某燃煤采暖鍋爐房煙氣除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)說(shuō)明

1、下載可編輯某燃煤采暖鍋爐房煙氣除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要目前，大氣污染已經(jīng)變成了一個(gè)全球性的問(wèn)題， 主要表現(xiàn)有溫室效應(yīng)、 臭氧層破壞和酸雨。 而大氣污染可以說(shuō)主要是由于人類活動(dòng)造成的， 大氣污染對(duì)人體健康的危害包括對(duì)人的正常生活和生理方面的影響。 現(xiàn)在，大氣污染已經(jīng)直接影響到人們的身體健康。 燃煤采暖鍋爐房的大氣污染物主要是顆粒污染物， 而且排放量比較大，所以必須通過(guò)有效的措施來(lái)進(jìn)行治理， 不至于影響到人們的健康生活。關(guān)鍵詞：大氣污染除塵課程設(shè)計(jì)旋風(fēng)除塵器顆粒污染物A coal-fired heating boiler flue gasdust removal system designAbstract

2、 ： Currently, air pollution has becomea global problem, the main manifestations of the greenhouse effect, ozone depletion and acid rain. The air pollution can be mainly due to human activities, atmosphericpollution on human health hazards, including the normal life of people and physiological implic

3、ations. Now, air pollution has a direct impacton people's health. Coal-fired heating boiler room of major air pollutants are particulate pollutants and emissions than the larger, so the adoptionof effective measures must be to govern, and will not affect people's health and lives.Key words ：

4、 AirpollutionDustCurriculumdesignCycloneParticulate pollutants.專業(yè) .整理 .下載可編輯目錄第一章前言.11.1我國(guó)大氣治理概況 .11.2大氣污染防治技能 .21.3設(shè)計(jì)目的 .2第二章設(shè)計(jì)依據(jù) .32.1設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) .32.2原始資料 .3第三章除塵器 .43.1概述 .43.2除塵器的工作原理及特點(diǎn) .53.2.1除塵器的工作原理 .53.2.2旋風(fēng)除塵器的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn) .63.3影響旋風(fēng)除塵器性能的主要因素 .73.3.1 幾何尺寸因素 .73.3.2操作條件因素 .93.3.3固體粉塵的物理性質(zhì)因素 .103.4常用除塵器

5、的性能 .10第四章設(shè)計(jì)方案 .114.1煙氣量和煙塵濃度的計(jì)算 .114.1.1標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論空氣量 .114.1.2標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論煙氣量 .114.1.3標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下實(shí)際煙氣量 .114.1.4標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣含塵濃度 .124.2除塵器的選擇 .124.2.1除塵器應(yīng)達(dá)到的除塵效率 .124.2.2除塵器的選擇 .134.3確定除塵器，風(fēng)機(jī)和煙囪的位置及管道的位置 .144.3.1各裝置及管道的布置原則 .144.3.2管徑的確定 .144.4. 系統(tǒng)阻力的計(jì)算 .154.4.1摩擦壓力損失 .154.4.2局部壓力損失 .154.5 煙囪的設(shè)計(jì) .184.5.1煙囪高度的確定 .184.5

6、.2煙囪直徑的確定 .184.5.3煙囪的抽力 .194.6風(fēng)機(jī)及電動(dòng)機(jī)的選擇及計(jì)算 .194.6.1風(fēng)機(jī)風(fēng)機(jī)量的計(jì)算 .194.6.2風(fēng)機(jī)風(fēng)壓的計(jì)算 .204.6.3電動(dòng)機(jī)功率的校核計(jì)算 .214.7系統(tǒng)中煙氣溫度的變化 .21.專業(yè) .整理 .下載可編輯4.7.1煙氣在管道中的溫度降 .214.7.2煙氣在煙囪中的溫度降 .22第五章設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) .235.1設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) .235.2附圖 .23總結(jié) .24致謝 .24參考文獻(xiàn) .24.專業(yè) .整理 .下載可編輯第一章 前言1.1 我國(guó)大氣治理概況我國(guó)大氣污染緊，污染廢氣排放總量處于較高水平。 為節(jié)制和整治大氣污染，“九五”以來(lái)， 我國(guó)在污染

7、排放節(jié)制技能等方面開(kāi)展了大量研究研發(fā)工作， 取患了許多新的成果，大氣污染的防治也取得重要進(jìn)展。 在“八五”、“九五”期間，國(guó)家辟出專款開(kāi)展全球氣候變化預(yù)先推測(cè)、 影響和對(duì)策研究， 在溫室氣體排放和溫室效應(yīng)機(jī)理、 海洋對(duì)全球氣候變化的影響、 氣候變化對(duì)社會(huì)形態(tài)經(jīng)濟(jì)與自然資源的影響等方面取得很猛進(jìn)展。 近年來(lái)，我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)能力有了很大提高， 初步形成了具有中國(guó)特色的環(huán)境監(jiān)測(cè)技能和管理系統(tǒng)，環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的進(jìn)展明顯。我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速度完成長(zhǎng)推動(dòng)了我國(guó)環(huán)保科技研究領(lǐng)域不斷拓展， 我國(guó)早期的環(huán)境科學(xué)偏重單純研究污染引起的環(huán)境問(wèn)題， 現(xiàn)在擴(kuò)展到全面研究生態(tài)系統(tǒng)、自然資源保護(hù) 和全球性環(huán)境問(wèn)題；特別是污染防

8、治，由工業(yè)“廢氣廢水廢渣”治理技能， 擴(kuò)展到綜合防治技能， 由點(diǎn)源的治理技能， 擴(kuò)展到區(qū)域性綜合防治技能，并研究研發(fā)了無(wú)廢少?gòu)U的清潔生產(chǎn)工藝、廢料資源化技能等。在大氣污染防治技能的研究研發(fā)方面， 近年來(lái)我國(guó)取得眾多成果， 與此同時(shí)，如表 1 所列，大氣污染的治理也取患了很猛進(jìn)展。表 1-1 近年我國(guó)大氣污染治理取得的一些進(jìn)展“九五”期間全國(guó)主要污染物排放總量節(jié)制計(jì)劃基本完成。 在國(guó)生產(chǎn)總值年均增長(zhǎng) 8.3%的情況下，在大氣污染防治方面， 2000 年全國(guó)二氧化硫、煙塵、工業(yè)粉塵等項(xiàng)主要污染物的排放總量比“八五”末期分別下降了10 15%。結(jié)合經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整，國(guó)度取締、關(guān)停了 8.4 萬(wàn)多家技能落

9、后、浪費(fèi)資源、劣質(zhì)、污染環(huán)境和不切合安全生產(chǎn)條件的污染緊又沒(méi)有治理前景的小煤礦、 小鋼鐵、小水泥、小玻璃、小煉油、小火電等“十五小”企業(yè)，對(duì)高硫煤實(shí)行限產(chǎn)，有用地削減了污染物排放總量。全國(guó) 23 萬(wàn)多家有污染的工業(yè)企業(yè)中， 90以上的企業(yè)使成為事實(shí)了主要污染物達(dá)標(biāo)排放。 46 個(gè)考核的環(huán)境保護(hù)重點(diǎn)城市中， 25 個(gè)城市使成為事實(shí)了大氣質(zhì)量按功效分區(qū)達(dá)標(biāo)，有 19 個(gè)城市（區(qū)）被授予國(guó)度環(huán)境保護(hù)模城市（區(qū)）。重點(diǎn)區(qū)域的污染治理也取患了階段性成果?！皟煽貐^(qū)”二氧化硫排放總量降.專業(yè) .整理 .下載可編輯低，酸雨規(guī)模和頻率得到節(jié)制，保持穩(wěn)定。首都市環(huán)境治理初見(jiàn)效驗(yàn)。重點(diǎn)區(qū)域的污染治理帶動(dòng)了全國(guó)污染防

10、治工作的全面展開(kāi)。1.2 大氣污染防治技能為節(jié)制和整治大氣污染， “九五”以來(lái)， 我國(guó)在石炭潔凈加工研發(fā)技能、 石炭潔凈高效燃燒技能、 石炭潔凈轉(zhuǎn)化技能、 污染排放節(jié)制技能等方面開(kāi)展了大量研究和研發(fā)， 取患了許多新的成果。 與此同時(shí)，我國(guó)大氣污染的防治也取得重要進(jìn)展。酸雨和二氧化硫節(jié)制區(qū)的污染防治工作已深入展開(kāi)?！皟煽貐^(qū)” 175 個(gè)地市和電力、石炭等行業(yè)體例了二氧化硫污染防治規(guī)劃。 關(guān)停小火電機(jī)組 198 臺(tái)（裝機(jī)容量 208 萬(wàn)千瓦）。8 個(gè)省、自治區(qū)、直轄市起頭限制燃煤含硫量。 目前，“兩控區(qū)”年削減二氧化硫排放量近 80 萬(wàn)噸，93 個(gè)城市二氧化硫的濃度達(dá)到國(guó)度環(huán)境質(zhì)量尺度。如果中國(guó)的

11、燃煤電站的煙氣排放要達(dá)到目前發(fā)達(dá)國(guó)度規(guī)定的水平， SO2 的排放量將從每一年 680 萬(wàn)噸下降至 170 萬(wàn)噸，NOx的排放量將從 100下降至 30，DO2也將減排 2500 萬(wàn)噸。中國(guó)節(jié)制和整治大氣污染任重而道遠(yuǎn)。設(shè)計(jì)尺度主要參考大氣污染物排放限值，工藝運(yùn)行設(shè)計(jì)達(dá)到國(guó)度 GB13271-91 鍋爐大氣污染物排放尺度。除塵脫硫設(shè)計(jì)原則 (1) 脫硫率 >80%。除塵效率 >97%;(2) 技能較為成熟 , 運(yùn)行費(fèi)用低 ; 投資省 ;(4) 能利用現(xiàn)有設(shè)施 ;(5) 建造工期短 , 方便 ; 系統(tǒng)簡(jiǎn)便 , 易于操作管理 ;(7) 主體設(shè)備的使用壽命 >8;(8) 煙氣脫硫以氧

12、化鎂為主要吸收劑 , 并充分利用鍋爐排渣水的脫硫容量, 達(dá)到以廢治廢 , 降低運(yùn)行成本的目的。能用于煙氣脫硫和除塵的設(shè)備很多，但要滿足運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定可靠、 不影響生產(chǎn)同時(shí)去除且壓力降較小等要求，以袋式除塵器和旋流板為宜。1.3設(shè)計(jì)目的通過(guò)課程設(shè)計(jì)進(jìn)一步消化和鞏固本課程所學(xué)的容，并使所學(xué)的知識(shí)系統(tǒng)化，培養(yǎng)運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)進(jìn)行凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的初步能力。 通過(guò)設(shè)計(jì)，了解工程設(shè)計(jì)的容、方法及步驟，培養(yǎng)學(xué)生確定大氣污染控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案、 進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算、繪制工程圖、使用技術(shù)資料、查閱有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)、編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的能力。通過(guò)查閱資料， 了解煙氣的危害與防治在研習(xí)設(shè)計(jì)資料的基礎(chǔ)上， 提出對(duì)煙氣采用何種控制方式；根據(jù)

13、煙氣量，密度，以及要達(dá)到的排煙濃度等因素，進(jìn)行除塵器的設(shè)計(jì)與選擇；合理地進(jìn)行風(fēng)機(jī)和電機(jī)的選擇。.專業(yè) .整理 .下載可編輯第二章 設(shè)計(jì)依據(jù)2.1 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)燃煤鍋爐燃燒過(guò)程排放的煙氣中含有大量的煙塵和二氧化硫， 如不采取有效的治理措施， 將會(huì)對(duì)周圍大氣環(huán)境及居民健康造成嚴(yán)重影響與危害。 因此，本設(shè)計(jì)結(jié)合燃煤鍋爐煙氣排放特點(diǎn)， 根據(jù)所提供的原始參數(shù)及資料， 擬設(shè)計(jì)一套燃煤采暖爐房煙氣除塵系統(tǒng)。要求設(shè)計(jì)的凈化系統(tǒng)效果好、操作方便、投資省，且出口煙氣濃度達(dá)到鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB13271-2001）中二類區(qū)標(biāo)準(zhǔn)，即：33煙塵排放濃度 200mg/Nm、SO2 排放濃度 900mg/Nm。2.

14、2 原始資料鍋爐型號(hào)： SZL4-13 型，共 3 臺(tái)（ 2.8MW×4）注：該鍋爐為拋煤機(jī)爐設(shè)計(jì)耗煤量： 600kg/ 臺(tái)排煙溫度： 180當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Γ?980hPa煙氣密度： 1.17kg/m 3；空氣含水： 0.01293kg/m 3 注：標(biāo)準(zhǔn)狀況下且假定煙氣的其余性質(zhì)和空氣一致煤的工業(yè)分析如下：C: 53% H: 5%S:2% O:6% N:1% War :8%V ar :15 %注：假定灰分有 60進(jìn)入到煙氣中，鍋爐煙氣出口處阻力為1000Pa該鍋爐排放污染物標(biāo)準(zhǔn)（ GB13271-2001）中二類區(qū)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，需要達(dá)到指標(biāo)：3煙塵濃度排放標(biāo)準(zhǔn)： 200mg/m。凈化場(chǎng)地布

15、置：鍋爐出氣口管徑為600mm，其中心線高程為2.39m，其長(zhǎng)度為 600mm，所有管道總長(zhǎng)為9.5m，室鍋爐距外墻 2.18m。.專業(yè) .整理 .下載可編輯第三章 除塵器3.1 概述工業(yè)除塵所涉及的多相混合物稱為氣相懸浮系或氣溶膠。 分散于其中的細(xì)小顆粒叫做塵?；蛭⒘?， 而塵粒的堆集狀態(tài)叫做粉體。 在工程設(shè)計(jì)中為了正確地設(shè)計(jì)和選擇除塵設(shè)備， 必須掌握粉塵的主要物理和化學(xué)性質(zhì)， 用于描述粉塵性質(zhì)的參數(shù)有：粒徑與分散度、密度與堆積密度、凝聚性、濕潤(rùn)性、荷電與導(dǎo)電性、自然堆積角、爆炸性。在日常工業(yè)上用于粉塵顆粒物分離的設(shè)備主要有：重力沉降式除塵器、 慣性除塵器、電除塵器、濕式除塵器、過(guò)濾式除塵器、

16、旋風(fēng)除塵器，簡(jiǎn)述如下：(1) 重力除塵器重力除塵器是使含塵氣體中的粉塵借助重力作用自然沉降來(lái)達(dá)到凈化氣體的裝置。 它的沉降速度太小， 僅為離心沉降速度的幾十分之一。實(shí)際應(yīng)用中，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，阻力小、但體積大、除塵效率低、設(shè)備維修周期長(zhǎng)。(2) 慣性除塵器這是一種利用粉塵在運(yùn)動(dòng)中慣性力大于氣體慣性力的作用，將粉塵從含塵氣體中分離出來(lái)的除塵設(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，一般應(yīng)用于一級(jí)除塵。(3) 電除塵器 電除塵器中的含塵氣體在通過(guò)高壓電場(chǎng)電離時(shí)，塵粒荷電并在電場(chǎng)力作用下， 塵粒沉積于電極上， 從而使塵粒與含塵氣體相分離的一種除塵設(shè)備。 它能有效地回收氣體中的粉塵， 以凈化氣體。

17、 各種電除塵器由于具有效率高、 阻力低、能適用于高溫和除去細(xì)微粉塵等優(yōu)點(diǎn)， 獲得了比其他除塵器更快的發(fā)展，但投資大。 關(guān)于減少電除塵器的耗電量， 運(yùn)用空調(diào)技術(shù)使高電阻含塵氣體也能獲得很好效果， 使除塵器操作處于最佳條件和提高除塵效率等問(wèn)題正在開(kāi)展研究。(4) 濕式除塵器 這種除塵器是使含塵氣體與水或其它液體相接觸，利用水滴和塵粒的慣性碰撞及其它作用而把塵粒從氣流中分離出來(lái)。 濕式除塵器以水為媒介物，因此它適用于非纖維性的、能受冷且與水不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的含塵氣體，不適用于除去黏性粉塵。濕式除塵器具有投資低，操作簡(jiǎn)單，占地面積小，能同時(shí)進(jìn)行有害氣體的凈化、 含塵氣體的冷卻和加濕等優(yōu)點(diǎn)。 特別適用于處

18、理高溫度高濕度和有爆炸性危險(xiǎn)氣體的凈化， 但由于采用了水為凈化物， 會(huì)帶來(lái)了二次污染。(5) 袋式除塵器主要依靠編織的或氈織的慮布作為過(guò)濾材料來(lái)達(dá)到分離含塵氣體中粉塵的目的，由于粉塵通過(guò)濾布時(shí)產(chǎn)生的篩分、慣性、黏附、擴(kuò)散和靜電.專業(yè) .整理 .3.1 所示。下載可編輯作用而被捕集分離。 袋式除塵器適應(yīng)性比較強(qiáng)， 不受粉塵比電阻的影響， 也不存在水的污染問(wèn)題。 在選取適當(dāng)?shù)闹鸀V劑條件下， 能同時(shí)脫除氣體中的固、 氣兩相污染物。但其存在過(guò)濾速度低、壓降大、占地面積大、換袋麻煩等缺點(diǎn)。(6) 旋風(fēng)除塵器 旋風(fēng)除塵器是利用旋轉(zhuǎn)的含塵氣體產(chǎn)生的慣性離心力，將粉塵從氣流中分離出來(lái)的一種干式氣一固分離裝置。

19、 這種除塵器主要優(yōu)點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，本身無(wú)運(yùn)動(dòng)部件， 不需要特殊的附屬設(shè)備， 占地面積??；操作、維護(hù)簡(jiǎn)便，壓力損失中等，動(dòng)力消耗不大，運(yùn)轉(zhuǎn)、維護(hù)費(fèi)用較低；操作彈性較大，性能穩(wěn)定，不受含塵氣體的濃度、溫度限制，對(duì)于粉塵的物理性質(zhì)無(wú)特殊要求。目前，旋風(fēng)除塵器廣泛應(yīng)用于化工、石油、冶金、建筑、礦山、機(jī)械。輕紡等工業(yè)部門。旋風(fēng)除塵器具有自身的優(yōu)點(diǎn)， 但相對(duì)于袋式除塵器、 濕式除塵器、電除塵器，旋風(fēng)除塵器對(duì)于捕集分離 5um以下的粉塵顆粒收集效率不高，其它性能指標(biāo)一定程度上都優(yōu)于上述除塵器。 根據(jù)當(dāng)前我國(guó)工業(yè)發(fā)展的情況， 材料供應(yīng)和動(dòng)力供應(yīng)情況：是不允許拋棄旋風(fēng)除塵器，而全部使用昂貴材料多、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用高、耗

20、電量高的文氏管除塵器、 袋式除塵器、 電力除塵器， 這就決定了干式旋風(fēng)除塵器在環(huán)境保護(hù)或工業(yè)除塵中存在很大的需求量。此外，隨著除塵器應(yīng)用場(chǎng)合特殊化 ( 如高溫高壓的工況條件下 ) 、結(jié)構(gòu)微型化 ( 如可吸入顆粒物的采樣、 汽車進(jìn)氣的預(yù)處理 ) 的發(fā)展，在奠定旋風(fēng)除塵器特殊地位的同時(shí)， 對(duì)其也提出了更高的性能要求。3.2 除塵器的工作原理及特點(diǎn)除塵器的工作原理根據(jù)圖 31所示，旋風(fēng)除塵器工作原理可以敘述如下：含塵氣體從進(jìn)氣口以較高的速度沿圓筒切線方向進(jìn)入， 氣流由直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)閳A周運(yùn)動(dòng)， 并向上、向下流動(dòng)，向上的氣流被頂蓋阻擋返回， 向下的氣流在簡(jiǎn)體部分和錐體部分作自上而下的螺旋運(yùn)動(dòng) ( 稱為外旋

21、流 ) 。含塵氣體在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生離心加速度， 由于塵粒產(chǎn)生的離心力比空氣黏性阻力大很多倍，使塵粒產(chǎn)生徑向遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)中心的運(yùn)動(dòng)，因此將塵粒甩向器壁， 塵粒一但與器壁接觸便與氣體相分離沿器壁經(jīng)錐體排入集灰箱。旋轉(zhuǎn)下降的外旋氣流在圓錐部分運(yùn)動(dòng)時(shí)隨圓錐形收縮而向除塵器中心靠攏，當(dāng)氣流到達(dá)錐體下端某一位置時(shí)， 便以同樣的旋轉(zhuǎn)方向在除塵器中部形成一股作自下而上的螺旋運(yùn)動(dòng)氣流 ( 稱為旋流 ) ，并經(jīng)排氣管外排出， 部分未捕集的粉塵顆粒也隨氣流而排入大氣中。旋風(fēng)除塵器的除塵機(jī)理和結(jié)構(gòu)一般旋風(fēng)除塵器的結(jié)構(gòu)如圖.專業(yè) .整理 .下載可編輯圖31一般旋風(fēng)除塵器結(jié)構(gòu)示意圖旋風(fēng)除塵器的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)旋風(fēng)除塵器也稱作旋風(fēng)分

22、離器，是利用器旋轉(zhuǎn)的寒磣氣體所產(chǎn)生的離心力，將粉塵從氣流中分離出來(lái)的一種干式氣固分離裝置。它主要由排灰管、圓錐體、圓柱體、進(jìn)氣管、排氣管以及頂蓋組成。旋風(fēng)除塵器具有以下特點(diǎn)：1. 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，器身無(wú)運(yùn)動(dòng)部件，不需要特殊的附屬設(shè)備， 占地面積小，制造，安裝投資較少。2. 操作維護(hù)簡(jiǎn)便，壓力損失中等，動(dòng)力消耗不大，運(yùn)轉(zhuǎn)，維護(hù)費(fèi)用較低。3. 操作彈性較大，性能穩(wěn)定，不受含塵氣體的濃度，溫度限制。對(duì)于粉塵的物理性質(zhì)無(wú)特殊的要求同時(shí)可根據(jù)化工生產(chǎn)的不同要求， 選用不同的材料制作或襯不同的耐磨，耐熱的材料，以提高使用壽命。旋風(fēng)除塵器一般用于捕集 5-15 微米以上的顆粒除塵效率可達(dá) 80以上，近年來(lái)經(jīng)改進(jìn)后

23、的特制旋風(fēng)除塵器，其除塵效率可達(dá) 5以上。旋風(fēng)除塵器的缺點(diǎn)是捕集微粒小于 5 微米的效率不高。CLT/A 型旋風(fēng)除塵器主要由旋風(fēng)筒體、集灰斗、蝸殼（或集風(fēng)帽）組成，有兩種出風(fēng)方式： X 型（水平出風(fēng)）一般用于負(fù)壓操作；Y 型（上部出風(fēng)）一般用于正或負(fù)壓操作。.專業(yè) .整理 .下載可編輯CLT/A 型旋風(fēng)除塵器為基本型旋風(fēng)除塵器，屬螺旋型旋風(fēng)除塵器。其頂蓋板做成下傾15°的螺旋切線形，含塵氣體進(jìn)入除塵器后，沿傾斜頂蓋的方向做下旋流動(dòng)，而不致形成上灰環(huán)， 可消除引入氣流向上流動(dòng)而形成的小旋渦氣流， 減少動(dòng)能消耗， 提高除塵效率。 它的另一個(gè)特點(diǎn)是筒體細(xì)長(zhǎng)和錐體較長(zhǎng)， 而且錐體錐角較小，能

24、提高除塵效率，但壓力損失也較高。所以，旋風(fēng)除塵器廣泛用于工業(yè)爐窯煙氣除塵和工廠通風(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等。3.3 影響旋風(fēng)除塵器性能的主要因素幾何尺寸因素1旋風(fēng)除塵器的直徑 Dn一般旋風(fēng)除塵器的直徑越小， 氣流旋轉(zhuǎn)半徑越小，粉塵顆粒所受離心力越大，旋風(fēng)除塵器的除塵效率也就越高。 但過(guò)小的筒體直徑， 由于旋風(fēng)除塵器器壁與排氣管太近，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，簡(jiǎn)體太小容易引起堵塞，尤其是對(duì)于黏性物料。因此，一般簡(jiǎn)體直徑不宜小于 50 75mm，工程上常用的旋風(fēng)除塵器的直徑般是在 200ram以上。如今，旋風(fēng)除塵器的直徑也日

25、趨大型化，已出現(xiàn)大于 1000mm的大型旋風(fēng)除塵器。2旋風(fēng)除塵器高度 H通常，較高除塵效率的旋風(fēng)除塵器，都有較大的長(zhǎng)度比例。它不但使進(jìn)入簡(jiǎn)體的塵粒停留時(shí)間增長(zhǎng)， 有利于顆粒分離， 且能使尚未到達(dá)排氣管中的顆粒， 有更多的機(jī)會(huì)從旋流中分離出來(lái)， 減少二次夾帶。 足夠長(zhǎng)的旋風(fēng)除塵器， 還可以避免旋轉(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， 尤其對(duì)于置旋風(fēng)除塵器來(lái)說(shuō)，更受到設(shè)備部空間的限制，因此，提出了旋風(fēng)除塵器自然長(zhǎng)度 f 這一概念，即從排氣管下端至旋風(fēng)除塵器自然旋轉(zhuǎn)頂端的距離。在設(shè)計(jì)中，旋風(fēng)除塵器的高度 H，應(yīng)保證有足夠的自然長(zhǎng)度， 但大于自然長(zhǎng)度的過(guò)長(zhǎng)旋風(fēng)除塵器顯然是

26、不經(jīng)濟(jì)的。3旋風(fēng)除塵器進(jìn)口(1) 進(jìn)口形式.專業(yè) .整理 .下載可編輯旋風(fēng)除塵器的進(jìn)口形式主要有軸向進(jìn)口和切向進(jìn)口兩種。切向進(jìn)口為最普通的一種進(jìn)口形式， 制造簡(jiǎn)單，用得比較多， 采用這種進(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氣流的相互干擾。漸開(kāi)線進(jìn)口可以減少進(jìn)口氣流對(duì)簡(jiǎn)體氣流的撞擊和干擾，與其它進(jìn)口形式相比蝸殼形進(jìn)口處理氣流量大，壓力損失小，是比較理想的一種進(jìn)口形式。軸向進(jìn)口是最好的進(jìn)口型式， 它可以最大限度地避免進(jìn)入氣體與旋轉(zhuǎn)氣流之間的干擾，但因氣體均勻分布于進(jìn)口截面，使靠近中心處的顆粒分離效果很差。進(jìn)口的位置有兩種方式：一種與旋風(fēng)除塵器的頂蓋相平，這有利于消除上旋流；

27、另一種與頂蓋有一段距離， 這可使細(xì)粉塵聚集在頂蓋下面的上旋流中，這就增加了氣流短路的機(jī)會(huì)。4排氣管排氣管有兩種形式如圖2 6、圖 27。在相同的排氣管直徑 de下，下端采用收縮形式， 既不影響除塵效率， 又可降低阻力損失。所以，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)成這種形式的排氣管。一定圍，排氣管直徑越小，則旋風(fēng)除塵器的除塵效率越高，壓力損失也越大，反之，除塵器的效率越低，壓力損失也越小。5灰斗灰斗是旋風(fēng)除塵器設(shè)計(jì)中最容易被忽略的部分。一般都把它僅看作是排除粉塵的裝置。在實(shí)際應(yīng)用中， 除塵器錐底處氣流非常接近高湍流， 而粉塵也正是由此排出，因此，二次揚(yáng)塵的機(jī)會(huì)也就更多。此外，旋流核心

28、為負(fù)壓，如果設(shè)計(jì)不.專業(yè) .整理 .下載可編輯當(dāng)，造成灰斗漏氣，就會(huì)使粉塵二次飛揚(yáng)加劇，嚴(yán)重影響除塵器效率。操作條件因素1進(jìn)口氣速 v，在一定圍，進(jìn)口氣速越高，除塵效率越高。但氣速過(guò)高，粉塵微粒與器壁的摩擦加劇，粗顆粒粉碎，使細(xì)粉塵含量增加。此外，過(guò)高的氣速，對(duì)具有凝聚性質(zhì)的粉塵也會(huì)起分散作用，這些對(duì)顆粒分離是不利的。氣體通過(guò)旋風(fēng)除塵器的壓力損失和氣體的進(jìn)口速度的平方成正比， 所以，進(jìn)口氣速過(guò)大雖然除塵效率稍有提高， 但壓力損失卻急劇上升。 其次，進(jìn)曰氣速過(guò)大，也會(huì)加速旋風(fēng)除塵器本身的磨損，降低旋風(fēng)除塵器的使用壽命。2氣體的密度 P、黏度 u、壓力 P、溫度 T氣體的密度對(duì)除塵效率的影響可以在

29、臨界粒徑計(jì)算公式中得以體現(xiàn)， 即氣體密度越大，臨界粒徑越大，故除塵效率下降。但是，氣體的密度和固體密度相比，特別使在低壓下幾乎可以忽略，所以，其對(duì)分離效率得影響較之固體密度來(lái)說(shuō)，可以忽略不計(jì)。通常溫度越高，旋風(fēng)除塵器壓力損失越?。?氣體密度增加，壓力損失也增加。黏度的影響在計(jì)算壓力損失時(shí)常忽略不計(jì)， 但從臨界粒徑得計(jì)算公式中知道， 臨界粒徑與黏度得平方根成正比， 所以分離效率隨著氣體得黏度得增加而降低。 由于溫度升高， 氣體黏度增加， 當(dāng)進(jìn)口氣速等條件保持不變時(shí)， 溫度升高除塵效率略有下降。3氣體含塵濃度旋風(fēng)除塵器的除塵效率，隨著粉塵濃度的增加而提高。這是因?yàn)楹瑝m濃度大時(shí)，粉塵的凝聚性能提高，

30、使較小的塵粒凝聚在一起而被捕集。另外，在含塵濃度增大時(shí)，大顆粒對(duì)小顆粒的撞擊也使小顆粒有可能被捕集。但值得注意的是，含塵濃度增加后除塵效率雖有提高，可是排出氣流的含塵絕對(duì)量也會(huì)大大增加。粉塵濃度對(duì)旋風(fēng)除塵器的壓力損失有影響。實(shí)踐證明旋風(fēng)除塵器處理含塵氣體的3壓力損失要比處理清潔空氣時(shí)小，當(dāng)進(jìn)口濃度為l 2gm( 標(biāo)) 時(shí)，壓力損失可3以降低到近清潔氣體的 60；濃度增大到 2 50gm( 標(biāo)) 時(shí)，壓力損失又迅速下降。.專業(yè) .整理 .下載可編輯固體粉塵的物理性質(zhì)因素1固體顆粒直徑 d對(duì)旋風(fēng)除塵器性能影響較大粒徑的顆粒在旋風(fēng)除塵器中會(huì)產(chǎn)生較大的離心力，有利于分離，所以，在粉塵篩分組成中，大顆粒

31、所占有的百分?jǐn)?shù)越大，總分離效率越高。2顆粒密度對(duì)旋風(fēng)除塵器性能的影響粉塵單顆粒密度成對(duì)分離效率有著重要影響。臨界粒徑計(jì)算式中 dc50或dc100和顆粒密度的平方根成反比，密度越大， dc50或 dc100 越小，顆粒分離效率越高。影響旋風(fēng)除塵器性能的因素，除上述外，分離器壁粗糙度也會(huì)影響旋風(fēng)除塵器的性能。 濃縮在壁面附近的粉塵顆粒， 可因粗糙的表面引起局部渦流， 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。 旋風(fēng)除塵器軸心處具有很高的負(fù)壓， 所以此處的泄漏程度對(duì)除塵效率有著一定的影響。 在旋風(fēng)除塵器設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮排灰口的密封。另外，氣體的濕度過(guò)大將會(huì)引起粉塵黏壁，甚至堵塞

32、，以致大大的降低旋風(fēng)除塵器的性能。3.4 常用除塵器的性能.專業(yè) .整理 .下載可編輯第四章 設(shè)計(jì)方案4.1 煙氣量和煙塵濃度的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論空氣量Qa4.78(1.867CY5.56H Y0.7SY0.7OY )(m3 / kg)=4.78*(1.867*0.53 +5.56*0.05+0.7*0.0230.7*0.06)(m /kg)=5.90(m3/kg)式中 C Y 、 H Y 、 SY 、 O Y 分別為煤中各元素所含的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論煙氣量Qs1.867(C Y0.375SY )11.2H Y1.24W Y0.016Qa0.79Qa0.8N Y (m3 / kg )=6

33、.426 (m 3/kg)式中 Qa 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論空氣量，3/kg ；( 設(shè)計(jì)空氣含濕量12.93g/m3)mN Y N 元素在煤中所占質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%；W Y 煤中水分所占質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%；標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下實(shí)際煙氣量QsQs1.016(1)Qa (m3 / kg)=6.426+1.016*(1.41)*5.9=8.824 (m 3/kg)式中空氣過(guò)量系數(shù)；3Qs 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下實(shí)際煙氣量，m/kg ；3Qs 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論煙氣量，m/kg ；.專業(yè) .整理 .下載可編輯3Qa 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論空氣量，m/kg ；3標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣流量Q 以 m/h 計(jì)，因此， Q =4Qs設(shè)計(jì)耗煤量=8.824*600*43標(biāo)

34、準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣含塵濃度Cdsh Aar(kg / m3 )Qs16% * 16%8.824=0.002901(kg/ m 3)式中 d sh 排煙中飛灰占煤中不可燃成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；Aar 煤中不可燃成分的含量；3Qs 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下實(shí)際煙氣量，m/kg ；4.2 除塵器的選擇除塵器應(yīng)達(dá)到的除塵效率1 CsC1302901=98.89%式中 C 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣含塵濃度，3mg/m；C3s 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下鍋爐煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定值，mg/m.專業(yè) .整理 .下載可編輯除塵器的選擇根據(jù)煙塵的粒徑分布或種類、 工況下的煙氣量、 煙氣溫度及要求達(dá)到的除塵效率確定除塵器的種類、型號(hào)及規(guī)格。確定除塵器的運(yùn)行參數(shù)，如氣流

35、速度、壓力損失、捕集粉塵量等。工況下煙氣流量 Q'= QT 'T= 21177.6 * (273180)273=33589.21 (m 3/h)3式中 Q標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣流量，m/h ；T工況下煙氣溫度，K；T標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下溫度， 273K；則煙氣流速為：Q '= 33589 .21 =9.33(m3/s)36003600根據(jù)工況下煙氣流量、煙氣流速及要求達(dá)到的除塵效率確定除塵器，“XD- 型多管旋風(fēng)除塵器”中選取 XD-4 型多管旋風(fēng)除塵器 ( 見(jiàn)圖 3-1) 。產(chǎn)品性能規(guī)格見(jiàn)表 4-1 ，設(shè)備外形結(jié)構(gòu)尺寸見(jiàn)表 4-2 。圖 4-1 XD- -4 型多管旋風(fēng)除塵器外形安裝尺

36、寸（上出風(fēng)）表 3-1 XD- -4 型多管旋風(fēng)除塵器性能規(guī)格型號(hào)配用鍋處理煙除塵效本體阻分割粒質(zhì)量 /kg-13-1率 /%力/Pa徑/ m爐/t ·h氣量 /m ·hXD- -4412000>95<9003.051900.專業(yè) .整理 .下載可編輯表 4-2 XD-4 型多管旋風(fēng)除塵器外形尺寸結(jié)構(gòu)（圖 2-1 ）型ABH0CEFKLM號(hào)XD-19139321011611012382843178650 -486006進(jìn)風(fēng)口側(cè)出風(fēng)口上出風(fēng)口d型口尺法蘭號(hào)口尺寸法蘭孔距法蘭孔距徑寸孔距XD-32014*3*126010*3*1664 -4*181013325*10

37、9014407004*16 孔204.3 確定除塵器，風(fēng)機(jī)和煙囪的位置及管道的位置各裝置及管道的布置原則根據(jù)鍋爐運(yùn)行情況和鍋爐房現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況確定各裝置的位置。 一旦確定了各裝置的位置， 管道的布置也就基本可以確定了。 對(duì)各裝置及管道的布置應(yīng)力求簡(jiǎn)單，緊湊，管路短，占地面積小，并使安裝、操作和檢修方便。管徑的確定d4Q ( m)V3式中 Q- 工況下管煙氣流量， m/s ；V- 煙氣流速， m/s， ( 可查有關(guān)手冊(cè)確定， 對(duì)于鍋爐煙塵 V10 15m / s ) ；取 V=12m/s4 * 33589.21/ 3600則 d3.14 * 12=0.995m圓整 d=1m查手冊(cè)得知壁厚為0.7

38、5mm則徑 d1=1000-2*0.75=998.5mm.專業(yè) .整理 .下載可編輯d4Q ( m)由公式v可算出實(shí)際煙氣流速v= 4* 33589 .21/ 3600 =12.01m/s3.14 * 0.995 * 0.9954.4. 系統(tǒng)阻力的計(jì)算摩擦壓力損失對(duì)于圓管pLLv 2( Pa)d2式中L 管道長(zhǎng)度， m ；d 管道直徑， m ；煙氣密度， kg/m3 ；v 管中氣流平均速率， m/s ；摩擦阻力系數(shù)，是氣體雷諾數(shù)Re 和管道相對(duì)粗糙度 K / d 的函數(shù)?？梢圆槭謨?cè)得到 ( 實(shí)際中對(duì)金屬管道值可取 0.02 ，對(duì)磚砌或混凝土管道值可取0.04) ；=0.76kg/m 3pL0.

39、02 * 9.5* 0.76* 1221.174 *273=20.79(pa)1.02273160局部壓力損失p v 2 ( Pa) 2v 2 ( Pa) 2式中異形管件的局部阻力系數(shù)，可在有關(guān)手冊(cè)中查到，或通過(guò)實(shí)驗(yàn).專業(yè) .整理 .下載可編輯獲得 ；v 與相對(duì)應(yīng)的斷面平均氣流速率，m/s ；3煙氣密度， kg/m ;圖中一為漸縮管。 45時(shí)， =0.1取 =45， v =13.m/s0.76* 122p0.1*=5.472(pa)2l 1圖中二為 30°Z形彎頭查 '=0.157= Re'由手冊(cè)查得 Re=1.020.76* 12p0.157 *=8.59(pa)圖

40、中三為漸擴(kuò)管查手冊(cè)得 =0.19p0.19*0.76 * 122=10.40(pa)2l 3(10.4985) / tan15 °=0.93(m)=2.專業(yè) .整理 .下載可編輯圖除塵器出口至風(fēng)機(jī)入口段管段示意圖圖中 a 為漸擴(kuò)管。 45時(shí)， =0.1取 =30， v =13.9m/sp 0.1* 0.76 * 12 2 =5.472(pa)2L=0.98m)圖 5-2 中 b、c 均為 90°彎頭查表得 =0.23p 0.23 * 0.76 * 12 2 =12.58(pa)2兩個(gè)彎頭p '=2p =2*20.1=40.2pa)圖 T 形三通管示意圖對(duì)于如圖所示 T 形三通管=0.78.專業(yè) .整理 .下載可編輯