4430.双毕业论文-平煤天安一矿选煤厂筛分车间除尘系统设计

平煤天安一矿选煤厂筛分车间除尘系统设计摘要：随着煤炭行业的高速开展，由煤炭工业的开展引起的环境污染也越来越严重并且也越来越受到人们的重视，人们对生活质量特别是生活环境质量的要求同时也在提高。环境污染，如大气污染对人们赖以生存的大气环境造成了极大的影响，大气污染对环境的破坏是巨大的，它对我们的生活环境造成了许多的危害，已经成为人类亟待解决的问题之一。大气污染中粉尘颗粒物对环境造成的污染占据了重要的局部，严重影响了人们的身心健康。除尘系统的设计，不仅是环境保护方面的重要内容之一，它同时也对企业的经济效益和对外形象产生影响。本次对除尘系统的设计，就是建立在对环境保护开展的根底上的。本文对除尘系统方案的提出、系统的设计计算及除尘器和风机等设备的选型等各个方面都进行了论述。通过对设计对象的深入了解，通过对系统阻力、风量等的计算，提出了合理的除尘方案，选用适宜的除尘设备和管路组合成有效的除尘系统。最终到达预定的设计目标。关键词：大气污染；除尘系统；环境保护；除尘器；阻力。目录1引言 42．概述 52.1选煤厂概况 52.2选煤厂工艺流程 5选煤方法 5选煤厂的粉尘危害程度及产尘原因 6粉尘危害 6选煤厂粉尘现状及起尘原因分析 8选煤厂粉尘测定与分析 93.粉尘性质分析 10粉尘的分类 10粉尘的物理特性 11粉尘的密度 12粉尘的比外表积 13粉尘的含水量及其润湿性 13粉尘的粘附性 13粉尘的安息角 14粒径与分散度 143.2.7凝聚性 144除尘方案确实定 14除尘系统的选择 15除尘系统的分类及特点 15除尘系统的设计要点： 15除尘系统的设计步骤 16除尘设备的选用 16常用除尘设备的分类及特点 16除尘器工作机理 17常用除尘器的选用原那么 18除尘器的性能及评价指标 19常用除尘设备的维护 20除尘器开展展望 20除尘方案的比拟选择 21除尘方案的初步选择 21除尘方案的可行性分析 225除尘系统设计 23吸尘罩的选择和设计 23局部吸尘罩的选择 24密闭罩的选择 25密闭罩确实定 26系统排风量确实定 26排风量确实定原那么 27密闭罩排风量确实定 28密闭罩上开启口及缝隙的总面积 30设备连接 31除尘器的选择 31旋风除尘器的优点 315.3.2旋风除尘器的选型步骤 315.3.3旋风除尘器确实定 325.3.4袋式除尘器的选择 34管道的选择设计与阻力计算 36风管材料的选择 36风管布置原那么 37风管管径确实定 37管道压力损失计算 395.5.1压力损失计算步骤 405.5.2压力损失计算步骤 40风机的选型计算及其它 475.6.1风机的选型原那么 475.6.2风机选型计算 486技术经济分析 50投资费用 50设备费用 50人工费用 50系统管理及维护费用 51系统的经济性分析 51系统的经济效益分析 51系统经济性比拟 527结论 53致谢 54参考文献 55

1引言随着煤炭行业的高速开展，由于煤炭的不断开展引起的环境污染也越来越严重并且也越来越受到人们的重视，人们对生活质量特别是生活环境质量的要求同时也在提高。环境污染，如大气污染对人们赖以生存的大气环境造成了极大的影响，大气污染对环境的破坏是巨大的，它对我们的生活环境造成了许多的危害，已经成为人类亟待解决的问题之一。大气污染中粉尘颗粒物对环境造成的污染占据了重要的局部，严重影响了人们的身心健康，其中的可吸入颗粒物过多进入人体对人体的危害也是很大的。因此，对粉尘污染的防治是十分重要的。近年来，随着人类对大气污染的认识进一步加深，人们对大气污染的控制也在逐步完善，各个国家都制定了相应的大气排放标准，各个企业工厂烟气必须在规定范围内才允许排放。另一方面，人们对环境保护投入的人力物力也在逐渐增加。很多科学家都致力于除尘系统的研究并且取得了很多建设性的成果。除尘系统的设计安装与维护都是十分复杂的，需要花费企业巨大的人力与财力。而它的益处也是显而易见的，合理的除尘系统不仅能减少污染，而且可以为企业减少各项本钱，是企业提高效益的有潜力的一点。因此对于除尘系统的设计就显得尤为重要。选煤厂的生产过程要经过装卸、输送、转运、筛分破碎等一系列运输和工艺加工过程，其结果是产生大量煤尘，严重污染环境。尤其是在筛分破碎车间，室内空气平均含尘浓度由几十mg/m3到几百mg/m3，个别尘源点附近甚至到达几千mg/m3大大超过了国家规定的卫生标准值，致使运行人员难以监控设备，设备磨损严重，电器绝缘水平下降，给平安生产和工人的身心健康及环境带来极大的危害。本次设计的内容是天安一矿选煤厂筛分车间的除尘系统设计，本文将主要针对对筛分车间的八台振动筛的除尘、抑尘展开，最终使设计结果到达企业的要求和国家的排放标准，并在此根底上尽可能的降低投资费用，便于工人操作检修和维护，找到适宜的收支平衡点。2．概述2.1选煤厂概况天安一矿井田面积km2,设计能力150万吨／年，去年实际生产煤炭360万吨。主导产品混煤为“省优质产品〞，主导商品煤为三分之一焦混煤和洗混煤，低硫、低灰，发热量稳定，广泛用于电力、冶金、建材、化工、陶瓷、供热等行业，产品畅销华东和中南五省，网络辐射安徽、江西、福建、上海等地。批“高产高效矿井〞。该矿洗煤厂为配套洗煤厂，拥有优质动力煤的生产工艺，生产能力为340万吨／年。天安一矿选煤厂入洗天安一矿的原煤，原煤牌号以贫瘦煤为主，灰分在%左右，硫份小于0.5%,属低硫煤，挥发分17%左右。选煤厂工作制度同矿井，年工作300天，日生产14小时，年生产时间4200小时，小时原煤处理能力为714吨/小时，故年总处理能力为300万吨。选煤厂房共设8个系统，轮流运转，其中一个系统备用。筛分破碎车间有4台破碎机，8台震动筛。2.2选煤厂工艺流程入选矿在运到选煤厂之前先运到破碎站，在破碎站破碎，用优劣煤带或输运机分别送至优煤储仓及劣煤储仓。储后毛煤分优劣煤送到筛分车间，筛分车间完成破碎及筛分任务后将﹤13mm的劣煤及﹤50mm的优煤输送到产品煤仓直接供外销。﹥50mm的优煤及﹥13mm的劣煤送至跳汰车间洗选，选后产品送至产品仓外销，矸石进入排矸系统与锅炉房炉灰混合在一起送至矸石仓经汽车送至露天排土场废弃。所有的产品煤均自产品仓运至大型快速装车站经铁路外运，煤泥水进入耙式浓缩机浓缩，底流煤泥水进入压滤车间回收煤泥，混入劣煤中，溢流及压滤滤液作为循环水使用，实现厂内煤泥水闭路循环。选块煤有两种方法可供选择，即跳汰法或重介法。现天安一矿选煤厂使用的是跳汰法选煤方法。跳汰法选煤的主要优点是：1〕一台分选设备可出三种产品，有中间产物可做盘旋余地；2〕适合高密度分选，其第一段分选密度可在2.0以上；3〕操作灵活，应变能力强。4〕当筛分效率不高时，块煤中混入大量末煤时，对分选影响不大；从开展上看有利于降低分选粒度下限；5〕环节少管理简单，根本建设费用低，生产费用低；它的主要缺点是需选前破碎，分选效率不如重介法高。重介法选煤的主要优点是：1〕入选上限高，厂内不必选前破碎；2〕分选效率高；它的主要缺点是：1〕一台设备只能生产二个产品，要求二个密度分选，对于重介法无疑要设置主、再选块煤分选机，增加了系统复杂程度，计算说明仅仅是一个密度分选的劣质块煤重介法排矸就比跳汰法基建投资高3154万元，赢利相差不大，当采用二个密度分选时，重介法基建费用会更高，生产本钱也会更高。2〕由于本煤1.8~1.9密度级灰分在51%左右，1.9~2.0密度级灰分在58%左右，1.8~2.0量约占8%以上，从回收资源角度采用高密度分选是必要的，计算说明，本煤分选时无论优煤、劣煤其第一段分选密度都在1.95以上，这时重介法块煤需要予先湿法脱泥，介质细磨，使得重介系统大大复杂化，并且高密度介质净化量剧增，介质耗量大，管理较困难粉尘危害据有关数字统计，随着全球工业的不断开展，导致环境日益恶化。全世界每年估计排入大气的粉尘量约为一亿吨，硫氧化物高达1.5亿吨。我国废气中二氧化硫排放量为1927万吨，烟尘排放量为1013万吨，工业粉尘排放量为941万吨。如果我们长时间生活在各种废气和工业粉尘的环境中，我们会得各种各样的疾病。在工业生产过程中散发的各种有害物〔粉尘，有害蒸汽和气体〕，如不加以控制，会使室内外空气受到污染和破坏，危害人类健康、动植物生长，影响生产过程的正常运行。在各种不同生产场所，可以接触到不同性质的粉尘。如在采矿、开山采石、建筑施工、铸造、耐火材料及陶瓷等行业，主要接触的粉尘是石英的混合粉尘；石棉开采、加工制造石棉制品时接触的是石棉或含石棉的混合粉尘；焊接、金属加工、冶炼时接触金属及其化合物粉尘、农业、粮食加工、制糖工业、动物管理及纺织工业等，接触植物或动物性有机粉尘为主。工业生产中散发各种有害物以及余热余湿，如果不加控制，会使室内，外空气环境受到污染和破坏，危害人类健康，动植物生长，影响生产过程的正常运行。因此，控制工业有害物对室内外空气环境的影响和破坏，是当前急需解决的问题。粉尘对人体的危害有很多方面，首先，在生产过程中最主要的途径是经过呼吸道进入人体，其次是经过皮肤进入人体，通过消化道进入人体的情况较少。生产性粉尘既污染环境，又严重危害作业工人的身体健康。人体吸入生产性粉尘后，可刺激呼吸道，引起鼻炎、咽炎、支气管炎等上呼吸道炎症，严重的可开展成为尘肺病；同时，生产性粉尘又可刺激皮肤，引起皮肤枯燥、毛囊炎、脓皮病等疾病。如：金属和磨料粉尘可以引起角膜损伤，导致角膜感觉迟钝和角膜混浊；有机粉尘〔如动物性粉尘〕，可引起哮喘、职业性过敏性肺炎等；危害最大的是采石场、矿山、开山筑路、开凿隧道等产生的粉尘；它含有游离的二氧化硅〔即矽尘〕，人体吸人过量会导致矽肺。矽肺是职业病学中最严重的病种之一，临床一般表现为气短、胸闷、胸痛、咳嗽和咯痰等呼吸功能障碍病症，最终可因呼吸功能衰竭而死亡。粉尘对人体健康的危害同粉尘的性质，粒径大小和进入人体的粉尘量有关。粉尘中如果有毒性强的金属粉尘，进入人体后，会引起中毒以至死亡。例如铅使人贫血，损害大脑；锰，镉损坏人的神经，肾脏等等。此外，它们都能直接对肺部产生危害。例如引起心肺机能不全等。粉尘中的一些贵重金属元素对人体的危害很大。再有，粉尘的外表可以吸附空气中有害的气体，液体以及细菌病毒等微生物，它是污染物质的媒介物，还会和空气中的二氧化硫联合作用，加剧对人体的危害。粉尘还能大量吸收太阳紫外线短波局部，严重影响儿童的生长发育。选煤厂粉尘之大，治理之难，在一定程度上影响着日常生产，天安一矿选煤厂几年也一直关注粉尘的治理，并也投入一定资金、技术，不断的研究治理方法。在综合治理粉尘上取得一定的成效，并也积累了一定的经验，因客观因素的存在及主观因素的影响，目前选煤厂的粉尘危害程度仍然严重，特别是筛分车间，实测结果说明，空中浮尘浓度范围在200~2600mg/m3，不仅严重超过国家允许标准，并也时刻威胁着职工的健康，仅筛分车间落尘到达4t/d左右，加之各死角积尘等都在时刻威胁着选煤厂的平安生产。选煤厂发尘量之大的根本因素是客观自然因素，由于平顶山地区干旱少雨，煤炭在生产之前、后外在水分蒸发较多，煤炭入选时实际含水量约9.6%，外在水分仅为3.8%。所以煤质变脆，易脆，煤层失水后，对起尘可产生以下影响：1、对于天安一矿煤，原煤失水后，煤质变脆易碎、机械性能下降，在采掘、运输、装储过程中，由于屡次跌落破碎＜13mm粒级含量由约40%增至60%，其中＜级粉尘量约为7t/h，粉尘含量增大，起尘的量也随之加大。2、原煤失水后，在自然枯燥状态下，细颗粒粉尘在生产运输过程中，不能粘附在粗颗粒上或从错颗粒上脱落，别离出来形成粉尘。重要的主观因素也较多，选煤设备本身造成煤流冲击力偏大，在开采、运输、装卸、破碎、筛分、转载过程中产生大量高分散度的粉尘，设备的封闭性能不好，设备漏风，喷尘点较多，初步统计全厂主要起尘点有192个，除尘系统方案设计不当，对粉尘产生的强度、粒度特征估计缺乏，及后期生产中管理不利，都是造成粉尘危害程度增加的原因，加之市场对煤质水分的要求，增加外在水分受限，而控制定量供水技术难度较大，冬季供水难度教大、管路冻坏也加剧了粉尘污染的恶化。选煤厂的实测说明，人选煤炭进入产品仓后取样推算，仓内煤炭仍具7t/d的产尘能力，产尘粒级在74μm以下，并且不包含已飘溢沉降在各生产车间的粉尘，所以如果控制不当，粉尘的污染程度是不堪设想的。另外，粉尘的二次飞扬比拟严重，各楼层地板与设备之间封堵不严，孔洞、缝隙大小不等，位置隐蔽不易发现，当煤尘堆积到一定程度，在重力或动力作用下，不断沿孔隙从上层飘落到下层楼空间，造成车间的二次污染，也是造成浮尘严重超标的原因。选煤厂粉尘现状及起尘原因分析天安一矿选煤厂筛分车间的主要起尘点多达192个，从产生机理和粉尘运移沉降规律来分，主要有：毛煤仓上、下、筛分破碎车间、末煤运输系统及末煤产品仓上、皮带受料口、转载点等。不同类型的产尘点，其起尘原因亦不相同，但主要有以下几点：1〕原煤失水较大，微细颗粒在生产运输过程中不能粘附在粗颗粒上或从粗颗粒上脱落，别离出来形成粉尘，增加了粉尘量；2〕现有的喷雾除尘设施未能正常发挥作用，喷水与煤流运动难以同步，喷水量无法计量，水雾与粉尘粒子的接触时间较小捕捉粉尘粒子的能力较小，导致降尘效果下降甚至失效；3〕机械袋式除尘器系统设计不够合理，一方面引风能力缺乏，漏风严重；另一方面不能形成合理的流场，导致含尘气体不能按预定密闭通道流动，造成粉尘在整个筛分破碎车间的扩散与沉降；4〕个别主要产尘点未采取相应的降尘除尘措施；5〕多数给料溜槽落煤高度过大，给料方向不合理，一方面易造成撒煤和皮带跑偏，另一方面也加大了煤尘飞扬程度。选煤厂粉尘综合治理的总体原那么1〕尽量利用和发挥现有降尘和除尘设施的作用，争取以最小的投入到达预定的降尘效果；2〕采取一些新措施，形成合理流场，防止粉尘在整个筛分车间的扩散，到达集尘捕尘直至降尘除尘的效果。3〕根据煤流在选煤厂的运动过程，研究降低各产尘点尤其是各受煤点的煤尘产出量技术措施。粉尘对健康危害极大，关键在于预防。具体包括改革不合理的生产过程，建立粉尘监测制度，切实落实综合防尘措施，减少吸入粉尘的时机，对于粉尘作业工人定期体检，做到早期检查、早期诊断，对已确诊为尘肺患者及早调离粉尘作业，并进行必要的治疗，平时可服用排毒洗肺的中药防治，去除肺部污物，控制和减少尘肺的发病率。对于这类大气污染问题，我们只要对具体的生产流程进行分析，找出产尘点，分析粉尘的成分，然后使用合理的除尘设备，到达大气的排放标准。这样带来的环保效益是无法估量的，环保效益又会反过来促进我国工业的持续稳定的开展。为能有效治理粉尘危害，必须对全厂的粉尘进行全面测定与分析，具有实际意义的是煤流在各生产状况下实际产尘强度，最终是以某个时间、空间及设备的工作状态所产生的尘量为根本参数。对于本设计负责的8个振动筛的产尘量为4.16t/d，每天一班，每班14小时，那么产尘强度为4.16/14=0.297t/h，又因为8个振动筛，6个是8米长的并且大小等相同，另外2个是9米长的，也相同，按照一定的分配原那么，8米长的的发尘强度为0.036t/h，9米的为0.04t/h。8个振动筛的粉尘分散度如下页表所示：从表中可以看出，振动筛的粉尘颗粒比拟细微，表内统计说明2~20μm以上的粉尘的分散度约为60%~80%。这些参数为治理方案确实定、设备的选型起这重要的作用。表2-3振动筛的粉尘分散度工程测试地点粒径范围μm相应分散度＜22~55~1010~20＞20211194523103221153830143212183230146222253128124213242822197223173825137214193330126224233724106对粉尘性质的进一步研究对以后设计中除尘方案确实定及除尘设备的选用有重大意义。1〕按物质组成分类粉尘可分为有机尘、无机尘、混合尘。有机尘包括植物尘、动物尘、加工有机尘；无机尘包括矿尘、金属尘、加工无机尘等。本次设计就是属于无机尘。2〕按粒径分类按尘粒大小或在显微镜下可见程度粉尘可分为：粗尘，粒径大于40μm，细尘，粒径10~40μm—10μm，用光学显微镜可以观察；亚显微尘，粒径小于μm，需用电子显微镜才能观察到。不同粒径的粉尘在呼吸器官中沉着的位置也不同，又分为：可吸入性粉尘即可以吸入呼吸器官，直径约大于10μmμm的细粒粉尘，微细粉尘会沉降于人体肺泡中。3〕按形状分类不同形状的粉尘可以分为：a三相等长粒子，即长、宽、高的尺寸相同或接近的粒子，如正多边形及其他与之接近的不规那么形状粒细子；b片形粒子，既两方向的长度比第三方向长得多，如薄片状、鳞片状年粒子；c纤维形粒子，既在一个方向上长得多的粒子，如柱状、针状、纤维粒子；d球形粒子，外形成圆形或椭圆形。4〕按化学特性分类：由粉尘的湿润性、粘性、燃烧爆炸性、导电性、流动性可以区分不同属性的粉尘。如按粉尘的湿润性能够分为湿润角小于90º的亲水性粉尘和湿润角大于90º的疏水性粉尘；按粉尘的黏性力分为拉断力小于60Pa的不粘尘，60—300Pa的微粘尘，300—600Pa的中粘尘，大于600Pa的强粘尘；按粉尘燃烧、爆炸性分为易燃、易爆粉尘和一般粉尘；按粉尘流动性可分为安息角小于30º的流动行好的粉尘，安息角为30º—45º的流动中等的粉尘既安息角大于45º的流动性差的粉尘。按粉尘的导电性和静电除尘的难易分为大于1011Ω的高比电阻粉尘，104—1011Ω的中比电阻粉尘，小于104Ω的低比电阻粉尘。5〕其他分类中还有分为生产性粉尘和大气尘，纤维性粉尘和颗粒状，一次扬尘和二次性扬尘等。尘粒具有形状、粒径、密度、比外表积四大根本特性，还具有磨损性、荷电性、湿润性、黏着性以及爆炸性等重要性质。块壮物料破碎成细小的粉状微粒后，除了继续保持原有的主要物理化学性质外，还出现了许多新的特性，如爆炸性、带电性等。大体上，粉尘的物理性质包括以下方面：1〕粉径分布，是指粉尘中各种粒径的粒子所占的百分比；2〕密度，指粉尘的质量与同体积的4℃的3〕比电阻，指粉尘本体与其外表化学膜电阻率之和；4〕可磨性，指粉尘被研磨的难易程度，用待测粉尘与标准粉尘在相同条件下研磨消耗能量或时间之比值表示；5〕安息角〔静止角、自然倾角〕，指粉尘自然堆放在水平面上形成圆锥体的底角；6〕粘度，指粉尘之间一层对另一层的粘结力；7〕亲水性，指粉尘与水接触时被水湿润的程度；8〕爆炸极限，指粉尘在空气中遇有高温、明火等发生爆炸的最低质量浓度；9〕含水率，指单位体积粉尘中含有水分的数量；10〕比外表积，指单位质量粉尘中含有的内外表积与外外表积之和；11〕粉尘形状，诸如片状、纤维状、球形等。在这些特性中，与除尘技术关系密切的，有以下几个方面：粉尘的密度单位体积中粉尘的质量称为粉尘的密度ρ其单位是kg/m3或g/cm3。由于粉尘的产生情况不同、实验条件不同，获得的密度值也不同。一般将粉尘的密度分为真密度和堆积密度等不同的概念。1〕真密度由于粉尘颗粒外表不平和其内部的空隙，所以尘粒外表及其内部吸附着一定的空气。粉尘的真密度是设法将吸附在尘粒外表及其内部的空气排除后测得的粉尘自身的密度。用ρp表示。2〕堆积密度固体研磨而形成的粉尘，在外表未氧化前，其真密度与母料密度相同。呈堆积状态存在的粉尘，除了每个尘粒吸附哟一定空气外，尘粒之间的空隙中也含有空气。将包括粉体粒子间气体空间在内的粉尘密度称为堆积密度。可见，对同一种粉尘来说，其堆积密度值一般要小于真密度值。如煤粉燃烧产生的飞灰粒子，含有熔凝的空气球，其堆积密度为1.07g/cm3，真密度为2.2g/cm3。密度对重力、惯性、离心式除尘器的除尘率关系很大，而堆积密度那么与设计粉尘的存储设备和粉尘的在飞扬问题有关。当粉尘的密度与堆积密度之比为10以上时，需要特别注意解决粉尘的二次飞扬问题。假设将粉尘之间的空隙体积与包含空隙的粉尘总体之比称为空隙率，用ε表示，那么粉尘的真密度ρp与堆积密度ρp之间存在如下关系ρb=〔1-ε〕ρp〔3-1〕对于一定种类的粉尘来说，ρp是定值，而ρb随空隙率ε变化而变化。ε值与粉尘的种类、粒径及充填方式等因素有关。粉尘愈细，吸附的空气愈多，ε值愈大；充填过程加压或进行震动，ε值减小。粉尘的真密度应用于研究尘粒在空气中运动，而堆积密度那么可用于存仓或灰斗容积的计算等。粉尘的比外表积单位体积的粉尘具有的总外表积Sp〔cm2/cm3〕称为粉尘的比外表积。对于平均粒径为dp、空隙率为ε的外表光滑球型颗粒，其比外表积定义Sp==6(3-2)对于非球型颗粒组成的粉尘，其比外表积定义为Sm=6〔3-3〕式中φm为—颗粒群的形状系数。即φm=。细砂平均φm=0.75；细煤粉φm=0.73；烟灰φm=0.55；纤维尘φm=0.30。比外表积常用来表示粉尘的总体的细度，是研究通过粉尘层流体阻力以及研究化学反响、传质、传热现象的参数之一。粉尘的含水量及其润湿性1〕粉尘的含水量粉尘中所含水分一般可分为三类：a自由水:附着在外表或包含在凹面及细孔中的水分；b结合水:紧密结合在颗粒内部，用一般枯燥方法不易全部去除的水分；c化学结合水:是颗粒的组成局部，如结晶水。通过枯燥过程可以除去自由水和一局部结合水分，其余局部作为平衡水分残留，其量随枯燥条件而变化。粉尘的粘附性粉尘的粘附性是指粉尘颗粒之间凝聚的可能性或粉尘对器壁粘附堆积的可能性。粉尘颗粒由于凝聚变大，有利于提高除尘器的捕集效率，而从另一方面来说，粉尘对器壁的粘附会造成装置和管道的堵塞或引起故障。一般认为，粘附现象与作用在颗粒之间的粘着力以及与固体壁面之间的作用力有关。时间证明，颗粒细，含水率高及荷电量大的粉尘易于粘附在器壁上，此外，还与粉尘的气流运动状况及壁面粗糙情况有关。所以在除尘系统或气流输送系统中，要根据经验选择适当的气流速度，并尽量把器壁加工光滑，以减少粉尘的粘附。粉尘的安息角粉尘的安息角是指粉尘通过小孔连续地下落到水平板上时，堆积成的锥体母线与水平面的夹角〔也叫静止角或堆积角〕。安息角是粉尘物料所具有的动力特性之一。它与粉尘的种类、粒径、形状和含水量等因素有关。多数粉尘的安息角的平均值在35°～36°左右，对于同一种粉尘，粒径愈小，安息角愈大，外表愈光滑和愈接近球形的粒子，安息角愈小。含水率愈大，安息角愈大。安息角是设计除尘设备及管道的主要依据。粒径与分散度尘粒如呈球形，可取其直径为粒径。但实际上尘粒的形状是很复杂的，多为不定形的。假设要求得单一尘粒粒径需借用不同的方法测出起代表性尺寸，叫做尘粒粒径。用的较多的有显微镜粒径、Storkesl粒径、筛分粒径。粉尘的各种粒级〔某一粒径范围，如5～10µm，10～15µm等〕所占质量或颗粒数的百分比〔%〕，称为质量分散度或颗粒分散度。粉尘的粒径值是粉尘的主要特性之一，其粒径分布大局部是细尘粒还是粗尘粒，是最关键的数据。粉尘分散度对除尘工作具有重要的意义，是除尘系统设计、管径计算以及选择除尘设备的主要依据之一。凝聚性粉尘微粒产生时的高温，尘粒外表的电荷、布朗运动和声波的震动以及磁力作用，可使尘粒相互撞击而引起凝聚。这一特殊性对除尘的原理和除尘效率起着不可无视的作用。近年来开展的新型除尘器都设法利用这一特性，超声波除尘器就是利用声波使尘粒凝聚成微粒团，然后在送入旋风除尘器，这样，对于微小尘粒也能获得高效率。4除尘方案确实定除尘方案确实定，就是选择最优的除尘系统，在满足除尘要求的条件下，尽量做到除尘设备的最正确配置，综合考虑各种因素，尽量满足技术和经济合理。除尘系统的分类及特点.1按除尘系统的配置特点和规模可分为：1〕就地除尘系统。除尘设备直接置于生产粉尘的设备上，根本不需要除尘管道。2〕分散除尘系统。把就近性质相同的产尘点用管道连接起来，共用一台除尘设备和除尘风机，是目前较为常用的除尘系统。3〕集中除尘系统。把整个车间或者几个车间的产尘点联结与一个除尘系统，共用一台除尘设备和风机，是目前常用的除尘系统。.2按常用的除尘设备可分为：1〕干式除尘系统。除尘设备用干式除尘器〔旋风除尘器、电除尘器、袋式除尘器〕不需要水和其他介质做除尘介质。2〕湿式除尘系统。除尘设备常用湿式除尘器〔冲激式除尘器、文氏除尘器、水膜除尘器〕需要水或其他介质做除尘介质。3〕干湿结合除尘系统。干式除尘器和湿式除尘器联合使用。.3按除尘设备的级数可分为：1〕单级除尘系统：除尘设备采用单级。目前工程上采用的绝大多数为此类除尘系统。2〕多级除尘系统：除尘设备采用二级或二级以上的除尘器，只有在单级不能满足排气标准时才采用多级。.4按除尘设备和风机的位置可分为：1〕负压除尘系统。除尘器位于通风机之前。通过通风机的气体已经经过除尘设备，含尘浓度变低，这样通风机所受的阻力大大降低，运行寿命长，适用于处理初浓度高的含尘气体。2〕正压除尘系统。除尘器位于通风机之后。可以降低能耗，但通风机所受的阻力加大，主要适用于处理初浓度低的含尘气体。除尘系统的设计要点：1〕对除尘系统进行合理的划分和规划。2〕采用适宜的尘源密闭罩或粉尘捕集设备，并且要符合各厂的实际情况。3〕根据粉尘的性质和气体的特性，采用适宜的除尘器和除尘风机。4〕合理地设计和布局除尘管道，除尘器，除尘风机5〕对分散和集中的除尘系统，应设置必要的调节阀门，以保证各扬尘点的风量，还需要设置必要的电气控制和辅助系统。6〕据粉尘的性质和气体的特性，选择合理的粉尘输送设备。7〕要尽可能采用节能技术，降低除尘系统的能耗。8〕要考虑设置必要的检修和维护空间。除尘系统的设计步骤1〕了解工艺流程，工艺设备及其配置情况，根据粉尘在工艺生产过程中的散发情况，确定密闭罩形式和抽风点的位置。2〕根据工艺设备的工作情况和密闭状态，决定除尘点的风量。3〕根据工艺生产情况，抽风点的位置和数量，划分除尘系统。4〕根据抽风点气体中所含粉尘的性质、含尘浓度、气象条件、厂址状况，考虑除尘系统所要到达的具体环境标准，选择净化设备的形式及数量，并布置除尘器的具体位置。5〕布置管道位置具体走向，绘制平断面草图和系统图。6〕计算系统摩擦阻力和局部阻力。7〕选择风机和电机。8〕选择管道附件。9〕绘制工程图。4.2.1常用除尘设备的分类及特点[3].1按除尘机理分类根据主要除尘机理的不同，目前常用的除尘器可以分为以下几类：1〕重力除尘，如重力沉降室；2〕惯性除尘，如惯性除尘器；3〕离心力除尘，如旋风除尘器；4〕过滤除尘，如袋式除尘器、颗粒程除尘器、纤维过滤器、纸过滤器；5〕洗涤除尘，如自激式除尘器、卧式旋风水膜除尘器；6〕静电除尘，如电除尘器。.2根据气体净化程度的不同，可以分为以下几类：1〕粗净化主要除掉粗大的尘粒，一般用作多极除尘的第一级。2〕中净化主要用于通风除尘系统，要求净化后的空气含尘浓度不超过100mg/m－200mg/m。3〕细净化主要用于通风空调系统的进风系统和再循环系统，要求净化后的空气含尘浓度不超过1mg/m－2mg/m。4〕超净化主要除掉1m以下的细小尘粒，用于清洁度要求较高的洁净房间，净化后的空气含尘浓度视工艺要求而定。除尘器工作机理除尘器的工作原理都是以作用力为理论根底。根据力的性质不同，设计出不同的除尘器。.1机械除尘器工作机理机械除尘器有沉降室，惯性除尘器和旋风除尘器三个类别。沉降室工作原理是利用的是重力，所谓重力就是地球对物体的吸引力。在重力作用下含尘气体的中的粉尘在沉降室被别离出来。惯性除尘器别离粉尘用的是惯性力。惯性力是反映物质自身运动状态的力，受到外力时，物质改变运动状态。在相同的作用力下惯性小的物体比惯性大的物体容易改变运动状态，即得到的加速度比拟大，这对惯性小的粉尘别离是有利的。旋风除尘器利用的是离心力。所谓离心力是指做圆周运动的物体对施于它的向心别离力。它是依据在旋转体的反作用力，利用离心力别离非均相系统的别离过程通称离心别离。它是依据在旋转过程中质量大的、旋转速度快的物质获得的离心力也大的原理进行工作的。.2电除尘器工作机理电除尘器别离粉尘靠的是静电力即库仑力。除尘过程分为四个阶段。1〕气体别离：在电晕级与集尘级之间施加支流高电压〔40kv－70kv〕，使放电级发生电晕放电，气体别离，生成大量的自由电子和正离子。2〕粉尘荷电气流通过电场空间时，自由电子、负离子与粉尘碰撞并附着其上，便实现了粉尘的荷电。3〕粉尘沉降荷电持尘在电场中受静电力的作用被驱往集尘级，经过一定时间后到达集尘级外表，放出所带电荷并沉集其上。4〕清灰集尘级外表上的粉尘沉集到一定厚度后，用机械振打等方法将其去除掉，使之落入下部灰斗中。放电级也会附着少量粉尘，也需要进行定时清灰。为保证静电除尘器在高效率下运行，必需将上述四个过程进行得十分有效。.3袋式除尘器过滤机理袋式除尘器的过滤机理是一个综合效应的结果。粉尘一般由超细微粒到粗粒的各粒径按一定分散度曲线分布的。虽然滤布纤维间的孔隙也许大于100mm以上，但织物过滤却能捕集微粒粒子，过滤机理各种效应是重力、筛滤、惯性碰撞、钩附效应和扩散与静电吸引。当含尘气流流经滤布时，比滤布空隙大的颗粒，由于重力作用沉降了或因惯性作用被纤维挡住了，比滤布空隙小的颗粒和滤布的纤维发生碰撞后或经过时被纤维钩附在滤袋外表〔即钩附效应〕。较小的粒子，因分子间的布朗运动留在滤布的外表和空隙中，最微小的离子那么可能随气流一起流经滤布跑掉了。.4湿式除尘器的工作原理湿式除尘器的除尘原理属于短程机制，主要是除尘器内含尘气体与水接触有如下过程：温暖粒与预先分散的水膜或雾状液相接触；含尘气体冲击水层产生鼓泡形成细小水滴或水膜；较大的粒子〔如大于1mm〕在与水滴碰撞时被捕集，捕集效率取决于粒子的惯性及扩散程度。因为水滴与气流间有相对运动，并由于水滴周围有环境气膜作用，所以气体与水滴接近时，气体改变流向绕过水滴，而尘粒受惯性力和扩散的作用，保持原轨迹运动与水滴相撞。这样，在范围内尘粒都有可能与水滴相撞，然后由于水的作用凝聚成大颗粒，被水流带起。这说明，水滴小而多，比外表积大，接触尘粒时机就多，产生碰撞、扩散、凝聚效率也高。尘粒的容重、粒径与水滴的相对速度越大，碰撞凝聚效率越高；而液体的黏度、外表张力越大，水滴直径大，分散得不均匀，碰撞凝聚越低。实验与生产经验说明，亲水性粒子比疏水性粒子容易捕集，这是因为亲水性粒子容易通过水膜的缘故。此外，当尘粒直径和密度小，除尘效率明显降低。为了解决疏水性粉尘和细微粒子效率低的问题，可以往水中参加某些药剂来提高除尘效率。常用除尘器的选用原那么除尘设备的选择正确与否，是除尘系统运行的关键，必须根据粉尘的排放要求、工艺参数、废气的性质、粉尘性质、除尘设备的性能、经济条件和管理水平进行充分的调查研究，结合分析，选用适当的形式的除尘设备，并规定其型号，应按以下原那么选用。.1粉尘的性质如粉尘的粒径分布、浓度、粘附性、吸湿性、浸润性、水硬性、比电阻、爆炸性和纤维性等。1〕大颗粒局部可采用惯性除尘器、旋风除尘器；对细小的颗粒可用袋式除尘器和电除尘器。—15g/m3为宜，电除尘器在30g/m3〕对于纤维性和粘附性粉尘，不宜采用电除尘器。4〕对低比电阻和高比电阻的粉尘不宜采用电除尘器。5〕对水硬性粉尘不宜采用湿式除尘器。6〕对亲水性粉尘，通常采用湿式除尘器。.2含尘气体的性质如温度、湿度、气体流量和成分等。1〕温度变化较大且含湿量较大的气体，不宜采用干式除尘设备。2〕气体流量变化较大的，不宜采用旋风除尘器、电除尘器，宜采用袋式除尘器。3〕处理可燃性和爆炸性气体，要采取一定的平安措施，可采用袋式除尘器和电除尘器。4〕要求排入大气的粉尘浓度，要根据排入大气的粉尘浓度和除尘设备入口的浓度，确定适宜的除尘设备。5〕除尘设备的一次性投资和运行费用。6〕与除尘设备相配套的而消耗的气体介质情况如：水、压缩空气和电等，压缩空气气源不稳定，质量不好不宜采用脉冲袋式除尘器。7〕除尘设备的维护管理繁简程度和用户管理水平。8〕粉尘是否有回收价值，有较高回收价值的粉尘宜采用干式除尘设备。除尘器的性能及评价指标1〕除尘器处理量。2〕除尘器的除尘效率及通过率。3〕除尘器的压力损失。4〕除尘器的基建投资与运行管理费用。5〕除尘器的使用寿命。6〕除尘器的占地面积或占用空间体积的大小。常用除尘设备的维护[4]除尘器及其附属设备常因磨损、腐蚀、堵塞原因而引起设备穿孔、漏气或堵塞，致使除尘效率下降，甚至造成事故。为使除尘器能长期保持良好的性能，必须定期或不定期地对除尘器及其附属设备进行检查和维护。近年来国内外除尘设备的开展，着重在以下几个方面：1〕除尘设备趋向高效率由于对烟尘排放浓度要求愈来愈严格，世界各地趋于开展高效率的除尘器。在工业大气污染控制中，电除尘器与袋式除尘器占了压倒优势。日本除尘设备销售额中，电除尘器及袋式除尘器占的比例分别为45.5%及44%，而湿式除尘器仅为5.5%，旋风为2.1%。我国新增加发电设备中主要以30×104KW以上大容量机组为主。为使大容量机组的风机不磨损，保证平安经济发电，要求经除尘器后烟气含尘浓度控制在较低水平。20世纪90年代后，我国新建火电机组和许多老的改造机组大量配备电除尘器，到上世纪末电除尘器几乎一统火电天下，设计除尘器效率也由98%~99%提高到99.2%~99.7%不少国家的排放标准规定，燃煤烟气排放到大气环境中的浓度不得高于50mg/m3。2〕开展处理大烟气量的除尘设备当前，工艺设备朝大型化开展，相应需处理的烟气量也大大增加。如500t平炉的烟气量达50×104m3×106m3〕着重研究提高现有高效率除尘器性能国内外对电除尘器的供电方式、各种部件的结构、清灰、解决高比电阻粉尘捕集等方面做了大量工作，从而使电除尘器运行可靠，效率稳定。对于袋式除尘器着重于改良滤料及其清灰方式，使其适宜于高温、大烟气量的需要，扩大应用范围。湿式除尘器除了继续研究高效文丘里管除尘器外，主要研究低压降、低能耗以及污泥回收利用设备。4〕开展新型除尘设备宽间距或脉冲高压电除尘器、环形喷吹袋式除尘器、顺气流喷吹袋式除尘器等等，都是近20年来开展起来的新型除尘设备。多种除尘机理共同作用的新型除尘设备也进展迅速，如带电水滴湿式洗涤器、带电袋式除尘器等。此外，还有利用高压水喷射、高压蒸汽喷射的除尘设备。但燃煤电厂的煤越磨越细，煤的含硫量越来越低，排放标准越来越严格，开发高效、低耗的新型除尘器已势在必行。5〕重视除尘机理及理论方面的研究工业兴旺国家大都建立一些能对多种运行参数进行大范围调整的试验台，研究现有各种除尘设备的根本规律、计算方法，作为设计和改良设备的依据，另一方面探索一些新的除尘机理，试图应用到除尘设备中去。电子计算机技术也逐步渗入到除尘技术领域，使除尘设备的研究和应用提高到一个新的水平。除尘方案的初步选择根据筛分车间产尘设备排风量大，产尘量大，粉尘浓度高，粗颗粒粉尘分散度较高等条件，并结合以上介绍的各种除尘系统和除尘设备的特点及除尘设计的设备选用原那么，本设计初步拟订采用干式除尘系统进行除尘净化。经初步考虑有以下三种可行方案：1〕除尘器采用二个旋风除尘器串联的二级、负压、分散除尘系统。2〕除尘器只采用一个袋式除尘器的一级、负压、分散除尘系统。3〕除尘器采用一个旋风除尘器和一个袋式除尘器串联的二级、负压、分散除尘系统的方案。利用旋风除尘器处理风量大、阻力适中、结构简单、管理方便、费用低、对大颗粒粉尘除尘效率较高的特点，将含尘气流进行预处理，除掉其中的大局部粗颗粒粉尘，从而也减轻了袋式除尘器的工作强度，余下的细微颗粒再利用袋式除尘器对细微颗粒除尘效率高的特点，由袋式除尘器进行净化处理，然后将净化后的气体排出车间。除尘器收集的粉尘颗粒由排灰装置排出，进行另行处理。这种方法将旋风除尘器和袋式除尘器两者的优缺点进行优化组合，充分利用了袋式除尘器和旋风除尘器的优点，也最大限度的避开了袋式除尘器不能处理大粉尘量、设备阻力大、清灰麻烦、管理不便和旋风除尘器对细微颗粒除尘效率比拟低、排出粉尘体积浓度比拟高的缺乏。由于这三种方案的除尘效率都接近都较高，也都可以到达国家有关除尘标准中要求的大气粉尘浓度的排放要求〔150mg/m3〕。但经过经济、技术等各项指标的比照，显然方案〔3〕更合理，更具实用性，所以初步采用方案〔3〕作为本次设计的除尘方案，即采用旋风除尘器作为一级除尘，袋式除尘器为二级除尘的二级、负压、分散除尘系统方案。除尘方案的可行性分析由于筛分车间是上下两台共4套8台筛子，所以为了方便，减少复杂程度，采用上下两台一套除尘系统。其中前二套211-221，212-222，风量相同；后二套，213-223，214-224处理风量相同。前二套处理风量为20598m3/h，后二套处理风量为23772m3/h，由于采用大容积密闭罩〔见第C1==2447，mg/m3〔4-1〕C2==2238，mg/m3〔4-2〕由下表通用旋风除尘器的分级效率可计算的粉尘通过旋风除尘器一级除尘后的出口粉尘浓度表4—1通用旋风除尘器分级效率各项参数粉尘的粒径范围，mm分级效率，%0~55~1010~20＞20407992由前面给出的各个筛的粒径频率分布，那么各套除尘系统的全效率和旋风除尘器出口粉尘浓度分别为：211-221：η1=〔38.5+18.5〕××0.79+12××0.997=61%旋风除尘器出口浓度为2447×〔1-0.61〕=954，mg/m3212-222：η2=〔30.5+21.5〕×0.4+26×××××旋风除尘器出口浓度为2447×〔1-0.6208〕=928，mg/m3213-223：η3=〔34.5+20〕×.4+29×0.79+13××0.997=60.1%旋风除尘器出口浓度为2238×〔1-0.601〕=893，mg/m3214-224：η4=〔37.5+20〕××0.79+12××0.997=61%旋风除尘器出口浓度为2238×〔1-0.61〕=873，mg/m3各套除尘系统中粉尘经过一级除尘后的粉尘浓度都大于100mg/m3，不能满足排放要求，因此需要经过除尘，袋式除尘器的除尘效率近似取99.7%，那么各套系统的出口粉尘浓度分别为：211-221：954×〔1-0.997〕=2.86，mg/m3212-222：928×〔1-0.997〕=2.78，mg/m3213-223：893×〔1-0.997〕=2.68，mg/m3214-224：873×〔1-0.997〕=2.62，mg/m3各套系统的出口粉尘浓度均满足排放要求。另外，方案〔3〕选用的设备以及其施工难度所要求的经济条件都是天安一矿所能接受的，因此方案〔3〕被证明是可行的。5除尘系统设计除尘系统是目前应用最广泛，最有效的粉尘控制方式，能够满足严格的粉尘排放标准的要求。它是利用风机产生的动力，将含尘气体经抽风管道进入除尘设备内进行净化，净化后的气体经排气管道排气，回收的粉尘由排灰装置排出。一个完整的除尘系统应有集气罩、管道、除尘设备、除尘风机、排灰装置、电机及相应的电气控制系统与辅助系统构成。除尘系统设计主要包括：除尘系统的选择；集尘罩的选择和设计；管道的设计选择和阻力计算；除尘设备的设计和选型计算；风机的选型计算等。局部排气罩是局部通风系统的重要组成局部，在局部通风系统中，局部排气罩〔吸风口〕是直接与有害物〔有害气体粉尘〕接触、控制和捕集有害物的构件，通过局部排风罩罩口的气流运动，可在有害物散发地点直接捕集有害物或控制其在车间内阔但，保证室内工作区有害物浓度不超过国家卫生标准的要求。它的性能好坏直接影响整个系统通风系统的优劣，设计完善、良好的排气罩，能在不阻碍工艺操作的前提下，用最少的排风量即可到达良好的控制效果。局部吸尘罩的选择.1局部吸尘罩的根本形式按工作原理的不同，局部吸尘罩可分为以下几种根本形式。1〕密闭罩：密闭罩是将有害物散发源或整个设备全部密闭在罩内，使粉尘或有害气体限制在局部范围内，只留较小的工作孔对罩内抽风，排出其内污染空气，保护罩内负压，使罩内有害物不致溢出。这种装置适合于有害物散发量大，无方向性散发，才其它形式排风罩控制效果不理想的场所。密闭罩的控制效果好，处理风量小，不受外界因素干扰。但罩内检修不便，有的看不到罩内的工作状况。当工艺条件允许时，应优先考虑采用密闭罩。2〕柜式排风罩〔通风柜〕：柜式排风罩的结构和密闭罩相似，由于工艺操作需要，罩的一面可全部敞开操作人员也可以进入柜内工作。它可以切断室内干扰气流，防止室内形成局部涡流，使有害物得到较好控制。3〕外部吸气罩：由于工艺条件限制，生产设备不能密闭时，可以在有害物附近，依靠罩口的抽吸作用，在有害物发散地点造成一定的气流运动，把有害物吸入罩内。这类排风罩统称为外部吸气罩。4〕接受式排风罩：将由于有些生产过程或设备本身产生或诱导一定的气流运动，带动有害物一起运动时的情况，把排风罩设在污染气流前方，让它直接进入罩内。这类排风罩称为接受罩。5〕吹吸式排风罩：它是以射流作为动力，将有害物输送到罩口再由其排除，或者利用射流阻挡、控制有害物的扩散。这种把吹和吸结合的通风方法称为吹吸式通风。由于吹吸式通风依靠吹、吸气流联合工作进行有害物的控制和输送，它具有风量小、污染控制效果好、抗干扰能力强等特点。.2局部吸尘罩的设计考前须知1〕排气罩的设计、安装不能阻碍工艺操作和检修。要和工艺密切配合，使局部排气罩的配置与生产工艺协调一致，力求影响工艺操作。2〕为了有效的捕集粉尘，局部排气罩应尽可能设置在污染源的上方包围或靠近有害物发生源，使有害物局限于较小的空间，尽量减少控制范围和敞开面积，便于捕集和控制。3〕吸尘罩的结构和形式应在满足生产的前提下，保持一定容积，而且排气罩的控制气流流动方向应尽可能与污染气流流动方向一致。4〕要防止周围外界不利因素的干扰。要尽可能防止或减弱干扰气流如穿堂风、送风气流对吸气气流的影响。5〕要防止被污染了的气流通过人员的呼吸区。设计时要充分考虑操作人员的位置和活动范围。6〕根据生产工艺及排尘特点，对污染源选择采用最正确的排气罩形式，力求以最小的风量控制风速。7〕局部排风量较大的车间，应考虑补风。8〕排风罩应力求简单、造价低，便于制作安装和拆卸维修。排气罩的阻力应尽量合理。9〕排风罩所使用的材料要求来源广泛，价格低廉，易于加工操作。如排除与腐蚀性的气体，设备材料应防腐。—m/s，以防止物料或系统能量的损失。11〕排气罩要重量轻，操作灵活，启闭方便，一般要设置调节阀门和检查孔。为了进行除尘系统的风量调整还应在干、支管上设测孔。根据以上介绍对各种局部排气罩的介绍和分析并结合筛分车间呢一设备产尘的实际情况，本设计选用密闭罩进行粉尘捕集。密闭罩的选择.1密闭罩的形式防止密闭罩随工艺设备及配置的不同，形式是多样的。a根据工艺设备的操作特点，密闭罩有固定式和移动式两种形式。b按照它和工艺设备的配置关系，可分为三类：1〕大容积密闭罩：指将产生粉尘的设备〔包括传动机构〕或地点全部封闭起来，形成独立的小室的密闭罩。其特点是：罩内容积大，可利用罩内循环气流消除或减少局部正压，防止粉尘外溢飞散，可使大颗粒粉尘沉降下来，设备检修可直接在罩内进行，清灰也方便。这种密闭罩适用于产尘量大、多点扬尘、检修频繁而不宜采用局部或整体密闭罩的情况。2〕整体密闭罩：指将产生粉尘的设备或地点大局部封闭起来，设备的传动设备局部留在外面的密闭罩。这种方式适用于具有振动的设备或产生气流速度较大的产尘点。3〕局部密闭罩：指将产生粉尘的设备或地点局部封闭起来，工艺设备留在外面的密闭罩。这种方式适用于产生气流速度较小、集中且连续的产尘点。.2密闭罩的选用原那么及设计要点1〕密闭罩的形式根本上可分为局部密闭罩、整体密闭罩和大容积密闭罩。2〕抽风口应设在罩内正压较高处；抽风口不应设在含尘浓度高或飞溅区，尽量使带走的物料最少。3〕密闭罩的结构都必须保证在不影响设备运行的情况下，尽可能的减少缝隙和空口面积，做到严密；4〕密闭罩应尽可能防止连接在振动或往复的设备上。必要时采用软连接。5〕为工艺操作和检修拆卸的方便，密闭罩尽可能做成装配式的。6〕罩上设置的为了设备必要的操作、检修、观察与清扫用的操作门、观察窗、检修门应尽量小，并要开关灵活、严密。密闭罩确实定根据生产车间的实际情况：1〕振动筛面面积大、产尘点多、发尘量大，而且为阵发性高速粉尘。2〕经实际应用验证，用整体密闭罩不能有效的防止粉尘由缝隙喷出。3〕振动筛的震动频率和幅度都很大，不宜将密闭罩整个安装在筛之上，这样会增加筛子的工作强度。4〕粉尘中大颗粒占尽30%左右，而且粒径大于74微米，利用大空间可以使其沉降，减少除尘系统的粉尘吸入量。5〕设备之间有充足的空间，而且经济上比拟合理。6〕筛分车间为二班制，每班7小时，其余10小时用于设备的检修和除尘，时间充裕。由以上各点，并结合各种密闭罩的特点，本设计选用大容积密闭罩。除尘系统的排风量的选取和确定是关系到除尘系统的投资、运行效果的关键。排气量选取过大，将增加除尘系统的能力，加大系统的投资和运行费用，造成不必要的浪费；排气量选取过小，会影响除尘系统的捕集效果，不能完全有效的控制各扬尘地点的粉尘，因此需要认真进行除尘系统排气量确实定。排风量确实定原那么一般情况下密闭罩的排风量主要由两局部组成，即被运动物料带入密闭罩内的空气量与密闭罩不严密处吸入的空气量。在实践中，对于不同的设备，它们的工作特点、密闭罩的结构形式及尘化气流的运动规律各不相同，难以用一个统一的公式进行计算。目前大多数按经验公式确定。常用的经验公式有：a按截面风速计算排风量〔5-1〕式中A——密闭罩有效净截面面积，m2———m/sQ——密闭罩的排风量，m3/hb按缝隙面积计算排风量〔5-2〕式中Q——密闭罩的排风量，m3/h。———1.1。——密闭罩上开启口及缝隙的总面积。V——通过缝隙或空口的风速，一般取1—4m/sc按换气次数计算排风量〔5-3〕式中Q——密闭罩的排风量，m3/hS——密闭罩的容积，m3N——换气次数。由除尘系统排气量的设计原那么：1〕按工艺设备出厂规定的排风量。2〕按工艺设备的有关技术参数进行计算确定排风量。3〕按尘源密闭罩的形式、控制风速进行计算确定排风量。4〕按类似除尘系统的经验公式和数据确定排风量。这里选择按尘源密闭罩的形式、控制风速计算确定排风量。即大容积密闭罩的排风量为系统的排风量。密闭罩排风量确实定按截面风速计算排风量适用于对大容积密闭罩排风量的计算，本设计采用此方法。式中A——密闭罩有效净截面面积，m2———m/sQ——密闭罩的排风量，m3/h5.2.2.1A选用大容积密闭罩时，需考虑粒子向外喷射的最大水平距离才能确定罩的适宜容积。由粒子向外喷射的水平初速度计算公式：〔5-4〕式中——粒子向外喷射的水平初速度m/s——振动筛的排气容积m3——排气面积m2那么得前二套，即211-221，212-222香蕉筛粒子向外喷射的水平初速度＝=0.14，m/s213-223，214-224二套香蕉筛粒子向外喷射的水平初速度＝=0.16，m/s又以初速度向外喷射的粒子的水平距离公式可知粒子速度衰减为零时的运动距离：〔5-5〕〔5-6〕式中——粉尘密度，mg/m3dp——粉尘粒径， ——将各粒径粉尘参数带入公式，可得各粒径粉尘的停止距离，见下表5-1：表5-1各粒径粉尘的停止距离dp,17.5152050100,s24,cm由以上各粒径粒子的停止距离，同时考虑生产车间设备的形状和生产工艺流程，本设计将密闭罩体积取为：罩边距筛体m，顶部距筛面0.3mA1=〔6.091+1.0〕2.445=9.536，m2A2=(8.375+1.0)3.1=12.475，m2.2确实定吸捕速度确实定应尽量合理，太大会增加系统的处理风量；太小会使粉尘喷出。一般要使粒子被吸走，>〔为粒子的沉降速度〕。=〔5-7〕由于除尘系统中的粉尘粒子一般都小于50微米，沉降运动按处于紊流区计算，所以＝〔5-8〕式中——103kg/m3—103kg/m3——粉尘粒子直径——10-5PaSg——重力加速度m/s2将各值代入上式，得各粒径粒子的沉降速度表(见表2)表5-2各粒径粒子沉降速度表，102050100150200，m/s结合上述条件取=m/s带入式中，有：前二套的排风量，m3/h后二套为，m3/h那么前二套系统的排风量为2Q1=20598，m3/h后二套系统的排风量为23772，m3/h密闭罩上开启口及缝隙的总面积按缝隙面积计算排风量〔5-9〕式中Q——密闭罩的排风量，m3/h。———1.1。——密闭罩上开启口及缝隙的总面积。V——通过缝隙或空口的风速，一般取1—4m/s〔—a〕m2=2所以，须在密闭罩两侧高m处开一条mm的缝隙，加装百叶窗，叶片朝上防止粉尘外溢，进行吸风。设备连接由于筛分车间是上下两台共4套8台，所以为了方便，减少复杂程度，采用上下两套除尘系统。而对于每套而言，上下两台是以并联方式由抽风机抽气形成负压。旋风除尘器的优点1〕设备简单，造价低；2〕设有传动机构及运动的部件，维护修理方便；3〕可用于高温含尘烟气的净化；4〕可承受内外压力；5〕可干法清灰，可用它回收有价值的粉尘；除尘器敷设耐磨，耐腐蚀内衬后，可用以净化含高腐蚀性的粉尘烟气；旋风除尘器的选型步骤[7]旋风除尘器的选择原那么如下：1〕旋风除尘器净化气体量应与实际需要处理的含尘气体量一致。选择除尘器直径时应尽量小些。如果要求通过的风量较大，可采用假设干小直径的旋风除尘器并联为宜。2〕旋风除尘器入口风速要保持10~23m/s，低于15m/s时其除尘效率下降；高于23m/s时，除尘效率提高不明显，但阻力损失增加，耗电量增高很多。3〕选择除尘器时，要根据工况考虑阻力损失及结构损失尽可能使之动力消耗减少，且便于制造维护。4〕旋风除尘器能捕集到的最小尘粒应于或稍小于被处理气体的粉尘粒度。5〕当含尘气体温度很高时，要注意保温，防止水分在除尘器内凝结。假设粉尘不吸收水分，露点为30℃~50℃时，除尘器温度最少应高出30℃左右；假设粉尘的吸水性较强〔如水泥、石膏和含碱粉尘等〕，露点为20~506〕旋风除尘器结构的密闭要好，确保不漏风。尤其是负压操作，更应注意卸料锁风装置的可靠性。7〕易燃易爆粉尘〔如煤粉〕应设有防爆装置。防爆装置的通常做法是在入口管道上加一个平安防爆阀门。8〕当粉尘的黏性较小时，最大允许含尘质量浓度与旋风筒直径有关，即直径越大其允许含尘质量浓度也越大。具体关系见表。表5-3旋风除尘器直径与允许含尘质量浓度的关系旋风除尘器直径，mm8006004002001006040允许含尘质量浓度，g·m-3400300200150604020旋风除尘器确实定由处理风量和除尘效率的要求，比拟各种旋风除尘器的性能，四套均选用XS-10A型旋风除尘器。.1XS型双旋风除尘器XS型双旋风除尘器的主要特点是具有下排气口和灰口的结构。含尘气体从入口进入大蜗壳，在旋转气流离心力的作用下，粉尘逐渐浓缩至大蜗壳的边壁上；同时在旋转过程中气流向下扩散变薄。当旋转到270°时，最边缘上的约15%~20%的浓缩气流携带大量粉尘进入小旋风别离器，未进入小旋风别离器的内层气流一局部进入平蜗壳，在大旋风筒中继续旋转别离；另一局部通过芯管壁之间的间隙与新进入除尘器的气体集合，形成新的旋流气流，以增加细颗粒粉尘的捕集时机。这两局部气流净化后进入大旋风排气芯管，它与小旋风排气集合后一同排出除尘器，粉尘那么分别收集在大、小旋风筒下部的灰斗中。XS型双旋风除尘器可分为XS-1-20AX型两种，本文选用的XS-10A型除尘器的主要技术性能及旋风除尘器的外形尺寸如下表：表5-4旋风除尘器的外形尺寸及技术性能指标型号类别大旋风筒直径，mm进口风速，m/s质量，kg压力损失，PaD0D1XS-10A920261180253956856型号类别风量，m3/hd0BH0H1XS-10A2072851475054222952型号类别H2R1L0LB1bXS-10A17507279541500618206型号类别φφ0φ1n-φ2φ2φ5XS-10A1285790012-12200150而对于XS型的除尘效率由通用旋风除尘器分级效率分别为表5—5前面我们已经论述并计算证明了本设计采用二级除尘的必要性和合理性〔第4章第4节〕，这里就不再论述了。表5-5通用旋风除尘器分级效率各项参数粉尘的粒径范围，mm分级效率，%0~55~1010~20＞20407992袋式除尘器的选择根据选型原那么以及风量、厂房空间布置要求前二套和后二套系统分别选用脉冲喷吹袋式除尘器LCPM160-10-2000和LCPM160-10-2700，具体的参数和尺寸见表5—6。其外形尺寸如表5—7及表5—8。设备图如图纸。.1脉冲喷吹袋式除尘器简介脉冲喷吹袋式除尘器是以压缩空气为清灰动力，利用脉冲喷吹机构在瞬间放出压缩空气，诱导数倍的二次空气高速射入滤袋，使滤袋急剧膨胀，依靠冲击振动和反向气流清灰的袋式除尘器。脉冲喷吹袋式除尘器是一种高效除尘净化设备，采用脉冲喷吹的清灰方式，具有清灰效果好净化效率高、处理气量大、滤袋寿命长、维修工作量小、运行平安可靠等优点；但脉冲控制系统较为复杂，维护管理水平要求较高，并需要压缩空气，而且当供应的压缩空气压力不能满足要求时，清灰效果会大大降低。脉冲喷吹袋式除尘器具有多种形式，如逆喷、顺喷、对喷、环隙喷吹等。吹气源压力为低于0.4Mpa者称为低压喷吹；喷吹气源压力高于0.4Mpa者称为高压喷吹。1〕LCPM型侧喷脉冲除尘器LCPM型侧喷低压脉冲除尘器的主要特点如下所述。a取消了喷吹管及每个滤袋上口的文氏管装置，设备阻力低，安装、维护、换袋简便。b喷吹压力低，只需100~150kPa便可实现理想清灰，并采用了低压直通阀结构形式，易损件使用寿命超过1年。c滤袋笼骨可分硬骨架和弹簧骨架两种形式，可适用于不同用户的各种需求。d可掀的精巧小揭盖，在保证密封的前提下，开启灵活、自如，机外换袋方便。表5-6LCPM型脉冲除尘器性能参数型号规格滤袋长度，mm滤袋数，条分室数，个过滤面积，m2处理风量，m3·h设备阻力，KPaLCPM160-10-20002000160107200~21600LCPM160-10-27002700160101609600~28800表5-7LCPM160-10-2000型除尘器外形尺寸规格型号h2h2hHH3H2H1CBALCPM160-10-200096018032000439933452965271538394139型号规格过滤风m·min-