第三部分：旋風除塵器(共17頁)

1、PAGE 目錄(ml) TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc308708915 1、旋風(xunfng)除塵器簡介(jin ji)2旋風除塵器原理2旋風除塵器分類2旋風除塵器性能指標3旋風除塵器效率因素5旋風除塵器的設(shè)計6旋風除塵器的維護7XLT型旋風除塵器的工業(yè)運用9旋風除塵器的除塵效率計算方法111、 旋風(xunfng)除塵器簡介(jin ji) 旋風除塵器是利用旋轉(zhuǎn)氣流產(chǎn)生(chnshng)的離心力從氣流中分離粉塵并捕集于器壁，再借助重力作用使塵粒落入灰斗。用來分離粒徑大于5m 以上的顆粒物。工業(yè)上已有100多年的歷史。特點：結(jié)構(gòu)簡單、占地面積小，投資低，操

2、作維修乖、方便，壓力損失中等，動力消耗不大，能用于高溫、高壓及腐蝕性氣體并可回收干顆粒物，效率可達80%左右。但捕集5m顆粒的效率不高，粉塵濃度較高時一般作多級除塵預(yù)除塵用。2、旋風除塵器的工作原理含塵氣體(qt)由進口切向進入后，沿筒體內(nèi)壁由上向下做旋轉(zhuǎn)(xunzhun)運動(yndng)，在這個過程中由于離心力的作用，氣流內(nèi)的塵粒被甩向筒壁，實現(xiàn)氣體和固體的分離，塵粒在重力作用下沿筒壁旋轉(zhuǎn)落入灰斗，這個由上而下沿筒壁的旋流叫外渦旋。錐體使得外旋流的旋轉(zhuǎn)半徑不斷減小，根據(jù)旋轉(zhuǎn)距不變原理，在錐體里外旋流的切向速度不斷提高，當氣流達到椎體某一位置時，在分離器的中部形成由下而上的旋風，并由排氣口排

3、出這個中部的由下而上的旋流被稱為內(nèi)渦流。此外，當氣流從除塵器頂向下高速旋轉(zhuǎn)時，頂部壓力下降，使一部分氣流帶著微細塵粒沿筒體內(nèi)壁旋轉(zhuǎn)向上，到達頂蓋后再沿排氣管外壁旋轉(zhuǎn)向下，最后匯入排氣管排走。3、旋風除塵器的分類1）按進氣方式分 ：切向進入式、軸向進入式A垂直切入進入式 、B 蝸殼切向進入時、C 軸向進入時2）按壓力損失系數(shù)對旋風除塵器進行分類： A：旋風除塵器進口面積 de：旋風除塵器排出口直徑3) 按除塵效率和處理風量分： 高效旋風(xunfng)除塵器：筒體直徑較?。?5%。K=613.5 高流量旋風(xunfng)除塵器：直徑較大（1.23.6m），處理流量大。除塵(chchn)效率：5

4、080%。K3。 通用旋風除塵器：K=46，除塵效率：8090%（相對截面比（K）：筒體截面面積和進氣口截面面積之比。）4）按結(jié)構(gòu)形式分： 多管旋風除塵器：由多個相同構(gòu)造形狀和尺寸的小型旋風除塵器（又叫旋風子）組合在一個殼體內(nèi)并聯(lián)使用。具有處理風量大, 除塵效率較高的特點。 旁路式旋風除塵器：設(shè)有旁路分離室, 利用上旋渦分離粉塵, 從而提高除塵效率。為了使除塵器頂部空間形成明顯的上旋渦, 進氣口上沿離頂蓋要相距一定的距離。 擴散式旋風除塵器：它是一種具有呈倒錐體形狀的錐體, 并在錐體的底部裝有反射屏的旋風除塵器. 反射屏可防止上升氣流卷起粉塵, 從而提高除塵效率。4、旋風除塵器的性能指標除塵裝

5、置性能用技術(shù)指標和經(jīng)濟指標來評價。技術(shù)指標主要有處理風量、凈化效率和壓力損失等；經(jīng)濟指標主要有設(shè)備費、運行費和占地面積等。此外，還應(yīng)考慮裝置的安裝、操作、檢修的難易等因素。本文從技術(shù)指標作簡要分析： （1）處理風量（Q）除塵裝置的處理風量是指除塵裝置在單位時間內(nèi)所能處理的含塵氣體的流量，一般以體積流量Q表示。實際運行的凈化裝置，由于本體漏氣等原因，往往裝置進口和出口的氣體流量不同，因此，用兩者的平均值表示處理能力。（2）凈化效率凈化效率是表示除塵裝置捕集粉塵效果的重要技術(shù)指標，可定義為被捕集的粉塵量與進入裝置的總粉塵量之比?？傂剩嚎傂适侵竿粫r間內(nèi)凈化裝置去除的污染物數(shù)量與進入裝置的污染物

6、數(shù)量之比。通過率：當凈化效率很高時，或為了說明污染物的排放率，有時采用通過率來表示除塵裝置的性能。所謂通過率是指未被捕集的粉塵量占進入除塵裝置的粉塵總量的百分數(shù)。分級除塵效率：除塵裝置的總除塵效率的高低，往往與粉塵粒徑大小有很大關(guān)系。為了表示除塵效率與粉塵粒徑的關(guān)系，提出分級除塵效率的概念。分級除塵效率是評定除塵裝置性能的重要指標，系指除塵裝置對某一粒徑dpi或某一粒徑間隔dpi至dpi+dpi內(nèi)粉塵的除塵效率，簡稱分級效率。dc確定后，雷思一利希特模式計算其它粒子的分級(fn j)效率（水田木村典夫公式）：D旋風(xunfng)器的直徑（3）塵粒的分割(fng)粒徑 旋風除塵器的除塵效率與塵

7、粒的粒徑有關(guān)。粒徑越大，效率越高，當粒徑大到某一值時，其除塵效率可達100%，此時的塵粒粒徑稱為全分粒徑 ，或稱為臨界粒徑。臨界粒徑dp愈小，除塵器除塵性能愈好。 同樣，除塵效率為50%時相應(yīng)的塵粒粒徑為 ，或稱為分割粒徑。分割粒徑越小，表明除塵器的分離性能越好。 一般而言：dp(100%)2-3dp(50%)分級效率與總除塵效率關(guān)系：其中，是指入口處某一粒徑的粒子質(zhì)量占粒子群總質(zhì)量的百分數(shù)。 （4）壓力損失壓力損失時代表裝置能耗大小的技術(shù)經(jīng)濟指標，是指裝置的進口和出口氣流的全風壓之差。凈化效率壓力損失的大小，不僅取決于裝置的種類和結(jié)構(gòu)形式，還與處理氣體流量大小有關(guān)。即： 式中 含塵氣體通過除

8、塵裝置的壓力損失，Pa; 凈化(jnghu)裝置的壓損系數(shù)； 裝置進口(jn ku)氣流速度，m/s； 氣體(qt)的密度，kg/m3 。(5)使用溫度（） 因為氣體溫度升高，其粘度變大，使粉塵粒子受到的向心力加大，于是分離效率會下降。為保證除塵效率，高溫條件下運行的旋風除塵器應(yīng)有較大的入口氣流速度和較小的截面流速。旋風除塵器的效率因素（1）進氣口旋風除塵器的進氣口是形成旋轉(zhuǎn)氣流的關(guān)鍵部件，是影響除塵效率和壓力損失的主要因素。切向進氣的進口面積對除塵器有很大的影響，進氣口面積相對于筒體斷面小時，進入除塵器的氣流切線速度大，有利于粉塵的分離。（2）圓筒體直徑和高度A 圓筒體直徑是構(gòu)成旋風除塵器的

9、最基本尺寸。旋轉(zhuǎn)氣流的切向速度對粉塵產(chǎn)生的離心力與圓筒體直徑成反比，在相同的切線速度下，筒體直徑D越小，氣流的旋轉(zhuǎn)半徑越小，粒子受到的離心力越大，塵粒越容易被捕集。但若筒體直徑選擇過小，器壁與排氣管太近，粒子又容易逃逸;筒體直徑太小還容易引起堵塞，尤其是對于粘性物料。當處理風量較大時，因筒體直徑小處理含塵風量有限，可采用幾臺旋風除塵器并聯(lián)運行的方法解決。并聯(lián)運行處理的風量為各除塵器處理風量之和，阻力僅為單個除塵器在處理它所承擔的那部分風量的阻力。但并聯(lián)使用制造比較復雜，所需材料也較多，氣體易在進口處被阻擋而增大阻力，因此，并聯(lián)使用時臺數(shù)不宜過多。B 筒體總高度是指除塵器圓筒體和錐筒體兩部分高度

10、之和。增加筒體總高度，可增加氣流在除塵器內(nèi)的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)，使含塵氣流中的粉塵與氣流分離的機會增多，但筒體總高度增加，外旋流中向心力的徑向速度使部分細小粉塵進入內(nèi)旋流的機會也隨之增加，從而又降低除塵效率。筒體總高度一般以4倍的圓筒體直徑為宜，錐筒體部分，由于其半徑不斷減小，氣流的切向速度不斷增加，粉塵到達外壁的距離也不斷減小，除塵效果比圓筒體部分好。因此，在筒體總高度一定的情況下，適當增加錐筒體部分的高度，有利提高除塵效率，一般圓筒體部分的高度為其直徑的1.5倍，錐筒體高度為圓筒體直徑的2.5倍時，可獲得較為理想的除塵效率。（3）排氣管直徑(zhjng)和深度排風管的直徑(zhjng)和插入深度對旋

11、風除塵器除塵效率影響較大。排風管直徑必須選擇一個合適的值：排風(pi fn)管直徑減小，可減小內(nèi)旋流的旋轉(zhuǎn)范圍，粉塵不易從排風管排出，有利提高除塵效率，但同時出風口速度增加，阻力損失增大;若增大排風管直徑，雖阻力損失可明顯減小，但由于排風管與圓筒體管壁太近，易形成內(nèi)、外旋流“短路”現(xiàn)象，使外旋流中部分未被清除的粉塵直接混入排風管中排出，從而降低除塵效率。一般認為排風管直徑為圓筒體直徑的0.50.6倍為宜。排風管插入過淺，易造成進風口含塵氣流直接進入排風管，影響除塵效率;排風管插入深，易增加氣流與管壁的摩擦面，使其阻力損失增大，同時，使排風管與錐筒體底部距離縮短，增加灰塵二次返混排出的機會。排風

12、管插入深度一般以略低于進風口底部的位置為宜。 由于旋風除塵器單位耗鋼量比較大，因此在設(shè)計方案上比較好的方法是從筒身上部向下材料由厚向薄逐漸遞減！6、旋風除塵器的設(shè)計（1）選擇除塵器的型式 根據(jù)含塵濃度、粒度分布、密度等煙氣特征，及除塵要求、允許的阻力和制造條件等因素 。（2）根據(jù)允許的壓力降確定進口氣速或取為 1225 m/s（3）確定入口截面A，入口寬度b和高度h（4）確定各部分幾何尺寸 旋風除塵器的設(shè)計原則：為防止粒子短路漏到出口管，hs，其中s為排氣管插人深度；為避免過高的壓力損失，b（Dde）/2；為保持渦流(wli)的終端在錐體內(nèi)部，（H+L）3D；為利于粉塵(fnchn)易于滑動，

13、錐角7o8o；為獲得(hud)最大的除塵效率，de/D0.40.5，（H+L）/de810；s/de1；7、旋風除塵器的維護（1）穩(wěn)定運行參數(shù) 旋風式除塵器運行參數(shù)主要包括：除塵器入口氣流速度，處理氣體的溫度和含塵氣體的入口質(zhì)量濃度等。1)入口氣流速度。對于尺寸一定的旋風式除塵器，入口氣流速度增大不僅處理氣量可提高，還可有效地提高分離效率，但壓降也隨之增大。當入口氣流速度提高到某一數(shù)值后，分離效率可能隨之下降，磨損加劇，除塵器使用壽命縮短，因此入口氣流速度應(yīng)控制在1823m/s范圍內(nèi)。2)處理氣體的溫度。因為氣體溫度升高，其粘度變大，使粉塵粒子受到的向心力加大，于是分離效率會下降。所以高溫條件

14、下運行的除塵器應(yīng)有較大的入口氣流速度和較小的截面流速。3)含塵氣體的入口質(zhì)量濃度。濃度高時大顆粒粉塵對小顆粒粉塵有明顯的攜帶作用，表現(xiàn)為分離效率提高。（2）防止(fngzh)漏風 旋風式除塵器一旦漏風將嚴重影響(yngxing)除塵效果。據(jù)估算( sun)，除塵器下錐體或 HYPERLINK /view/3395002.htm 卸灰閥處漏風1%時除塵效率將下降5%;漏風5%時除塵效率將下降30%。旋風式除塵器漏風有三種部位：進出口連接法蘭處、除塵器本體和卸灰裝置。引起漏風的原因如下：1)連接法蘭處的漏風主要是螺栓沒有擰緊、墊片厚薄不均勻、法蘭面不平整等引起的。2)除塵器本體漏風的主要原因是磨損

15、，特別是下錐體。據(jù)使用經(jīng)驗，當氣體含塵質(zhì)量濃度超過10g/m3時，在不到100天時間里可以磨壞3mm的鋼板。3)卸灰裝置漏風的主要原因是機械自動式(如重錘式)卸灰閥密封性差。（3）預(yù)防關(guān)鍵部位磨損影響關(guān)鍵部磨損的因素有負荷、氣流速度、粉塵顆粒，磨損的部位有殼體、圓錐體和排塵口等。防止磨損的技術(shù)措施包括：1)防止排塵口堵塞。主要方法是選擇優(yōu)質(zhì)卸灰閥，使用中加強對卸灰閥的調(diào)整和檢修。2)防止過多的氣體倒流入排灰口。使用的卸灰閥要嚴密，配重得當。3)經(jīng)常檢查除塵器有無因磨損而漏氣的現(xiàn)象，以便及時采取措施予以杜絕。4)在粉塵顆粒沖擊部位，使用可以更換的抗磨板或增加耐磨層。5)盡量減少焊縫和接頭，必須有

16、的焊縫應(yīng)磨平，法蘭止口及墊片的內(nèi)徑相同且保持良好的對中性。6)除塵器壁面處的氣流切向速度和入口氣流速度應(yīng)保持在臨界范圍以內(nèi)。8、XLT型旋風除塵器的工業(yè)運用XLT型旋風除塵器屬于干式旋風除塵器，具有處理風量大、阻力小、使用壽命長等特點，適用于冶煉、建材、鑄造、粉料加工中的除塵、回收也可用于系統(tǒng)除塵的一級處理，除塵效率高達85%以上。題目(tm):已知條件(tiojin)：某工廠煙氣量Q=68000m3/h，煙氣密度=1.8kg/m3，允許壓力(yl)損失P=1050Pa。解:表一旋風除塵器型式XLTXLT/AXLP/AXLP/B5.36.58.05.8查表一的=5.3入口速度u=2p1/2 =

17、(210505.31.8)1/2 =14.84m/s計算入口速度確定除塵器的個數(shù)nA=Q/n ,b=(A/1.75)1/2D=4.9b=4.9 (A/1.75)1/2D1m?4.9 (A/1.75) 1/21解得n17.4算出并聯(lián)除塵器數(shù)量由于煙氣量太大，在保證除塵效率的前提下要滿足設(shè)計要求，經(jīng)驗算選擇18組XLT型除塵器并聯(lián)。確定入口截面A1，入口寬度b和高度h A1=Q/nu=68000/(18360014.84)=0.071m2表二 幾種旋風除塵器的主要尺寸比例尺寸內(nèi)容XLP/AXLP/BXLT/AXLT入口寬度b(A/3)1/2(A/2)1/2(A/2.5)1/2（A/1.75）1/2

18、入口高度h(3A)1/2(2A)1/2(2.5A)1/2（1.75A）1/2筒體直徑D上3.85b下0.7D3.33b/3.85b/4.9b/排除管直徑d00.6D0.6D0.6D0.58D筒體長度L上1.35D下1.00D1.7D2.26D1.6D錐體長度上0.5D下1.0D2.3D2.0D1.3D排灰口直徑de0.296D0.43D0.3D0.145D壓力損失(Pa)12m/s700(600)500(420)860(770)440(490)15m/s1100(940)890(700)1350(1210)670(770)18m/s1400(1260)1450(1150)1950(1150)9

19、90(1110)入口(r ku)寬度 ：b=（A/1.75）1/2=( 0.071/1.75）1/2=0.21m入口(r ku)高度：h=（1.75A）1/2=（1.750,071）1/2=0.36m筒體直徑(zhjng)：D=4.9b=4.90.20=1.029m參考XLT型產(chǎn)品系列，選取XLT-11型。（XLT-11D=1111mm）排出管直徑： d0=0.58D=0.581.111=0.65m筒體長度：L=1.6D=1.6x1.111=1.782m錐體長度：H=1.3D=1.31.111=1.50m排灰口直徑：de=0.145D=0.1451.111=0.16m9、旋風除塵(chchn)

20、器的除塵效率計算方法除塵器效率是評價除塵器性能的重要指標之一。它是指除塵器從氣流(qli)中兵捕集粉塵的能力，常用除塵器全效率、篩分(shi fn)效率、分級效率和穿透率表示。 9.1 全效率計算9.1.1質(zhì)量算法 (稱量法)含塵氣體通過除塵器時所捕集的粉塵量占進入除塵器的粉塵總量的百分數(shù)稱為除塵器全效率，以 表示。全效率 的定義式為： 式中 進入除塵器的粉塵量，g/s；從除塵器排風口排出的粉塵量，g/s；除塵器所捕集的粉塵量，g/s。通過稱重求得全效率，稱為質(zhì)量法，用這種方法測出的結(jié)果比較準確，主要用于實驗室。9.1.2濃度算法如果(rgu)除塵器結(jié)構(gòu)嚴密，沒有漏風，除塵器入口(r ku)風

21、量與排氣口風量相等，均為L利用濃度算法計算除塵效率的前提條件，全效率(xio l) 的定義式可替換為：式中 L除塵器處理的空氣量，m3/s；除塵器進口的空氣含塵濃度，g/m3；除塵器出口的空氣含塵濃度，g/m3?，F(xiàn)場測定除塵器效率時，通常先同時測出除塵器前后的空氣含塵濃度，再按公式求得全效率，這種方法稱為濃度法。含塵空氣管道內(nèi)的濃度分布既不均勻又不穩(wěn)定，要測得準確的結(jié)果是比較困難的。 9、2 篩分效率 篩分效率是選礦過程中重要的參數(shù)，當篩下或溢流中的細粒級占主要部分時，可使用量的篩分效率；當篩下或溢流中粗粒級占一定百分數(shù)時，這時應(yīng)使用質(zhì)的篩分效率。但是生產(chǎn)過程中經(jīng)常使用質(zhì)的篩分效率比較符合實際

22、情況。篩分效率：篩分效率定義：篩下物料中某細粒級含量與給料中該細粒級含量的百分數(shù)（一般）。分級效率定義：溢流中某粒級含量與給料中該細粒級含量的百分數(shù)（一般）,它是考查分級機工作好壞的指標。首先定義一下參數(shù)：Q給料重量 (t/h)Q1篩下或溢流物料重量 (t/h)Q2篩上或返砂物料重量 (t/h)給料中某粒級占的百分數(shù) %)篩下或溢流中某粒級占的百分數(shù) (%)篩上或返砂中某粒級占的百分數(shù) (%)篩分或分級(fn j)效率 (%)篩下細粒(x l)的回收率 (%)篩下粗粒的回收率 (%)通過(tnggu)對給料、溢流、沉砂進行取樣篩析，得到、的數(shù)值之后，按上述公式即可計出分級效率。量的篩分效率：篩

23、下的細粒級含量占主要部分。QQ1Q2根據(jù)物料平衡，由上圖關(guān)系可知： 所以，篩分效率:質(zhì)的篩分效率：篩下的細粒級的篩分效率。若由于篩子結(jié)構(gòu)、篩面破損等原因，造成篩下產(chǎn)物粒度大于篩孔尺寸，這部分粗粒占一定含量時，這時應(yīng)使用質(zhì)的篩分效率，即：。那么：即：9.3 分級效率 除塵器全效率的大小與處理粉塵的粒徑有很大關(guān)系，例如有的旋風除塵器處理40 m以上的粉塵時，效率接近100%，處理5 m以下的粉塵時，效率會下降到40%左右。因此，只給出除塵器的全效率對工程設(shè)計是沒有意義的，必須同時說明試驗粉塵的真密度和粒徑分布或該除塵器的應(yīng)用場合。要正確評價除塵器的除塵效果，必須按粒徑標定除塵器效率，這種效率稱為分級效率。如果(rgu)除塵器進口處粉塵的粒徑分布為 、空氣(kngq)含塵濃度為 ，那末(n m)進入除塵器的粒徑在 范圍內(nèi)的粉塵量 。同理在除塵器出口處， 。 是除塵器出口處理粉塵的粒徑分布。對粒徑在 范圍內(nèi)的粉塵，除塵器的