的動(dòng)量和向下的重力延壁面下落，進(jìn)入排灰管。旋轉(zhuǎn)下降的外旋氣流在到達(dá)椎體時(shí)，因椎體形狀的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)，即以同樣的旋轉(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，一部分未被捕集的塵粒也由此遺失。 1—排氣管2—頂蓋3—排灰管 4—圓錐體5—圓筒體6—進(jìn)氣管 圖1—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，礦山采掘的粉塵粗、中級(jí)凈化。一般用于捕集5-15微米以上的顆粒．除塵效率可達(dá)80％以上。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、中央集塵凈化和原材料回收設(shè)備。 旋風(fēng)除塵器內(nèi)的壓力分布 一般旋風(fēng)除塵器內(nèi)的壓力分布如圖2—2所示。依據(jù)對(duì)旋風(fēng)除塵器的工作原理、結(jié)構(gòu)形式、尺寸以及氣體的溫度、濕度和壓力等分析和試驗(yàn)測(cè)試，其壓力損失的主要影響因素可歸納如下： （1）結(jié)構(gòu)形式的影響 旋風(fēng)除塵器的構(gòu)造形式相同或幾何圖形相似，則旋風(fēng)除塵器的阻力系數(shù)ζ相同。若進(jìn)口的流速相同，壓力損失基本不變。 （2）進(jìn)口風(fēng)量的影響 壓力損失與進(jìn)口速度的平方成正比，因而進(jìn)口風(fēng)量較大時(shí)，壓力損失隨之增大。 （3）除塵器尺寸的影響 除塵器的尺寸對(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)度的增加而減小。 （4）氣體密度變化的影響 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的增大而增大。 （5）含塵氣體濃度的大小的影響 試驗(yàn)表明，含塵氣體濃度增高時(shí)，壓力損失隨之下降，這是由于旋轉(zhuǎn)氣流與塵粒之間的摩擦作用使旋轉(zhuǎn)速度降低所致。 （6）除塵器內(nèi)部障礙物的影響 旋風(fēng)除塵器內(nèi)部的葉片、突起、和支撐物等障礙物能使氣流旋轉(zhuǎn)速度降低。但是，除塵器內(nèi)部粗糙卻使壓力損失很大。 1.2 旋風(fēng)除塵器的性能及其影響因素 1.2.1旋風(fēng)除塵器的技術(shù)性能 （1）處理氣體流量Q 處理氣體流量Q是通過(guò)除塵設(shè)備的含塵氣體流量，除塵器流量為給定值，一般以體積流量表示。高溫氣體和不是一個(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)除塵器的壓力損失△p是指含塵氣體通過(guò)除塵器的阻力，是進(jìn)出口靜壓之差，是除塵器的重要性能之一。其值當(dāng)然越小越好，因風(fēng)機(jī)的功率幾乎與它成正比。除塵器的壓力損失和管道、風(fēng)罩等壓力損失以及除塵器的氣體流量為選擇風(fēng)機(jī)的依據(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)，因膨脹或壓縮而造成的能量損失； ③與容器壁摩擦所造成能量損失； ④氣體因旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的能量消耗； ⑤排氣管內(nèi)摩擦損失，以及由旋轉(zhuǎn)氣體轉(zhuǎn)為直線氣體造成的能量損失； ⑥排氣管內(nèi)氣體旋轉(zhuǎn)時(shí)的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為靜壓能所造成的損失等。 （3）除塵效率 一般指額定負(fù)壓的總效率和分級(jí)效率，但由于工業(yè)設(shè)備常常是在負(fù)荷下運(yùn)行，有些場(chǎng)合把70%負(fù)荷下的除塵總效率和分級(jí)效率作為判別除塵性能的一項(xiàng)指標(biāo)。從額定負(fù)荷下的總效率與70%負(fù)荷下總效率對(duì)比中，可以看出除塵器負(fù)荷適應(yīng)性。 分級(jí)效率是說(shuō)明除塵器分離能力的一個(gè)比較確切的指標(biāo)。對(duì)同一灰塵粒徑的分級(jí)效率越高，除塵效果越好。在工業(yè)測(cè)試中，一般把3μm、5μm和10μm灰塵的分級(jí)效率作為衡量旋風(fēng)除塵器分離能力的一個(gè)依據(jù)。 旋風(fēng)除塵器的分割粒徑和在某程度上也說(shuō)明除塵器除塵效率高低。 （4）耗鋼量 旋風(fēng)除塵器的耗鋼量是每小時(shí)處理1000m3氣體除塵器本身所需要的鋼材數(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3000~12000m3/h的旋風(fēng)除塵器耗鋼量一般為35~50kg/(1000m3)；小于3000m3/h氣體流量的阻力除塵器的耗鋼量，一般都在100kg/(1000m3/h)以上；處理氣體流量大于等于20000m3/h時(shí)，所配旋風(fēng)除塵器分兩種情況，，一是多筒式旋風(fēng)結(jié)構(gòu)，包括進(jìn)出口組合接管、灰斗和支架的耗鋼量都很高為90~160kg/(1000m3/h)。而雙極旋風(fēng)除塵器，由于沒(méi)有灰斗和支架，耗鋼量一般都很低，約40~60kg/(1000m3/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)使用壽命的積極措施是：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)除塵器性能的主要因素 （1）旋風(fēng)除塵器幾何尺寸的影響 在旋風(fēng)除塵器的幾何尺寸中，以旋風(fēng)除塵器的直徑、氣體進(jìn)口以及排氣管形狀與大小為最主要的影響因素。 ①一般，旋風(fēng)除塵器的直徑越小，粉塵所受的離心力越大，旋風(fēng)除塵器的除塵效率也就越高。但過(guò)小的筒體直徑會(huì)造成較大直徑顆粒有可能反彈至中心氣流而被帶走，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20O0mm的大型旋風(fēng)除塵器。 ②較高除塵效率的旋風(fēng)除塵器都有合適的長(zhǎng)度比例。它不但使進(jìn)入筒體的塵粒停留時(shí)間增長(zhǎng)，有利于分離，且能使尚未到達(dá)排氣管的顆粒，有更多的機(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)的旋風(fēng)除塵器，還可避免旋轉(zhuǎn)氣流對(duì)灰斗頂部的磨損。但是過(guò)長(zhǎng)的旋風(fēng)除塵器，會(huì)占據(jù)較大的空間，即從排氣管下端至旋風(fēng)除塵器自然旋轉(zhuǎn)頂端的距離?？捎孟率接?jì)算: 式中 —旋風(fēng)除塵器筒體長(zhǎng)度，m; D—旋風(fēng)除塵器筒體直徑，m; b—除塵器入口寬度，m; —除塵器出口直徑，m。 一般，常取旋風(fēng)除塵器的圓筒段高度H=(l.5~2.0)D。旋風(fēng)除塵器的圓錐體可以在較短的軸向距離內(nèi)將外旋流轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)旋流，因而節(jié)約了空間和材料。除塵器圓錐體的作用是將已分離出來(lái)的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)而下的塵粒被內(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)除塵器的進(jìn)口有兩種主要的進(jìn)口形式：軸向進(jìn)口和切向進(jìn)口。切向進(jìn)口為最普通的一種進(jìn)口形式，制造簡(jiǎn)單，用的比較多。這種形式進(jìn)口的旋風(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的螺旋運(yùn)動(dòng)同時(shí)也可以避免相鄰兩螺旋圈的氣流互相干擾。 漸開(kāi)線（蝸殼形）進(jìn)口進(jìn)入筒體的氣流寬度逐漸變窄，可以減少氣流對(duì)筒體內(nèi)氣流的撞擊和干擾，是顆粒向壁移動(dòng)的距離減小，而且加大了進(jìn)口氣體和排氣管的距離，減少氣流的短路機(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，是比較理想的一種進(jìn)口形式。 軸向進(jìn)口是最理想的一種進(jìn)口形式，它可以最大限度的避免進(jìn)口氣體與旋轉(zhuǎn)氣流之間的干擾，以提高除塵效率。但因氣體均勻分布的關(guān)鍵是葉片形狀和數(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)除塵器和平置式旋風(fēng)除塵器。 進(jìn)口管可以制成矩形和圓形兩種形式。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。矩形寬度和高度的比例要適當(dāng)，因?yàn)閷挾仍叫。龎m效率越高，但過(guò)長(zhǎng)而窄的進(jìn)口也是不利的，一般矩形進(jìn)口管高與寬之比為2~4。 ④排氣管常風(fēng)的排氣管有兩種形式：一種是下端收縮式；另一種是直筒式。在設(shè)計(jì)分離較細(xì)粉塵的旋風(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)除塵器的效率越高，壓力損失也越大；反之，除塵器效率越低，壓力損失也越小。 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)劇烈的旋轉(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灰斗是旋風(fēng)除塵器設(shè)計(jì)中不可忽視的部分，因?yàn)樵诔龎m器的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)二次夾帶的機(jī)會(huì)，如果設(shè)計(jì)不當(dāng)，造成灰斗漏氣，就會(huì)使粉塵的二次夾帶飛揚(yáng)加劇，影響除塵效率。 （2）氣體參數(shù)對(duì)除塵器性能的影響 氣體運(yùn)行參數(shù)對(duì)性能的影響有以下幾個(gè)方面： ①氣體流量的影響 氣體流量或者說(shuō)除塵器入口氣體流速對(duì)除塵器性能的壓力損失、除塵效率都有很大的影響。從理論上來(lái)說(shuō)，旋風(fēng)除塵器的壓力損失與氣體流量的平方成正比，因而也和入口風(fēng)速的平方成正比（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)中的離心力，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，但是當(dāng)入口速度超過(guò)臨界值時(shí)，紊流的影響就比分離作用增加的更快，以致除塵效率隨入口風(fēng)速增加的指數(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)除塵器入口的風(fēng)速宜選18~23m/s。 ②氣體含塵濃度的影響 氣體的含塵濃度對(duì)旋風(fēng)除塵器的除塵效率和壓力損失都有影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，壓力損失隨含塵負(fù)荷增加而減小，這是因?yàn)轭i向運(yùn)動(dòng)的大量塵粒拖拽了大量空氣，粉塵從速度較高的氣流智能向外運(yùn)動(dòng)到速度較低的氣流中時(shí)，把能量傳遞給渦旋氣流的外層，較少其需要的壓力，從而降低壓力降。 由于含塵濃度的提高，粉塵的凝集與團(tuán)聚性能提高，因而除塵效率有明顯提高，但是提高的速度比含塵濃度增加的速度要慢得多，因此，排出氣體的含塵濃度總是隨著入口處的粉塵濃度增加而增加。 ③氣體含濕量的影響 氣體的含濕量對(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的粉塵（小于10μm的顆粒含量為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)成比較大的顆粒，這些顆粒被猛烈沖擊在器壁上，氣體凈化將大有改善。 ④氣體的密度、粘度壓力、溫度對(duì)旋風(fēng)除塵器性能的影響 氣體的密度越大，除塵效率下降，但是，氣體的密度和固體的密度相比幾乎可以忽略。所以，其對(duì)除塵效率的影響較之固體密度來(lái)說(shuō)，也是可以忽略不計(jì)。通常溫度越高，旋風(fēng)除塵器壓力損失越??；氣體粘度的影響在考慮旋風(fēng)除塵器壓力損失時(shí)常忽略不計(jì)。但從臨界粒徑的計(jì)算公式中知道，臨界粒徑與粘度的平方根成正比。所以，除塵效率時(shí)隨著氣體粘度的增加而降低。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)除塵效率的影響可按下式進(jìn)行近似計(jì)算。 式中 、—a、b條件下的總除塵效率，%； 、—a、b條件下的氣體粘度，kg.s/。 （3）粉塵的物理性質(zhì)對(duì)除塵器的影響 ①粒徑對(duì)除塵性能的影響及較大粒徑的顆粒在旋風(fēng)除塵器內(nèi)會(huì)產(chǎn)生較大的離心力，有利于分離。所以大顆粒所占有的百分?jǐn)?shù)越大，總除塵效率越高。 ②粉塵密度對(duì)除塵器性能的影響及粉塵密度 粉塵密度對(duì)除塵效率有著重要的影響。臨界粒徑和顆粒密度的平方根成反比，密度越大，和越小，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)除塵器性能的主要因素，除上述外，除塵器內(nèi)部粗糙度也會(huì)影響旋風(fēng)除塵器的性能。濃縮在壁面附近的粉塵微粒，會(huì)因粗糙的表面引起旋流，使一些粉塵微粒被拋入上升的氣流，進(jìn)入排氣管，降低了除塵效率。所以，在旋風(fēng)除塵器的設(shè)計(jì)中應(yīng)避免有沒(méi)有打光的焊縫、粗糙的法蘭連接點(diǎn)等。旋風(fēng)除塵器性能與各影響因素的關(guān)系表1—1所列 表1—1旋風(fēng)除塵器性能與各影響因素的關(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 幾乎不變 提高 （磨損）增加 煙塵密度增大 幾乎不變 提高 （磨損）增加 煙氣含塵濃度增加 幾乎不變 略提高 （磨損）增加 煙氣溫度增高 減少 提高 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 提高 增加 圓錐體加長(zhǎng) 降低 提高 增加 入口面積增大 降低 降低 排氣管直徑增加 降低 降低 排氣管插入長(zhǎng)度增加 增大 提高 增加 運(yùn)行狀況 入口氣流速度增大 增大 提高 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)除塵器的設(shè)計(jì) 2.1旋風(fēng)除塵器各部分尺寸的確定 2.1.1形式的選擇 根據(jù)國(guó)家規(guī)定的粉塵排放標(biāo)準(zhǔn)、粉塵的性質(zhì)、允許的阻力和制造條件、經(jīng)濟(jì)性合理選擇旋風(fēng)除塵器的形式，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)除塵器的尺寸 （1）進(jìn)氣口面積A的確定 進(jìn)氣口截面一般為長(zhǎng)方形，尺寸為a和b，根據(jù)處理氣量Q和進(jìn)氣速度可得 =4000/(360018) =0.062 取a=2.5b,則a=0.25m，b=0.10m （2）筒體直徑的確定 一般旋風(fēng)除塵器的直徑越小，氣流的旋轉(zhuǎn)半徑越小，粉塵顆粒所受的離心力越大，除塵效率越高。但是過(guò)小的筒體直徑，和排氣管太近，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)格的標(biāo)準(zhǔn)，因此，一般取整數(shù)。 取 b=0.2D,則D=500mm,現(xiàn)取D=500mm。 (3)實(shí)際風(fēng)速Vc Vc=Q/(3600ab)=44.44m/s 旋風(fēng)除塵器強(qiáng)度的校核 已知處理煙氣溫度T＝150℃，查表或用公式可得常壓下煙氣密度ρg＝0.9kg/m3，動(dòng)力黏度μ＝2.410－5 Pas。 由篩分理論，其粉塵分割徑為 除塵效率的計(jì)算 （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)粒徑的除塵效率為： =0.312 =0.607 =0.917 =0.996 =0.999 =1 （2）總除塵效率 ? 因ηT<90%，故不滿足設(shè)計(jì)要求。 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)除塵器的尺寸 （1）進(jìn)氣口面積A的確定 進(jìn)氣口截面一般為長(zhǎng)方形，尺寸為a和b，根據(jù)處理氣量Q和進(jìn)氣速度可得 =4000/(360018) =0.062 取a=2.5b,則a=0.25m，b=0.10m （2）筒體直徑的確定 一般旋風(fēng)除塵器的直徑越小，氣流的旋轉(zhuǎn)半徑越小，粉塵顆粒所受的離心力越大，除塵效率越高。但是過(guò)小的筒體直徑，和排氣管太近，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)格的標(biāo)準(zhǔn)，因此，一般取整數(shù)。 取 則D=800mm,現(xiàn)取D=800mm。 (3)實(shí)際風(fēng)速Vc Vc=Q/(3600ab)=44.44m/s 旋風(fēng)除塵器強(qiáng)度的校核 已知處理煙氣溫度T＝150℃，查表或用公式可得常壓下煙氣密度ρg＝0.9kg/m3，動(dòng)力黏度μ＝2.410－5 Pas。 由篩分理論，其粉塵分割徑為 除塵效率的計(jì)算 （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)粒徑的除塵效率為： =0.377 =0.693 =0.957 =0.999 =0.999 =1 （2）總除塵效率 ? 因ηT>90%，故滿足設(shè)計(jì)要求。 （3）旋風(fēng)除塵器筒體長(zhǎng)度的確定 L=D=0. 8m (4)錐體長(zhǎng)度的確定 取H =2D =2800 =1600mm （5）排氣管直徑的確定 d=0.5D=0.4m (6)排塵口直徑的確定 Dd=0.25D=0.2m 2.2法蘭的畫(huà)法 1) 法蘭材料的確定 2) 采用角鋼，查手冊(cè)：選不等邊角鋼40254 3) 還可選等邊角鋼：364 4) 螺栓孔距確定 5) 需滿足JB/ZQ4248-86。如螺栓直徑為8mm，孔距大于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 7) 采用通孔。10~15mm 8) 螺栓直徑、長(zhǎng)度及螺紋長(zhǎng)度的確定（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、墊片和螺母厚度，取l＝40mm 11) 選型結(jié)果：GB5781-86-M1040 第三章 旋風(fēng)除塵器的安裝和使用維護(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)的通風(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)的后面或前面. (3)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)徑的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）. (5)除塵器安裝在支架上應(yīng)保證堅(jiān)固性和穩(wěn)定性. (6)安裝妥善后應(yīng)將通風(fēng)機(jī)啟動(dòng),試驗(yàn)除塵器及其它管道的密封性.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)除塵器的開(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. (3)進(jìn)入除塵器的灰塵應(yīng)干燥,含水量不大于4%,不得有塵氣的分溜物. (4)進(jìn)入除塵器的灰塵應(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)注意除塵器及管道的密封性.微量的滲漏也會(huì)顯著地降低除塵效率. (6)排塵口下連接管道內(nèi)的積塵面離排塵口的距離不小于排塵口直徑的5倍. (7)使用中經(jīng)常注意除塵器的阻力變化,若阻力過(guò)大時(shí)應(yīng)予分解清洗. 3.3 維護(hù) (1)經(jīng)常操持除塵器表面的清潔,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)所和灰塵性質(zhì)及濃度確定清洗周期. (3)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的管道拆開(kāi). b,將除塵器從支架上吊裝上來(lái). c,將蝸形室（X型）,下部錐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)不易清洗的污垢用刷擦洗. (5)清洗干凈后用清水洗掉殘留的含堿水跡. (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 殼體縱向磨損 (1)殼體過(guò)度彎曲而不圓，造成盛況凸塊 (2)內(nèi)部焊縫未打磨光滑 (3)焊接金屬和基底金屬硬度差異較大，鄰近焊接處的金屬因退火而軟于基體金屬 (1)矯正消除凸形 (2)打磨光滑，且和殼內(nèi)壁表面一樣光滑 (3)盡量減小硬度差異 殼體橫向磨損 (1)殼體連接處的內(nèi)表面不光滑或不同心 (2)不同金屬的硬度差異 (1)處理連接處內(nèi)表面，保持光滑和同心度 (2)減少硬度差異 圓錐體下部和排塵口磨損，排塵不良 (1)倒流入灰斗氣體增至臨界點(diǎn) (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，消除方法同殼體的預(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)表面平齊的 且能更換的磨板 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)重 (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)結(jié)露或結(jié)塊 (1)處理內(nèi)表面 (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)間，清理壁面，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)采用人工或機(jī)械方法保持排塵口清潔，以使排灰暢通 進(jìn)氣和排氣通道堵塞 進(jìn)氣管內(nèi)側(cè)和排氣管內(nèi)外側(cè)的積灰 檢查壓力變化，定時(shí)吹灰處理或利用清灰裝置清除積灰 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 (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 (3)外筒被粉塵磨損，或焊接不良使外筒磨損穿孔 (4)多管除塵器的下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) (4)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