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1、.专业 .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P 不大于2000Pa,v=23m/s。烟尘粒度分布 粒径围m 平均粒径 m 质量百分数分布()80 90 13 根据以上数据设计一旋风除尘器 .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
2、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50m粉尘粒子，故一般只用于多级除尘系统中的第一级除尘。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径较大捕集 10-20m以上的粗尘粒的金属或矿物性粉尘，具有较高的除尘效率。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
3、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。但采用湿式除尘器时要特
4、别注意设备和管道腐蚀以及污水和污泥的处理等问题。湿式除尘过程也不利于副产品的回收。5过滤式除尘器是使含尘气流通过过滤材料将粉尘别离捕集的装置，采用滤纸或玻璃纤维等填充层作滤料的空气过滤器，主要用于通风及空气调节方面的气体净化。虽然其除尘效率一般可达 99%以上，且效率高、性能稳定可靠、操作简单，但其不能在“结露状态下工作、电除尘相比阻力损失稍大、当烟气中硫氧化物、氮氧化合物浓度很高时，除 FE 滤料外，其他化纤合成纤维滤料均会被腐蚀损坏，布袋寿命缩短、不适于在高温状态下运行工作，当烟气中粉尘含水分重量超过 25%以上时，粉尘易粘袋堵袋，造成布袋清灰困难、阻力升高，过早失效损坏。2.旋风除尘器的
5、特点及选择旋风除尘器的原因 1旋风除尘器与其他除尘器相比，具有构造简单、占地面积小、投资低、操作维修方便以及适用面宽的优点。适用于工业炉窑烟气除尘和工业通风除尘；工业气力输送系统气固两相别离与物料气力烘干回收。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到达 92%-95%。3旋风除尘器捕集 过大或过小的粉尘，不宜采用电除尘；纤维性或憎水性粉尘不宜采用湿法除尘。此题为锅炉排烟，锅炉排烟的特点是烟气流量大，而且烟气流量变化也很大，选取旋风除尘器是适当的。5 旋
6、风除尘器适宜于高温高压含尘气体的除尘。综合气体的含尘浓度、烟气温度和其他性质以及收集粉尘的处理、运行费用等多项因素，可选用旋风除尘器。3.旋风除尘器型号选择 本设计选择旋风除尘器的型号为*LP/B-8.2 型。4.选择*LP/B 型旋风除尘器的理由 1*LP/B 型旋风除尘器是在一般旋风除尘器的根底上增设旁路式别离器的一种除尘器，阻力损失较小，特别对 5m以上的粉尘有较高的除尘效率。2*LP/B 型旋风除尘器对 5m以上的粉尘有较高的除尘效率，设计处理的烟气平均粒径为 5m以上的颗粒占 95%，根本满足了颗粒物得处理要求。3*LP/B 型旋风除尘器一般压力损失在 2000Pa 以，符合设计要求
7、的压力损失。4*LP/B 型在颗粒粒径大于 5m以上时其分级除尘效率大于 87.8%。三、设计计算 根本参数：风量 Q=10000m3/h，烟气温度 T=573K，粉尘密度1=4.5g/m3，.烟尘真密度P=2000g/m3，573K 时空气粘度=2.910-5Pas,经除尘装置后粉尘排放浓度2=0.8g/m3，压力损失不大于 2000Pa。中选用*LP/B型旋风除尘器时，其局部阻力系数5.8。假设进口气速 v=23m/s。1 根据上述数据，本设计要求到达的除尘效率为：=1-12=1-5.48.0=0.822=82.2%2573K 时的烟气密度：=1.293573273=0.616kg/m3
8、3根据假设进口气速 v=23m/s，计算压力损失：=221v=5.8223616.02=945.0Pa2000Pa 符合设计要求 3旋风除尘器其他部件的尺寸：进口截面积A:233600100001vQA0.1208m2 入口宽度b:2/1208.02/Ab0.246m=246mm 入口高度h:1208.022Ah0.492m=492mm 筒体直径D:24633.333.3bD 819mm 参考型号*LP/B-8.2 的旋风除尘器，将筒体直径D修正为 820mm 排出筒直径ed:8206.06.0 Dde 492mm 筒体长度L:8207.17.1 DL1394mm 椎体长度H:8203.23.
9、2 DH1886mm 灰口直径1d:82043.043.01Dd353mm 则将各部件尺寸整理如下表：尺寸名称 计算公式 尺寸mm.入口宽度b 2/A 246 入口高度h A2 492 筒体直径D b33.3 819 参考型号*LP/B-8.2 的旋风除尘器，将筒体直径D修正为 820mm 排出筒直径ed D6.0 492 筒体长度L D7.1 1394 椎体长度H D3.2 1886 灰口直径1d D43.0 353 四、除尘效率计算及校核 1.除尘效率计算 1根据旋风除尘器的特征长度l，得出交界圆柱面的高度0h：2由交界圆柱面直径mdde3444.0492.07.07.00,得mr1722
10、.00 平均径向速度smhrQvr/22.110.21722.014.32360010000200 3漩涡指数n：4气流在交界面上的切向速度0Tv:5分割直径cd：mvrvdTPrc5250201021.67.3720001722.022.1109.21818=6.21m 6分级效率i：22/1/cPicPiidddd 各分级除尘效率计算结果如下列图：.粒径围 m 平均粒径Pid m 质量百分数 分布ig()分级效率i 80 90 13 0.9953 7总除尘效率：iiig0.18920.05+0.59330.07+0.91210.22+0.98130.35+0.99220.18+0.9953
11、0.013=0.9031=90.31%2.除尘效率校核 因为总除尘效率90.31%82.2%本设计要求的除尘效率，所以，所设计的*LP/B-8.2 型旋风除尘器符合设计要求。五、附图*LP/B原 CLP/B 型旋风除尘器 简介*LP/B 型(原为 CLP/B 型)、扩大型*LP/B 型旋风除尘器，是带有旁路的干式高效旋风除尘器。根据出风口连接方式分为*型吸出式和 Y 型压入式两种，其中*型是在除尘器本体中增加了出口螺旋壳。根据气流在除尘器中旋转方式不同顶视，分为逆时针旋转的左旋N和顺时针旋转的右旋S两种。.应用围 该除尘器主要适用于去除非粘固灰尘、煤炭、泥沙、烟尘等烟尘，*LP/B 型除尘效率略高于*LP/A 型。