引言
随着人类社会的发展与进步，人们对生活质量和自身的健康越来越重视，对空气质量也越来越关注。然而人们在生产和生活中，不断的向大气中排放各种各样的污染物质，使大气遭到了严重的污染，有些地域环境质量不断恶化，甚至影响人类生存。在大气污染物中粉尘的污染占重要部分，可吸入颗粒物过多的进入人体，会威胁人们的健康。所以防治粉尘污染、保护大气环境是刻不容缓的重要任务[1]。
除尘器是大气污染控制应用最多的设备，其设计制造是否优良，应用维护是否得当直接影响投资费用、除尘效果、运行作业率。所以掌握除尘器工作机理，精心设计、制造和维护管理除尘器，对搞好环保工作具有重要作用[2]。
工业中目前常用的除尘器可分为：机械式除尘器、电除尘器、袋式除尘器、湿式除尘器等。
机械式除尘器包括重力沉降室、惯性除尘器、旋风除尘器等。重力沉降室是通过重力作用使尘粒从气流中沉降分离的除尘装置，主要用于高效除尘的预除尘装置，除去大于40μm以上的粒子。惯性除尘器是借助尘粒本身的惯性力作用使其与气流分离，主要用于净化密度和粒径较大的金属或矿物性粉尘。旋风除尘器是利用旋转气流产生的离心力使尘粒从气流中分离的装置，多用作小型燃煤锅炉消烟除尘和多级除尘、预除尘的设备[12]。
本次设计为旋风除尘器设计，设计的目的在于设计出符合要求的能够净化指定环境空气的除尘设备，为环保工作贡献一份力量。设计时力求层次分明、图文结合、内容详细。此设计主要由筒体、锥体、进气管、排气管、排灰口的设计计算以及风机的选择计算等组成，在获得符合条件的性能的同时力求达到加工工艺简单、经济美观、维护方便等特点。
第一章旋风除尘器的除尘机理及性能
旋风除尘器的基本工作原理
1.1.1 旋风除尘器的结构
旋风除尘器的结构如图2-1所示，当含尘气体由进气管进入旋风除尘器时，气流将由直线运动转变为圆周运动，旋转气流的绝大部分延器壁呈螺旋形向下，朝椎体流动。通常称为外旋气流，含尘气体在旋转过程中产生离心力，将重度大于气体的尘粒甩向器壁。尘粒一旦与器壁接触，便失去惯性力而靠入口速度的动量和向下的重力延壁面下落，进入排灰管。旋转下降的外旋气流在到达椎体时，因椎体形状的收缩而向除尘器中心靠拢。根据“旋转矩”不变原理，其切向速度不断增加。当气流到达椎体下端某一位置时，即以同样的旋转方向从旋风除尘器中部，由下反转而上，继续做螺旋运动，即内旋气流。最后净化气体经排气管排除旋风除尘器外，一部分未被捕集的尘粒也由此遗失。
1—排气管2—顶盖3—排灰管
4—圆锥体5—圆筒体6—进气管
图1—1 旋风除尘器
1.1.2用途及压力分布
用途：
旋风除尘器适用于各种机械加工，冶金建材，矿山采掘的粉尘粗、中级净化。一般用于捕集5-15微米以上的颗粒．除尘效率可达80％以上。机械五金、铸造炉窖、家具木业、机械电子、化工涂料、冶金建材、矿山采掘等粉尘旋风分离、中央集尘净化和原材料回收设备。
旋风除尘器内的压力分布
一般旋风除尘器内的压力分布如图2—2所示。依据对旋风除尘器的工作原理、结构形式、尺寸以及气体的温度、湿度和压力等分析和试验测试，其压力损失的主要影响因素可归纳如下：
（1）结构形式的影响
旋风除尘器的构造形式相同或几何图形相似，则旋风除尘器的阻力系数ζ相同。若进口的流速相同，压力损失基本不变。
（2）进口风量的影响
压力损失与进口速度的平方成正比，因而进口风量较大时，压力损失随之增大。
（3）除尘器尺寸的影响
除尘器的尺寸对压力损失影响较大，表现为进口面积增大，排气管直径减小，而压力损失随之增大，随圆筒与椎体部分长度的增加而减小。
（4）气体密度变化的影响
压力损失随气体密度增大而增大。由于气体密度变化与T、P有关，换句话说，压力损失随气体温度或压力的增大而增大。
（5）含尘气体浓度的大小的影响
试验表明，含尘气体浓度增高时，压力损失随之下降，这是由于旋转气流与尘粒之间的摩擦作用使旋转速度降低所致。
（6）除尘器内部障碍物的影响
旋风除尘器内部的叶片、突起、和支撑物等障碍物能使气流旋转速度降低。但是，除尘器内部粗糙却使压力损失很大。
旋风除尘器的性能及其影响因素
1.2.1旋风除尘器的技术性能
（1）处理气体流量Q
处理气体流量Q是通过除尘设备的含尘气体流量，除尘器流量为给定值，一般以体积流量表示。高温气体和不是一个大气压情况时必须把流量换算到标准状态，其体积m3/h或m3/min表示。
（2）压力损失
旋风除尘器的压力损失△p是指含尘气体通过除尘器的阻力，是进出口静压之差，是除尘器的重要性能之一。其值当然越小越好，因风机的功率几乎与它成正比。除尘器的压力损失和管道、风罩等压力损失以及除尘器的气体流量为选择风机的依据。
压力损失包含以下几个方面：
①进气管内摩擦损失；
②气体进入旋风除尘器内，因膨胀或压缩而造成的能量损失；
③与容器壁摩擦所造成能量损失；
④气体因旋转而产生的能量消耗；
⑤排气管内摩擦损失，以及由旋转气体转为直线气体造成的能量损失； ⑥排气管内气体旋转时的动能转换为静压能所造成的损失等。
（3）除尘效率
一般指额定负压的总效率和分级效率，但由于工业设备常常是在负荷下运行，有些场合把70%负荷下的除尘总效率和分级效率作为判别除尘性能的一项指标。从额定负荷下的总效率与70%负荷下总效率对比中，可以看出除尘器负荷适应性。
分级效率是说明除尘器分离能力的一个比较确切的指标。对同一灰尘粒径的分级效率越高，除尘效果越好。在工业测试中，一般把3μm 、5μm 和10μm 灰尘的分级效率作为衡量旋风除尘器分离能力的一个依据。
旋风除尘器的分割粒径50c d 和100c d 在某程度上也说明除尘器除尘效率高低。
（4）耗钢量
旋风除尘器的耗钢量是每小时处理1000m 3气体除尘器本身所需要的钢材数量。在除尘效率接近或相等时，耗钢量越小越好。处理气量为3000~12000m 3/h 的旋风除尘器耗钢量一般为35~50kg/(1000m 3)；小于3000m 3/h 气体流量的阻力除尘器的耗钢量，一般都在100kg/(1000m 3/h)以上；处理气体流量大于等于20000m 3/h 时，所配旋风除尘器分两种情况，，一是多筒式旋风结构，包括进出口组合接管、灰斗和支架的耗钢量都很高为90~160kg/(1000m 3/h)。而双极旋风除尘器，由于没有灰斗和支架，耗钢量一般都很低，约40~60kg/(1000m 3/h)。
（5）使用寿命
使用寿命与旋风除尘器本身结构特点、耐磨损措施以及操作条件有关。延长使用寿命的积极措施是：合理组织除尘器内部气流并在内部设抗磨内衬。
1.2.2 影响旋风除尘器性能的主要因素
（1）旋风除尘器几何尺寸的影响
在旋风除尘器的几何尺寸中，以旋风除尘器的直径、气体进口以及排气管形状与大小为最主要的影响因素。
①一般，旋风除尘器的直径越小，粉尘所受的离心力越大，旋风除尘器的除尘效率也就越高。但过小的筒体直径会造成较大直径颗粒有可能反弹至中心气流而被带走，使除尘效率降低。另外，筒体太小对于粘性物料。因容易引起堵塞。因此，一般筒体直径不宜小于50~75mm ；大型化以后己出现筒径大于20O0mm 的大型旋风除尘器。
②较高除尘效率的旋风除尘器都有合适的长度比例。它不但使进入筒体的尘粒停留时间增长，有利于分离，且能使尚未到达排气管的颗粒，有更多的机会从
旋流核心中分离出来，减少二次夹带，以提高除尘效率。足够长的旋风除尘器，还可避免旋转气流对灰斗顶部的磨损。但是过长的旋风除尘器，会占据较大的空间，即从排气管下端至旋风除尘器自然旋转顶端的距离。可用下式计算:
13
22.3e D l d ab ??= ??? 式中 l —旋风除尘器筒体长度，m;
D —旋风除尘器筒体直径，m;
b —除尘器入口宽度，m;
e d —除尘器出口直径，m 。
一般，常取旋风除尘器的圆筒段高度H=~D 。旋风除尘器的圆锥体可以在较短的轴向距离内将外旋流转变为内旋流，因而节约了空间和材料。除尘器圆锥体的作用是将已分离出来的粉尘微粒集中于旋风除尘器中心，以便将其排入灰斗中。当锥体高度一定，而锥体角度较大时，由于气流旋流半径很快变小，很容易造成核心气流与器壁撞击，使沿锥壁旋转而下的尘粒被内旋流所带走，影响除尘效率。所以，半锥角a 不宜过大。设计时常取a 为13°~15°。
③旋风除尘器的进口有两种主要的进口形式：轴向进口和切向进口。切向进口为最普通的一种进口形式，制造简单，用的比较多。这种形式进口的旋风除尘器外形尺寸紧凑。在切向进口中螺旋面进口为气流通过螺旋而进口，这种进口有利于气流向下做倾斜的螺旋运动同时也可以避免相邻两螺旋圈的气流互相干扰。
渐开线（蜗壳形）进口进入筒体的气流宽度逐渐变窄，可以减少气流对筒体内气流的撞击和干扰，是颗粒向壁移动的距离减小，而且加大了进口气体和排气管的距离，减少气流的短路机会，因而提高除尘效率。这种进口处理气量大，压力损失小，是比较理想的一种进口形式。
轴向进口是最理想的一种进口形式，它可以最大限度的避免进口气体与旋转气流之间的干扰，以提高除尘效率。但因气体均匀分布的关键是叶片形状和数量，否则靠近中心处分离效果很差。轴向进口常用于多管式旋风除尘器和平置式旋风除尘器。
进口管可以制成矩形和圆形两种形式。由于圆形进口管与旋风除尘器器壁只有一点相切，而矩形进口管整个高度均与向壁相切，故一般多采用后者。矩形宽度和高度的比例要适当，因为宽度越小，除尘效率越高，但过长而窄的进口也是不利的，一般矩形进口管高与宽之比为2~4。
④排气管常风的排气管有两种形式：一种是下端收缩式；另一种是直筒式。在设计分离较细粉尘的旋风除尘器时，可考虑设计为排气管下端收缩式。排气管
直径越小，则旋风除尘器的效率越高，压力损失也越大；反之，除尘器效率越低，压力损失也越小。
在旋风除尘器设计时，需控制排气管与筒径之比在一定范围内。由于气体在排气管内剧烈的旋转，将排气管末端制成蜗壳形式可以减少能量损失，这在设计中已被采用。
⑤灰斗是旋风除尘器设计中不可忽视的部分，因为在除尘器的锥度处气流处于湍流状态，而粉尘也由此排除容易出现二次夹带的机会，如果设计不当，造成灰斗漏气，就会使粉尘的二次夹带飞扬加剧，影响除尘效率。
（2）气体参数对除尘器性能的影响
气体运行参数对性能的影响有以下几个方面：
①气体流量的影响
气体流量或者说除尘器入口气体流速对除尘器性能的压力损失、除尘效率都有很大的影响。从理论上来说，旋风除尘器的压力损失与气体流量的平方成正比，因而也和入口风速的平方成正比（与实际有一定偏差）。
入口流速增加，能增加尘粒在运动中的离心力，尘粒易于分离，除尘效率提高。除尘效率随入口流速平方根而变化，但是当入口速度超过临界值时，紊流的影响就比分离作用增加的更快，以致除尘效率随入口风速增加的指数小于1；若流速进一步增加，除尘效率反而降低。因此，旋风除尘器入口的风速宜选18~23m/s。
②气体含尘浓度的影响
气体的含尘浓度对旋风除尘器的除尘效率和压力损失都有影响。试验结果表明，压力损失随含尘负荷增加而减小，这是因为颈向运动的大量尘粒拖拽了大量空气，粉尘从速度较高的气流智能向外运动到速度较低的气流中时，把能量传递给涡旋气流的外层，较少其需要的压力，从而降低压力降。
由于含尘浓度的提高，粉尘的凝集与团聚性能提高，因而除尘效率有明显提高，但是提高的速度比含尘浓度增加的速度要慢得多，因此，排出气体的含尘浓度总是随着入口处的粉尘浓度增加而增加。
③气体含湿量的影响
气体的含湿量对旋风除尘器工况有很大影响。例如，分速度很高而黏着性很小的粉尘（小于10μm的颗粒含量为30%~40%，含湿量为1%）气体在旋风除尘器中净化不好；若细颗粒量不变，含湿量增至5%~10%时，那么颗粒在旋风除尘器内互相粘结成比较大的颗粒，这些颗粒被猛烈冲击在器壁上，气体净化将大有改善。
④气体的密度、粘度压力、温度对旋风除尘器性能的影响
气体的密度越大，除尘效率下降，但是，气体的密度和固体的密度相比几乎可以忽略。所以，其对除尘效率的影响较之固体密度来说，也是可以忽略不计。
通常温度越高，旋风除尘器压力损失越小；气体粘度的影响在考虑旋风除尘器压力损失时常忽略不计。但从临界粒径的计算公式中知道，临界粒径与粘度的平方根成正比。所以，除尘效率时随着气体粘度的增加而降低。由于温度升高，气体粘度增加，当进气口气速等条件保持不变时，除尘效率略有降低。
气体流量为常数时，粘度对除尘效率的影响可按下式进行近似计算。
100100b -=-a ηη
式中 a η、b η—a 、b 条件下的总除尘效率，%；
a μ、
b μ—a 、b 条件下的气体粘度，2m 。
（3）粉尘的物理性质对除尘器的影响
①粒径对除尘性能的影响及较大粒径的颗粒在旋风除尘器内会产生较大的离心力，有利于分离。所以大颗粒所占有的百分数越大，总除尘效率越高。 ②粉尘密度对除尘器性能的影响及粉尘密度
粉尘密度对除尘效率有着重要的影响。临界粒径50d 和100d 颗粒密度的平方根成反比，密度越大，50d 和100d 越小，除尘效率也越高。但粉尘密度对压力损失影响很小，设计计算中可以忽略不计。
影响旋风除尘器性能的主要因素，除上述外，除尘器内部粗糙度也会影响旋风除尘器的性能。浓缩在壁面附近的粉尘微粒，会因粗糙的表面引起旋流，使一些粉尘微粒被抛入上升的气流，进入排气管，降低了除尘效率。所以，在旋风除尘器的设计中应避免有没有打光的焊缝、粗糙的法兰连接点等。旋风除尘器性能与各影响因素的关系表1—1所列
第二章 旋风除尘器的设计
旋风除尘器各部分尺寸的确定
2.1.1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。
2.1.2 确定进口风速（初次设定）
根据推荐取V j =18/s
确定旋风除尘器的尺寸
（1）进气口面积A 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j v 可得
3600j j
Q A ab v == =4000/(3600×18)
=2m
取a=,则a=，b=
（2）筒体直径的确定
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
b=,则D=500mm,现取D=500mm 。
(3)实际风速Vc
Vc=Q/(3600×ab)=44.44m/s
旋风除尘器强度的校核
已知处理烟气温度T ＝150℃，查表或用公式可得常压下烟气密度ρg ＝m3，动力黏度μ＝×10－5 Pa ·s。
由筛分理论，其粉尘分割径为
除尘效率的计算
（1）分级除尘效率
由《除尘器》图1—6查得旋风除尘器分级除尘效率公式为
式中dp ——取平均粒径。
所以，各分级粒径的除尘效率为：
=
= =
=
=
=1 （2）总除尘效率
m LV Q d c p c μππρμ56.544
.445.02500360024000104.2182/18252≈???????==-]
693.0exp[1c p d d --=η]56.53693
.0exp[11--=η]56.55.7693.0exp[12--=η
]56
.520693.0exp[13--=η]56.545693.0exp[14--=η]56.570693.0exp[15--=η]56
.590693.0exp[16--=η
? 因ηT<90%，故不满足设计要求。
2.1.3 确定进口风速（验证校核）
根据推荐取Vj=18/s
确定旋风除尘器的尺寸
（1）进气口面积A 的确定
%
9.89899.0113.0999.018.0996.029.0917.022.0607.012.0312.006.01==?+?+?+?+?+?==∑=i n
i i T g ηη
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j v 可得
3600j j
Q A ab v == =4000/(3600×18)
=2m
取a=,则a=，b=
（2）筒体直径的确定
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
则D=800mm,现取D=800mm 。
(3)实际风速Vc
Vc=Q/(3600×ab)=44.44m/s
旋风除尘器强度的校核
已知处理烟气温度T ＝150℃，查表或用公式可得常压下烟气密度ρg ＝m3，动力黏度μ＝×10－5 Pa ·s。
由筛分理论，其粉尘分割径为
除尘效率的计算
（1）分级除尘效率 由《除尘器》图1—6查得旋风除尘器分级除尘效率公式为
式中dp —取平均粒径。
所以，各分级粒径的除尘效率为：
= m LV Q d c
p c μππρμ398.444
.448.02500360024000104.2182/18252≈???????==-]693.0exp[1c p d d --=η]398
.43693
.0exp[11--=η
= =
=
=
=1 （2）总除尘效率
? 因ηT>90%，故满足设计要求。
（3）旋风除尘器筒体长度的确定
L=D=0. 8m
(4)锥体长度的确定
取H =2D
=2×800
=1600mm
（5）排气管直径的确定
d==0.4m
(6)排尘口直径的确定
D d ==0.2m
法兰的画法
]398
.45.7693.0exp[12--=η
]398
.420693.0exp[13--=η]398.445693.0exp[14--=η]398.470693.0exp[15--=η]398
.490693.0exp[16--=η%
59.919159.0113.0999.018.0999.029.0957.022.0693.012.0377.006.01==?+?+?+?+?+?==∑=i n
i i T g ηη
1)法兰材料的确定
2)采用角钢，查手册：选不等边角钢40×25×4
3)还可选等边角钢：36×4
4)螺栓孔距确定
5)需满足JB/ZQ4248-86。如螺栓直径为8mm，孔距大于28mm。对于旋风除尘器
法兰，总满足。故可视法兰尺寸而定，见法兰设计图
6)孔径确定
7)采用通孔。10~15mm
8)螺栓直径、长度及螺纹长度的确定（C级全螺纹）
9)考虑时间关系，不作受力分析。螺栓直径视孔径而定，GB5277-85。选粗装配。
如孔径为10mm，螺栓直径8mm，孔径12，螺栓直径10mm。
10)螺栓长度：考虑角钢厚度、密封胶垫、垫片和螺母厚度，取l＝40mm
11)选型结果：GB5781-86-M10×40
第三章旋风除尘器的安装和使用维护
安装
(1)起重运输时应将绳索系于外圆筒内中部法兰盘上.其它部位不可作受力点.
(2)除尘器就根据选用风量及阻力配备相应的通风机.并应将Y型或X型除尘器分别安装在通风机的后面或前面.
(3)除尘器排尘口下方应安装集尘器,其容积根据除尘器及使用情况选择.
(4)排尘口与集尘器间应安装连接管道,管道长度不得短于排尘口内径的5倍.并在管道间安装有排尘阀门(如:插板阀,自动排尘阀或旋转排尘阀等）.
(5)除尘器安装在支架上应保证坚固性和稳定性.
(6)安装妥善后应将通风机启动,试验除尘器及其它管道的密封性.如有漏风现象应立即修理.
使用.
(1)通风系统工作时应保持除尘器进口风速在12-17M/S范围内.
(2)除尘器的开始浓度不应大于 1.7g/m3.当作第一级除尘时,开始浓度不应大于40g/m3.
(3)进入除尘器的灰尘应干燥,含水量不大于4%,不得有尘气的分溜物.
(4)进入除尘器的灰尘应特别注意防止爆炸.若为可爆粉尘为安全计应在通风系统中安装消防管道及安全阀.
(5)使用时应注意除尘器及管道的密封性.微量的渗漏也会显著地降低除尘效率.
(6)排尘口下连接管道内的积尘面离排尘口的距离不小于排尘口直径的5倍.
(7)使用中经常注意除尘器的阻力变化,若阻力过大时应予分解清洗.
维护
(1)经常操持除尘器表面的清洁,如有油化脱落现象应予补漆.
(2)除尘器应根据使用场所和灰尘性质及浓度确定清洗周期.
(3)清洗时首先应按如下步骤将除尘器进行分解.
a,将除尘器与其相连接的管道拆开.
b,将除尘器从支架上吊装上来.
c,将蜗形室（X型）,下部锥筒从除尘器上部卸下.
(4)可以用清水,碱水或压缩空气清洗,也可对不易清洗的污垢用刷擦洗.
(5)清洗干净后用清水洗掉残留的含碱水迹.
(6)装配及安装方法按上述顺序相反进行.
故障处理
旋风除尘器设计计算说明书 1、旋风除尘器简介 旋风除尘器是利用旋转气流产生的离心力使尘粒从气流中分离的，用来分离粒径大于5—10μm以上的的颗粒物。工业上已有100多年的历史。 特点：结构简单、占地面积小，投资低，操作维修方便，压力损失中等，动力消耗不大，可用于各种材料制造，能用于高温、高压及腐蚀性气体，并可回收干颗粒物。 优点：效率80%左右，捕集<5μm颗粒的效率不高，一般作预除尘用。 旋风除尘器的结构形式按进气方式可分为直入式、蜗壳式和轴向进入式；按气流组织分类有回流式、直流式、平流式和旋流式多种 1.1 工作原理 （1）气流的运动 普通旋风除尘器是由进气管、筒体、锥体和排气管等组成；气流沿外壁由上向下旋转运动：外涡旋；少量气体沿径向运动到中心区域；旋转气流在锥体底部转而向上沿轴心旋转：涡旋；气流运动包括切向、轴向和径向：切向速度、轴向速度和径向速度。 图1 （2）尘粒的运动： 切向速度决定气流质点离心力大小，颗粒在离心力作用下逐渐移向外壁；到达外壁的尘粒在气流和重力共同作用下沿壁面落入灰斗；上涡旋－气流从除尘器顶部向下高速旋转时，一部分气流带着细小的尘粒沿筒壁旋转向上，到达顶部后，再沿排出管外壁旋转向下，最后从排出管排出。 1.2 影响旋风器性能的因素 （2）二次效应－被捕集粒子的重新进入气流 在较小粒径区间，理应逸出的粒子由于聚集或被较大尘粒撞向壁面而脱离气流获得捕集，实际效率高于理论效率； 在较大粒径区间，粒子被反弹回气流或沉积的尘粒被重新吹起，实际效率低于理论效率； 通过环状雾化器将水喷淋在旋风除尘器壁上，能有效地控制二次效应；
临界入口速度。 （2）比例尺寸 在相同的切向速度下，筒体直径愈小，离心力愈大，除尘效率愈高；筒体直径过小，粒子容易逃逸，效率下降； 锥体适当加长，对提高除尘效率有利； 排出管直径愈少分割直径愈小，即除尘效率愈高；直径太小，压力降增加，一般取排出管直径d e =（0.6～0.8）D ； 特征长度（natural length ）-亚历山大公式： 2 1/3e 2.3()=D l d A 排气管的下部至气流下降的最低点的距离 旋风除尘器排出管以下部分的长度应当接近或等于l ，筒体和锥体的总高度以不大于5倍的筒体直径为宜。 （3）运行系统的密闭性，尤其是除尘器下部的严密性：特别重要，运行中要特别注意。 在不漏风的情况下进行正常排灰 （4） 烟尘的物理性质 气体的密度和粘度、尘粒的大小和比重、烟气含尘浓度 （5）操作变量 提高烟气入口流速，旋风除尘器分割直径变小，除尘器性能改善 ；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，除尘效率下降；效率最高时的入口速度，一般在10～25m/s 围。 2、设计资料 （1）所处理的粉尘为某水泥干燥窑的排烟，主要成分为水泥粉尘； （2）平均烟气量为2300 m 3/h ，最大烟气量为3450 m 3/h （3）烟气日变化系数K 日＝1.5 （4）气温293 K,大气压力为101325 Pa （5）烟气颗粒物特征： 粒径围： 5～80m μ 中位径：36.5m μ 主要粒径频数分布： 颗粒物浓度：3000 kg/m 3 空气密度：1.205 kg/m 3 空气粘度：1.81×10-5Pa ﹒s （6）作为后继处理的前处理器，要求颗粒物的总去除效率不低于90％。压力损失不高 于2500Pa. 3、旋风除尘器的选型设计
一、实习目的 1、进一步了解旋风除尘器的有关计算 2、熟悉用CAD画效果图 3、查阅和整理各方面资料，了解旋风除尘器各方面性能及影响因素； 二、设计题目 设计一台处在常温（20°C），常温下含尘空气的旋风除尘器。已知条件为：处理气量Q=1300m3/h，粉尘密度ρp=1960kg/m3,空气密度ρ=1.29 kg/m，空气粘度μ=1.8x10-5Pa.s，进入的粉尘粒度分布见下表： 设计要求：XLT旋风除尘器，最后实现污染物的达标排放，且除尘效率为85%，压力损失不高于2000Pa。 提交文件：设计说明+旋风除尘器图（CAD制图），图纸输出A4纸。 三、旋风除尘器的工作原理 1.1 工作原理 （1）气流的运动 普通旋风除尘器是由进气管、筒体、锥体和排气管等组成；气流沿外壁由上向下旋转运动：外涡旋；少量气体沿径向运动到中心区域；旋转气流在锥体底部转而向上沿轴心旋转：内涡旋；气流运动包括切向、轴向和径向：切向速度、轴向速度和径向速度。 （2）尘粒的运动：
切向速度决定气流质点离心力大小，颗粒在离心力作用下逐渐移向外壁；到达外壁的尘粒在气流和重力共同作用下沿壁面落入灰斗；上涡旋－气流从除尘器顶部向下高速旋转时，一部分气流带着细小的尘粒沿筒壁旋转向上，到达顶部后，再沿排出管外壁旋转向下，最后从排出管排出。 1.2特点 （1）旋风除尘器与其他除尘器相比，具有结构简单、占地面积小、投资低、操作维修方便以及适用面宽的优点。 （2）旋风除尘器的除尘效率一般达85%左右，高效的旋风除尘器对于输送、破碎、卸料、包装、清扫等工业生产过程产生的含尘气体除尘效率可达95%-98%，对于燃煤炉窑产生烟气的除尘效率可以达到92%-95%。 （3）XLT 旋风除尘器的主要特点 （4）旋风除尘器捕集<5μm 颗粒的效率不高，一般可以作为高浓度除尘系统的预除尘器，与其他类型高效除尘器合用。可用于10μm 以上颗粒的去除，符合此题的题设条件。 1.3影响旋风除尘器除尘效率的因素 （1）入口风速 由临界计算式知，入口风速增大，c d 降低，因而除尘效率提高。但是风速过大，压力损失也明显增大 （2）除尘器的结构尺寸 其他条件相同，筒体直径愈小，尘粒所受的离心力愈大，除尘效率愈大。筒体高度对除尘效率影响不明显，适当增大锥体长度，有利于提高除尘效率。减小排气管直径，有利于提高除尘效率。 （3）粉尘粒径和密度 大粒子离心力大，捕集效率高，粒子密度愈小，越难分离，本题中<5m μ的粒子质量频率约25%，所以导致除尘效率变低，以至于达不到除尘标准。 （4）灰斗气密性 若气密性不好，漏入空气，会把已经落入灰斗的粉尘重新带走，降低了除尘效率。 四、设计计算 1旋风除尘器各部分尺寸的确定 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。 1.2 确定进口风速 设：风速u=20m/s 1.3 确定旋风除尘器的尺寸 （1）进气口面积A 的确定 进气口截面一般为长方形，尺寸为高度H 和宽度B ，根据处理气量Q 和进气速度u 可得 u Q A =
旋风除尘器电除尘器课 程设计 Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#
目录一．设计内容 (3) 1．设计基础资料 (3) 2．设计要求 (3) 二．设计计算 (3) 1．集气罩设计 (3) 2．风量计算 (4) 3．旋风除尘器设计选型 (4) 4．旋风除尘器效率计算 (7) 5．二级除尘器设计选型 (8) 6．管道设计计算 (12) 7．风机和电机的选择 (17) 8．排气烟囱的设计 (18) 三．心得体会与总结 (19) 参考文献 (20) 附图 (21) 题目:水泥厂配料车间粉尘污染治理工程(课程)设计一．设计内容 1. 设计基础资料 ●计量皮带宽度:450mm ●配料皮带宽度:700mm ●皮带转换落差:500mm
●设粉尘收集后,粉尘浓度为2000mg/m3,粉尘的粒径分布如下表. 2. 设计要求 ●排放浓度小于50 mg/m3 ●设计二级除尘系统,第一级为旋风除尘器,第二级为电除尘器或者袋式除尘器. ●计算旋风除尘器的分级除尘效率和除尘系统的总效率. ●选择风机和电机 ●绘制除尘系统平面布置图 ●绘制除尘器本体结构图 ●编制设计说明书 二．设计计算 1.集气罩设计 集气罩的设计原则： ①改善排放粉尘有害物的工艺和环境，尽量减少粉尘排放及危害。 ②集气罩尽量靠近污染源并将其包围起来。 ③决定集气罩的安装位置和排气方向。 ④决定开口周围的环境条件。 ⑤防止集气罩周围的紊流。 ⑥决定控制风速。
本设计采用密闭集气罩，密闭罩设计的注意事项：密闭罩应力求密闭，尽量减少罩上的孔洞和缝隙；密闭罩的设置应不妨碍操作和便于检修；应注意罩内气流的运动特点。 搅拌机上方采用整体密闭集气罩，尺寸φ2000×500(高度)mm 。 传送带上方采用局部密闭集气罩，尺寸1210×1210mm 。 2.风量计算 对于整体集气罩，取断面风速为s 对于局部集气罩，取断面风速为s 总风量 /s 5.748m 0.73260.67826Q 2Q Q 3 21=?+?=+= 3.旋风除尘器的设计选型 1) 设计选型 一级除尘系统采用旋风除尘器，其特点是旋风除尘器没有运动部件，制作、管理十分方便；处理相同风量的情况下体积小，价格便宜；作为预除尘器使用时，可以立式安装，亦可以卧式安装，使用方便；处理大风量是便于多台联合使用，效率阻力不受影响，但是也存在着除尘效率不高，磨损严重的问题。 普通除尘器是由进风管、筒体、锥体和排气管组成。含尘气体进入除尘器后，沿外壁由上而下做旋转运动，同时少量气体沿径向运动到中心区域。当旋转气流的大部分到达锥体底部后，转而向上沿轴心旋转，最后经排出管排出。 旋风除尘器净化气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；旋风除尘器入口风速要保持18—23m/s ；选择除尘器时，要根据工况考虑阻力损失及结构形式，尽可能减少动力消耗减少，便于制造维护；结构密闭要好，确保不漏风。
第一章 1.四冲程汽油机和柴油机在工作原理上有何相异同？ 答：相同点：1）基本构造与主要部件相似2）工作流程一样3）依靠飞轮储能 不同点：1）构造不同汽油机有火花塞，柴油机有喷油嘴2）进汽混合形式不同3）点火方式不同，汽油机为点燃方式，柴油机为压缩点燃方式 2.简述内燃机的组成和各组成的作用？ 答：内燃机由两大系统和五大机构组成： 两大机构：曲柄连杆机构、机体组件和配气机构 五大系统：冷却系统、润滑系统、燃料系统、点火系统、起动系统。 作用：曲柄机构是实现工作循环、完成能量转换的传动机构以传递力和改变运动方式。机体构件是汽缸体与曲柄轴箱的连接件。 冷却系统：把受热机体的热量散发到大气中去，使其工作在合适温度 润滑系统：给相对运动的零件润滑减少摩擦 燃料供给系统：混合汽油和空气供入气缸排出废气 点火系统：在规定时刻点燃气体 起动系统：使静止的发动机起动、并正常运转 第二章 1.工程机械底盘由哪几部分组成？ 答：一、传动系二、行驶系三、制动系四、转向系 2.用流程图分别表达液力机械式传动系和履带式底盘传动系的动力传动路线。 答：液力机械式传动系：发动机——液力变矩器——动力换挡变速箱——传动轴——驱动桥——差速器——轮边减速器——驱动链轮 履带式底盘传动系：发动机——主离合器——联轴节——变速箱——主传动器——转向离合器——终传动器——驱动链轮 3. 试用普通锥齿轮式差速器的运动特性方程来分析采用此种差速器的工程机械行驶中出现的下列现象： 1）当用中央制动器制动时(中央制动器装在传动轴上)，出现的机械跑偏现象。 2)一侧驱动轮附着于好路面上不动，另一侧驱动轮陷到泥坑而飞速旋转；并且机械陷入泥坑不能前行的现象。 答：1）由于路面高低不平，左右轮所经过的实际路程不等，即L1不等于L2则N1不等于N2，所以机械跑偏 2）由于n1+n2=2n0,当n1=0时，n2=2n0>0,所以一侧轮飞速旋转，不能前行 4.转向轮定位参数有哪些?各起什么作用？ 答：M—前轮主销之距；L—轴距。转向时各车轮必须作纯滚动而无侧向滑动，否则将会增加转向阻力，加速轮胎磨损。偏转轮应有统一的转向中心，以使车轮减磨，行驶阻力小。5.分析为什么刹车时，用力猛刹车使制动轮“抱死”比“不抱死”时反而停车停的慢？答：“抱死”状态时，车轮滑动附着系数小，而“不抱死”时，附着系数则比较大，Mt大，所以制动效果好，停车停的比“抱死”时快。 第三章 1、通常中小型推土机的运距为30～100m；大型推土机的运距一般不应超过150m。推土机的经济运距为50～80。
1、某县级城市规划区内的燃煤电厂，其第1时段的一台锅炉配备电除尘器，运行中工况状态下测得除尘器出口：烟温为150℃，烟气含湿量为5%, 过量空气系数α=1.8, 烟尘排放浓度为150 mg/m3。试判断是否超标。 2、已知工况状态下除尘器入口：烟气量为7×105m3/h , 粉尘量为14000kg/h，烟温为150℃，烟气含湿量为5%, 求除尘器入口烟气含尘浓度（标态干烟气g/m3）。 1、某县级城市规划区内的燃煤电厂，其第1时段的一台锅炉配备电除尘器，运行中工况状态下测得除尘器出口：烟温为150℃，烟气含湿量为5%, 过量空气系数α=1.8, 烟尘排放浓度为150 mg/m3。试判断是否超标。 2、已知工况状态下除尘器入口：烟气量为7×105m3/h , 粉尘量为14000kg/h，烟温为150℃，烟气含湿量为5%, 求除尘器入口烟气含尘浓度（标态干烟气g/m3）。 1、某县级城市规划区内的燃煤电厂，其第1时段的一台锅炉配备电除尘器，运行中工况状态下测得除尘器出口：烟温为150℃，烟气含湿量为5%, 过量空气系数α=1.8, 烟尘排放浓度为150 mg/m3。试判断是否超标。 2、已知工况状态下除尘器入口：烟气量为7×105m3/h , 粉尘量为14000kg/h，烟温为150℃，烟气含湿量为5%, 求除尘器入口烟气含尘浓度（标态干烟气g/m3）。 3、在除尘效率为80%的除尘器A的下方，并列装设了两台处理风量各占60%和40%的除尘
器B和C，假定B、C的除尘效率分别为90%和95%，求该除尘系统的总除尘效率。 4、试推出n级除尘器串联运行时的总除尘效率公式。计算四级除尘器串联时的总除尘效率（η1=85%,η2=82%,η3=80%,η4=75%,），并分析计算结果。 5、某除尘装置的入口含尘浓度为6.85g/Nm3，出口含尘浓度为0.5g/Nm3，除尘装置漏入的空气量占入口气体量的10%，求除尘效率。 6、某煤烟发生设施的除尘装置是由除尘效率为60%的旋风除尘器和除尘效率为97%的电除尘器组合而成，现要求烟尘浓度控制到上述组合除尘装置的出口浓度的一半，问总除尘效率应为多少？ 7、某除尘装置入口粉尘浓度为16.0g/Nm3，出口粉尘浓度为0.1 g/Nm3，现假定粉尘浓度测定值得误差：入口为正负20%，出口为正负15%，试问该除尘装置的除尘效率的最大值和最小值为多少？ 8、有两台串联的除尘装置，已知第二级除尘效率为95.0%，总除尘效率为98.8%，试问第一级除尘效率为多少？ 9、某除尘装置入口气体的烟尘浓度为6.0 g/Nm3，该除尘装置的第一级除尘效率为80%，第二级除尘装置的烟尘穿透率为5%，试问第二级除尘装置的出口处气体的烟尘浓度为多少？
引言 引言 随着人类社会的发展与进步，人们对生活质量和自身的健康越来越重视，对空气质量也越来越关注。然而人们在生产和生活中，不断的向大气中排放各种各样的污染物质，使大气遭到了严重的污染，有些地域环境质量不断恶化，甚至影响人类生存。在大气污染物中粉尘的污染占重要部分，可吸入颗粒物过多的进入人体，会威胁人们的健康。所以防治粉尘污染、保护大气环境是刻不容缓的重要任务[1]。 除尘器是大气污染控制应用最多的设备，其设计制造是否优良，应用维护是否得当直接影响投资费用、除尘效果、运行作业率。所以掌握除尘器工作机理，精心设计、制造和维护管理除尘器，对搞好环保工作具有重要作用[2]。 工业中目前常用的除尘器可分为：机械式除尘器、电除尘器、袋式除尘器、湿式除尘器等。 机械式除尘器包括重力沉降室、惯性除尘器、旋风除尘器等。重力沉降室是通过重力作用使尘粒从气流中沉降分离的除尘装置，主要用于高效除尘的预除尘装置，除去大于40μm以上的粒子。惯性除尘器是借助尘粒本身的惯性力作用使其与气流分离，主要用于净化密度和粒径较大的金属或矿物性粉尘。旋风除尘器是利用旋转气流产生的离心力使尘粒从气流中分离的装置，多用作小型燃煤锅炉消烟除尘和多级除尘、预除尘的设备[12]。 本次设计为旋风除尘器设计，设计的目的在于设计出符合要求的能够净化指定环境空气的除尘设备，为环保工作贡献一份力量。设计时力求层次分明、图文结合、内容详细。此设计主要由筒体、锥体、进气管、排气管、排灰口的设计计算以及风机的选择计算等组成，在获得符合条件的性能的同时力求达到加工工艺简单、经济美观、维护方便等特点。 1
大气课程设计 第一章旋风除尘器的除尘机理及性能 1.1 旋风除尘器的基本工作原理 1.1.1 旋风除尘器的结构 旋风除尘器的结构如图2-1所示，当含尘气体由进气管进入旋风除尘器时，气流将由直线运动转变为圆周运动，旋转气流的绝大部分延器壁呈螺旋形向下，朝椎体流动。通常称为外旋气流，含尘气体在旋转过程中产生离心力，将重度大于气体的尘粒甩向器壁。尘粒一旦与器壁接触，便失去惯性力而靠入口速度的动量和向下的重力延壁面下落，进入排灰管。旋转下降的外旋气流在到达椎体时，因椎体形状的收缩而向除尘器中心靠拢。根据“旋转矩”不变原理，其切向速度不断增加。当气流到达椎体下端某一位置时，即以同样的旋转方向从旋风除尘器中部，由下反转而上，继续做螺旋运动，即内旋气流。最后净化气体经排气管排除旋风除尘器外，一部分未被捕集的尘粒也由此遗失。 1—排气管2—顶盖3—排灰管 4—圆锥体5—圆筒体6—进气管 图1—1 旋风除尘器 1.1.2用途及压力分布 用途： 旋风除尘器适用于各种机械加工，冶金建材，矿山采掘的粉尘粗、中级净化。一般用于捕集5-15微米以上的颗粒．除尘效率可达80％以上。机械五金、铸造 2
3 前言 (1) 第一章设计任务书 (2) 1.1 设计目的 (2) 1.2 毕业设计题目 (2) 1.3 设计基础资料 (2) 1.4 设计要求 (2) 1.5 设计成果 (2) 1.6 参考资料 (2) 第二章设计说明书 (3) 2.1工程概况 (3) 2.2除尘系统的组成及除尘方案的原则 (3) 2.3除尘效率概算 (3) 2.4除尘系统方案的选择和确定 (4) 2.5管网布置 (11) 第三章设计计算书 (12) 3.1 管道系统的计算 (12) 3.2 风机、电机的选择 (14) 3.3 烟囱高度的计算 (15) 第四章设计概算书 (16) 4.1一次性投资费 (16) 4.2设备运行费用 (17) 第五章结束语及参考文献 (19) 5.1 结束语 (19) 5.2 参考文献 (19)
前言 《大气污染控制工程》是环境工程的一个重要领域，是黄石理工学院环境工程专业的一门重要专业课。在毕业之际，根据院教研组的安排，我选择了以大气污染控制为主题的毕业设计----------- 某公司堆存铬渣回转窑还原焙烧干法解毒尾气除尘系统设计。 作为工业三废中的废气污染，随工业生产的迅速拓展而急剧膨胀，已经越来越引起人们的关注。为了更好的巩固自己所学，以便能为实际工业废气治理工作提出切实可行的方案，我组查阅了大量的相关资料，联系了生产及毕业实习的生产实践，制定此次毕业设计。 设计中的每部分应体现出技术的可行性和规范性，此外还要体现出经济上的合理性，即是要从技术、经济两方面综合考虑，使设计项目在有效工作的同时，具有费用节省的特点。 设计过程中，指导老师刘子国给予了悉心指导，同组同学也给予了热心帮助，帮助我完成了本次毕业设计，在此，表示衷心的感谢！ 作为一名未毕业的学生，缺乏实际工作经验，在设计中出现错误在所难免，敬请批评，指正！ 王超君
旋风式除尘器简介 旋风除尘器是除尘装置的一类。除沉机理是使含尘气流作旋转运动，借助于离心力降尘粒从气流中分离并捕集于器壁，再借助重力作用使尘粒落入灰斗。 旋风除尘器于1885年开始使用，已发展成为多种型式。按其流进入方式，可分为切向进入式和轴向进入式两类。在相同压力损失下，后者能处理的气体约为前者的3倍，且气流分布均匀。 旋风除尘器结构 普通旋风除尘器是由进气管、排气管、圆筒体、圆锥体和灰斗组成。旋风除尘器结构简单，易于制造、安装和维护管理，设备投资和操作费用都较低，已广泛用来从气流中分离固体和液体粒子，或从液体中分离固体粒子。在普通操作条件下，作用于粒子上的离心力是重力的5～2500倍，所以旋风除尘器的效率显著高于重力沉降室。在机械式除尘器中，旋风式除尘器是效率最高的一种。它适用于非黏性及非纤维性粉尘的去除，大多用来去除5μm以上的粒子，并联的多管旋风除尘器装置对3μm的粒子也具有80～85%的除尘效率。选用耐高温、耐磨蚀和腐蚀的特种金属或陶瓷材料构造的旋风除尘器，可在温度高达1000℃，压力达500×105Pa的条件下操作。从技术、经济诸方面考虑旋风除尘器压力损失控制范围一般为500～2000Pa。因此，它属于中效除尘器，且可用于高温烟气的净化，是应用广泛的一种除尘器，多应用于锅炉烟气除尘、多级除尘及预除尘。它的主要缺点是对细小尘粒（<5μm）的去除效率较低。 优点 按照前面轴向速度对流通面积积分的方法，一并计算常规旋风除尘器安装了不同类型减阻杆后下降流量的变化，并将各种情况下不同断面处下降流量占除尘器总处理流量的百分比绘入，为表明上、下行流区过流量的平均值即下降流量与实际上、下地流区过流量差别的大小。可看出各模型的短路流量及下降流量沿除尘器高度的变化。与常规旋风除尘器相比，安装全长减阻杆1#和4#后使短路流量增加但安装非全长减阻杆H1和H2后使短路流量减少。安装1#和4#后下降流量沿流程的变化规律与常规旋风除尘器基本相同，呈线性分布，三条线近科平行下降。但安装H1和H2后，分布呈折线而不是直线，其拐点恰是减阻杆从下向上插入所伸到的断面位置。由此还可以看到，非全长减阻杆使得其伸至断面以上各断面的下降流量增加，下降流量比常规除尘器还大，但接触减阻杆后，下降流量减少很快，至锥体底部达到或低于常规除尘器的量值。
循环流化床锅炉旋风分离器的最新发展与高效运行 刘佳斌 (山东大学能源与动力工程学院济南250010) 摘要：循环流化床的分离机构是循环流化床的关键部件之一,其主要作用是将大量高温固体物料从气流中分离出来,送回燃烧室,以维持燃烧室的快速流态化状态,保证燃料和脱硫剂多次循环、反复燃烧和反应。这样,才有可能达到理想的燃烧效率和脱硫效率。 关键词: 旋风分离器、循环流化床锅炉、循环效率、发展。 图1 75t/h循环流化床锅炉简图 1.循环流化床旋风分离器的工作原理 如图2、3为普遍采用的高温旋风分离器结构。此类分离器的体积庞大,占地面积与炉膛基本相当,它是利用旋转的含尘气体所产生的离心力,将颗粒从气流中分离出的一种干式气固分离装置。含灰烟气在炉膛出口处分进入旋风分离器,旋风分离器的圆形筒体和气体的切向入口使气固混合物进入围绕旋风分离器的2个同心涡流,外部涡流向下,内部涡流向上。由于固体密度比烟气密度大,在离心力作用下固体离开外部涡流移向壁面, 再沿旋风分离器的循环流化床的分离机构是循环流化床的关键部件 之一,其主要作用是将大量高温固体物料从气流中分 离出来,送回燃烧室,以维持燃烧室的快速流态化状态, 保证燃料和脱硫剂多次循环、反复燃烧和反应。这样, 才有可能达到理想的燃烧效率和脱硫效率。因此,循环 流化床分离机构的性能优劣,将直接影响整个循环流 化床锅炉的出力、效率及运行寿命。 随着循环流化床锅炉大型化的发展,对分离器提出 了更高的要求,它不但要能处理大容量的烟气,还要求 能在恶劣的环境中可靠、稳定运行。多年的商业运行 经验表明,高温旋风分离器目前仍是最适合(大型)循 环流化床锅炉的分离器之一。 图 3 高温旋风分离
1.1、工作原理 ⑴气流的运动 普通旋风除尘器是由进气管、筒体、锥体和排气管等组成； 气流沿外壁由上向下旋转运动：外涡旋； 少量气体沿径向运动到中心区域； 旋转气流在锥体底部转而向上沿轴心旋转：内涡旋； 气流运动包括切向、轴向和径向：切向速度、轴向速度和径向速度 图1 ⑵尘粒的运动： 切向速度决定气流质点离心力大小，颗粒在离心力作用下逐渐移向外壁；到达外壁的尘粒在气流和重力共同作用下沿壁面落入灰斗； 上涡旋-气流从除尘器顶部向下高速旋转时，一部分气流带着细小的尘粒沿筒壁旋转向上，到达顶部后，再沿排出管外壁旋转向下，最后从排出管排出。 1.2、影响旋风器性能的因素 ⑴二次效应-被捕集粒子的重新进入气流 在较小粒径区间内，理应逸出的粒子由于聚集或被较大尘粒撞向壁面而脱离气流获得捕集，实际效率高于理论效率； 在较大粒径区间，粒子被反弹回气流或沉积的尘粒被重新吹起，实际效率低于理论效率； 通过环状雾化器将水喷淋在旋风除尘器内壁上，能有效地控制二次效应；临界入口速度。 ⑵比例尺寸 在相同的切向速度下，筒体直径愈小，离心力愈大，除尘效率愈高；筒体直径过小，粒子容易逃逸，效率下降； 锥体适当加长，对提高除尘效率有利； 排出管直径愈少分割直径愈小，即除尘效率愈高；直径太小，压力降增加， 一般取排出管直径d e= (0.6?0.8) D ；
特征长度(natural length)-亚历山大公式： D21/3 I = 2.3 d e ( ) A 排气管的下部至气流下降的最低点的距离 旋风除尘器排出管以下部分的长度应当接近或等于I,筒体和锥体的总高度以 不大于5倍的筒体直径为宜。 ⑶运行系统的密闭性，尤其是除尘器下部的严密性：特别重要，运行中要特别注意、。在不漏风的情况下进行正常排灰 ⑷烟尘的物理性质 气体的密度和粘度、尘粒的大小和比重、烟气含尘浓度 ⑸操作变量 提高烟气入口流速，旋风除尘器分割直径变小，除尘器性能改善； 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，除尘效率下降； 效率最高时的入口速度，一般在10-25m/s范围。 2、设计方案的确定 根据含尘浓度、粒度分布、密度等烟气特征及除尘要求、允许的阻力和制造条件等因素选择适宜的处理方式，然后进行计算，核对。如果所选的方式符合标准并且除尘效率高和阻力要求，就证明所选的方案是可行的，否则需要重新选取新的方案设计。直到符合标准为止。 3、工艺设计计算 3.1、选择旋风除尘器的型式 选XLP/B型旁路式旋风除尘器 3.2、选择旋风除尘器的入口风速 一般进口的气速为12 ~25m/s。取进口速度=15m/s。 3.3、计算入口面积A 已知烟气的流量Q=2000m3/h，v=l5m/s 则入口面积A= Q/3600v = 0.037m2 3.4、入口高度a、宽度b的计算 查几种旋风除尘器的主要尺寸比例表得： 入口宽度b=￡=0.136m
旋风除尘器 旋风式除尘器的组成及内部气流 简介 旋风除尘器是除尘装置的一类。除沉机理是使含尘气流作旋转运动，借助于离心力降尘粒从气流中分离并捕集于器壁，再借助重力作用使尘粒落入灰斗。旋风除尘器于1885年开始使用，已发展成为多种型式。按其流进入方式，可分为切向进入式和轴向进入式两类。在相同压力损失下，后者能处理的气体约为前者的3倍，且气流分布均匀。普通旋风除尘器由简体、锥体和进、排气管等组成。旋风除尘器结构简单，易于制造、安装和维护管理，设备投资和操作费用都较低，已广泛用来从气流中分离固体和液体粒子，或从业体重分离固体粒子。在普通操作条件下，作用于粒子上的离心力是重力的5～2500倍，所以旋风除尘器的效率显著高于重力沉降室。大多用来去除.3μm以上的粒子，并联的多管旋风除尘器装置对3μm的粒子也具有80～85%的除尘效率。选用耐高温、耐磨蚀和服饰的特种金属或陶瓷材料构造的旋风除尘器，可在温度高达1000℃，压力达500×105P a的条件下操作。从技术、经济诸方面考虑旋风除尘器压力损失控制范围一般为500～2000Pa。 行业标准 AQ 1022-2006 煤矿用袋式除尘器 DL/T 514-2004 电除尘器 JB/T 10341-2002 滤筒式除尘器 JB/T 20108-2007 药用脉冲式布袋除尘器 JB/T 6409-2008 煤气用湿式电除尘器 JB/T 7670-1995 管式电除尘器 JB/T 8533-1997 回转反吹类袋式除尘器 JB/T 9054-2000 离心式除尘器 MT 159-1995 矿用除尘器
JC/T 819-2007 水泥工业用CXBC系列袋式除尘器 JC 837-1998 建材工业用分室反吹风袋式除尘器 特点 按照前面轴向速度对流通面积积分的方法，一并计算常规旋风除尘器安装了不同类型减阻杆后下降流量的变化，并将各种情况下不同断面处下降流量占除尘器总处理流量的百分比绘入，为表明上、下行流区过流量的平均值即下降流量与实际上、下地流区过流量差别的大小。可看出各模型的短路流量及下降流量沿除尘器高度的变化。与常规旋风除尘器相比，安装全长减阻杆1#和4#后使短路流量增加但安装非全长减阻杆H1和H2后使短路流量减少。安装1#和4#后下降流量沿流程的变化规律与常规旋风除尘器基本相同，呈线性分布，三条线近科平行下降。但安装H1和H2后，分布呈折线而不是直线，其拐点恰是减阻杆从下向上插入所伸到的断面位置。由此还可以看到，非全长减阻杆使得其伸至断面以上各断面的下降流量增加，下降流量比常规除尘器还大，但接触减阻杆后，下降流量减少很快，至锥体底部达到或低于常规除尘器的量值。 短路流量的减少可提高除尘效率，增大断面的下降流量，又能使含尘空气在除尘器内的停留时间增长，为粉尘创造了更多的分离机会。因此，非全长减阻杆虽然减阻效果不如全长减阻杆，但更有利于提高旋风除尘器的除尘效率。常规旋风除尘器排气芯管入口断面附近存在高达24%的短路流量，这将严重影响整体除尘效果。如何减少这部分短路流量，将是提高效率的一个研究方向。非全长减阻杆减阻效果虽然不如全长减阻杆好，但由于其减小了常规旋风除尘器的短路流量及使断面下降流量增加、使旋风除尘器的除尘效率提高，将更具实际意义。 影响旋风除尘器除尘效率的因素分析 分析了旋风除尘器中流体流动状态及除尘效果影响因素，包括除尘器的结构、进气口、圆筒体直径和高度、排气管、排灰口及操作工艺参数。此外流速粉尘状况、气流运行也对除尘效果有影响，并提出了提高旋风除尘器除尘效率的改进措施。 旋风除尘器是利用含尘气流作旋转运动产生的离心力将尘粒从气体中分离并捕集下来的装置。旋风除尘器与其他除尘器相比，具有结构简单、没有运动部件、造价便宜、除尘效率较高、维护管理方便以及适用面宽的特点，对于收集5～10 μm 以上的尘粒，其除尘效率可达90%左右。广泛用于工业炉窑烟气除尘和工厂通风除尘，工业气力输送系统气固两相离与物料气力烘干回收等。此外，旋风器亦可以作为高浓度除尘系统的预除尘器，能与其他类型高效除尘器串联使用。旋风除尘器在粮食行业也得到了广泛的应用，如原料输送、加工、包装等生产环节的除尘。然而，许多粮食企业的旋风除尘器运行效率并不高，排放指标未到达设计要求，研究和探讨旋风除尘器除尘效率影响因素，对提高其除尘效率具有重要的现实意义。
旋风除尘器的设计 分类号编号 烟台大学 毕业论文(设计) 闪速炉用旋风除尘器设计 The design of cyclone dust collector used by flash furnace 申请学位: 工学学士学位 院系: 机电汽车工程学院 专业: 机械设计制造及其自动化 姓名: 学号: 指导老师: 2013年5月31日 烟台大学 闪速炉用旋风除尘器设计 姓名: 指导教师: 2013年5月31日 烟台大学 烟台大学毕业论文(设计)任务书 院(系):机电汽车工程学院 机械设计制造及其毕业届姓名学号 200923501213 2013 专业别自动化毕业论文(设计)题目闪速炉用旋风除尘器设计
职所学专指导教师学历本科副教授机械设计称业 具体要求(主要内容、基本要求、主要参考资料等): 1( 阅读与设计相关的文献5--10篇。 2( 熟练使用UG等软件建模～熟练使用AUTOCAD软件绘制二维图。 3( 绘制零件图。装配图。 4( 认真完成毕业论文～字数不少于一万五千字～格式按学院要求～主张图文并茂～条理清晰。 阐述设计过程～完成设计体会。 进度安排: 1.2013-03-10---2013-03-31: 查阅资料～熟悉UG,掌握旋风除尘器的原理与设计。 2.2013-04-01---2013-04-30: 完成旋风除尘器的零件参数设计。 3.2013-05-01---2013-05-10: 完成受力分析计算～改进相应零件～完成建模。 4.2013-05-11---2013-05-25: 完成旋风除尘器零件图和装配图。 5.2013-05-26---2013-06-05: 撰写毕业论文及指导教师审查。 指导教师(签字): 年月日院,系,意见: 同意 教学院长(主任)(签字): 年月日备注: 摘要 旋风除尘器是现在社会中一种常用的除尘装置，它的优点是结构简单，加工方便，可以设计成不同使用性能的种类，。它还具有易于维修，价格低廉的优点，所以在现代化的工厂中，旋风除尘器是一种必不可少的除尘装置。
韶关学院 《大气污染控制工程》课程设计任务书 化学与环境工程学院 2011级环境工程专业 题目旋风除尘器系统的设计 起止日期：2014年5月21日至2014年5月28日学生姓名：学号： 指导教师：梁凯 教研室主任：年月日审查 系主任：年月日批准
设计题目（题目来自网络） 设计要求：根据设计参数设计出使用的旋风除尘器。
目录 1、前言 (5) 1.1、工作原理 (5) 1.2、影响旋风器性能的因素 (6) 2、旋风除尘器的特点 (7) 3、旋风除尘器型号选择 (7) 4、选择XLP/B型旋风除尘器的理由 (7) 5、工艺设计计算 (7) 5.1、除尘效率 (7) 5.2、压力损失 (7) 5.3、其他部件的尺寸 (7) 6、除尘效率计算及校核 (7) 6.1、除尘效率计算 (7) 6.2、除尘效率校核 (7) 7、课程设计心得 (10)
1、前言 旋风除尘器是利用旋转气流产生的离心力使尘粒从气流中分离的，用来分离粒径大于5—10μm以上的的颗粒物。工业上已有100多年的历史。 特点：结构简单、占地面积小，投资低，操作维修方便，压力损失中等，动力消耗不大，可用于各种材料制造，能用于高温、高压及腐蚀性气体，并可回收干颗粒物。 优点：效率80%左右，捕集<5μm颗粒的效率不高，一般作预除尘用。 旋风除尘器的结构形式按进气方式可分为直入式、蜗壳式和轴向进入式；按气流组织分类有回流式、直流式、平流式和旋流式多种 1.1、工作原理 旋风除尘器是利用旋转气流所产生的离心力将尘粒从合尘气流中分离出来的除尘装置。 旋风除尘器内气流与尘粒的运动概况： 旋转气流的绝大部分沿器壁自圆简体，呈螺旋状由上向下向圆锥体底部运动，形成下降的外旋含尘气流，在强烈旋转过程中所产生的离心力将密度远远大于气体的尘粒甩向器壁，尘粒一旦与器壁接触，便失去惯性力而靠入口速度的动量和自身的重力沿壁面下落进入集灰斗。旋转下降的气流在到达圆锥体底部后．沿除尘器的轴心部位转而向上．形成上升的内旋气流，并由除尘器的排气管排出。 自进气口流人的另一小部分气流，则向旋风除尘器顶盖处流动，然后沿排气管外侧向下流动，当达到排气管下端时，即反转向上随上升的中心气流一同从诽气管排出，分散在其中的尘粒也随同被带走。 图1
1万吨/年聚苯硫醚装置脉冲组合式旋流干燥装置技术、性能、质量综合说明 一、简介 PPS树脂生产过程中干燥是最后一个重要的单元操作。干燥效果的好坏，将直接影响PPS树脂的成品质量及过程能耗，脉冲组合式旋流干燥技术是我公司优质产品，该技术具有设备体积小，易安装，干燥强度大，无堵塞，易更换品种的优点，可大幅度降低干燥能耗，提高干燥效率，是PPS树脂干燥的理想设备。 本系统提供从从离心机下料口法兰至成品料仓出料口（包含成品料仓，但不包含冷风送料至成品料仓之间连接管道）的整套干燥系统范围内的系统设计，是一个完整的功能齐全的干燥系统，主干燥工艺采用一级气流管+二级气流管+旋流干燥器的形式。 二、工作原理： 因物料终水分较低≤0.4%，本系统采用脉冲组合式旋流干燥技术设计。 脉冲式气流干燥器的特征是气流干燥管径交替缩小和扩大。可以充分发挥加速段具有较高的传热传质作用，以强化干燥过程。加入的物料颗粒首先进入管径小的干燥管内，颗粒得到加速，当其加速运动终了时，干燥管径突然扩大，颗粒依惯性进入管径大的干燥管。颗粒在运动过程中，由于受到阻力而不断减速，直至减速终了，干燥管又突然缩小，这样颗粒又被加速，如此重复交替地使管径缩小和扩大，那么颗粒的运动速度也交替地加速和减速，空气和颗粒间的相对速度和传热面积均较大，从而强化了传热传质的速率。 本系统采用二路热风进入，大部分热空气1进入主脉冲干燥机与湿物料接触，进行恒速干燥，快速去除大部分水分，将水分降至3-5%。产品经旋风收集后由螺旋输送至二级干燥系统，第二部分热空气进入二级脉冲旋流干燥器完成降速段干燥，将物料终水分达到≤0.4%，尾气经旋风分离后汇入热空气1中，经脉冲布袋除尘后排放。 两级干燥可确保物料终水分达到设计要求。 三、脉冲组合式旋流干燥装置技术优点设计说明： a)干燥热风充分利用，干燥过程蒸汽耗量低。 因第一路干燥热风排放时，物料仍含有一部分水分，（2-5%树脂干燥的临界湿度），这样排放的尾气可具有更高的相对湿度和更低的排放温度。若采用一级干燥一步完成，排放尾气与干燥物料（湿含量≤0.4%，）在旋风分离时，较干的成品物料有一定的吸湿趋势，而排放尾气又要求对含湿量≤0.4%的物料仍具有干燥能力，因此要求排放尾气具有较低的相对湿度和较高的排放温度，从而造成能量的浪费。 b)具有更高的干燥强度。脉冲组合式旋流干燥装置，采用二路热风进入，高温低湿的热空气进入二级旋流干燥装置，使干燥的传热传质具有相当大的推动力，因此提高物料的干燥速度，提高设备的干燥强度，缩小设备体积，旋流干燥器排出的尾气再进入一级气流干燥管内，其余热得到进一步利用。 c)系统动力能耗低。因采用二路热风进入设计，明显比一级干燥节约动力消耗。常年运行节电效果相当客观。 d)设备投资小，厂房占地小，第二路热风体积流量相对于第一路较小，第二级气流管道、旋流干燥器，旋风除尘器等设备体积较小，节约了设备投资，也减少了设备占地尺寸。 e)工人劳动强度小，系统自动化程度高。操作简单，进料加料器自动稳定自行调节，工人只需监控即可，物料在极短时间内（2~6秒）就完成了干燥，劳动强度小。 f)操作弹性大，随着离心机下料量的变化，可通过调节蒸汽流量来维持正常生产，来保证半负荷至满负荷都能正常开车，本系统设计在40-110%均能正常使用。 g)物料不与外界接触，无污染，所有物料接触部分均使用优质不锈钢304制作，进风采用空 气过滤器过滤，不会使产品产生黑黄点，设备所有焊缝均打磨抛光，无粉尘残留，尾气经脉冲布袋除尘后排放，符合环保要求。
旋风除尘器 使 用 说 明 书
目录 目录 (1) 一、概述 (2) 二、构造和原理 (3) 三、分类说明 (4) 四、设备特点 (5) 五、旋风除尘器的维护方法 (6) 六、排尘口堵塞及预防措施 (7) 七、启动前的准备工作 (8) 八、检修注意事项 (9)
一、概述 旋风除尘器广泛地应用于各个行业除尘系统中，本设计针对旋风除尘器的结构及工作原理，分析影响旋风除尘器压力损失的因素，介绍了旋风除尘器内部流场和除尘机理。针对旋风除尘器除尘效率问题进行了分析，总结了现有改进方案，指出存在的不足，并结合前人的改进思路提出了新的改进方案，以提高旋风除尘器的分离效率，为进一步挖掘旋风除尘器的潜在性能开辟新的思路。 二、旋风除尘器的结构及原理 1旋风除尘器的结构 旋风除尘器的结构如图2-1所示，当含尘气体由进气管进入旋风除尘器时，气流将由直线运动转变为圆周运动，旋转气流的绝大部分延器壁呈螺旋形向下，朝椎体流动。通常称为外旋气流，含尘气体在旋转过程中产生离心力，将重度大于气体的尘粒甩向器壁。尘粒一旦与器壁接触，便失去惯性力而靠入口速度的动量和向下的重力延壁面下落，进入排灰管。旋转下降的外旋气流在到达椎体时，因椎体形状的收缩而向除尘器中心靠拢。根据“旋转矩”不变原理，其切向速度不断增加。当气流到达椎体下端某一位置时，即以同样的旋转方向从旋风除尘器中部，由下反转而上，继续做螺旋运动，即内旋气流。最后净化气体经排气管排除旋风除尘器外，一部分未被捕集的尘粒也由此遗失。
1—排气管2—顶盖3—排灰管 4—圆锥体5—圆筒体6—进气管 图2—1 旋风除尘器 2.2 旋风除尘器的性能及其影响因素 2.2.1旋风除尘器的技术性能 （1）处理气体流量Q 处理气体流量Q是通过除尘设备的含尘气体流量，除尘器流量为给定值，一般以体积流量表示。高温气体和不是一个大气压情况时必须把流量换算到标准状态，其体积m3/h或m3/min表示。 （2）压力损失 旋风除尘器的压力损失△p是指含尘气体通过除尘器的阻力，是进出口静压之差，是除尘器的重要性能之一。其值当然越小越好，因风机的功率几乎与它成正比。除尘器的压力损失和管道、风罩等压力损失以及除尘器的气体流量为选择风机的依据。 压力损失包含以下几个方面： ①进气管内摩擦损失； ②气体进入旋风除尘器内，因膨胀或压缩而造成的能量损失； ③与容器壁摩擦所造成能量损失； ④气体因旋转而产生的能量消耗； ⑤排气管内摩擦损失，以及由旋转气体转为直线气体造成的能量损失； ⑥排气管内气体旋转时的动能转换为静压能所造成的损失等。 （3）除尘效率 一般指额定负压的总效率和分级效率，但由于工业设备常常是在
（此技术方案内涉公司多年核心技术和专利只供内部使用，严禁外借、复印、拍照，否则将承担相应后果） 组合式沫煤热解工艺技术 说明 项目号: TY-201467 项目负责：王东辉 陕西天一洁净型煤化工技术开发有限公司 2014年6月20日于西安
项目顾问组人员： 冉新权（陕西省决策咨询委员会委员，陕西循环经济研究会原副会长，教授）蔡颂尧（原冶金厅副厅长、陕西决策咨询委员会委员） 李挺（原陕西冶金设计院院长、陕西方圆设计工程有限公司董事长享受国务院津贴专家，小粒煤技术拥有者） 张皙（西安有色金属设计研究院总工正高级工程师） 任中兴（原环境监测中心正高级工程师） 王珍 ( 环境监测中心正高级工程师) 王春风（北京众联盛化工工程有限公司总工、外热式热解炉技术正高级工程师）王永华（北京众联盛化工工程有限公司董事长、正高级工程师） 刘嘉岐（原鞍山焦耐院煤化室主任“二合一”地面除尘站、燃烧式导烟车专利人，享受国务院津贴专家） 张中明（陕西冶金设计院配煤及焦炉专家正高级工程师） 李会锋（化工第二设计院焦化脱硫专家高级工程师） 李水锋 (陕西冶金设计院电气控制专家高级工程师) 管至善（原陕西焦化厂技术厂长煤化专家高级工程师） 王东辉（陕西天一洁净型煤化工董事长、西安元极热能技术工程有限公司董事长、陕西方圆设计工程公司总工，兰炭废水综合处理站、稀土氯化铵 废水处理综合站、兰炭干法熄焦专利人、混热式混煤热解技术专利人、 混热式蒸发技术专利人，高级工程师）
10万吨/年组合式弱粘结沫煤热解系统 工艺说明 一、概述 本工艺方案按照《焦化产业发展政策》结合本地资源优势，采用共性平台的技术《非粘结煤低温热解工艺技术》进行沫煤热解及回收化工产品剩余煤气供电厂燃料用气。实现资源综合利用。本项目以达到循环经济，提高发展质量的目的，同时以“保证生产，简化辅助”的原则进行设计，尽量减少用地、节约资金。在保证生产的前提下，综合考虑辅助、服务设施。采用先进可靠的工艺流程及设备，采取有效的环境保护措施，使生产中的排放物符合国家排放标准和规定，重视安全与工业卫生使工程有良好的经济效益、环境效益和社会效益。建设项目充分利用热解过程中的燃烧废气余热，进行入炉煤的干燥，使入炉煤水分降低，生产产量提高，含氨废水减少，达到减排降耗效果。 工艺技术实施的背景条件 根据国内沫煤的特点：采用机采，生产出来的煤，＜5mm的沫煤占总煤量的65%，≥5mm的煤占总产量的35%左右，根据现有煤热解使用和实验情况，采用回转窑、小粒煤炉型、混热式混煤炉，最大配沫煤量不足25%，即：机采出来的煤全部＞5mm的煤热解后，最大能处理沫煤量为总煤的12%，还有53%的沫煤（≯5mm)仍然无法处理。 如何解决沫煤（≯5mm）的热解，热解后的洁净煤贮运、使用（不改变原有工业锅炉的结构，完成面焦的替代燃烧，是洁净煤最终发展途径），是本项目技术开发核心课题。