旋風(fēng)除塵器設(shè)計(jì)2

PAGEPAGE9目錄一、設(shè)計(jì)題目 1二、選取旋風(fēng)除塵器理由及選擇的型號(hào) 21.其他除塵器的特點(diǎn) 22.旋風(fēng)除塵器的特點(diǎn)及選擇旋風(fēng)除塵器的原因 33.旋風(fēng)除塵器型號(hào)選擇 44.選擇XLP/B型旋風(fēng)除塵器的理由 4三、設(shè)計(jì)計(jì)算 4四、除塵效率計(jì)算及校核 61.除塵效率計(jì)算 62.除塵效率校核 7五、附圖 8六、備注 8一、設(shè)計(jì)題目某工廠一臺(tái)鍋爐，風(fēng)量10000立方米∕小時(shí)，煙氣溫度300℃，粉塵密度4.5克∕立方米，煙塵密度2000千克∕立方米，經(jīng)測(cè)試，粉塵粒徑分布如表1所示。要求經(jīng)除塵裝置后粉塵排放濃度為0.8克∕煙塵粒度分布粒徑范圍（）平均粒徑（）質(zhì)量百分?jǐn)?shù)分布(﹪)<5355-107.5710-30202230-60453560-807018>809013根據(jù)以上數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)一旋風(fēng)除塵器二、選取旋風(fēng)除塵器理由及選擇的型號(hào)1.其他除塵器的特點(diǎn)（1）重力沉降室是使含塵氣流中的塵粒借助重力作用自然沉降來(lái)達(dá)到凈化氣體的目的的裝置。這種裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、施工容易（可以用磚砌或用鋼板焊制）、維護(hù)管理方便、阻力?。ㄒ话?0-150Pa）等優(yōu)點(diǎn)，但由于它體積大，除塵效率低（一般只有40%-50%），適于捕集大于50粉塵粒子，故一般只用于多級(jí)除塵系統(tǒng)中的第一級(jí)除塵。（2）慣性除塵器是利用塵粒在運(yùn)動(dòng)中慣性力大于氣體慣性力的作用，將塵粒從含塵氣體中分離出來(lái)的設(shè)備。這種除塵器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、阻力較小、但除塵效率較低，一般常用于一級(jí)除塵。慣性除塵器用于凈化密度和粒徑較大（捕集10-20以上的粗塵粒）的金屬或礦物性粉塵，具有較高的除塵效率。對(duì)于黏結(jié)性和纖維性粉塵，因其易堵塞，故不宜采用。（3）電除塵器是含塵氣體在通過(guò)高壓電場(chǎng)進(jìn)行電離的過(guò)程中，是塵粒荷電，并在電場(chǎng)力的作用下使塵粒趁機(jī)在集塵板上，將塵粒從含塵氣體中分離出來(lái)的一種除塵設(shè)備。其與其他除塵器的根本區(qū)別在于，分離力直接作用在粒子上，因此具有耗能小、氣流阻力小的特點(diǎn)。其主要優(yōu)點(diǎn)有壓力損失小、處理煙氣量大、耗能低、對(duì)粉塵具有很高的捕集效率和可在高溫或強(qiáng)腐蝕性氣體下操作。但其缺點(diǎn)為一次性投資大、安裝精度要求高和需要調(diào)節(jié)比電阻。（4）濕式除塵器是使含塵氣體與液體密切接觸，利用水滴和顆粒的慣性碰撞及其他作用捕集顆粒或使粒徑增大的裝置。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、占地面積小、操作及維修方便和凈化效率高等優(yōu)點(diǎn)，能處理高溫、高濕的氣流，將著火、爆炸的可能減至最低。但采用濕式除塵器時(shí)要特別注意設(shè)備和管道腐蝕以及污水和污泥的處理等問(wèn)題。濕式除塵過(guò)程也不利于副產(chǎn)品的回收。（5）過(guò)濾式除塵器是使含塵氣流通過(guò)過(guò)濾材料將粉塵分離捕集的裝置，采用濾紙或玻璃纖維等填充層作濾料的空氣過(guò)濾器，主要用于通風(fēng)及空氣調(diào)節(jié)方面的氣體凈化。雖然其除塵效率一般可達(dá)99%以上，且效率高、性能穩(wěn)定可靠、操作簡(jiǎn)單，但其不能在“結(jié)露”狀態(tài)下工作、電除塵相比阻力損失稍大、當(dāng)煙氣中硫氧化物、氮氧化合物濃度很高時(shí)，除FE濾料外，其他化纖合成纖維濾料均會(huì)被腐蝕損壞，布袋壽命縮短、不適于在高溫狀態(tài)下運(yùn)行工作，當(dāng)煙氣中粉塵含水分重量超過(guò)25%以上時(shí)，粉塵易粘袋堵袋，造成布袋清灰困難、阻力升高，過(guò)早失效損壞。2.旋風(fēng)除塵器的特點(diǎn)及選擇旋風(fēng)除塵器的原因（1）旋風(fēng)除塵器與其他除塵器相比，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占地面積小、投資低、操作維修方便以及適用面寬的優(yōu)點(diǎn)。適用于工業(yè)爐窯煙氣除塵和工業(yè)通風(fēng)除塵；工業(yè)氣力輸送系統(tǒng)氣固兩相分離與物料氣力烘干回收。（2）旋風(fēng)除塵器的除塵效率一般達(dá)85%左右，高效的旋風(fēng)除塵器對(duì)于輸送、破碎、卸料、包裝、清掃等工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的含塵氣體除塵效率可達(dá)95%-98%，對(duì)于燃煤爐窯產(chǎn)生煙氣的除塵效率可以達(dá)到92%-95%。（3）旋風(fēng)除塵器捕集<5μm顆粒的效率不高，一般可以作為高濃度除塵系統(tǒng)的預(yù)除塵器，與其他類型高效除塵器合用?？捎糜?0μm以上顆粒的去除，符合此題的題設(shè)條件。（4）粘性大的粉塵容易粘結(jié)在除塵器表面，不宜采用干法除塵；比電阻過(guò)大或過(guò)小的粉塵，不宜采用電除塵；纖維性或憎水性粉塵不宜采用濕法除塵。本題為鍋爐排煙，鍋爐排煙的特點(diǎn)是煙氣流量大，而且煙氣流量變化也很大，選取旋風(fēng)除塵器是適當(dāng)?shù)?。?）旋風(fēng)除塵器適宜于高溫高壓含塵氣體的除塵。綜合氣體的含塵濃度、煙氣溫度和其他性質(zhì)以及收集粉塵的處理、運(yùn)行費(fèi)用等多項(xiàng)因素，可選用旋風(fēng)除塵器。3.旋風(fēng)除塵器型號(hào)選擇本設(shè)計(jì)選擇旋風(fēng)除塵器的型號(hào)為XLP/B-8.2型。4.選擇XLP/B型旋風(fēng)除塵器的理由（1）XLP/B型旋風(fēng)除塵器是在一般旋風(fēng)除塵器的基礎(chǔ)上增設(shè)旁路式分離器的一種除塵器，阻力損失較小，特別對(duì)5以上的粉塵有較高的除塵效率。（2）XLP/B型旋風(fēng)除塵器對(duì)5以上的粉塵有較高的除塵效率，設(shè)計(jì)處理的煙氣平均粒徑為5以上的顆粒占95%，基本滿足了顆粒物得處理要求。（3）XLP/B型旋風(fēng)除塵器一般壓力損失在2000Pa以內(nèi)，符合設(shè)計(jì)要求的壓力損失。（4）XLP/B型在顆粒粒徑大于5以上時(shí)其分級(jí)除塵效率大于87.8%。三、設(shè)計(jì)計(jì)算基本參數(shù)：風(fēng)量Q=10000m3/h，煙氣溫度T=573K，粉塵密度=4.5g/m3，煙塵真密度=2000g/m3，300K時(shí)空氣粘度=2.910-5Pa﹒s,經(jīng)除塵裝置后粉塵排放濃度=0.8g/m3，壓力損失不大于2000Pa。當(dāng)選用XLP/B型旋風(fēng)除塵器時(shí)，其局部阻力系數(shù)5.8。假設(shè)進(jìn)口氣速=23m/s。（1根據(jù)上述數(shù)據(jù)，本設(shè)計(jì)要求達(dá)到的除塵效率為：=1-=1-=0.822=82.2%（2）573K時(shí)的煙氣密度：=1.293=0.616kg/m3（3）根據(jù)假設(shè)進(jìn)口氣速=23m/s，計(jì)算壓力損失：==5.8=945.0Pa﹤2000Pa符合設(shè)計(jì)要求（3）旋風(fēng)除塵器其他部件的尺寸：①進(jìn)口截面積:0.1208m②入口寬度:0.246m=246mm③入口高度:0.492m=492mm④筒體直徑:819mm參考型號(hào)XLP/B-8.2的旋風(fēng)除塵器，將筒體直徑修正為820mm⑤排出筒直徑:492mm⑥筒體長(zhǎng)度:1394mm⑦椎體長(zhǎng)度:1886mm⑧灰口直徑:353mm則將各部件尺寸整理如下表：尺寸名稱計(jì)算公式尺寸（mm）入口寬度246入口高度492筒體直徑819參考型號(hào)XLP/B-8.2的旋風(fēng)除塵器，將筒體直徑修正為820mm排出筒直徑492筒體長(zhǎng)度1394椎體長(zhǎng)度1886灰口直徑353四、除塵效率計(jì)算及校核1.除塵效率計(jì)算（1）根據(jù)旋風(fēng)除塵器的特征長(zhǎng)度，得出交界圓柱面的高度：（2）由交界圓柱面直徑,得平均徑向速度（3）漩渦指數(shù)：（4）氣流在交界面上的切向速度:（5）分割直徑：=6.21（6）分級(jí)效率：各分級(jí)除塵效率計(jì)算結(jié)果如下圖：粒徑范圍（）平均粒徑（）質(zhì)量百分?jǐn)?shù)分布(﹪)分級(jí)效率<5350.18925-107.570.593310-3020220.912130-6045350.981360-8070180.9922>8090130.9953（7）總除塵效率：0.18920.05+0.59330.07+0.91210.22+0.98130.35+0.99220.18+0.99530.013=0.9031=90.31%2.除塵效率校核因?yàn)榭偝龎m效率90.31%>82.2%（本設(shè)計(jì)要求的除塵效率），所以，所設(shè)計(jì)的XLP/B-8.2型旋風(fēng)除塵器符合設(shè)計(jì)要求。五、附圖六、備注本次設(shè)計(jì)參考書(shū)目有《大氣污染控制工程（第二版）》郝吉明、馬廣大主編；《環(huán)保設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè)——大氣污染控制設(shè)備》周永興主編。XLP/B（原CLP/B型）旋風(fēng)除塵器簡(jiǎn)介XLP/B型(原為CLP/B型)、擴(kuò)大型XLP/B型旋風(fēng)除塵器，是帶有旁路的干式高效旋風(fēng)除塵器。根據(jù)出風(fēng)口連接方式分為X型（吸出式）和Y型（壓入式）兩種，其中X型是在除塵器本體中增加了出口螺旋殼。根據(jù)氣流在除塵器中旋轉(zhuǎn)方式不同（頂視），分為逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的左旋（N）和順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的右旋（S）兩種。應(yīng)用范圍該除塵器主要適用于清除非粘固灰塵、煤炭、泥沙、煙塵等煙塵，XLP/B型除塵效率略高于XLP/A型。技術(shù)性能型號(hào)規(guī)格處理風(fēng)量m3/h阻力Kg/㎡效率%外形尺寸（長(zhǎng)×寬×高）mm重量進(jìn)口風(fēng)速m/s121620X型Y型X型Y型X型Y型XLP/B-3.0630840105030-9027-7585-995650XLP/B-4.21280170021309876XLP/B-5.4209027803480146130XLP/B-7.0265048606080221200XLP/B-8.2503067108380323270XLP/B-9.46550874010920420340XLP/B-10.683701117013980518430XLP/B-12.5121501519018230963800XLP/B-15.017500218702624013801130XLP/B-17.523820297703572023091900XLP/B-20.031100388804666029262500XLP/B-22.539370492105905044203700XLP/B-25.048600607507290054004520XLP/B-27.558810735108821065205530XLP/B-30.0699803748010498077006520外形尺寸XLP/B(3.0-10.6)型除塵器尺寸規(guī)格φ1HLWCC1C2C3a1b2n1Fa2XLP/B-3.0300136043938120016833524590180260120XLP/B-4.24201875603534280235475310125250277.5155XLP/B-5.46402395772685360301610380160320298195XLP/B-7.070030809948894703927854752104202123246XLP/B-8.2820360011671040550459925545245490397291XLP/B-9.494041101332119463052510556152805602109326XLP/B-10.6106046201495134571059211856853156202120316XLP/B(12.5-30)型除塵器尺寸規(guī)格φ1HH1H2H3CC1C2C3C4C5abφ2φ3kXLP/B-12.51250510028752201008306001312829570.57073757507505001337XLP/B-15150061003450250100100060015329746838474509009006001604XLP/B-17.5175071204025290120117065017941140797.5988525105010507001872XLP/B-202000812046013201201330650201412859101128600120012008002142XLP/B-22