内容发布更新时间 : 2024/11/16 8:30:06星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
高效旋风除尘器的各个部件都有一定的比例尺寸，这些比例是基于广泛调查研究的结果。某个比例关系的变动，能影响旋风除尘器的效率和压力损失。在相同的切向速度下筒体直径D愈小，粒子受到的惯性离心力愈大，除尘效率愈高，但若筒体直径过小，粒子容易逃逸，使效率下降。另外，锥体适当加长，对提高除尘效率有利。除尘器分割直径的推导过程表明，排出管直径愈少分割直径愈小，即除尘效率愈高。但排出管直径太小会导致压力降的增加，一般取排出管直径
de=（0.4-0.65）D。
（3）烟尘的物理性质
下列各种物理性质都影响旋风除尘器的效率：气体的密度和粘度、尘粒的大小和相对密度、烟气含尘浓度等。 压力损失与含尘量之间的关系可表示为：
△Pc△Pd=
0.013(2.29ρ1?1)1/2（4）操作变量
提高烟气入口流速，旋风除尘器分割直径变小，使除尘器性能改善。若入口流速过大，已沉积的粒子有可能再次被吹起，重新卷入气流中，导致除尘效率的下降。通常依旋风除尘器的直径而选用的实际入口速度在10-25m/s范围内。
4.旋风除尘器的选型
4.1旋风除尘器选型原则
选型原则有以下几个方面：
1、旋风除尘器净化气体量应与实际需要处理的含尘气体量一致。选择除尘器直径时应尽量小些，如果要求通过的风量较大，可采用若干个小直径的旋风除尘器并联为宜；如气量与多管旋风除尘器相符，以选多管除尘器为宜。
2、旋风除尘器入口风速要保持18~23m/s，低于18m/s时，其除尘效率降低；高于23m/s时，除尘效率提高不明显，但压力损失增加，耗电量增高很多。
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3、选择除尘器时，要根据工况考虑阻力损失及结构形式，尽可能使之动力消耗减少且便于制造维护。
4、当含尘气体温度很高时，要注意保温，避免水分在除尘器内凝结。假如粉尘不吸收水分、露点为30~50℃时，除尘器得到温度最少应高出30℃左右；假如粉尘吸水性较强（如水泥、石膏和含碱粉尘等）、露点为20~50℃时，除尘器的温度应高出露点温度40~50℃.
5、旋风除尘器结构的密闭要好，确保不漏风。尤其是负压操作，更应注意卸料锁风装置的可能性。
6、易燃易爆粉尘（如煤粉）应设有防爆装置。防爆装置的通常做法是在入口管道上加一个安全防爆阀门。
7、当粉尘浓度减小时，最大允许含尘质量浓度与旋风筒直径有关，即直径越大其允许含尘质量浓度也越大。具体的关系如表2—2所列
表2—2直径与允许含尘质量浓度关系 旋风除尘器直径/mm 允许含尘质量浓度（g/m） 3800 400 600 300 400 200 200 150 100 60 60 40 40 20
4.2旋风除尘器的设计选型
1、根据含尘浓度、粒度分布、密度等烟气特征，以及除尘要求、允许的压力损失和制造条件等因素全面分析，合理的选择旋风除尘器的类型。
2、根据使用时允许的压力降确定进口气速V1，如果制造厂已提供各种操作温度下进口气速与压力降的关系，则根据工艺条件允许的压力降就可选定气速V1；若没有气速与压力降的数据，则根据允许的压力降就计算进口气速。若没有提供允许的压力降数据，一般取进口气速为12-25m/s。
3、确定旋风除尘器的进口界面A、入口宽度b和高度h。根据处理烟气量，由下式决定进口截面积A： A=bh=qv/v1 式中：qv——旋风除尘器处理烟气量，m3/s
4、确定各部分几何尺寸：由进口截面A、入口宽度b和高度h定出各部分的几何尺寸。
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5.旋风除尘器的设计
原始资料：有一台锅炉，处理烟气量Q＝4000m/h，排烟温度T=100℃，入口浓度为C0=650mg/m，要求出口浓度C=100mg/m。已知粉尘密度ρp＝3331200kg/m3，，粒度分布见表，请按要求设计一台旋风除尘器。 粒径范围μm 平均径dp 质量频率ΔD％ 1~5 3 6 5~10 7.5 12 0.542 10~30 20 22 0.876 30~60 45 29 0.991 60~80 70 18 0.999 ＞80 90 13 1 筛分理论分级效率 0.268 5.1旋风除尘器各部分尺寸的确定
5.1.1形式的选择
根据国家规定的粉尘排放标准、粉尘的性质、允许的阻力和制造条件、经济性合理选择旋风除尘器的形式，选通用型旋风除尘器。
5.1.2 确定进口风速
根据推荐取Vj=20m/s
5.1.3 确定旋风除尘器的尺寸
（1）进气口面积Aj的确定
进气口截面一般为长方形，尺寸为a和b，根据处理气量Q和进气速度vj可得
Aj?ab?Q
3600vj=4000÷（3600×20）
=0.056m2
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取a=2.5b，则a=0.37m，b=0.15m
（3600×ab）=4000÷（3600×0.15×0.37）=20.02m/s 则实际风速Vj1=Q÷（2）筒体尺寸的确定
一般旋风除尘器的直径越小，气流的旋转半径越小，粉尘颗粒所受的离心力越大，除尘效率越高。但是过小的筒体直径，和排气管太近，可能造成大直径颗粒反弹至中心被气流带走，使除尘效率降低，另外还可能引起筒体内堵塞。因此，一般筒体直径不宜小于50~75mm。
因为旋风除尘器以筒体直径D为其规格的标准，因此，一般取整数。 取a=0.5D，则D=740mm，现取D=800mm 筒体高度L=筒体直径D=800mm （3）排气管直径和高度的确定
取排气管直径d=0.5D=H，则d=H=400mm
（4）椎体高度的确定
取H=2D，则H=1600mm （5）排尘口直径的确定 取Dd=D/3，则Dd=270mm
5.2旋风除尘器的效率检验
已知处理烟气温度T＝100℃，查表或用公式可得常压下烟气密度ρg＝0.95kg/m3，动力黏度μ＝2.2×10-5 Pa·s。 (1) 由几何尺寸，计算自然返回长 L=2.3D（d2/ab）3，则L=2.62m （2）由筛分理论，计算粉尘分割径为
118?2.2?10?5?4000dc?18?Q/2??pLVc??7.46?m 22??3600?1200?2.62?20.0225.2.1计算分级效率 由公式?i?2（dpi/dc）1?（dpi/dc）2和设计任务书上的表格可得
2（3/7.46）?1??0.138 21?（3/7.46）
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2（7.5/7.46）?2??0.502 21?（7.5/7.46）2（20/7.46）?3??0.878 21?（20/7.46）2（45/7.46）?4??0.973 21?（45/7.46）2（70/7.46）?5??0.989 21?（70/7.46）2（90/7.46）?6??0.993 21?（90/7.46）5.2.2计算总效率
本次设计所需的除尘效率为??nC0?C650?100??0.8462?84.62% C0650?T???D?i?0.06?0.138?0.12?0.502?0.22?0.878i?1
?0.29?0.973?0.18?0.989?0.13?0.993?0.851?85.1%因ηT ＞84.62%，故满足设计要求。
5.2.3压力损失估算
?p?k?gVc220.95?20.022?(6~9)?1142~1713Pa
2压力损失取上限，旋风除尘器阻力近似为1800Pa。
7.结束语
这次课程设计，我们的设计任务是设计旋风除尘器。在设计计算中，参考了一些国内外的资料，但由于工程经验的不足，专业知识的限制，设计工作量较大，对于主要的设计参数，基本上依据设计手册
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