1、旋風除塵器實驗仿真實驗指導書通風與大氣污染控制工程仿真系列實驗蔡建安林曉飛編著安徽工業(yè)大學實驗6-旋風除塵器實驗、實驗目的.了解除塵器性能試驗臺的結構及工作原理，掌握除塵器性能測試的基本方法.了解除塵器運行工況對其效率和阻力的影響。.設定并測量除塵器的處理風量。.測定除塵器阻力與處理風量的關系。.測定除塵器效率與處理風量的關系。二、實驗裝置和虛擬設備除塵器性能測定試驗臺的結構如下圖6-1所示，它主要由測試系統(tǒng)、實驗除塵器和發(fā)塵裝置等三個部分組成。：1氏段2-畢托管禍孔3-碰壓計4斷脯7S離鳳前匸支架入檢塵盒乩進咒股9-袖赫壓環(huán)16孔扳m發(fā)塵箭12-北電弱丹-支如厲風機I&軟桜rr16-支架圖6

2、-1除塵器性能實驗裝置結構圖測試系統(tǒng)測試系統(tǒng)由進氣段、出氣段、靜壓孔、孔板流量計、風機和調節(jié)閥等組成。其中:兩靜壓環(huán)分別設在進、出氣段上，用以測量兩管段的氣流靜壓值和計算出除塵器的阻力(當進、出氣管道直徑不相等時應用全壓進行計算)。為了保證測量的精確性，兩靜壓環(huán)的精確性，兩靜壓環(huán)離除塵器的進、出口均有一定的距離，并在計算除塵器阻力時還將這兩段管路的壓頭損失扣除。孔板流量計設在氣流比較潔凈的出氣段上，配以微壓計后可測量系統(tǒng)的空氣流量。風量調節(jié)閥設在風機出口處，用以調節(jié)系統(tǒng)的空氣流量。實驗除塵器實驗除塵器為一小型離心式除塵器，在其底部設卸灰斗，每次實驗結束時可從此處將收集的灰塵取出。取灰時應注意一

3、下兩點：每次取灰時，應將灰斗中的灰塵清掃干凈，以免剩留。每次取灰后，應將灰斗的蓋板蓋嚴，不得漏風以免使下次測試造成誤差。發(fā)塵裝置發(fā)塵裝置為一振動式發(fā)塵器，其發(fā)塵量可通過調節(jié)漏斗的閘板開度進行控制，漏出的粉塵可通過進灰口進入系統(tǒng)。實驗用粉塵可采用滑石粉、雙飛粉、煤粉等干燥、松散的顆粒狀粉塵。三、實驗原理和工況點參數(shù)測量及計算方法1風量的設置和調定根據(jù)除塵器的工作特性，本實驗在測定除塵器的阻力、除塵效率與風量的關系時，采用的除塵器進口風速范圍為10-20m/s，分4-6個測定點，可根據(jù)除塵器中的進口尺寸，計算出不同進口風速下的實驗風量Q,在利用已標定的孔板流量計“壓差”-空氣流量曲線查出與Q相對應

4、的壓差值，最后利用風量調節(jié)閥門調定孔板流量計所配微壓計的指示達到該“壓差”值。(當室溫與標定時差別較大時應進行換算修正或重新標定)。2測定除塵器阻力與風量關系按上述方法調定除塵器某實驗風量后，利用進、出口氣管段上的靜壓環(huán)和所配的微壓計測定并計算出兩處之間的靜壓差上pf:Pf二Kh(Pa)式中：K微壓計比例系數(shù)h微壓計讀值(Pa)計算在該風量下進、出氣管段內的風速V、V2d，動壓頭Pd1P2和動壓差已Pd。式中：一一彎頭局部阻力系數(shù)，=0.i8進、出氣管段內的風速:QVi-二R：3600QV2廠R23600式中：Q實驗風量Ri,F2進、（ms）(m3/h)(m)(Pa)(Pa)(kg.s2/m4

5、)(Pa)出氣段風管半徑進、出氣管段內的動壓頭：Pdi2Pd2竺2式中：n空氣密度進、出氣管的段內的動壓差:R=Pdi-P（3）計算除塵器前后管段的附加阻力進氣段附加阻力：Pdi（Pa）Idi丿式中：摩擦阻力系數(shù)，銅板風筒可取=0.025li靜壓環(huán)至除塵器進口距離（包括方圓接頭）di進氣段管道直徑出氣段附加阻力：(m)(m)Pfd2Pd2J(Pa)12靜壓環(huán)至除塵器出口直管段長度(m)d2出氣段管道直徑(m)附加阻力之和：只八Pf1Pf2(Pa)(4)除塵器的阻力：滬巴-、Pf(Pa)改變風量3次，重復上述實驗步驟，直至完成所選定的不同風量下阻力的測定。將所得到的幾組實驗數(shù)據(jù)描繪在以風量Q為橫

6、坐標，以阻力AP為縱坐標的坐標圖上，平滑地連接各實驗點，從而得到PQ曲線，即為除塵器的阻力與風量關系曲線。3測定除塵器效率與風量的關系按上述方法確定某風量后，稱取不少于1kg的實驗粉塵G1,并倒入發(fā)塵漏斗中。啟動發(fā)塵振動裝置，控制除塵器入口空氣含塵濃度5-10g/m3(發(fā)塵濃度預先調好)發(fā)塵完畢后首先停止振動裝置，約1分鐘后停止風機。TOC o 1-5 h z待風機穩(wěn)定后，打開灰斗，收集灰斗中粉塵并稱重，即得G2。計算除塵器的除塵效率:G2G!式中：G1發(fā)塵量(g)G2除塵器除下的粉塵量(g)改變風量，重復上述步驟，直至完成所選定不同風量下的除塵效率的測定實驗數(shù)據(jù)處理：除塵器的阻力與風量關系曲

7、線(衛(wèi)-Q)。除塵效率與風量的關系曲線(一Q)。:離心風機（鼓風機），點擊風機圖片，即可關閉/運行風機四、實驗步驟和操作說明1操作說明圖6-2中序號說明：:stop開關，點擊按鈕，即可退出實驗；:離心風機型號，點擊菜單，即可在下拉列表中選型不同型號風機；單擊離心風機下的“性能參數(shù)”即可彈出風機銘牌；:離心風機（鼓風機），點擊風機圖片，即可關閉/運行風機。:主控閥，用于調整流量，按住紅色指針左右旋轉，即可調整閥門開度，閥門全開時，表示開度最大，取值為1.0;全部關閉時開度最小，取值為0;閥門量程也可在界面直接修改；:發(fā)塵器，點擊藍色閃爍點，即可彈出如圖6-3所示的放大圖，在發(fā)塵參數(shù)設置的橙色框內

8、，可任意設置發(fā)塵參數(shù)，點擊“ok返回”按鈕即可返回縮小圖；分析儀，用于測量進入除塵器前的煙塵濃度，點擊分析儀即可彈出如圖6-3所示的放大圖，讀取除塵前的煙塵濃度，再點擊分析儀，即可返回簡圖；-:U形管，測壓，用于測量除塵器的全壓，點擊藍色閃爍點，彈出如圖6-3所示的放大圖，可讀得煙塵進入除塵器前的全壓，點擊“ok返回”按鈕即可返回縮小圖，可直接在U形管上修改量程；:U形管，測壓2,用于測量除塵器的頂部和底部的壓差，即能量損失；點擊藍色閃爍點，彈出如圖6-4所示的放大圖，可讀得管道中的靜壓，點擊“ok返回”按鈕即可返回縮小圖，可直接在U形管上修改量程；:除塵器設計，點擊藍色閃爍點，彈出如圖6-4

9、所示的放大圖，旋風除塵器參數(shù)設置框和運行參數(shù)顯示框，在參數(shù)設置框中可以設置柱體直徑、柱體長、入口直徑、椎體廠、排口直徑、煙氣溫度等參數(shù)；在運行參數(shù)顯示框，顯示運行時的系統(tǒng)參數(shù)，不可修改；點擊“ok返回”按鈕即可返回縮小圖，另外，單擊除塵器的筒身部位，可顯示如圖6-3所示的內部結構原理圖；其下側的主流量測量儀用于顯示進塵流量，可通過主控閥調整，儀表的量程可以修改；:分析儀2,用于測量除塵后的煙塵濃度，點擊分析儀2即可彈出如圖6-3所示的放大圖，讀取除塵后的煙塵濃度和凈化效率，再點擊分析儀，即可返回縮小圖；圖6-2實驗系統(tǒng)主界面2.實驗步驟（1）點擊旋風除塵器”下的ok按鈕，進入旋風除塵器”實驗，

10、如圖6-2所示；（2）點擊：，選擇離心風機型號；（3）點擊左下角的性能參數(shù)”按鈕，即彈出風機銘牌”根據(jù)風機銘牌，選擇相應轉速的離心風機；（4）保證鼓風機、引風機至少一臺運行；（5）設置發(fā)塵器，確定發(fā)塵量、特征粒徑及級配；（6）調整主控閥，確定主流量；（7）設計除塵器，設置柱體直徑、柱體長、入口直徑、椎體廠、排口直徑、煙氣溫度；（8）讀數(shù)。讀分析儀中入口煙塵的濃度，主流量的數(shù)值；讀U形管所顯示的除塵器能量損失，即阻力損失；讀分析儀2中出口煙塵的濃度和除塵效率；記錄數(shù)據(jù)，填入如表6-1所示的實驗記錄表；（9）分別改變旋風除塵器設計參數(shù)、發(fā)塵參數(shù)、主流量、鼓風（引風）、風機型號等實驗條件，重復8,獲

11、取讀數(shù)；（10）處理實驗數(shù)據(jù)，說明除塵器的阻力、除塵效率與風量關系曲線；除塵器的最佳效率點等。tlXA1j41*星flVLM圖6-3實驗系統(tǒng)展開圖五、操作舉例：不同風量下旋風除塵器的性能測定（1）點擊旋風除塵器”下的ok按鈕，進入旋風除塵器”實驗，如圖6-2所示；（2）點擊，選擇離心風機型號“T4-72-3.6”；（3）點擊左下角的性能參數(shù)”按鈕，根據(jù)風機銘牌，選擇轉速2900rpm的離心風機；（4）使保證鼓風機和引風機都運行；（5）設置發(fā)塵器，確定發(fā)塵量357.5g/min，特征粒徑及級配為默認參數(shù)；（6）調整主控閥，使其開度為1，確定主流量為96.58m3/min；（7）設計除塵器，設置柱

12、體直徑、柱體長、入口直徑、椎體廠、排口直徑、煙氣溫度為默認參數(shù)；（8）讀數(shù)。讀分析儀中入口煙塵的濃度，主流量的數(shù)值；讀U形管所顯示的除塵器能量損失，即阻力損失；讀分析儀2中出口煙塵的濃度和除塵效率；記錄數(shù)據(jù)，填入如表6-1所示的實驗記錄表；（9）調整主控閥開度，改變主流量獲取5個工況點，重復8,獲取讀數(shù)，填入表6-1；（10）處理實驗數(shù)據(jù)，說明除塵器的阻力、除塵效率與風量關系曲線等。分析實驗數(shù)據(jù)，如圖6-4所示，發(fā)現(xiàn)隨著主流量的增加，除塵效率是逐漸增大的，除塵器的阻力也是逐漸增大；除塵阻力增加的速率比除塵效率增加的速率要大。表6-1旋風除塵器實驗數(shù)據(jù)記錄)%率效塵除61.0568.4880.0

13、5OTmm力阻塵除nuoooooO76543219876666566436621666056.26096.58除塵效率除塵阻力工況點主流量m3/min煙塵入口濃度g/m3煙塵出口濃度g/m3除塵效率%除塵器阻力mmH2O196.583.71.1768.4264280.054.471.4966.5444368.485.221.8364.9631461.055.862.1263.7924556.266.352.3562.9620主流量(m3/min)圖6-4實驗數(shù)據(jù)分析六、實施仿真實驗實驗6-1:不同柱體直徑下旋風除塵器的性能測定實驗6-2:不同柱體長度下旋風除塵器的性能測定實驗6-3:不同入口直

14、徑下旋風除塵器的性能測定實驗6-4:不同椎體長度下旋風除塵器的性能測定實驗6-5:不同排口直徑下旋風除塵器的性能測定實驗6-6:不同煙氣溫度下旋風除塵器的性能測定實驗6-7:不同通風方式下旋風除塵器的性能測定實驗6-8:不同發(fā)塵參數(shù)下旋風除塵器的性能測定風機型號T4-72-3.6(rpm=2900)發(fā)塵量1357.5，其他默認柱體直徑柱體長度入口直徑椎體長度排口直徑煙氣除塵前濃度除塵后溫度風機測壓測壓2主流量濃度除塵率鼓風機11.44.279.117.166.1864.010.80.80.41.280.45150鼓+引7.76.496.5814.064.7766.05鼓風機11.44.279.

15、117.165.7666.420.90.80.41.280.45150鼓+引7.76.496.5814.064.4468.42鼓風機11.44.279.117.165.3968.5710.80.41.280.45150鼓+引7.76.496.5814.064.1470.530.90.70.41.280.45150鼓風機7.76.496.5814.064.4468.420.90.80.41.280.45150鼓風機7.76.496.5814.064.4468.420.90.90.41.280.45150鼓風機7.76.496.5814.064.4468.420.90.80.351.280.451

16、50鼓風機8.38.196.2914.13.674.430.90.80.41.280.45150鼓風機7.76.496.5814.064.4468.420.90.80.451.280.45150鼓風機7.3596.5814.065.2262.870.90.80.41.280.45150鼓風機7.76.496.5814.064.4468.420.90.80.41.280.45150鼓風機7.76.496.5814.064.4468.420.90.80.41.280.45150鼓風機7.76.496.5814.064.4468.420.90.80.41.280.4150鼓風機8.2896.5814.064.468.690.90.8