旋風(fēng)除塵器設(shè)計(jì)

CompanyDocumentnumber：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998CompanyDocumentnumber：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998旋風(fēng)除塵器設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)項(xiàng)目：旋風(fēng)除塵器的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)者姓名：班級(jí)：座號(hào)：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573℃，粉塵密度克∕立方米，煙塵密度2000千克∕立方米，573K時(shí)空氣粘度u=*10-5pa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克∕立方米，壓力損失ΔP不大于2000Pa,v=23m/s。煙塵粒度分布粒徑范圍（）平均粒徑（）質(zhì)量百分?jǐn)?shù)分布(﹪)<5355-10710-30202230-60453560-807018>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高壓電場(chǎng)進(jìn)行電離的過程中，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?；蚴沽皆龃蟮难b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題。濕式除塵過程也不利于副產(chǎn)品的回收。（5）過濾式除塵器是使含塵氣流通過過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；比電阻過大或過小的粉塵，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/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%。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=m3，煙塵真密度=2000g/m3，573K時(shí)空氣粘度=﹒s,經(jīng)除塵裝置后粉塵排放濃度=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)。假設(shè)進(jìn)口氣速v=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-==%（2）573K時(shí)的煙氣密度：==m3（3）根據(jù)假設(shè)進(jìn)口氣速v=23m/s，計(jì)算壓力損失：===﹤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:②入口寬度:=246mm③入口高度:=492mm④筒體直徑:819mm參考型號(hào)XLP/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/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）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<5355-10710-30202230-60453560-807018>809013（7）總除塵效率：除塵效率校核因?yàn)榭偝龎m效率%>%（本設(shè)計(jì)要求的除塵效率），所以，所設(shè)計(jì)的XLP/型旋風(fēng)除塵器符合設(shè)計(jì)要求。五、附圖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