滾筒式拋丸清理機(jī)的總體和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(畢業(yè)論文+全套CAD圖紙)(答辯通過)

充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 滾筒式拋丸清理機(jī)的總體和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 楊挺 班級(jí)： 0781053 指導(dǎo)老師： 張曉榮 摘要： 本滾筒式拋丸清理機(jī)的工作原理是利用高速回轉(zhuǎn)的葉輪將彈丸拋向滾筒內(nèi)不斷翻轉(zhuǎn)的錐鑄件或者鍛件，來清除其表面的殘余型砂或者氧化鐵皮、清理均勻、生產(chǎn)效率高，適宜于中、小型鑄鍛車間清理小件使用，解決了小批量零件的清理工作。 設(shè)計(jì)過程中，利用一級(jí)鏈傳動(dòng)減速帶動(dòng)滾筒和提升斗的回轉(zhuǎn)和實(shí)驗(yàn)彈丸的循環(huán)使用。 為了清除鑄件或鍛件表面的殘余型砂或氧化鐵皮利用高速回轉(zhuǎn)的葉輪將彈丸拋向滾筒內(nèi)不斷翻 轉(zhuǎn)的零件。要求達(dá)到如下目的： a 綜合運(yùn)用機(jī)械和電器知識(shí)； b 彈丸循環(huán)及分離裝置設(shè)計(jì)； c 除塵器設(shè)計(jì)； d 彈丸循環(huán)及分離裝置、集塵器零件的設(shè)計(jì)。 采用一級(jí)齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)的拋丸器滾筒的拋丸工作，同時(shí)，運(yùn)用干式旋風(fēng)型除塵裝置進(jìn)行塵土分離工作。彈丸循環(huán)裝置由滾筒護(hù)板于殼體之間的螺旋帶提升斗及分離篩組成。由葉輪拋出的彈丸射擊工件之后，從滾筒護(hù)板上的格子孔進(jìn)入護(hù)板與筒殼體之間得空隙內(nèi)，借助螺旋作用流到旋轉(zhuǎn)的提升斗內(nèi)。提升到上部，經(jīng)過分離篩去毛刺、釘子、芯骨、砂、粒等。完整的彈丸經(jīng)導(dǎo)入管再送入拋丸器內(nèi)。 設(shè)計(jì)針對(duì)小批量零件的清理工 作，是有較好的實(shí)用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益。 設(shè)計(jì)對(duì)象為總裝、彈丸循環(huán)及分離裝置、除塵器設(shè)計(jì)、提升斗。 本機(jī)利用帶有獨(dú)特的集塵裝置安裝地點(diǎn)不受車間同風(fēng)管路的限制衛(wèi)生條件好，本機(jī)設(shè)有自動(dòng)停車裝置，操作簡(jiǎn)便。 關(guān)鍵詞： 型砂 氧化鐵皮 毛刺 螺旋 指導(dǎo)老師簽名 ： 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 Shot Blasting Machine Drum and structural design of the overall Student name: Yang Ting Class: 0781053 Supervisor: Zhang XiaoRong Abstract: The drum-type shot blasting machine works by using high-speed rotation of the impeller within the projectile thrown constantly turning roller cone castings or forgings, to remove residual sand or the surface oxide skin, clean uniform, high efficiency, suitable for in small and medium casting and forging shop clean up small pieces to use to solve a small part of the clearance volume. The design process, using a slow drive roller chain drive and enhance the struggle of the rotation cycle of the experimental use of the projectile. In order to remove residual casting or forging the surface of sand or iron oxide with a high-speed rotation of the impeller Pillay will continue to turn within the projectile thrown to the drum parts. Required to achieve the following purposes: a comprehensive use of mechanical and electrical knowledge； b projectile design cycle and the separation device； c filter design； d shot cycle and separation equipment, dust collector parts of the design. Using a gear-driven shot blast wheel drum work, while the use of dry-type dedusting cyclone dust separation device work. Projectile loop device of roller retaining plate in between the spiral shell with a separate screen to upgrade the Big Dipper and composition. Firing projectiles thrown by the impeller workpiece, the roller retaining plate from the grid plate and the cylinder bore into the shell protecting the gap between the have, the use of screw rotation to enhance the role of flow within the bucket. Elevated to the top, through the separation screen deburring, nails, core bone, sand, grain and so on. Complete projectile shot by the import into the canal inside. Designed for small batch parts cleaning work, there is a good practical value and economic benefits. Design object for the assembly, projectile circulation and separation devices, filter design, promotion fight. This machine is used with a unique location from workshop dust collection equipment 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 installed wind pipe with good sanitary conditions restrictions, this machine is equipped with automatic stop device, easy to operate. Keyword: moulding sand millscale burr helix 買文檔送全套圖紙 扣扣 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 目 錄 1 前言 . 1 2 總體方案論證 . 2 2.1 方案一 摩擦傳動(dòng) . 3 2.2 方案二 帶傳動(dòng) . 3 2.3 方案三 齒輪傳動(dòng) . 3 2.4 方案四、蝸桿傳動(dòng) . 4 3 提升斗的設(shè)計(jì)分析 . 6 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 3.1 旋風(fēng)除塵器的特點(diǎn) . 6 3.2 粉塵的概念 . 7 3.3 粉塵的計(jì)算 . 8 3.4 粉塵的粘著性 . 8 4 離心除塵技術(shù) . 10 4.1 離心式除塵工作原理 . 10 4.2 轉(zhuǎn)圈理論 (沉降分離理論 ) . 11 4.3 平街軌道理論 (假象圓筒學(xué)說 ) . 11 4.4 邊界層 分離理論 . 11 4.5 計(jì)算比傳速 . 11 4.6 計(jì)算最大彎曲應(yīng)力 . 13 4.7 旋風(fēng)除塵器構(gòu)造對(duì)性能的影響 . 14 4.7.1 除塵器的直徑及高度 . 14 4.7.2 進(jìn)口和出口形式 . 14 4.8 卸灰裝置 . 15 4.9 灰斗 . 16 5 旋風(fēng)除塵器的計(jì)算 . 18 5.1 流體阻力計(jì)算 . 18 5.2 除塵效率計(jì)算 . - 25 - 5.3 運(yùn)行各數(shù)對(duì)性能的影響 . 19 6 旋風(fēng)除塵器的注意事項(xiàng) . 21 7 旋風(fēng)除塵器的防磨損措施 . 22 8 總結(jié) . 23 參考文獻(xiàn) . 24 致 謝 . 25 附 錄 . 26 買文檔送全套圖紙 扣扣 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 滾筒式拋丸清理機(jī)的總體和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1 前言 課題來源于指導(dǎo)老師自選課題，本滾筒式拋丸清理機(jī)的工作原理是利用高速回轉(zhuǎn)的葉輪將彈丸拋向滾筒內(nèi)不斷翻轉(zhuǎn)的錐鑄件或者鍛件，來清除其表面的殘余型砂或者氧化鐵皮、清理均勻、生產(chǎn)效率高，適宜于中、小型鑄鍛車間清理小件使用，解決了小批量零件的清理工作。 設(shè) 計(jì)過程中，利用一級(jí)鏈傳動(dòng)減速帶動(dòng)滾筒和提升斗的回轉(zhuǎn)和實(shí)驗(yàn)彈丸的循環(huán)使用。 為了清除鑄件或鍛件表面的殘余型砂或氧化鐵皮利用高速回轉(zhuǎn)的葉輪將彈丸拋向滾筒內(nèi)不斷翻轉(zhuǎn)的零件。要求達(dá)到如下目的： a 綜合運(yùn)用機(jī)械和電器知識(shí)； b 彈丸循環(huán)及分離裝置設(shè)計(jì)； c 除塵器設(shè)計(jì)； d彈丸循環(huán)及分離裝置、集塵器零件的設(shè)計(jì)。 采用一級(jí)齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)的拋丸器滾筒的拋丸工作，同時(shí)，運(yùn)用干式旋風(fēng)型除塵裝置進(jìn)行塵土分離工作。彈丸循環(huán)裝置由滾筒護(hù)板于殼體之間的螺旋帶提升斗及分離篩組成。由葉輪拋出的彈丸射擊工件之后，從滾筒護(hù)板上的格子孔進(jìn)入護(hù)板與筒充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 殼體之間 得空隙內(nèi)，借助螺旋作用流到旋轉(zhuǎn)的提升斗內(nèi)。提升到上部，經(jīng)過分離篩去毛刺、釘子、芯骨、砂、粒等。完整的彈丸經(jīng)導(dǎo)入管再送入拋丸器內(nèi)。 設(shè)計(jì)針對(duì)小批量零件的清理工作，是有較好的實(shí)用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益。 設(shè)計(jì)對(duì)象為總裝、彈丸循環(huán)及分離裝置、除塵器設(shè)計(jì)、提升斗。 我們通過和指導(dǎo)老師的一起現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，得出了一些基本數(shù)值供設(shè)計(jì)參考使用。 本機(jī)利用帶有獨(dú)特的集塵裝置安裝地點(diǎn)不受車間同風(fēng)管路的限制衛(wèi)生條件好，本機(jī)設(shè)有自動(dòng)停車裝置，操作簡(jiǎn)便。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 2 總體方案論證 本型號(hào)拋丸機(jī)是利用高速旋轉(zhuǎn)的葉輪使彈丸拋出碰撞零件表面。工件都放 在滾筒內(nèi)部，滾筒以一定的速度旋轉(zhuǎn)，可以用來翻轉(zhuǎn)零件是除塵效率提高。綜合考慮有 3種布局方式。 A 方案滾筒由 4個(gè)小摩擦輪帶動(dòng)，小摩擦輪由電機(jī)帶動(dòng)。電機(jī)和除塵器一起安裝在滾筒后面。 圖 2-1 拋丸機(jī)布局形式 B 方案滾筒的傳動(dòng)為帶傳動(dòng)，使用帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)形式也不是比較復(fù)雜。結(jié)構(gòu)也比較合理。 C 方案除塵器和電機(jī)分別安裝在滾筒 2側(cè)。綜合考慮 Q3110 拋丸機(jī)使用場(chǎng)合，使用方便，降低成本。該機(jī)采用方案 A.如圖 (2-1) 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 2.1 方案一 摩擦傳動(dòng) A摩擦傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)： a.制造簡(jiǎn)單、操縱方便 b.維護(hù)方便、節(jié)省 材料。 B 摩擦傳動(dòng)的缺點(diǎn) :a.效率低 b.穩(wěn)定性差。利用兩個(gè)或兩個(gè)以上互相壓緊的輪子之間的摩擦力傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)。摩擦輪傳動(dòng)可分為定傳動(dòng)比和變傳動(dòng)比的傳動(dòng)兩類。工作時(shí)，摩擦輪之間必須有足夠的壓緊力，以免產(chǎn)生打滑現(xiàn)象，損壞摩擦輪，影響正常傳動(dòng)。 圖 2-2 摩擦傳動(dòng)簡(jiǎn)圖 2.2 方案二 帶傳動(dòng) A帶傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)： a.緩沖和吸振，傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲?。?b.帶傳動(dòng)靠摩擦力傳動(dòng)，過載時(shí)帶與帶輪接觸面間發(fā)生打滑，可防止損壞其他零件； c.適用于兩軸中心矩較大的場(chǎng)合； d.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造、安裝和維護(hù)等均較為方便，成本 低廉。 B.帶傳動(dòng)的缺點(diǎn)： a.不能保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)比； b.需要較大的張緊力，增大了軸和軸承的受力； c.整個(gè)傳動(dòng)裝置的外廓尺寸較大，不夠緊湊； d.帶的壽命較短，傳動(dòng)效率較低。 鑒于上述特點(diǎn)，帶傳動(dòng)主要適用于： a.速度較高的場(chǎng)合，多用于原動(dòng)機(jī)輸出的第一級(jí)傳動(dòng)。 b.中小功率傳動(dòng)，通常不超過 50kw。 c.傳動(dòng)比一般不超過 7，最大用到10。 d.傳動(dòng)比不要求十分準(zhǔn)確。 2.3 方案三 齒輪傳動(dòng) A.齒輪傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)是： a.瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定，工作平穩(wěn)，傳動(dòng)準(zhǔn)確可靠，可傳遞空間任意兩軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力； b.適用于功率和速度范 圍廣，功率從接近于零的微小值到數(shù)萬千瓦，圓周速度從很低到 300 m/s； c.傳動(dòng)效率高， =0.92 0.98，充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 在常用的機(jī)械傳動(dòng)中，齒輪的傳動(dòng)效率較高； d 工作可靠，使用壽命長(zhǎng)；外廓尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊。 B.齒輪傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)：制造和安裝精度要求較高，需專門設(shè)備制造，成本較高，不宜用于較遠(yuǎn)距離兩軸之間的傳動(dòng)。 2.4 方案四、蝸桿傳動(dòng) A.蝸桿傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)有： a.傳動(dòng)比大，結(jié)構(gòu)緊湊。傳遞動(dòng)力時(shí)，一般 i=8 100；b.蝸桿傳動(dòng)相當(dāng)于螺旋傳動(dòng)，為多齒嚙合傳動(dòng)，故傳動(dòng)平穩(wěn)、振動(dòng)小、噪聲低； c.當(dāng)蝸桿的導(dǎo)程角小于當(dāng) 量摩擦角時(shí)，可實(shí)現(xiàn)反向自鎖，即具有自鎖性。 B.蝸桿傳動(dòng)主要缺點(diǎn)有： a.因傳動(dòng)時(shí)嚙合齒面間相對(duì)滑動(dòng)速度大，故摩擦損失大，效率低。一般效率為 =0.7 0.9；具有自鎖性時(shí) 0.5。所以不宜用于大功率傳動(dòng)；b.為減輕齒面的磨損及防止膠合，蝸桿一般使用貴重的減摩材料制造，故成本高； c.對(duì)制造和安裝誤差很敏感，安裝時(shí)對(duì)中心矩的尺寸精度要求很高。 綜合分析上述四種方案，從傳動(dòng)效率、傳動(dòng)比范圍、傳動(dòng)速度、制造成本和安裝精度、傳動(dòng)裝置外廓尺寸等方面綜合考慮，知本設(shè)計(jì)課題的傳動(dòng)方案采用方案一，即采用摩擦傳動(dòng)。滾筒直接由 小滾輪摩擦帶動(dòng)。傳動(dòng)方式示意簡(jiǎn)圖如下 (圖 2-3)； 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 圖 2-3 滾筒傳動(dòng)方式簡(jiǎn)圖 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 3 提升斗的設(shè)計(jì)分析 該拋丸機(jī)設(shè)計(jì)有 16 個(gè)提升斗 每個(gè)提升斗可近視看作為一個(gè)長(zhǎng)方體，其體積為 V=122 147 2 790/16=0.5L 3.1 旋風(fēng)除塵器的特點(diǎn) Q3110 拋丸機(jī)提升斗和滾筒連成一體，提升斗隨滾筒一起旋轉(zhuǎn)。 除塵器的選擇：除塵器有旋風(fēng)型除塵器和電除塵器幾類?？紤]本性能、使用場(chǎng)合、制造成本，本機(jī)采用離心式旋 風(fēng)除塵器。該除塵器總體設(shè)計(jì)方案圖 (3-1)： 圖 3-1 除塵器 A.優(yōu)點(diǎn) 旋風(fēng)除塵器沒有運(yùn)動(dòng)部件，制作、管理十分方便；處里相同的風(fēng)量情況下體積小，價(jià)格便宜：作為除塵器器使用時(shí)，可以立式安裝，也可以臥式安裝，使用方便；處理大風(fēng)量便于多臺(tái)并聯(lián)使用，效率阻力不受影響。 B.缺點(diǎn) 卸灰閥漏同時(shí)會(huì)嚴(yán)重影響除塵效率；磨損嚴(yán)重，特別是處理高濃度或琢磨性大的粉塵時(shí)，入口處和錐體部位容易磨壞；除塵效率不高，單獨(dú)使用有時(shí)滿足不了含塵氣體排放濃度的要求。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 3.2 粉塵的概念 粉塵的來源： 在粉塵的來源中，自然過程產(chǎn)生的粉塵一般靠大氣的自凈作用，而人類活動(dòng)產(chǎn)生的粉塵要靠除塵措施來完成，例如工業(yè)產(chǎn)生粉塵就要靠除塵設(shè)備來完成。 Q3110 拋丸機(jī)的除塵器主要就是用來排除拋丸過程中所產(chǎn)生的粉塵。 粉塵的定義為： 由自然力或機(jī)械力產(chǎn)生的，能夠懸浮于空氣中的固體微小顆粒。國(guó)際下，使粉塵或霧滴從靜比狀態(tài)變?yōu)閼腋∮诳諝庵械默F(xiàn)象稱作塵化作用，從靜比狀態(tài)變?yōu)閼腋∮诳諝庵械默F(xiàn)象稱作塵化作用。 按粉塵粒徑大小可以把粉塵分為： A.可見粉塵；可見粉塵是指用肉眼可見，粒徑大于 10um 以上的粉塵。 B.顯微粉塵；顯微粉塵是指粒徑為 0 25 10um 可用一般光學(xué)顯微鏡觀察的粉塵， C.超顯微粉塵；超顯微粉塵是指粒徑小于 0 25um只有在超顯微鏡或電子顯微鏡下可以觀察到的粉塵。 Q3110 拋丸機(jī)主要的粉塵是 7um 以上的塵土。本機(jī)可以將 7um 以上的塵土完全分離，但 7um 以下的粉塵是與排氣一起排出的，所以按設(shè)管道將排氣導(dǎo)出室外。 粉塵有多種多樣的性質(zhì)按粉塵的物性分為： A.親水性粉塵、疏水性粉塵； B.不粘粉塵、微粘粉塵、中粘粉塵； C.可燃性粉塵、不燃粉塵； D.高比電阻粉塵、一般比電阻值粉塵、導(dǎo)電性粉 塵； E.纖維性粉塵、顆粒性粉塵。 上將粒徑小 于 75Lun 的固體懸浮物定義為粉塵。在通風(fēng)除塵技術(shù)中，一般將 1至 200 m 乃至更大的粒徑的固體懸浮物作為粉塵。 向空氣中放散粉塵的地點(diǎn)或設(shè)備稱作塵源。 Q3110 拋丸機(jī)產(chǎn)生的粉塵主要是由鍛件或鑄件被高速的鋼珠碰撞后掉下的殘余型殺或者氧化鐵皮。在自然力或機(jī)械力作用 粒徑大于 1um，小于 20um 的塵粒隨運(yùn)載它的氣體運(yùn)動(dòng)，大于 20um 的顆粒具有明顯的沉降速度，因此在空間停留時(shí)間很短。密度為 1g/cm3 的塵粒的沉降速度由表可以查表 3得 : d=0.1um v= 5104 cm/s 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 d=1um v= 3104 cm/s d=10um v=0.3cm/s Q3110 型除塵器主要灰塵粒徑為 7um 以上的塵粒，故取 d=10um； v=0.3cm/s 3.3 粉塵的計(jì)算 測(cè)量得到的粉塵顆粒大小與顆粒的面積或體積之間的關(guān)系則稱為形系數(shù)。形狀系數(shù)反映了塵粒偏離球體的程度。 體積形狀系數(shù)和表面積形狀系數(shù) 222 86.153714.3 umumdS s 333 50.1797614.36 umumdv v 比表面系數(shù)。對(duì)于一個(gè)塵粒，單位體積的表面積vs與單位質(zhì)量的表面積vs分別是： 86.050.1 7 9 86.1 5 31 svw Xvss 粉塵的分散度 粉塵的粉徑分布稱為分散度。是指粉塵中各種粒徑所占的百分?jǐn)?shù)。它是評(píng)價(jià)粉塵危害程度，除塵器性能和選擇除塵器的基本條件之一。 查表 5可得平均粒徑 d=0.8um；顆粒數(shù) N=370 個(gè)； 質(zhì)量 gm 1.0 ；質(zhì)量分?jǐn)?shù) %23D ；相對(duì)頻率 f=0.58 3.4 粉塵的粘著性 塵粒之間由于互相的粘著性而形成團(tuán)聚，有有利于分離的。顆粒與器壁間會(huì)產(chǎn)生粘著效應(yīng)，這對(duì)除塵器設(shè)計(jì)十分重要。 A分子力。這是作用在分子間或原子間的作用力，也稱為范得華力，實(shí)際上是一種吸附力。球體與平面間的分子力 : Dvdw dLhF 216 = Num 56.0714.316 4 式中 : vdwF- 球體和平面間的分子力， N h -范得華力，對(duì)于金屬半導(dǎo)體， h =(3.2-17.60)取 4 Dd -球體粉塵直徑 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 L-兩粘著體間距離， um；一般取 4104 ；當(dāng) L0.01um 時(shí)，可忽略不計(jì)。 B毛細(xì)粘著力。粉塵顆粒含有水分時(shí)，互相吸著的顆粒間由于毛細(xì)管作用而產(chǎn)生“液橋“，產(chǎn)生使顆?；ハ嗾持牧Γ?NummNrdF Dk 16.37/072.014.322 式中 :kF-毛細(xì)粘著力， N； r-水的表面張力，一般為 0.072N/m； Dd -粉塵直徑 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 4 離心除塵技術(shù) 氣流在做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，氣流中的粉塵顆粒會(huì)因受離心力的作用從氣流中分離出來。利用離心力進(jìn)行除塵的技術(shù)稱離心除塵技術(shù)。利用離心力進(jìn)行除塵的設(shè)備稱為旋風(fēng)除塵器 . 4.1 離心式除塵工作原理 旋風(fēng)除塵器由帶錐形底的外圓筒、進(jìn)氣管、排氣管 (內(nèi)圓筒 )，圓錐筒和貯灰箱排灰閥等五部分組成。排氣管插入外圓筒形成內(nèi)圓筒，進(jìn)氣管與外圓相切，外圓筒下部是圓錐筒，圓 錐筒下部是貯灰箱 含塵氣流以 14 24m/s 的高速度從進(jìn)氣口進(jìn)入后，由于受到外圓筒上蓋及內(nèi)圓筒壁的限流，迫使氣流做自上而下的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，通常把這種運(yùn)動(dòng)稱為外旋流。在氣流旋轉(zhuǎn)過程中形成很大的離心力：塵粒在離心力的作用下逐漸被甩向外壁，井在重力的作用下沿外壁面旋轉(zhuǎn)下落，直至貯灰箱。旋轉(zhuǎn)下降的外旋流因受到錐體收縮的影響漸漸向中心匯集下降到一定程度時(shí)，開始返回上升形成一股自下而上的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)一般把這種運(yùn)動(dòng)稱為內(nèi)旋流。內(nèi)旋流不含大顆粒粉塵，所以比較干凈，可以經(jīng)內(nèi)筒排向大氣。但是，由于內(nèi)外兩旋轉(zhuǎn)氣流的互相干擾和滲 透，容易把沉于底部的塵粉帶起，其中一部分細(xì)小的粒子又被帶走，這就是除塵器內(nèi)的二次飛揚(yáng)現(xiàn)象。為減少二次飛揚(yáng)提高除塵效率，在圓錐體下部往往設(shè)置阻氣排塵裝置。查資料得出，塵粒在旋風(fēng)除塵器內(nèi)的運(yùn)動(dòng)是很復(fù)雜的。它不僅有圓周運(yùn)動(dòng)徑向運(yùn)動(dòng)和軸向運(yùn)動(dòng)，而且在塵粒沉降過程中還有線速度的變化和離心加速度的變化因此不應(yīng)把旋風(fēng)除塵器的工作原理看得過于簡(jiǎn)單，在旋風(fēng)除塵器內(nèi)外旋流逐漸向下旋轉(zhuǎn)，內(nèi)旋流逐漸向上旋轉(zhuǎn)，向上與向下旋轉(zhuǎn)氣流分界面上各點(diǎn)的軸向速度為零，分界面以外的氣流切線速度隨其與軸心距離的減小而增大，越接近軸心，切線 速度越大；分界面以內(nèi)的氣流切向速度隨其與軸心距離的減小而降低；值得注意的是旋風(fēng)防塵器內(nèi)氣流徑向速度方向與塵粒的徑向速度方向相反粉塵粒子由內(nèi)向外運(yùn)動(dòng)氣體則由外向軸心流動(dòng)。由于氣流旋轉(zhuǎn)的原因，旋風(fēng)除塵器內(nèi)壓強(qiáng)越接近軸心處越低，即使設(shè)備在正壓操作下軸心處仍處在負(fù)壓狀態(tài)。因此，在排氣管至貯灰箱之間有任何漏風(fēng)，都會(huì)導(dǎo)致除塵效率的明顯降低。 旋風(fēng)除塵器內(nèi)的氣流及顆粒運(yùn)動(dòng)十分復(fù)雜對(duì)于顆粒的分離捕集機(jī)理做出許多簡(jiǎn)化假設(shè)后，形成各種不同的分離機(jī)理模型主要有轉(zhuǎn)圈理論平衡軌道理論及邊界層充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 分離理論等； 4.2 轉(zhuǎn)圈理 論 (沉降分離理論 ) 轉(zhuǎn)圈理論是由重力沉降室的沉降原理發(fā)展起來的：其原理是粉塵顆粒受離心力作用，沉降到旋風(fēng)除塵器壁面所需要的時(shí)間和顆粒在分離區(qū)間氣體停留時(shí)間的相平衡從而計(jì)算出粉塵完全被分離的最小極限粒徑100d，即分離效率為 100的粉塵顆粒最小粒。設(shè)進(jìn)入旋風(fēng)除塵器內(nèi)氣流假定為等速流 (速度分布指數(shù) n=o)，即氣體嚴(yán)格地按照螺旋途徑，始終保持與進(jìn)入時(shí)相同的速度流動(dòng)，而顆粒隨氣體以恒定的切向速度 (與位置變化無關(guān) )。由內(nèi)向外克服氣流對(duì)它的阻力，穿過整個(gè)氣流寬度，流經(jīng)一個(gè)最大的 凈水平距離，最后到達(dá)器壁被分離。 4.3 平街軌道理論 (假象圓筒學(xué)說 ) 一定直徑的粉塵顆粒，因旋轉(zhuǎn)氣流而產(chǎn)生的離心力 F，將會(huì)在平衡軌道上與向心氣流對(duì)它作用的 stokes 貼阻力 P達(dá)到平衡，而平街軌道往往看作是排氣管下端由最大切向速度的各點(diǎn)連接起來的一個(gè)假想圓筒 -這種處于平衡狀態(tài)的顆粒，由于種種原因，平衡將隨時(shí)都會(huì)遭到破壞：有時(shí)離心力 F大干阻力 P，有時(shí)則 P大于 F。兩者出現(xiàn)的幾率是相等的 -因此在假想圓筒上的顆粒具有 50的分離效率，工程應(yīng)用中常把此顆粒直徑稱為切割粒徑切割粒徑表示粉塵有 50被捕集另外 50的幾率不被捕集。 4.4 邊界層分離理論 平街軌道理論沒有考慮紊流擴(kuò)散等影響而這種影響對(duì)于粉塵細(xì)顆粒是不可忽視的， 20世紀(jì) 70年代有人提出橫向滲混模型認(rèn)為在旋風(fēng)除塵器的任一橫截面上，顆粒難度的分布是均勻的，但在近壁處的邊界層內(nèi)，是層流流動(dòng)只要顆粒在離心效應(yīng)下浮游進(jìn)入此邊界層內(nèi)，就可以被捕集分離下來，這就是邊界分離理論。 4.5 計(jì)算比傳速 葉片的綜合分析與計(jì)算 通風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，葉輪一般采用鋼板制成 , 通常采用焊接，有時(shí)也用鉚接。本機(jī)采用焊接制成。通風(fēng)機(jī)可以做成右旋和左旋兩種。本機(jī)采用 最普通的右旋方向，即順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。 風(fēng)機(jī)的傳動(dòng)方式，該設(shè)計(jì)中采用電機(jī)和葉輪之間聯(lián)結(jié)，把葉輪直接安裝在電機(jī)軸充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 上。結(jié)構(gòu)緊湊、制作方便、降低成本。 葉輪是除塵器的心臟部分，他的尺寸和幾個(gè)形狀對(duì)除塵器的特性有著重大的影響。 采用直間傳動(dòng)，選用 2825r/min 的電動(dòng)機(jī)，通風(fēng)機(jī)比轉(zhuǎn)速為： 26.788.569237.15282554.5535443214321 pqnn 速度系數(shù) 5 6 9.01 3 826.781 3 8 sn查表 3得通風(fēng)機(jī)全效率 84.0 查表 3得通風(fēng)機(jī)的內(nèi)部效率 85.0i比轉(zhuǎn)速sn介于 40 至 76 之間，決定采用圖 (4-1)葉輪 圖 4-1 葉輪 葉輪圓周速度 2u 的計(jì)算 smsmPu /953 5404.1994.1 76.5692222 取容積效率 97.0v,于是計(jì)算流量為： smsmqqvsc/85.15/97.0 37.15 33 采用錐弧形集流器， 10 。 可得葉輪入口速度 : smsmDqC sc /68.29/18 2 5.085.154420200 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 葉片入口角度A1的計(jì)算 7.128235.050c os25.1c osc osc os 112211mAA RR 葉片數(shù)目 Z 的確定 葉片數(shù)為 2s in 2122 12 AAAmDDDDZ 取葉柵密度 8.1 ，于是 3.142 7.1250s i n8 2 3 5.025.1 8 2 3 5.025.18.1 Z AmmDD DDZ 21212 s in2.18.0 50s i n8 2 3 5.025.1 8 2 3 5.025.12.18.02.18.0 03.1435.9 取葉片數(shù) Z=10 4.6 計(jì)算最大彎曲應(yīng)力 圖 4-2 彎曲應(yīng)力圖 當(dāng)?shù)醐h(huán)作用 A點(diǎn)時(shí)，彎矩為 a,當(dāng)作用在 A、 B 兩點(diǎn)之間的 C點(diǎn)，彎矩為 b，當(dāng)正的最大值和負(fù)的最大值撓度力矩有一個(gè)最小值時(shí)，將發(fā)生最小彎曲應(yīng)力，這就是當(dāng)兩者相等時(shí)，將發(fā)生最小的彎曲應(yīng)力，這就是當(dāng)兩者相等 ( 1 mm )，會(huì)引起最大正彎矩或負(fù)彎矩的增加，使最大的正負(fù)彎矩相等。 22 6.0216.021 xRx c 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 PaPa 60081.91.047 7 9 0 2 NNR c 5.2 8 1 281.9500216002.121 因而 22 6.0600/6.05.2 8 1 22 xx 253.527.597.21685.4 x mmx 57.06 8 5.42 5 3.5 彎矩 = mNmNmx 12.812/52.060021 22彎曲應(yīng)力 2533 1026.81.0/12.81322/32 mNmNdmmz 4.7 旋風(fēng)除塵器構(gòu)造對(duì)性能的影響 4.7.1 除塵器的直 徑及高度 除塵器的直徑及高度對(duì)其性能有直接影響，理論上講，旋風(fēng)除塵器簡(jiǎn)體越小，氣流運(yùn)動(dòng)給予粉塵粒子的離心力越大能夠獲得的除塵效率高，相應(yīng)的流體阻力也越大。因此，外形細(xì)長(zhǎng)的旋風(fēng)除塵器比短相的除塵器效率高且能夠捕集較細(xì)的塵粒，但流體阻力較大對(duì)于筒體高度的取值一般認(rèn)為，性能較好的旋風(fēng)除塵器直筒部分的高度為其直徑的 1 2倍，錐體部分的高度為直徑的 1 3 倍，錐體底角為 25 度 40 度。Q3110 型拋丸機(jī)的除塵設(shè)備采用了這種設(shè)計(jì)方案。 4.7.2 進(jìn)口和出口形式 旋風(fēng)除塵器的進(jìn)口形式有 4 種： a最普通的入口形式是 氣流外緣與除塵器簡(jiǎn)體相切； b 入口外緣殼體為漸開線形或?qū)?shù)螺線形： c 入口外殼類似三角形，下部與簡(jiǎn)體相切，上部為螺旋面形； d氣流從軸向進(jìn)入在螺旋力的作用下。旋轉(zhuǎn)進(jìn)入筒體 不同的進(jìn)口形式有著不同的性能特點(diǎn)和用途對(duì)小型旋風(fēng)除塵器，如旋流子多用第四種形式。 就性能而言。以蝸殼行結(jié)構(gòu)的入口性能較好，蝸殼與簡(jiǎn)體相切面角度以氣流旋轉(zhuǎn) 180 后簡(jiǎn)體外緣相切為宜： 除塵器入口斷面的寬高之比也很重要。寬高比越小，進(jìn)口氣流在徑向方向越薄，越有利于粉塵在圓筒內(nèi)分離和沉降，除塵效率就越高。因此，進(jìn)口斷面多采用矩形，高寬之比值為 2 左 右 排氣筒的插入深度與除塵效率有直接關(guān)系：插入加深，效率提高，加大；插入變充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 淺，效率降低， 阻力減?。哼@是因?yàn)槎虦\的排氣筒容易形成短路現(xiàn)象造成部分塵粒，來不及分離便從排氣筒排走。因此，本機(jī)的旋風(fēng)除塵器排氣筒下端與進(jìn)氣管的下緣平齊。 圖 4-3除塵器常見入口形式簡(jiǎn)圖 本機(jī)采用切向進(jìn)口的型式如圖（ 4-4）。切向進(jìn)口是最好的進(jìn)口方式，它可以最大限度的避免進(jìn)入氣體與旋轉(zhuǎn)氣流之間的干擾，以提高效率。 圖 4-4 除塵器入口形式 4.8 卸灰裝置 卸灰裝置兼有卸灰和密封兩種功能是影響除塵器性能的關(guān)鍵部位之一。假如卸灰裝置處有漏氣現(xiàn)象，非但影響除塵器的正常排灰，而且嚴(yán)重影響除塵效率、因此，理想的卸灰裝置應(yīng)該具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作靈活排灰及時(shí)和嚴(yán)密不漏風(fēng)等特點(diǎn)。 不管哪一種卸灰裝置，查表可得，如果漏風(fēng)量占到總風(fēng)量的 1時(shí)則除塵效率降低 5：漏風(fēng)量占 5時(shí)，除塵效率降低約 50；漏風(fēng)量占 15時(shí)除塵效率會(huì)降低到很低的數(shù)值。故本機(jī)在卸灰斗門上可以加一層橡膠用來起密封作用，可以提高除塵器性能。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 排氣管常見的排氣管有兩種形式：一是下端收縮式；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)型除塵效率越高，壓力損失也教大：反之，除塵器效率越低，壓力損失也越小。排氣管直徑對(duì)效率和阻力影響如圖（ 4-5） 圖 4-5 排氣管直徑對(duì)除塵效率與阻力系數(shù)的影響 由于本機(jī)主要灰塵粒徑在 7um 以上，故應(yīng)采用直筒式排氣裝置，可提高除塵起性能，還可降低該機(jī)成本。 4.9 灰斗 灰斗是旋風(fēng)除塵器設(shè)計(jì)中不容忽視的部分。因?yàn)樵诔龎m的錐度處氣流處于湍流狀態(tài)，而粉塵也 由此排出容易出現(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)使粉塵的二次飛揚(yáng)加劇，影響除塵效率。比較好的解決方案是設(shè)置阻氣裝置，減少氣體進(jìn)入灰斗，降低二次飛揚(yáng)，提高該機(jī)除塵器效率。 Q3110 型號(hào)拋丸機(jī)除塵器采用圖 4-6形式灰斗。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 圖 4-6 灰斗形式 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 5 旋風(fēng)除塵器的計(jì)算 旋風(fēng)除塵器的基本計(jì)算是確定主要尺寸：但是在工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用除塵器時(shí)設(shè)備，只要恰當(dāng)?shù)剡x型就可以。 5.1 流體阻力計(jì)算 旋風(fēng)除塵器的流體阻力，用氣體進(jìn)口到出口的壓力損失表示，當(dāng) 忽略進(jìn)口和出口管中的流體動(dòng)壓差時(shí)，由式汁算： 22 ivp = 62 1046.12 2.18 0 08.3 式中 p -流體阻力， pa； -阻力系數(shù) vi-除塵器進(jìn)氣口氣流速度， m/s -含塵氣體密度， kg/m3 阻力系數(shù)值按下面經(jīng)驗(yàn)公式求出： 2122130HHDDA= 8.35352763884009314.33022 式中 A-除塵器入口斷面積， 2m 1D -除塵器外圓筒的內(nèi)徑， m； 2D -除塵器內(nèi)筒的內(nèi)徑， m； 1H -除塵器圓筒部分高， m； 2H -除塵器圓錐部分高， m。 除塵器的壓力損失一般控制在 500 至 1500pa 之間，過大的壓 力損失雖然能換取較高的除塵效率，但能耗太大，顯然是不可取的。常規(guī)旋風(fēng)除塵器內(nèi)務(wù)部分的壓力損失對(duì)總壓力損失所占的比例中入口損失占 7，出口損失占 20，本體內(nèi)動(dòng)壓損失占 30，灰斗損失占 33邊壁摩擦損失占 10。 5.2 除塵效率計(jì)算 除塵效率的高低取決于多種因素，其中粉塵顆粒的大小有著重要影響，在一般情況下效率按下式計(jì)算： 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 1212212ln18e x p1rrrrwrQd 96% 式中： -旋轉(zhuǎn)除塵器的除塵效率； p-粒子的密度， kg/m3 ； Q-處理風(fēng)量， hm/3 ； d-粒子直徑， m； 1-旋轉(zhuǎn)角度， rad； -空氣的動(dòng)力粘度，； sPa W-流體旋轉(zhuǎn)螺距， m； r1 -流體內(nèi)側(cè)半徑， m； r2 -流體外側(cè)半徑， m。 5.3 運(yùn)行各數(shù)對(duì)性能的影響 運(yùn)行參數(shù)對(duì)性能的影響有以下幾方面： A.氣體流量 氣體流量或者說除塵器人口氣體流速對(duì)除塵器壓力損失 ,除塵效率部有很大影響 .從理論上來說 ,旋風(fēng)除塵器的壓力損失與氣體流量的平方成正比，因而也和人口風(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。除塵效率隨人口流速平方根而變化、但是當(dāng)人口速度超過臨界值時(shí)絮流的影響就比分離作用增加得更快，以致除塵效率隨人口風(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)除塵器的人口風(fēng)速宜選取 18 23m/s B.含塵氣體的物理性質(zhì) 旋風(fēng)除塵器的阻力受氣體的溫度和壓力影響，因溫度提高除塵器阻力下降，效率也降低。 旋風(fēng)除塵器的效率隨氣體粘度的增加而降低。當(dāng)氣體溫度增加時(shí)氣體粘度也就增加。所以在人口風(fēng)速一定時(shí)除塵效率隨氣體溫度增加而下降。 C.粉塵的粒徑和密度 -粉塵的粒徑分布是影響旋風(fēng)除塵器的重要因素。大粒子要比小粒子更容易分離，除塵效率隨塵粒密度的增大而提高； D.含塵濃度 氣體的含塵濃度耐旋風(fēng)除塵器的陳塵效 率和莊力損失也有影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，壓力損失隨含塵負(fù)荷增加而減少，這是因?yàn)閺较蜻\(yùn)動(dòng)的大量塵粒拖曳了大量空氣；粉塵從速度較高帥氣流向外運(yùn)動(dòng)到速度較低的氣流中時(shí)把能量傳遞給蝸旋氣流的外層，減少其需要的壓力，從而降低壓力降。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 由于含塵濃度的提高，粉塵的凝聚與團(tuán)聚性能提高。因而凈化效率有明顯提高。但是提高的速度比含塵濃度增加的速度要慢得多，因此，排山氣體的含塵濃度總是隨著入口處的含塵濃度的增加而增加。 E.含濕量。氣體的含濕量對(duì)旋風(fēng)除塵器工況有較大影響。如分散度很高而粘著性很小的粉塵 (小于 10um 的顆粒含量在 30% 40，含濕量為 l )氣體在旋風(fēng)除塵器中凈化不好。若細(xì)顆粒量不變，濕度量增加 5 -I0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，這些大顆粒被猛烈沖擊在器壁上、氣體凈化將大有改善所以有往除塵器內(nèi)放些蒸汽來提高效率的做法，但是