旋风除尘器设计计算

旋风除尘器设计计算1.1工作原理旋风除尘器的工作原理是气流在进入除尘器后，沿着外壁由上向下旋转，形成外涡旋。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，形成内涡旋。气流运动包括切向、轴向和径向速度。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。同时，气流从除尘器顶部向下高速旋转时，一部分气流带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影响旋风器性能的因素旋风除尘器的性能受到许多因素的影响。其中二次效应是影响除尘效率的重要因素。在较小粒径区间内，理应逸出的粒子由于聚集或被较大尘粒撞向壁面而脱离气流获得捕集，实际效率高于理论效率；在较大粒径区间，粒子被反弹回气流或沉积的尘粒被重新吹起，实际效率低于理论效率。通过环状雾化器将水喷淋在旋风除尘器内壁上，能有效地控制二次效应。比例尺寸也是影响除尘效率的重要因素。在相同的切向速度下，筒体直径愈小，离心力愈大，除尘效率愈高。锥体适当加长对提高除尘效率有利。排出管直径愈少分割直径愈小，即除尘效率愈高。运行系统的密闭性，尤其是除尘器下部的严密性，特别重要，运行中要特别注意，在不漏风的情况下进行正常排灰。烟尘的物理性质，如气体的密度和粘度、尘粒的大小和比重、烟气含尘浓度，也会影响除尘效率。操作变量也是决定除尘效率的关键因素。提高烟气入口流速，旋风除尘器分割直径变小，除尘器性能改善。但入口流速过大，已沉积的粒子有可能再次被吹起，重新卷入气流中，除尘效率下降。效率最高时的入口速度，一般在10-25m/s范围。2设计方案的确定根据烟气特征、除尘要求、允许的阻力和制造条件等因素，选择适宜的处理方式，进行计算和核对。如果所选的方式符合标准并且除尘效率高和阻力要求，就证明所选的方案是可行的。否则需要重新选取新的方案设计，直到符合标准为止。工艺设计计算为了设计一个高效的除尘系统，需要进行多项计算和选择。首先，我们选择了XLP/B型旁路式旋风除尘器作为除尘器的型式。其次，我们需要计算入口风速，一般来说，气速为12~25m/s，我们取进口速度为15m/s。根据烟气的流量和速度，可以计算出入口面积A为0.037m2。接下来，我们需要计算入口的高度和宽度。通过查阅多种旋风除尘器的主要尺寸比例表，我们得到入口宽度b=0.136m，入口高度d=e=0.272m。筒体直径D=3.33b=0.453m，参考XLP/B产品系列，我们取D=460mm。按照所选择型式的尺寸比例，可以计算旋风除尘器各部分的尺寸，如排出筒直径de=0.6D=276mm，筒体长度L=1.7D=782mm，椎体长度h=2.3D=1058mm，灰口直径d=0.43D=197.8mm。最后，我们需要计算除尘器的阻力与总阻力。根据XLP/B型旋风除尘器的局部阻力系数值和烟气的密度，可以求出该除尘器的阻力△P=326.25Pa。我们还需要考虑管道的阻力，包括沿程阻力和局部压力损失。通过计算得出沿程阻力系数和局部压力损失值，可以求得沿程压力损失△P=164.37Pa，局部压力损失△Pm=3.90Pa。综合考虑，除尘的总阻力为口L。根据要求3.8，我们需要计算除尘效率。假设气流在接近圆筒壁处的切向速度近似等于气流的入口速度，即v1=15m/s，并取内外涡流交界圆柱的直径为d，其中外径为0.7d。涡流指数n的计算公式为n=1-0.67(D/T)^(1/4)，其中D为圆柱直径，T为涡流强度。根据公式，我们可以求得涡流指数n为0.55。接着，我们可以计算气流在交界面上的切向速度为24.62m/s，以及外涡旋气流的平均径向速度为0.0307m/s。同理，我们可以演算出当dp=1μm时，除尘效率为