旋风除尘器的设计与计算

1、、实习目的1、进一步了解旋风除尘器的有关计算2、熟悉用CAD画效果图3、查阅和整理各方面资料，了解旋风除尘器各方面性能及影响因素；二、设计题目设计一台处在常温(20C),常温下含尘空气的旋风除尘器。已知条件为：处理气量 Q=1300m3h，粉尘密度 e=1960kg/m3空气密度 尸1.29 kg/m,空气粘 度p=1.8x10-5Pa.s进入的粉尘粒度分布见下表：粒径范围gm1551010-3030-6060 8080平均径劭37.520457090质量频率AD跖61222291813筛分理论分级效率0.6280.5420.8760.9910.9991设计要求：XLT旋风除尘器，最后实现污染

2、物的达标排放，且除尘效率为85%,压力损失不高于2000Pa提交文件：设计说明+旋风除尘器图(CAD制图)，图纸输出A4纸。三、旋风除尘器的工作原理1.1 工作原理(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。(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

3、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。1.2特点(1) 旋风除尘器与其他除尘器相比，具有结构简单、占地面积小、投资低、 操作维修方便以及适用面宽的优点。(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达到 92%-95%。(3) XLT旋风除尘器的主要特点(4) 旋风除尘器捕集5卩m颗粒的效率不高，一般可以作为高浓度除尘系 统的预除尘器，与其他类型高效除尘器合用。可用于 10卩m以上颗粒的去除， 符合此题的题设

4、条件。1.3影响旋风除尘器除尘效率的因素(1) 入口风速 由临界计算式知，入口风速增大，dc降低，因而除尘效率 提高。但是风速过大，压力损失也明显增大(2) 除尘器的结构尺寸 其他条件相同，筒体直径愈小，尘粒所受的离心力 愈大，除尘效率愈大。筒体高度对除尘效率影响不明显，适当增大锥体长度， 有 利于提高除尘效率。减小排气管直径，有利于提高除尘效率。(3) 粉尘粒径和密度 大粒子离心力大，捕集效率高，粒子密度愈小，越 难分离，本题中5 Jm的粒子质量频率约25%，所以导致除尘效率变低，以至于 达不到除尘标准。(4) 灰斗气密性 若气密性不好，漏入空气，会把已经落入灰斗的粉尘重 新带走，降低了除尘

5、效率。四、设计计算1旋风除尘器各部分尺寸的确定1.1形式的选择根据国家规定的粉尘排放标准、粉尘的性质、允许的阻力和制造条件、经济性合理选择旋风除尘器的形式，选通用型旋风除尘器。1.2确定进口风速设：风速u=20m/s1.3确定旋风除尘器的尺寸(1)进气口面积A的确定进气口截面一般为长方形，尺寸为高度 H和宽度B,根据处理气量Q和进气 速度u可得QA =u360020=0.018055556 m2根据“切向入口旋风除尘器标准尺寸比例”中的斯台尔曼比例可得： 设：筒体直径为D,贝H=0.5DB=0.2DO.1D=0.018055556贝筒体直径 D=0.424918298m贝U：入口宽度 B=0.

6、08498366m入口高度 H = 0.212459149m排气管直径 DE=0.5D=0.212459149m排尘口直径 DC=O.375D=0.159344362m筒体高度 L1=1.5D=0.637377447m锥体高度 L2=2.5D= 1.062295745m出口长度 L3=0.5D=0.212459149m(1)、取内外涡旋分界柱的直径为：d0=0.7d, (d:排气管的直径)故气流交界面 上的切向速度为VT0 :n =110.67*0.14283 .丿二 0.58966821d = 0.7d = 0.14872140 4m5ms(3)外涡旋气流的平径向速度为:= 0.519689

7、592 ；.、：r oh。8ms(4)dc5018uvr r0?pVT02= 2.15183835 764886d1=1 - exp-0.693dp0 69dp=1 _exp0.693 2 c50 Jd2d c50=0.78143204 2= 0.57449624 1(2) h0 =L! L2 -L3 =1.48721404 310207 m=1- 0.6930.99796631-expd c50d6 =1 exp一 0.693 d c50= 0.99929650 46总效率总 _、 gd i d = 0.93199525iu(6)压力损失二 =1341.6 压力损失符合标准。2五、设计心得作

8、为一名环境工程的大二学生，我觉得做大气污染控制课程设计是十分有意 义的，而且是十分必要的。在已度过的大学时间里，我们大多数接触的是专业课。 我们在课堂上掌握的仅仅是专业课的理论知识，如何去锻炼我们的实践能力？如何把我们所学的专业基础课理论知识运用到实践中去呢？我想做类似的课程设 计就为我们提供了良好的实践平台。在这次课程设计中，我们运用到了以前所学的专业课知识，如：CAD制图、word的使用等。虽然过去从未独立应用过它们，但在学习的过程中带着问题去 学我发现效率很高，这是我做这次课程设计的又一收获。最后，要做好一个课程设计，就必须做到：在设计之前，对整个工艺系统有 一个全面的了解，知道该工艺有哪些设备及每个设备的工作原理和正常运转的相 关参量；在设计程序时，不能妄想一次就将整个设计做好， 需要反复修改、不断 改进是设计的必经之路；要养成注