1、旋風除塵器設計計算說明書1、旋風除塵器簡介旋風除塵器是利用旋轉氣流產生的離心力使塵粒從氣流中分離的，用來分離粒徑大于510 pm以上的的顆粒物。工業上已有100多年的歷史。特點：結構簡單、占地面積小，投資低，操作維修方便，壓力損失中等，動力消耗不 大，可用于各種材料制造，能用于高溫、高壓及腐蝕性氣體，并可回收干顆粒物。優點：效率80流右，捕集5 pm顆粒的效率不高，一般作預除塵用。旋風除塵器的結構形式按進氣方式可分為直入式、蝸殼式和軸向進入式；按氣流組織分類有回流式、直流式、平流式和旋流式多種1.1 工作原理(1)氣流的運動普通旋風除塵器是由進氣管、筒體、錐體和排氣管等組成；氣流沿外壁由上向下

2、旋轉運 動：外渦旋；少量氣體沿徑向運動到中心區域 ；旋轉氣流在錐體底部轉而向上沿軸心旋轉: 內渦旋；氣流運動包括切向、軸向和徑向：切向速度、軸向速度和徑向速度。圖1(2)塵粒的運動：切向速度決定氣流質點離心力大小，顆粒在離心力作用下逐漸移向外壁；到達外壁 的塵粒在氣流和重力共同作用下沿壁面落入灰斗；上渦旋-氣流從除塵器頂部向下高速旋 轉時，一部分氣流帶著細小的塵粒沿筒壁旋轉向上，到達頂部后，再沿排出管外壁旋轉向 下，最后從排出管排出。1.2 影響旋風器性能的因素(2)二次效應-被捕集粒子的重新進入氣流在較小粒徑區間內，理應逸出的粒子由于聚集或被較大塵粒撞向壁面而脫離氣流獲得捕 集，實際效率高于

3、理論效率；在較大粒徑區間，粒子被反彈回氣流或沉積的塵粒被重新吹起， 實際效率低于理論效率;通過環狀霧化器將水噴淋在旋風除塵器內壁上，能有效地控制二次效應；臨界入口速度。(2)比例尺寸在相同的切向速度下，筒體直徑愈小，離心力愈大，除塵效率愈高；筒體直徑過小，粒 子容易逃逸，效率下降；錐體適當加長，對提高除塵效率有利；排出管直徑愈少分割直徑愈小，即除塵效率愈高；直徑太小，壓力降增加，一般取排出管直徑 de= (0.60.8) D;特征長度(natural lengthi)-亞歷山大公式：2 _ _ D 1/3 l 2.3de() A排氣管的下部至氣流下降的最低點的距離旋風除塵器排出管以下部分的長度

4、應當接近或等于l,筒體和錐體的總高度以不大于5倍的筒體直徑為宜。(3)運行系統的密閉性，尤其是除塵器下部的嚴密性：特別重要，運行中要特別注意。在不漏風的情況下進行正常排灰(4)煙塵的物理性質氣體的密度和粘度、塵粒的大小和比重、煙氣含塵濃度(5)操作變量提高煙氣入口流速，旋風除塵器分割直徑變小，除塵器性能改善；入口流速過大，已沉積的粒子有可能再次被吹起，重新卷入氣流中，除塵效率下降；效率最高時的入口速度， 一般在1025m/s范圍。2、設計資料(1)所處理的粉塵為某水泥干燥窯的排煙，主要成分為水泥粉塵;(2)平均煙氣量為2300 m3/h,最大煙氣量為3450 m3/h(3)煙氣日變化系數K日=

5、 1.5(4)氣溫293 K,大氣壓力為101325 Pa(5)煙氣顆粒物特征：粒徑范圍：580 m中位徑：36.5 m主要粒徑頻數分布：粒徑/um525253535454555556565757580質量分數/%22.7524.68 1(6.63 7.219.83P 11.707.201顆粒物濃度：3000 kg/m3空氣密度：1.205 kg/m3空氣粘度：1.81 x10-5Pa. s(6)作為后繼處理的前處理器，要求顆粒物的總去除效率不低于90%。壓力損失不高于 2500Pa.3、旋風除塵器的選型設計旋風除塵器型號的選擇選用切向入口 XCF型普通旋風除塵器，并根據拉普爾的標準尺寸比例進

6、行設計確定旋風除塵器的尺寸設進口面積為A,取進口速度 =12m/s,因此：qv345022A h b -m =0.08m3600 12根據拉普爾標準尺寸比例，取h 2b;則入口寬度b入口高度h筒體直徑D排氣管直徑d卸灰口直徑dx筒體長度li錐體長度12排氣管長度13b . (AT2) 0.2mh 2b 0.4mD 4b 0.8m d 0.5D=0.4mdx 0.25D 0.2mli 2D 1.6ml2=2D 1.6ml3 0.625D 0.5m選擇旋風除塵器的前后連接管道通風管選擇：選用材料為Q235鋼板，內徑為300mm,壁厚2.0mm；排氣管的選擇：選用材料為 Q235鋼板，內徑為300m

7、m,壁厚1.5mm。計算除塵效率計算旋渦指數n:(1。67 D 0.14 )(今嚴0.14、,293、0.31 (1 0.67 0.8 )()0.646283取內外渦旋分界圓柱的直徑d0 0.7d ,故氣流在交界面上的切向速度為T0,D、n ” ,0.8、0.646T0 ()16 () m/s 31.52m / sdo0.7 0.4h0l1 l2 l3(1.6 1.6 0.5)m 2.7m外渦旋氣流的平均徑向速度V,為VrQmax2的3450 / 3600,m/s0.7 0.4/2 2.70.40m/ s臨界分割粒徑dc為:dc (7)12pVto18 1.81 10 50.40 0.7 0.

8、4/2)123000 31.5222.47 10 6m 2.47 m（dc越小，說明除塵效率越高，性能越好）分級除塵效率的公式為1dpFi 1 exp 0.6931dc1 exp 0.6931dPi2.47 106（雷思一利希特模式） 分級除塵效率計算結果如下：粒徑/um525253535454555556565757580分級去除效率/%87.4093.70 9(6.30 97.70 98.5()99.0099.30總除塵率：W1 i(0.2275 87.4 0.2468 93.7 0.1663 96.3 0.0721 97.7 0.0983 98.50.1170 99.0 0.0720 99.3) 100% 94.5%計算壓力損失壓損系數：=16A/d2 16 0.08/0.42 8由于煙氣密度約與空氣密度 相等，故有壓力損失為 P：1.205 1222=694.08 Pa3.6除塵系統風機與電動機的選擇3 ,由最大煙氣量Qmax 3450m /h以及壓力損失 P=694.08Pa,不考慮除塵設備壓損等 后選用如下風機和電動機：風機類型型號全壓/Pa風量/ (m3 h - 1)功率/KW備注普通中壓風機47260623001310488001.137輸送小于80 C 且不自燃氣體配用電動機:電動機型號功率/