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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2 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。
旋风除尘器课程设计 The document was prepared on January 2, 2021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。
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2 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。
环境工程专业课程设计说明书题目：(SZL4-13锅炉除尘系统设计)姓名：班级：学号：指导教师：课程名称：大气污染控制设计时间：目录任务书 (3)摘要 (5)除尘系统计算 (6)一、烟气量、烟尘和二氧化硫浓度计算 (6)二、除尘器选型 (7)三、除尘器设计计算 (7)四、烟囱设计 (8)五、系统阻力计算 (10)六、风机的计算与选用 (11)七、系统中烟气温度的变化 (12)结论 (12)参考文献 (12)颗粒污染物控制课程设计任务书适用专业 环境工程一、课程设计题目某燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统的设计二、课程设计的目的通过课程设计进一步消化和巩固本课程所学内容，并使所学的知识系统化，培养运用所学理论知识进行除尘系统设计的初步能力。
通过设计，了解工程设计的内容、方法及步骤，培养学生确定大气污染控制系统的设计方案、进行设计计算、CAD 绘制工程图、使用技术资料、编写 设计说明书的能力。
三、设计原始资料锅炉型号：SZL4—13型，共4台(2.8MW ⨯4) 设计耗煤量：380Kg/h ／台 排烟温度：160℃烟气密度(标准状态下)：1.34 kg /m 3空气过剩系数：α=1.4排烟中飞灰占煤中不可燃成分的比例：16% 烟气在锅炉出口前的阻力：800 Pa 当地大气压力：97.86 Kpa 冬季室外温度：-20℃空气中含水(排标准状态下)10g/kg 烟气其它性质按近似空气计算 煤的工业分析值：YC =68% YH =4% Y S =1% YO =5%Y N =1% Y W =6% Y A =15% YV =13%按锅炉大气污染物排放标准(GB13271—2001)中二类一时段标准执行。
四、计划安排1、资料查询0.5天2、及设计计算（4.5天）3、说明书编制及绘图（5天）五、设计内容和要求1、燃煤锅炉排烟量及烟尘和二氧化硫浓度计算2、净化系统设计方案的分析确定3、除尘器的选择和比较确定除尘器的类型、型号及规格，并确定其主要运行参数。
旋风式除尘课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解旋风式除尘器的工作原理，掌握其结构组成及功能。
2. 学生能掌握旋风式除尘器在工程应用中的优势及适用范围。
3. 学生了解并掌握与旋风除尘相关的流体力学基础概念。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析旋风式除尘器的设计参数，并进行简单的设计计算。
2. 学生能够通过实验和观察，分析旋风式除尘器的除尘效果，提出优化措施。
3. 学生能够运用图表、数据和文字，展示旋风式除尘器的性能特点。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对环境保护和大气污染治理的责任感，增强环保意识。
2. 学生通过学习旋风式除尘技术，认识到科学技术的应用价值，激发对科技创新的兴趣。
3. 学生在团队协作中，培养沟通、交流、合作的能力，养成尊重他人意见的良好品质。
课程性质：本课程为应用物理学科课程，以理论教学与实践操作相结合的方式进行。
学生特点：学生为八年级学生，具备一定的物理知识基础，对新鲜事物充满好奇心，喜欢动手实践。
教学要求：注重理论与实践相结合，提高学生的动手能力和解决问题的能力，培养科学思维和创新能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，因材施教，使学生在课程学习中获得成就感。
通过分解课程目标为具体的学习成果，为后续的教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 理论知识：- 旋风式除尘器的工作原理及其在环保领域的应用。
- 流体力学基础：气流运动规律、离心力、压力差等。
- 旋风式除尘器的结构设计参数：直径、高度、进口风速等。
- 教材章节：第五章“大气污染控制技术”中的第2节“旋风式除尘技术”。
2. 实践操作：- 旋风式除尘器模型制作与实验。
- 实验数据分析与处理，评估除尘效率。
- 设计优化方案，提高旋风式除尘器性能。
3. 教学大纲：- 第一课时：旋风式除尘器工作原理及应用介绍。
- 第二课时：流体力学基础概念讲解，旋风式除尘器设计参数分析。
- 第三课时：实践操作，旋风式除尘器模型制作与实验。
旋风除尘器设计（五篇范例）第一篇：旋风除尘器设计中南大学本科生课程设计(实践)任务书、设计报告题目学生姓名指导教师学院专业班级学生学号除尘器设计计算苏小根马爱纯能源科学与工程学院热能与动力工程090210030904192012年月21日1.除尘器1．1 除尘器简介除尘器是把粉尘从烟气中分离出来的设备叫除尘器或除尘设备。
除尘器的性能用可处理的气体量、气体通过除尘器时的阻力损失和除尘效率来表达。
日常工业上使用的除尘器主要有：重力除尘器、惯性除尘器、电除尘器、湿除尘器、袋式除尘器、旋风除尘器等。
重力除尘器是使含尘气体中的粉尘借助重力作用自然沉降来达到净化气体的装置，它的特点是结构简单，阻力小，但体积大，除尘效率低，设备维修周期长。
惯性除尘器是一种利用粉尘在运动中惯性力大于气体惯性力的作用，将粉尘从气体中分离出来的除尘设备，特点是结构简单，阻力较小，但除尘效率低。
电除尘器利用含尘气体在通过高压电场电离时，尘粒荷电并受电场力的作用，沉积于电极上，从而使尘粒和气体分离的一种除尘设备，其特点是效率高、阻力低、适用于高温和除去细微粉尘等优点。
湿式除尘器是使含尘气体与水或者其他液体相接触，利用水滴和尘粒的惯性膨胀及其他作用而把尘粒从气流中分离出来，特点是投资低、造作简单，占地面积小，能同时进行有害气体的净化、含尘气体的冷却和加湿等优点。
袋式除尘器主要依靠编织的或毡织的滤布作为过滤材料达到分离含尘气体中粉尘的目的，特点是适应性比较强，不受粉尘比电阻的影响，也不存在水的污染问题，同时存在过滤速度低、压降大、占地面积大、换袋麻烦等缺点。
1.2除尘器的概念和分类除尘器是把粉尘从烟气中分离出来的设备叫做除尘器或除尘设备。
除尘器的性能用可处理的气体量、气体通过除尘器时的阻力损失和除尘效率来表达。
同时，除尘器的价格、运行和维护费用、使用寿命长短和操作管理的难易也是考虑其性能的重要因素。
除尘器是锅炉及工业生产中常用的设施。
在国家采暖通风与空气调节术语标准中，明确了若干除尘器的具体含义，摘抄部分如下：除尘器：用于捕集、分离悬浮于空气或气体中粉尘例子粒子的设备，也称收尘器。
课程设计课程名称：冶金设备基础课程设计设计题目：年产8万吨铜的熔炼车间收尘器的选择与设计学院：冶金与能源工程学院专业：冶金工程年级：学生姓名：指导教师：日期：教务处制课 程 设 计 任 务 书 冶金与能源工程 学院 冶 金 工 程 专业 级 学生姓名： 学号： 课程设计题目：年产8万吨铜的熔炼车间收尘器的选择与设计 课程设计主要内容：(1) 查阅有关资料和参考图纸、准备设计需要的各种图书、资料和用具，拟定设计方案；(2) 设备类型、指标选择与论证：根据任务书，结合国内外技术确定理想的设备类型，使用实际生产中可行、技术上比较先进的技术经济指标；(3) 工作原理说明，包括适用条件和特点，标题四号宋体加粗，正文小四，行距1.5行距；(4) 设备计算，包括生产能力计算和尺寸计算；(5) CAD 绘制一张2#图。
气流中所含尘粒的密度为20003/m g ,气体的流量为8000h m /3，温度为500℃,密度ρ为0.43kg/m3,粘度为3.6×10-5s a ⋅P ，拟采用标准型旋风分离器收尘，要求分离系数率不低于90%，已知相应的临界粒径不大于10m μ,并要求压强降不超过700a P ,试确定旋风分离器的尺寸和台数。
设 计 指 导 教 师 （签字）：教学基层组织负责人（签字）：年 月 日一、设计方案的确定有色冶炼厂内，烟气收尘主要是从火法冶炼过程产出的含尘烟气中分离回收烟尘，并进一步回收其中的有价元素。
同时，也起到了保证后序生产正常进行和改善环境、减少污染等作用。
收尘器设备的种类有多种多样，如：旋风收尘器、布袋收尘器、电收尘器、沉降收尘器等。
我们的本次设计拟采用标准型旋风收尘器。
我们的设计要求是设计可以对含尘粒的密度为2000g/m3、温度为500℃、临界粒径不大于10um、密度ρ为0.43kg/m3的铜冶炼厂烟尘有很好收尘效果的收尘器，并且要求收尘器分离系数率不低于90%。
旋风收尘器是最好的选择，旋风除尘器的优点是结构简单、造价便宜、性能稳定、体积小、操作维护方便、动能消耗不大、可用于高压气体收尘以及适用面宽，而且会随着烟尘密度大、烟气含尘量高，收尘效率也随之提高。
旋风除尘器设计方案.doc设计原始资料：锅炉型号：DLP2-13即，单锅筒纵置式抛煤机炉，蒸发量2t/h，出口蒸汽压力13MPa设计耗煤量： 360kg/h( 按学号增加 5)Y Y Y Y Y Y Y设计煤成分： C=60.5% H =3% O=4% N =1% S =1.5% A =18% W=12%； V Y＝ 15％；属于中硫烟煤排烟温度：165℃空气过剩系数＝ 1.4飞灰率＝ 21％烟气在锅炉出口前阻力650Pa污染物排放按照锅炉大气污染物排放标准中2 类区新建排污项目执行。
连接锅炉、净化设备及烟囱等净化系统的管道假设长度50m，90°弯头 10 个。
1.燃烧计算1.1实际耗空气量的计算在标准状况下，以1Kg应用煤为基准进行计算，结果见表1-1 。
1Kg 该煤完全燃烧时所需要标准状况下的氧气的体积V o为：V o＝（50.4+7.5+0.47-1.25）× 22.4=1279.448 L（1-1）假设空气中氮氧的摩尔数之比为N/O=3.78，则1Kg 低硫煤完全燃烧时所需要的空气体积 V k为：V k =（ 1+3.78 ）× 1279.448=6115.953 L （1-2 ）实际消耗的空气体积V k为：V k=1.4 V k=1.4×6115.953=8562.333 L （ 1-3 ）表 1-1 1Kg应用煤的相关计算质量摩尔数燃烧耗氧量生成气体量生成气体体积成分( g)(mol )(mol )( mol)( L )C 605 50.4 50.4 50.4 1128.96H 30 15 7.5 15 336O40 1.25————28N100.36——0.367.84S 15 0.47 0.47 0.47 10.528水分120 6.67————149.408 灰分180————————1.2产生烟气量的计算1Kg 该煤完全燃烧后生成的烟气量V y =149.408+10.528+7.84+336+1128.96+8562.333=10195.069 L =10.195 m3 （ 1-4 ）则，在160℃时的实际烟气体积为V y为：V y=10.195×(160+273.15)=16.17 m3 （ 1-5 ）273.15该锅炉一小时产生的烟气流量Q 为：Q =16.17×360=5821.2m3/h=1.617 m3/s（1-6）1.3灰分浓度及二氧化硫浓度的计算烟气中灰分的质量M h为：M h =180× 21％=37.8g=37800mg （1-7 ）烟气中灰分的浓度h 为：h =37800/16.17=2337.662mg/ m3 （ 1-8 ）烟气中 SO2质量 M S为：M S =0.47 ×64=30.08g=30080mg （ 1-9 ）烟气中 SO2的浓度s 为：s =30080/16.17=1860.235mg/ m3 （1-10 ）2.净化方案设计及运行参数选择本设计中采用旋风除尘设备进行净化处理。
组别：环保1323五组组长：刘忠明组员：刘忠明张坤唐文萌张驰周健指导老师：蒋成义老师目录1 旋风除尘器工作原理 (1)1.1气流的运动 (1)1.2尘粒的运动 (1)2 旋风式除尘的用途 (1)2.1适应的行业 (1)3 结构特点 (2)3.1旋风式除尘器的特点 (2)4 主要设计指标和安装 (3)4.1旋风式除尘器指标 (4)5操作安装 (5)5.1旋风除尘器的操作 (5)5.2安装条件 (6)6 设备维护 (9)7 故障处理 (10)7.1故障排除 (12)一、旋风除尘器工作原理1.旋风除尘器工作原理：1.1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。
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。
二、旋风除尘器的用途适用行业：电子业、制鞋、木业、食品、饲料、皮革、化工、橡胶、饲料、研磨、农业、医业、表面处理、电子、半导体、机械加工、冶金建材、铸造、矿山、水泥、采掘的粉尘粗、中级净化等。
旋风除尘器是应用广泛的除尘器之一。
在应用中可单独使用，也可以并联和串联共用。
旋风除尘器具有结构简单、造价便宜、节省占地面积、无运动部件、操作维修方便、动力消耗小等优点。
适用于冶金、铸造、建材、化工、水泥等行业中，捕集干燥的非纤维性颗粒状粉尘和比重较大的烟尘除尘，可做回收物料设备使用。
旋风除尘器（简称旋风器）与其他除尘器相比，具有结构简单、造价便宜、维护管理方便以及适用面宽的特点。
旋风器适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。
. . .. . .设计工程：旋风除尘器的设计设计者：班级：座号：一、设计题目*工厂一台锅炉，风量10000立方米∕小时，烟气温度573℃，粉尘密度4.5克∕立方米，烟尘密度2000千克∕立方米，573K时空气粘度u=2.9*10-5pa经测试，粉尘粒径分布如表1所示。
要求经除尘装置后粉尘排放浓度为0.8克∕立方米，压力损失ΔP不大于2000Pa,v=23m/s。
烟尘粒度分布根据以上数据设计一旋风除尘器.. .专二、选取旋风除尘器理由及选择的型号1.其他除尘器的特点〔1〕重力沉降室是使含尘气流中的尘粒借助重力作用自然沉降来到达净化气体的目的的装置。
这种装置具有构造简单、造价低、施工容易〔可以用砖砌或用钢板焊制〕、维护管理方便、阻力小〔一般50-150Pa〕等优点，但由于它体积大，除尘效率低〔一般只有40%-50%〕，适于捕集大于μ粉尘粒子，故一般只用于多级除尘系统中的第一级除尘。
50m〔2〕惯性除尘器是利用尘粒在运动中惯性力大于气体惯性力的作用，将尘粒从含尘气体中别离出来的设备。
这种除尘器构造简单、阻力较小、但除尘效率较低，一般常用于一级除尘。
惯性除尘器用于净化密度和粒μ以上的粗尘粒〕的金属或矿物性粉尘，具有较高径较大〔捕集10-20m的除尘效率。
对于黏结性和纤维性粉尘，因其易堵塞，故不宜采用。
〔3〕电除尘器是含尘气体在通过高压电场进展电离的过程中，是尘粒荷电，并在电场力的作用下使尘粒趁机在集尘板上，将尘粒从含尘气体中别离出来的一种除尘设备。
其与其他除尘器的根本区别在于，别离力直接作用在粒子上，因此具有耗能小、气流阻力小的特点。
其主要优点有压力损失小、处理烟气量大、耗能低、对粉尘具有很高的捕集效率和可在高温或强腐蚀性气体下操作。
但其缺点为一次性投资大、安装精度要求高和需要调节比电阻。
〔4〕湿式除尘器是使含尘气体与液体密切接触，利用水滴和颗粒的惯性碰撞及其他作用捕集颗粒或使粒径增大的装置。
它具有构造简单、造价低、占地面积小、操作及维修方便和净化效率高等优点，能处理高温、高湿的气流，将着火、爆炸的可能减至最低。
引言随着人类社会得发展与进步,人们对生活质量与自身得健康越来越重视,对空气质量也越来越关注、然而人们在生产与生活中,不断得向大气中排放各种各样得污染物质,使大气遭到了严重得污染,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得污染占重要部分,可吸入颗粒物过多得进入人体,会威胁人们得健康、所以防治粉尘污染、保护大气环境就是刻不容缓得重要任务［1］、除尘器就是大气污染控制应用最多得设备,其设计制造就是否优良,应用维护就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、制造与维护管理除尘器,对搞好环保工作具有重要作用[２］。
工业中目前常用得除尘器可分为: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。
重力沉降室就是通过重力作用使尘粒从气流中沉降分离得除尘装置,主要用于高效除尘得预除尘装置,除去大于40μｍ以上得粒子。
惯性除尘器就是借助尘粒本身得惯性力作用使其与气流分离,主要用于净化密度与粒径较大得金属或矿物性粉尘、旋风除尘器就是利用旋转气流产生得离心力使尘粒从气流中分离得装置,多用作小型燃煤锅炉消烟除尘与多级除尘、预除尘得设备［１2］。
本次设计为旋风除尘器设计,设计得目得在于设计出符合要求得能够净化指定环境空气得除尘设备,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、排灰口得设计计算以及风机得选择计算等组成,在获得符合条件得性能得同时力求达到加工工艺简单、经济美观、维护方便等特点、第一章旋风除尘器得除尘机理及性能1。
1 旋风除尘器得基本工作原理1．1.1 旋风除尘器得结构旋风除尘器得结构如图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,旋转气流得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,将重度大于气体得尘粒甩向器壁。
尘粒一旦与器壁接触,便失去惯性力而靠入口速度得动量与向下得重力延壁面下落,进入排灰管。
旋转下降得外旋气流在到达椎体时,因椎体形状得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,即以同样得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,一部分未被捕集得尘粒也由此遗失。
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,矿山采掘得粉尘粗、中级净化。
一般用于捕集5－15微米以上得颗粒.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、中央集尘净化与原材料回收设备、旋风除尘器内得压力分布一般旋风除尘器内得压力分布如图2—２所示、依据对旋风除尘器得工作原理、结构形式、尺寸以及气体得温度、湿度与压力等分析与试验测试,其压力损失得主要影响因素可归纳如下:(１)结构形式得影响旋风除尘器得构造形式相同或几何图形相似,则旋风除尘器得阻力系数ζ相同。
若进口得流速相同,压力损失基本不变。
(２)进口风量得影响压力损失与进口速度得平方成正比,因而进口风量较大时,压力损失随之增大。
(3)除尘器尺寸得影响除尘器得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得增加而减小。
(4)气体密度变化得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得增大而增大。
(5)含尘气体浓度得大小得影响试验表明,含尘气体浓度增高时,压力损失随之下降,这就是由于旋转气流与尘粒之间得摩擦作用使旋转速度降低所致、(6)除尘器内部障碍物得影响旋风除尘器内部得叶片、突起、与支撑物等障碍物能使气流旋转速度降低。
但就是,除尘器内部粗糙却使压力损失很大。
1。
2 旋风除尘器得性能及其影响因素1.2。
1旋风除尘器得技术性能(１)处理气体流量Ｑ处理气体流量Q就是通过除尘设备得含尘气体流量,除尘器流量为给定值,一般以体积流量表示。
高温气体与不就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得压力损失△p就是指含尘气体通过除尘器得阻力,就是进出口静压之差,就是除尘器得重要性能之一。
其值当然越小越好,因风机得功率几乎与它成正比。
除尘器得压力损失与管道、风罩等压力损失以及除尘器得气体流量为选择风机得依据。
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得能量损失;③与容器壁摩擦所造成能量损失;④气体因旋转而产生得能量消耗;⑤排气管内摩擦损失,以及由旋转气体转为直线气体造成得能量损失;⑥排气管内气体旋转时得动能转换为静压能所造成得损失等。
(3)除尘效率一般指额定负压得总效率与分级效率,但由于工业设备常常就是在负荷下运行,有些场合把７0%负荷下得除尘总效率与分级效率作为判别除尘性能得一项指标。
从额定负荷下得总效率与70%负荷下总效率对比中,可以瞧出除尘器负荷适应性。
分级效率就是说明除尘器分离能力得一个比较确切得指标、对同一灰尘粒径得分级效率越高,除尘效果越好。
在工业测试中,一般把３μm、5μｍ与1０μｍ灰尘得分级效率作为衡量旋风除尘器分离能力得一个依据。
旋风除尘器得分割粒径与在某程度上也说明除尘器除尘效率高低。
(4)耗钢量旋风除尘器得耗钢量就是每小时处理1000m3气体除尘器本身所需要得钢材数量、在除尘效率接近或相等时,耗钢量越小越好。
处理气量为30０0～12００0m３/h得旋风除尘器耗钢量一般为３５～5０kg/(1０00m3);小于3000ｍ3/h气体流量得阻力除尘器得耗钢量,一般都在100kg／(10０0ｍ3／h)以上;处理气体流量大于等于２0０00m3/h时,所配旋风除尘器分两种情况,,一就是多筒式旋风结构,包括进出口组合接管、灰斗与支架得耗钢量都很高为９0~160kg/(1000m3/ｈ)。
而双极旋风除尘器,由于没有灰斗与支架,耗钢量一般都很低,约40～6０kｇ/(10０0m３／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。
延长使用寿命得积极措施就是: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得主要因素(1)旋风除尘器几何尺寸得影响在旋风除尘器得几何尺寸中,以旋风除尘器得直径、气体进口以及排气管形状与大小为最主要得影响因素。
①一般,旋风除尘器得直径越小,粉尘所受得离心力越大,旋风除尘器得除尘效率也就越高、但过小得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得大型旋风除尘器。
②较高除尘效率得旋风除尘器都有合适得长度比例。
它不但使进入筒体得尘粒停留时间增长,有利于分离,且能使尚未到达排气管得颗粒,有更多得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、足够长得旋风除尘器,还可避免旋转气流对灰斗顶部得磨损、但就是过长得旋风除尘器,会占据较大得空间,即从排气管下端至旋风除尘器自然旋转顶端得距离。
可用下式计算:式中—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;—除尘器出口直径,m、一般,常取旋风除尘器得圆筒段高度H=(l。
5～2。
0)D。
旋风除尘器得圆锥体可以在较短得轴向距离内将外旋流转变为内旋流,因而节约了空间与材料、除尘器圆锥体得作用就是将已分离出来得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,使沿锥壁旋转而下得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旋风除尘器得进口有两种主要得进口形式:轴向进口与切向进口。
切向进口为最普通得一种进口形式,制造简单,用得比较多。
这种形式进口得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得螺旋运动同时也可以避免相邻两螺旋圈得气流互相干扰。
渐开线(蜗壳形)进口进入筒体得气流宽度逐渐变窄,可以减少气流对筒体内气流得撞击与干扰,就是颗粒向壁移动得距离减小,而且加大了进口气体与排气管得距离,减少气流得短路机会,因而提高除尘效率、这种进口处理气量大,压力损失小,就是比较理想得一种进口形式、轴向进口就是最理想得一种进口形式,它可以最大限度得避免进口气体与旋转气流之间得干扰,以提高除尘效率。
但因气体均匀分布得关键就是叶片形状与数量,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与平置式旋风除尘器。
进口管可以制成矩形与圆形两种形式、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。
矩形宽度与高度得比例要适当,因为宽度越小,除尘效率越高,但过长而窄得进口也就是不利得,一般矩形进口管高与宽之比为2~４。
④排气管常风得排气管有两种形式:一种就是下端收缩式;另一种就是直筒式。
在设计分离较细粉尘得旋风除尘器时,可考虑设计为排气管下端收缩式、排气管直径越小,则旋风除尘器得效率越高,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得旋转,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灰斗就是旋风除尘器设计中不可忽视得部分,因为在除尘器得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得机会,如果设计不当,造成灰斗漏气,就会使粉尘得二次夹带飞扬加剧,影响除尘效率。
(2)气体参数对除尘器性能得影响气体运行参数对性能得影响有以下几个方面:①气体流量得影响气体流量或者说除尘器入口气体流速对除尘器性能得压力损失、除尘效率都有很大得影响、从理论上来说,旋风除尘器得压力损失与气体流量得平方成正比,因而也与入口风速得平方成正比(与实际有一定偏差)。
入口流速增加,能增加尘粒在运动中得离心力,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,但就是当入口速度超过临界值时,紊流得影响就比分离作用增加得更快,以致除尘效率随入口风速增加得指数小于1;若流速进一步增加,除尘效率反而降低。
因此,旋风除尘器入口得风速宜选18～23m/ｓ、②气体含尘浓度得影响气体得含尘浓度对旋风除尘器得除尘效率与压力损失都有影响。
