CLTA旋风除尘器设计说明书
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CLT/A旋风除尘器设计说明书学院:环境科学与工程学院专业:环境工程姓名:学号:200710701141指导老师:唐晓龙目录一.简介·············································二.旋风除尘器的结构及特点···························三.旋风除尘器原理及其优点···························四.选型依据·········································五.影响旋风除尘器效的因素···························六.影响旋风除尘器压降的因素·························七.结论与建议·······································八.参考文献········································一、简介旋风除尘器是利用旋转的含尘气体所产生的离心力,将粉尘从气流中分离出来的一种干式气-固分离装置.旋风除尘器用于工业生产以来,已有百余年历史。
该类分离设备、机构简单、制造容易、造价和运行费用较底,对于捕集分离5~μm 以上的较粗颗粒粉尘,净化效率很高所以在矿山、冶金、耐火材料、建筑材料、煤炭、化工及电力工业部门应用极为普遍。
但旋风除尘器对于5~μm以下的较细颗粒粉尘(尤其是密度小的细颗粒粉尘)净化效率极低所以旋风分离器通常用于粗颗粒粉尘的净化或用于多级净化时的初步处理二、旋风除尘器的结构及特点旋风除尘器也称作旋风分离器,是利用器内旋转的寒碜气体所产生的离心力,将粉尘从气流中分离出来的一种干式气固分离装置。
它主要由排灰管、圆锥体、圆柱体、进气管、排气管以及顶盖组成。
旋风除尘器具有以下特点:1.结构简单,器身无运动部件,不需要特殊的附属设备,占地面积小,制造,安装投资较少。
2.操作维护简便,压力损失中等,动力消耗不大,运转,维护费用较低。
3.操作弹性较大,性能稳定,不受含尘气体的浓度,温度限制。
对于粉尘的物理性质无特殊的要求同时可根据化工生产的不同要求,选用不同的材料制作或内衬不同的耐磨,耐热的材料,以提高使用寿命。
旋风除尘器一般用于捕集5-15微米以上的颗粒.除尘效率可达80%以上,近年来经改进后的特制旋风除尘器,其除尘效率可达5%以上。
旋风除尘器的缺点是捕集微粒小于5微米的效率不高。
CLT/A型旋风除尘器主要由旋风筒体、集灰斗、蜗壳(或集风帽)组成,有两种出风方式:X型(水平出风)一般用于负压操作;Y型(上部出风)一般用于正或负压操作。
CLT/A型旋风除尘器为基本型旋风除尘器,属螺旋型旋风除尘器。
其顶盖板做成下倾15°的螺旋切线形,含尘气体进入除尘器后,沿倾斜顶盖的方向做下旋流动,而不致形成上灰环,可消除引入气流向上流动而形成的小旋涡气流,减少动能消耗,提高除尘效率。
它的另一个特点是筒体细长和锥体较长,而且锥体锥角较小,能提高除尘效率,但压力损失也较高。
所以,旋风除尘器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分离与物料气力烘干回收等。
三、旋风除尘器的工作原理及其优点1.旋风除尘器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。
它具有结构简单,体积较小,不需特殊的附属设备,造价较低.阻力中等,器内无运动部件,操作维修方便等优点。
旋风除尘器一般用于捕集5-15微米以上的颗粒.除尘效率可达80%以上,近年来经改进后的特制旋风除尘器.其除尘效率可达5%以上。
旋风除尘器的缺点是捕集微粒小于5微米的效率不高.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。
2.旋风除尘器的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。
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。
四、选型依据确定旋风除尘器几何尺寸确定进口面积Fi=a×b=其中,a——进气口高度;b——进气口一侧宽(双筒进气口相同);现在需要确定Q因为,PV=nRT ;同样,PNVN=nRTN所以nR==,同时又能推出=已知,QN=2800 Nm3/h ,PN=101325 Pa ,TN=273K ,P=101325+(-340)=100985Pa ,T=273+250=523K可算出Q===5382.1621 m3/hFi=a×b===0.04397 m2又因为,根据经验可知a:b=2~3,此处取a=2b 所以,2b2=0.0427;计算后得b=0.148 m a=0.297m;筒体尺寸D和hD——旋风除尘器筒体直径h——筒体高度b=(0.2~0.25) D0,所以D= (4~5)b我们取D0=4b=0.593m ;圆整D=0.6m所以b=0.15 m ,a=0.3m;圆整Vi=16.6/s;h=1.5 D=0.9 m五、影响旋风除尘器效率的因素5.1除尘器结构尺寸对其性能的影响旋风除尘器的各个部件都有一定的尺寸比例,每一个比例关系的变动,都能影响旋风除尘器的效率和压力损失。
其中除尘器直径、进气口尺寸、排气管直径为主要影响因素。
5.1.1进气口旋风除尘器的进气口是形成旋转气流的关键部件,是影响除尘效率和压力损失的主要因素。
切向进气的进口面积对除尘器有很大的影响,进气口面积相对于筒体断面小时,进入除尘器的气流切线速度大,有利于粉尘的分离。