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旋风除尘器设计说明书 院 系： 海洋科学与技术学院 专 业： 环境工程 学 号： 101564016 姓 名： 嘻嘻哈哈 指导教师： 嘻嘻哈哈 设计时间： 2016.1.5 目 录一、概述二、旋风除尘器的特点及选用注意事项三、选择旋风除尘器各部分尺寸1、流量与流速2、其他尺寸四、旋风除尘器压力损失和除尘效率的计算1、压力损失计算2、除尘效率计算五、参考文献一、概述1、旋风除尘器的基本结构一般由进气口、筒体、锥体、排气 管及集尘箱等组成。根据含尘气流人口方式的不同，又可分为切流反转式及轴流式两种。2、切流反转式旋风除尘器中含尘气流的运动轨迹。流体从进气管进入旋风筒后，由直线运动变为旋转运动，并在流体压力及筒体内壁形状影响下螺旋下行，朝锥体运动。含尘气体在旋转过程中产生离心力，使重度大于气体的粉尘颗粒克服气流阻力移向边壁。颗粒一旦与器壁接触，便失去惯性力而在重力及旋转流体的带动下贴壁面向下滑落，最后从锥底排灰管排出旋风筒。旋转下降的气流到达锥体端部附近某一位置后，以同样的旋转方向在除尘器中由下折返向上，在下行气流内侧螺旋上行，最终连同一些未被分离的细小颗粒一同排出排气管。流体在旋风筒内的流线类似双螺旋线，通常将外侧螺旋下行的气流称为外旋流，将内侧螺旋上行的气流称为内旋流。3、旋风除尘器以结构简单，操作方便受到顾客广泛应用，旋风除尘器本体结构包含圆筒体、圆锥体、灰斗、进气管、排气管，不包含其它配件，不像其它除尘器配件多、设备繁琐。旋风除尘器相较于其它类型除尘器结构简单，操作方便，运行稳定，初期投资费用少，维护维修费用少。（注：参考大气污染控制工程 ，刘景良主编，中国轻工业出版社.2002）二、旋风除尘器的特点及选用注意事项1、根据含尘浓度、粒径分布、密度等特征及除尘要求、允许阻力和制造条件等全面分析，合理地选择旋风除尘器的类型。2、拟定旋风除尘器的各项参数。3、确定旋风除尘器的外形结构及相关尺寸安装位置。4、旋风除尘器适用于分离气流中的固体和液体粒子，或者分离液体中的固体粒子。它适用清除于非黏性和非纤维性的粉尘，清除5m以上的粒子效果好。旋风除尘器的特点性能稳定，但是也有很多因素会影响旋风除尘器的性能，比如:旋风除尘器的大小会影响它的性能，尤其是几何相似的除尘器，尺寸越小，除尘效率越高，对阻力没有明显的影响。（注：参考实用环境工程手册-大气污染控制工程 ,吴忠标主编,化学工业出版社.2001） (1)入口风速：旋风除尘器的入口风速应该调整到合适的范围，在合适的范围内，风速越高，阻力越大，除尘效率越高。(2)出口管径越小分离较小的尘粒效果越好。(3)出、入口的面积比最好约为11.5，在此范围内除尘效率较高。(4)对于反转排风型式和吸风工作方式，要求排尘口严格密封，否则会影响除尘效率。(5)含尘气体温度影响粘性，温度增高，阻力降低，效率也降低。(6)粉尘浓度越高，除尘效率越高；粉尘分散度越高，粉尘越细，效率越低。5、XZT型长锥体旋风除尘器具有体积小、用料省、除尘效率高的优点，适用于捕集非黏性的金属、矿物、纤维性粉尘、刨花和木屑，特别对纤维性的棉尘除尘效率几乎100%。一般情况下除尘效率约90%。6、本次设计的烟气流量为10000 m/h，相对于单个的XZT型除尘器来说较大，故选用两个XZT-9.0型的除尘器来并联使用，使单个的处理流量减小，计算后得到的除尘效率达到80%以上，满足设计的要求。7、XZT型旋风除尘器有直径390-900mm的六种规格，处理气量790-5700 m/h，设计的除尘器结构外形见CAD图纸。（注：参考实用环境工程手册-大气污染控制工程 ,吴忠标主编,化学工业出版社.2001/大气污染控制工程 ,赫吉明，马广大等编著，高等教育出版社.2002）三、选择旋风除尘器各部分尺寸根据实用环境工程手册-大气污染控制工程 旋风除尘器相关内容，再结合手中相关数据，选定XZT(CZT-9.0)型旋风除尘器,两个并联使用.查阅相关资料得到下列数据：1、流量与流速Q=10000m/h，V=15m/s，温度T=100，粉尘密度p=1960Kg/2、其他尺寸D900mmH3396mmT1105.5mmD1450mmH12560mmT2105.5mmD2272mmH2636mmR168.2mmD3315mmA630mmE537mmD4339mmB168mmN1孔187mmD5493mmL1235mmN2孔212孔8D6517mmL2697mmN3孔38孔8L3450mm8孔8 旋风除尘器质量=228Kg （注：参考实用环境工程手册-大气污染控制工程 ,吴忠标主编,化学工业出版社.2001）四、旋风除尘器压力损失和除尘效率的计算1、压力损失计算压力损失计算。根据实用环境工程手册-大气污染控制工程 中相关数据，XCX型旋风除尘器（带减阻器）的压损系数， = 16A/de =162518150.45 =7.32进口气体密度=1.293273/373kg/m=0.94635kg/m,则压力损失为：P=V1/2=7.320.9463515/2=779.32Pa2、除尘效率计算根据课本中分级除尘效率公式以及总除尘效率公式，再结合查阅数据，取内外涡旋交界圆柱直径d0=0.7de；涡流指数n=1-（1-0.67D0.14）（T/283）0.3 = 1-（1-0.670.90.14）(373/283)0.3 =0.62；Vr=q/（2r0h0）=1.3889/（20.70.4522.58）m/s=0.544m/s；Vt0=V1（D/0.7de）n =220.9/（0.70.45）0.62 =28.7m/s；由分割粒径计算公式：De=18uVrr0/（Vt02）0.5=4.4564m其他一些计算过程详情见附表（旋风除尘器除尘效率计算）。最终算得除尘总效率84.12%80%，符合旋风除尘器设计要求。（注：参考大气污染控制工程 ,赫吉明，马广大等编著，高等教育出版社.2002/实用环境工程手册-大气污染控制工程 ,吴忠标主编,化学工业出版社.2001）五、配套设施的选择1、通风机的选择风机是为废气（或空气）通过集气罩、管道、污染控制设备以及其他需要的设备（如废气冷却器等）提供所需的能量。因为本次设计是使用在排尘系统当中，故选用离心式风机径向叶片式，其常用于排尘系统再，结果简单。选用型号Y100L2-4、转速500/(r/min)、流量13945/（m/h）、全压377Pa、内效率86.7%、内功率1.68Kw、所需功率2.30Kw、功率4Kw2、集灰斗本次设计采用两个XZT-9.0型的除尘器并联使用，故在除尘器锥体下端采用集中式集灰，集灰斗尺寸：上端271914871100mm；下端为四棱锥台，底部27191487mm，高度1640mm；出灰口400400mm3、连接方式本设计除尘器有三处连接，分别在进风口、排气筒和筒体交界处、锥体下端出风口，这三处均采用法兰连接，相关的尺寸见CAD图纸。而下端的集灰斗用四个承重柱支撑，承重柱之间采用两根钢架连接加固，详细尺寸见CAD图纸。六、参考文献1、实用环境工程手册-大气污染控制工程 ,吴忠标主编,化学工业出版社.20012、大气污染控制工程 ,赫吉明，马广大等编著，高等教育出版社.20023、城市大气有机污染 ，梁丽明，彭林著，煤炭工业出版社.20004、有害气体控制工程 ，赵毅，李守信主编，化学工业出版社.20015、大气污染控制工程 ，刘景良主编，中国轻工业出版社.20026、大气污染控制工程 ，Noel de Nevers主编，清华大学出版社.2000