大氣污染工程課程設(shè)計雙筒clta型旋風(fēng)除塵器設(shè)計

1、大氣污染工程課程設(shè)計-雙筒CLTA型旋風(fēng)除塵器設(shè)計 大氣污染控制工程課程設(shè)計任務(wù)書 設(shè)計題目： 某冶煉廠工藝設(shè)備每小時產(chǎn)生3000（3200）Nm3的含塵煙氣，煙氣含塵濃度85（90）g/Nm3，煙氣進口溫度為250，除塵器內(nèi)平均靜壓Ps= -340 Pa，試設(shè)計一臺雙筒CLT/A型旋風(fēng)除塵器作為除塵系統(tǒng)的第一級除塵設(shè)備。 設(shè)計參數(shù)： 煙氣密度： 煙氣粘度：?1.849?10?6kg?s/m2 粉塵密度：?p?2160kg/Nm3 旋風(fēng)除塵器進口粉塵的粒徑分布 前言 除塵器是控制塵粒污染的有效措施，也是研究應(yīng)用較早的一項技術(shù)。但在塵粒初始量增加，排放量進一步嚴(yán)格的情況下，企業(yè)必須重新計劃自己的

2、操作條件和排放控制系統(tǒng)，開發(fā)或應(yīng)用更高效的除塵器，以滿足現(xiàn)行法規(guī)的要求。所以本設(shè)計要求完成一臺CLT/A型旋風(fēng)除塵器作為除塵系統(tǒng)的第一級除塵設(shè)備的設(shè)計。 旋風(fēng)除塵器是除塵裝置的一類。除沉機理是使含塵氣流作旋轉(zhuǎn)運動，借助于離心力降塵粒從氣流中分離并捕集于器壁，再借助重力作用使塵粒落入灰斗。旋風(fēng)除塵器結(jié)構(gòu)簡單，易于制造、安裝和維護管理，設(shè)備投資和操作費用都較低，已廣泛用來從氣流中分離固體和液體粒子，或從液體中分離固體粒子。在普通操作條件下，作用于粒子上的離心力是重力的52500倍，所以旋風(fēng)除塵器的效率顯著高于重力沉降室。在機械式除塵器中，旋風(fēng)式除塵器是效率最高的一種。它適用于非黏性及非纖維性粉塵的

3、去除，大多用來去除5m以上的粒子，并聯(lián)的多管旋風(fēng)除塵器裝置對3m的粒子也具有8085%的除塵效率。因此，它屬于中效除塵器，且可用于高溫?zé)煔獾膬艋?，是?yīng)用廣泛的一種除塵器，多應(yīng)用于鍋爐煙氣除塵、多級除塵及預(yù)除塵。 旋風(fēng)除塵器在我國應(yīng)用還不是很廣泛，但是隨著工業(yè)的發(fā)展以及人們生活水平和對環(huán)境質(zhì)量要求的提高，旋風(fēng)除塵器必將有越來越重要的應(yīng)用，而管式以其顯著的優(yōu)點將會在除塵器的未來發(fā)展中顯示越來越重要的作用，這可從發(fā)達國家除塵器發(fā)展的過程中得到證明；另一方面，開發(fā)新型除塵裝置也是大勢所趨?；谖覈奶厥鈬鴳c，這個過程可能還需要較長的一段時間，但無論如何，由中小型，低效除塵設(shè)備向大型高效除塵設(shè)備發(fā)展是

4、一個必然的趨勢。 目 錄 1. 除塵設(shè)備選擇 . 1 1.1 其他除塵器的特點 . 1 1.2 旋風(fēng)除塵器的特點及選擇旋風(fēng)除塵器的原因 . 2 2. 旋風(fēng)除塵器的結(jié)構(gòu)及工作原理 . 3 2.1 旋風(fēng)除塵器結(jié)構(gòu) . 3 2.2 旋風(fēng)除塵器的工作原理 . 4 2.3 旋風(fēng)除塵器的優(yōu)缺點 . 4 3. CLT/A型旋風(fēng)除塵器 . 5 4. 影響旋風(fēng)除塵器效率的因素 . 6 4.1 除塵器結(jié)構(gòu)尺寸對其性能的影響 . 6 4.2 操作工藝參數(shù) . 8 4.3 影響旋風(fēng)除塵器壓降的因素 . 9 5. 工藝設(shè)計計算 . 9 5.1 選擇旋風(fēng)除塵器的入口風(fēng)速 . 10 5.2 計算確定單進口面積 . 10 5

5、.3 入口高度a、寬度b的計算 . 11 5.4 計算旋風(fēng)除塵器的筒體直徑D0 . 11 5.5 按所選筒體直徑尺寸計算旋風(fēng)除塵器其它各部分尺寸 . 11 6. 設(shè)計檢驗計算 . 11 6.1 除塵器阻力損失計算 . 11 6.2 除塵效率計算 . 12 6.3 排放濃度計算 . 14 7. 設(shè)計參數(shù)匯總表 . 15 8. 小結(jié). 15 9. 設(shè)計心得體會 . 16 10.致謝. 17 參考文獻. 17 大氣污染控制工程課程設(shè)計 摘要 本文針對旋風(fēng)除塵器的結(jié)構(gòu)及特點，介紹了旋風(fēng)除塵器除塵機理和優(yōu)缺點，分析影響旋風(fēng)除塵器壓力損失和除塵效率的因素，并針對相應(yīng)的設(shè)計要求設(shè)計計算一臺CLT/A型旋風(fēng)除

6、塵器作為除塵系統(tǒng)的第一級除塵設(shè)備。 1. 除塵設(shè)備選擇 本次設(shè)計除塵設(shè)備選用CLT型旋風(fēng)除塵器。 1.1 其他除塵器的特點 (1) 重力沉降室 重力沉降室是使含塵氣流中的塵粒借助重力作用自然沉降來達到凈化氣體的目的的裝置。這種裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、造價低、施工容易（可以用磚砌或用鋼板焊制）、維護管理方便、阻力?。ㄒ话?0-150Pa）等優(yōu)點，但由于它體積大，除塵效率低（一般只有40%-50%），適于捕集大于50m粉塵粒子，故一般只用于多級除塵系統(tǒng)中的第一級除塵。 (2) 慣性除塵器 慣性除塵器是利用塵粒在運動中慣性力大于氣體慣性力的作用，將塵粒從含塵氣體中分離出來的設(shè)備。這種除塵器結(jié)構(gòu)簡單、阻力較

7、小、但除塵效率較低，一般常用于一級除塵。慣性除塵器用于凈化密度和粒徑較大（捕集10-20m以上的粗塵粒）的金屬或礦物性粉塵，具有較高的除塵效率。對于黏結(jié)性和纖維性粉塵，因其易堵塞，故不宜采用。 (3) 電除塵器 電除塵器是含塵氣體在通過高壓電場進行電離的過程中，是塵粒荷電，并在電場力的作用下使塵粒趁機在集塵板上，將塵粒從含塵氣體中分離出來的一種除塵設(shè)備。其與其他除塵器的根本區(qū)別在于，分離力直接作用在粒子上，因此具有耗能小、氣流阻力小的特點。其主要優(yōu)點有壓力損失小、處理煙氣量大、耗能低、對粉塵具有很高的捕集效率和可在高溫或強腐蝕性氣體下操作。但其缺點為一次性投資大、安裝精度要求高和需要調(diào)節(jié)比電阻

8、。 1 大氣污染控制工程課程設(shè)計 (4) 濕式除塵器 濕式除塵器是使含塵氣體與液體密切接觸，利用水滴和顆粒的慣性碰撞及其他作用捕集顆?；蚴沽皆龃蟮难b置。它具有結(jié)構(gòu)簡單、造價低、占地面積小、操作及維修方便和凈化效率高等優(yōu)點，能處理高溫、高濕的氣流，將著火、爆炸的可能減至最低。但采用濕式除塵器時要特別注意設(shè)備和管道腐蝕以及污水和污泥的處理等問題。濕式除塵過程也不利于副產(chǎn)品的回收。 (5) 過濾式除塵器 過濾式除塵器是使含塵氣流通過過濾材料將粉塵分離捕集的裝置，采用濾紙或玻璃纖維等填充層作濾料的空氣過濾器，主要用于通風(fēng)及空氣調(diào)節(jié)方面的氣體凈化。雖然其除塵效率一般可達99%以上，且效率高、性能穩(wěn)定可

9、靠、操作簡單，但其不能在“結(jié)露”狀態(tài)下工作、電除塵相比阻力損失稍大、當(dāng)煙氣中硫氧化物、氮氧化合物濃度很高時，除FE濾料外，其他化纖合成纖維濾料均會被腐蝕損壞，布袋壽命縮短、不適于在高溫狀態(tài)下運行工作，當(dāng)煙氣中粉塵含水分重量超過25%以上時，粉塵易粘袋堵袋，造成布袋清灰困難、阻力升高，過早失效損壞。 1.2 旋風(fēng)除塵器的特點及選擇旋風(fēng)除塵器的原因 (1) 旋風(fēng)除塵器與其他除塵器相比，具有結(jié)構(gòu)簡單、占地面積小、投資低、操作 維修方便以及適用面寬的優(yōu)點。適用于工業(yè)爐窯煙氣除塵和工業(yè)通風(fēng)除塵；工業(yè)氣力輸送系統(tǒng)氣固兩相分離與物料氣力烘干回收。 (2) 旋風(fēng)除塵器的除塵效率一般達85%左右，高效的旋風(fēng)除塵

10、器對于輸送、破碎、 卸料、包裝、清掃等工業(yè)生產(chǎn)過程產(chǎn)生的含塵氣體除塵效率可達95%-98%，對于燃煤爐窯產(chǎn)生煙氣的除塵效率可以達到92%-95%。 (3) 旋風(fēng)除塵器捕集<5m顆粒的效率不高，一般可以作為高濃度除塵系統(tǒng)的預(yù) 除塵器，與其他類型高效除塵器合用?？捎糜?0m以上顆粒的去除，符合此題的題設(shè)條件。 (4) 粘性大的粉塵容易粘結(jié)在除塵器表面，不宜采用干法除塵；比電阻過大或過 小的粉塵，不宜采用電除塵；纖維性或憎水性粉塵不宜采用濕法除塵。本題為鍋爐排煙，鍋爐排煙的特點是煙氣流量大，而且煙氣流量變化也很大，選取旋風(fēng)除塵器是適當(dāng)?shù)摹?2 大氣污染控制工程課程設(shè)計 (5) 旋風(fēng)除塵

11、器適宜于高溫高壓含塵氣體的除塵。綜合氣體的含塵濃度、煙氣溫 度和其他性質(zhì)以及收集粉塵的處理、運行費用等多項因素，可選用旋風(fēng)除塵器。 2. 旋風(fēng)除塵器的結(jié)構(gòu)及工作原理 2.1 旋風(fēng)除塵器結(jié)構(gòu) 旋風(fēng)除塵器是利用旋轉(zhuǎn)氣流所產(chǎn)生的離心力將塵粒從合塵氣流中分離出來的除塵裝置。它具有結(jié)構(gòu)簡單，體積較小，不需特殊的附屬設(shè)備，造價較低阻力中等，器內(nèi)無運動部件，操作維修方便等優(yōu)點。旋風(fēng)除塵器一般用于捕集5-15微米以上的顆粒除塵效率可達80以上，近年來經(jīng)改進后的特制旋風(fēng)除塵器其除塵效率可達5以上。旋風(fēng)除塵器的缺點是捕集微粒小于5微米的效率不高。 旋風(fēng)除塵器也稱作旋風(fēng)分離器，是利用器內(nèi)旋轉(zhuǎn)的寒磣氣體所產(chǎn)生的離心力

12、，將粉塵從氣流中分離出來的一種干式氣固分離裝置。它主要由排灰管、圓錐體、圓柱體、進氣管、排氣管以及頂蓋組成。 3 大氣污染控制工程課程設(shè)計 2.2 旋風(fēng)除塵器的工作原理 分氣流的運動和塵粒的運動兩部分，它們的運動概況如下： 旋轉(zhuǎn)氣流的絕大部分沿器壁自圓簡體，呈螺旋狀由上向下向圓錐體底部運動，形成下降的外旋含塵氣流，在強烈旋轉(zhuǎn)過程中所產(chǎn)生的離心力將密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于氣體的塵粒甩向器壁，塵粒一旦與器壁接觸，便失去慣性力而靠入口速度的動量和自身的重力沿壁面下落進入集灰斗。旋轉(zhuǎn)下降的氣流在到達圓錐體底部后沿除塵器的軸心部位轉(zhuǎn)而向上形成上升的內(nèi)旋氣流，并由除塵器的排氣管排出。 自進氣口流人的另一小部分氣流，則

13、向旋風(fēng)除塵器頂蓋處流動，然后沿排氣管外側(cè)向下流動，當(dāng)達到排氣管下端時，即反轉(zhuǎn)向上隨上升的中心氣流一同從排氣管排出，分散在其中的塵粒也隨同被帶走。 2.3 旋風(fēng)除塵器的優(yōu)缺點 旋風(fēng)除塵器的主要優(yōu)點如下： (1) 旋風(fēng)除塵器內(nèi)部沒有運動部件，維護方便。 (2) 制作、管理十分方便。 (3) 處理相同風(fēng)量的情況下體積小，結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜。 (4) 作為預(yù)除塵器使用時，可以立式安裝，使用方便。 (5) 處理大風(fēng)量時便于多臺并聯(lián)使用，效率阻力不受影響。 (6) 可耐400。C高溫，如采用特殊的耐高溫材料，還可以耐受更高的溫度。 (7) 除塵器內(nèi)設(shè)耐磨內(nèi)襯后，可用以凈化含高磨蝕性粉塵的煙氣。 (8) 可

14、以干法清灰，有利于回收有價值的粉塵。 但其也有幾個缺點，主要如下： (1) 卸灰閥如果漏損會嚴(yán)重影響除塵效率。 (2) 磨損嚴(yán)重，特別是處理高濃度或磨損性大的粉塵時，人1：1處和錐體 部位都容易磨壞。 (3) 除塵效率不高(對捕集粒徑小于5pm的微細(xì)粉塵和塵粒密度小的粉塵， 效率較低)，單獨使用有時滿足不了含塵氣體排放濃度的要求。 4 大氣污染控制工程課程設(shè)計 (4) 由于除塵效率隨筒體直徑增加而降低，因而單個除塵器的處理風(fēng)量受到 一定限制。 3. CLT/A型旋風(fēng)除塵器 CLT/A型旋風(fēng)除塵器為基本型旋風(fēng)除塵器，屬螺旋型旋風(fēng)除塵器。適用于物質(zhì)密度較大的、干燥的、非纖維除塵，廣泛應(yīng)用于冶金、鑄

15、造、噴砂、建筑材料、電力及耐火等工業(yè)中。它由進氣管、筒體、排氣管、蝸殼（或集風(fēng)帽）、錐體、灰斗等部分組成。有兩種出風(fēng)方式：X型（水平出風(fēng)）一般用于負(fù)壓操作；Y型（上部出風(fēng)）一般用于正或負(fù)壓操作。在結(jié)構(gòu)上與一般旋風(fēng)除塵器的區(qū)別在于：一般旋風(fēng)除塵器進氣管的軸線垂直于旋風(fēng)筒的軸線，而CLT/A型旋風(fēng)筒的結(jié)構(gòu)特點是具有一個傾斜的進氣管，進氣管的軸線與水平傾斜一定角度。 普通型旋風(fēng)除塵器的煙氣進入除塵器后，煙氣旋轉(zhuǎn)向下的同時，還會有部分煙氣旋轉(zhuǎn)向上而形成渦旋氣流，這股氣流繞出口內(nèi)管（排氣管）管壁旋轉(zhuǎn)向下在排氣管入口處混入已凈化煙氣內(nèi)，隨排出管排出除塵器而降低除塵效率，由于CLT/A型旋風(fēng)除塵器具有傾斜的

16、切向進氣口及螺旋型頂蓋導(dǎo)流板，從而消除了上旋流，動能消耗降低，從而提高了除塵效率。 a. 直入切向進入式 b. 蝸殼切向進入式 c. 軸向進入式 當(dāng)含塵氣體進入旋風(fēng)筒后，其工況與一般旋風(fēng)除塵器相似，即待處理的含塵氣體切向進入除塵器后，螺旋狀旋轉(zhuǎn)向下到達錐體底部，然后再以直徑較小的螺 5 大氣污染控制工程課程設(shè)計 旋反向上旋，經(jīng)由頂部出口內(nèi)管（排氣管）排出。塵粒在離心力的作用下與煙氣分離并被拋到旋風(fēng)除塵器的器壁上，然后沿除塵器壁下降到錐體底部并排入灰斗。對于CLT/A型旋風(fēng)除塵器而言，由于其筒體較為細(xì)長，錐角較小，錐體較長，這樣可以提高除塵效率，但P較大。 CLT/A型單筒旋風(fēng)除塵器技術(shù)性能參數(shù)

17、 4. 影響旋風(fēng)除塵器效率的因素 4.1 除塵器結(jié)構(gòu)尺寸對其性能的影響 旋風(fēng)除塵器的各個部件都有一定的尺寸比例，每一個比例關(guān)系的變動，都能影響旋風(fēng)除塵器的效率和壓力損失。其中除塵器直徑、進氣口尺寸、排氣管直徑為主要影響因素。 (1) 進氣口 旋風(fēng)除塵器的進氣口是形成旋轉(zhuǎn)氣流的關(guān)鍵部件，是影響除塵效率和壓力損失的主要因素。切向進氣的進口面積對除塵器有很大的影響，進氣口面積相對于筒體斷面小時，進入除塵器的氣流切線速度大，有利于粉塵的分離。 6 大氣污染控制工程課程設(shè)計 (2) 圓筒體直徑和高度 圓筒體直徑是構(gòu)成旋風(fēng)除塵器的最基本尺寸。旋轉(zhuǎn)氣流的切向速度對粉塵產(chǎn)生的離心力與圓筒體直徑成反比，在相同的

18、切線速度下，筒體直徑D越小，氣流的旋轉(zhuǎn)半徑越小，粒子受到的離心力越大，塵粒越容易被捕集。因此，應(yīng)適當(dāng)選擇較小的圓筒體直徑，但若筒體直徑選擇過小，器壁與排氣管太近，粒子又容易逃逸；筒體直徑太小還容易引起堵塞，尤其是對于粘性物料。 筒體總高度是指除塵器圓筒體和錐筒體兩部分高度之和。增加筒體總高度，可增加氣流在除塵器內(nèi)的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)，使含塵氣流中的粉塵與氣流分離的機會增多，但筒體總高度增加，外旋流中向心力的徑向速度使部分細(xì)小粉塵進入內(nèi)旋流的機會也隨之增加，從而又降低除塵效率。筒體總高度一般以4倍的圓筒體直徑為宜，錐筒體部分，由于其半徑不斷減小，氣流的切向速度不斷增加，粉塵到達外壁的距離也不斷減小，除塵效

19、果比圓筒體部分好。因此，在筒體總高度一定的情況下，適當(dāng)增加錐筒體部分的高度，有利提高除塵效率。一般圓筒體部分的高度為其直徑的倍，錐筒體高度為圓筒體直徑的倍時，可獲得較為理想的除塵效率。 (3) 排風(fēng)管 排風(fēng)管的直徑和插入深度對旋風(fēng)除塵器除塵效率影響較大。排風(fēng)管直徑必須選擇一個合適的值，排風(fēng)管直徑減小，可減小內(nèi)旋流的旋轉(zhuǎn)范圍，粉塵不易從排風(fēng)管排出；有利提高除塵效率，但同時出風(fēng)口速度增加，阻力損失增大。若增大排風(fēng)管直徑，雖阻力損失可明顯減小，但由于排風(fēng)管與圓筒體管壁太近，易形成內(nèi)、外旋流“短路”現(xiàn)象，使外旋流中部分未被清除的粉塵直接混入排風(fēng)管中排出，從而降低除塵效率。一般認(rèn)為排風(fēng)管直徑為圓筒體直徑

20、的倍為宜。排風(fēng)管插入過淺，易造成進風(fēng)口含塵氣流直接進入排風(fēng)管，影響除塵效率；排風(fēng)管插入過深，易增加氣流與管壁的摩擦面，使其阻力損失增大，同時，使排風(fēng)管與錐筒體底部距離縮短，增加灰塵二次返混排出的機會。排風(fēng)管插入深度一般以略低于進風(fēng)口底部的位置為宜。 (4) 排灰口 排灰口的大小與結(jié)構(gòu)對除塵效率有直接的影響。增大排灰口直徑可使除塵器提高壓力降，對提高除塵效率有利，但排灰口直徑太大會導(dǎo)致粉塵的重新?lián)P起。 7 大氣污染控制工程課程設(shè)計 (5) 并聯(lián)設(shè)計 當(dāng)處理風(fēng)量較大時，因筒體直徑小處理含塵風(fēng)量有限，可采用幾臺旋風(fēng)除塵器并聯(lián)運行的方法解決。并聯(lián)運行處理的風(fēng)量為各除塵器處理風(fēng)量之和，阻力僅為單個除塵器

21、在處理它所承擔(dān)的那部分風(fēng)量的阻力。但并聯(lián)使用制造比較復(fù)雜，所需材料也較多，氣體易在進口處被阻擋而增大阻力。因此，并聯(lián)使用時臺數(shù)不宜過多。本次才用雙筒CLT/A旋風(fēng)除塵器并聯(lián)方式。 4.2 操作工藝參數(shù) (1) 流速 提高進風(fēng)口氣流速度，可增大除塵器內(nèi)氣流的切向速度，使粉塵受到的離心力增加，有利提高其除塵效率。但進風(fēng)口氣流速度提高，徑向和軸向速度也隨之增大，紊流的影響增大。對每一種特定的粉塵旋風(fēng)除塵器都有一個臨界進風(fēng)口氣流速度，當(dāng)超過這個風(fēng)速后，紊流的影響比分離作用增加更快，使部分已分離的粉塵重新被帶走，影響除塵效果。 (2) 粉塵的狀況 粉塵顆粒大小是影響出口濃度的關(guān)鍵因素。處于旋風(fēng)除塵器外旋

22、流的粉塵，在徑向同時受到兩種力的作用，一是由旋轉(zhuǎn)氣流的切向速度所產(chǎn)生的離心力，使粉塵受到向外的推移作用；另一個是由旋轉(zhuǎn)氣流的徑向速度所產(chǎn)生的向心力，使粉塵受到向內(nèi)的推移作用。在內(nèi)、外旋流的交界面上，如果切向速度產(chǎn)生的離心力大于徑向速度產(chǎn)生的向心力，則粉塵在慣性離心力的推動下向外壁移動，從而被分離出來；如果切向速度產(chǎn)生的離心力小于徑向速度產(chǎn)生的向心力，則粉塵在向心力的推動下進入內(nèi)旋流，最后經(jīng)排風(fēng)管排出。如果切向速度產(chǎn)生的離心力等于徑向速度產(chǎn)生的向心力，即作用在粉塵顆粒上的外力等于零，從理論上講，粉塵應(yīng)在交界面上不停地旋轉(zhuǎn)。實際上由于氣流處于紊流狀態(tài)及各種隨機因素的影響，處于這種狀態(tài)的粉塵有50%

23、的可能進入內(nèi)旋流，有50%的可能向外壁移動，除塵效率應(yīng)為50%。此時分離的臨界粉塵顆粒稱為分割粒徑。這時，內(nèi)、外旋流的交界面就象一張孔徑為分割粒徑的篩網(wǎng)，大于分割粒徑的粉塵被篩網(wǎng)截留并捕集下來，小于分割粒徑的粉塵，則通過篩網(wǎng)從排風(fēng)管中排出。旋風(fēng)除塵器捕集下來的粉塵粒徑愈小，該除塵器的除塵效率愈高。離心力的大小與粉塵顆粒有關(guān)， 8 大氣污染控制工程課程設(shè)計 顆粒愈大，受到離心力愈大。當(dāng)粉塵的粒徑和切向速度愈大，徑向速度和排風(fēng)管的直徑愈小時，除塵效果愈好。氣體中的灰分濃度也是影響出口濃度的關(guān)鍵因素。粉塵濃度增大時，粉塵易于凝聚，使較小的塵粒凝聚在一起而被捕集，同時，大顆粒向器壁移動過程中也會將小顆

24、粒挾帶至器壁或撞擊而被分離。但由于除塵器內(nèi)向下高速旋轉(zhuǎn)的氣流使其頂部的壓力下降，部分氣流也會挾帶細(xì)小的塵粒沿外壁旋轉(zhuǎn)向上到達頂部后，沿排氣管外壁旋轉(zhuǎn)向下由排氣管排出，導(dǎo)致旋風(fēng)除塵器的除塵效率不可能為100%。 根據(jù)除塵效率計算公式：=(1So/Si)×100% 式中：除塵效率； So出口處的粉塵流出量，kg/h； Si進口處的粉塵流入量，kg/h。 因為旋風(fēng)除塵器的除塵效率不可能為100%，當(dāng)進口粉塵流入量增加后，除塵效率雖有提高，排風(fēng)管排出粉塵的絕對量也會大大增加。所以，要使排放口的粉塵濃度降低，則要降低入口粉塵濃度，可采取多個旋風(fēng)除塵器串聯(lián)使用的多級除塵方式，達到減少排放的目的。

25、 4.3 影響旋風(fēng)除塵器壓降的因素 (1) 進氣管的摩擦損失； (2) 氣體進入旋風(fēng)除塵器時，因膨脹或壓縮而造成的能量損失； (3) 氣體在旋風(fēng)除塵器與器壁的摩擦所引起的能量損失； (4) 旋風(fēng)除塵器內(nèi)氣體因旋轉(zhuǎn)而引起的能量損失； (5) 排氣管內(nèi)的摩擦損失，同時旋轉(zhuǎn)運動較直線運動消耗需要更高的能量； (6) 排氣管內(nèi)氣體旋轉(zhuǎn)時的動能轉(zhuǎn)化成靜壓能的損失。 5. 工藝設(shè)計計算 根據(jù)要求，選擇CLT/A型雙筒旋風(fēng)除塵器進行自主計算設(shè)計。圖例如下： 9 大氣污染控制工程課程設(shè)計 5.1 選擇旋風(fēng)除塵器的入口風(fēng)速 根據(jù)設(shè)計要求，一般入口流速Vi在12-18m/s之間，故選取Vi=17m/s為入口風(fēng)速。

26、 5.2 計算確定單進口面積 已知煙氣的流量QN=3100 Nm3/h，Vi=17m/s 因為，PV=nRT；同樣，PNVN=nRTN ；推出PQPNQNPQT=，Q=NN TTNTNP而QN=3100Nm3/h，PN=101325 Pa，TN=273K， P=101325+(-340)=100985Pa ，T=273+250=523K 可算出： 所以，單入口面積A=Q/(2Vi)=(5958.823/3600)/(2× 10 大氣污染控制工程課程設(shè)計 5.3 入口高度a、寬度b的計算 因為A=a×b， 其中，A為單進氣口面積 a進氣口高度； b進氣口一側(cè)寬（雙筒進氣口相同

27、）； 又因為，根據(jù)經(jīng)驗可知a:b=23，此處取a=2b， 所以，A=a×； 計算后得b=156mm；a=312mm 2 5.4 計算旋風(fēng)除塵器的筒體直徑D0 因為0.25) D0 ，所以D0= (45)b 取D0=5b=5×； 圓整后：D0=800mm；b=160mm, a=320mm； 5.5 按所選筒體直徑尺寸計算旋風(fēng)除塵器其它各部分尺寸 筒體高度×800=1200mm 椎體高度×800=2000mm， 故總高度H=3200mm。 排灰口直徑D2=(1/31/4)D0，取×800=240mm 排風(fēng)管直徑0.6)D0，取×800=4

28、00mm 排風(fēng)管插入深度×800=320mm 6. 設(shè)計檢驗計算 6.1 除塵器阻力損失計算 根據(jù)無葉片的標(biāo)準(zhǔn)切向型進口（CLT/A型），K取值為16 K =16 ,計算得： 11 大氣污染控制工程課程設(shè)計 又煙氣密度：，Vi=17m/s 該除塵器的阻力： ?PN?gvi2 因為，PV=nRT；同樣，PNVN=nRTN； 密度修正：?N 推出： ?P?PNTNP273?100985?956.613?497.666Pa TPN523?101325TNP?，又 ?P?PN TPN?N 6.2 除塵效率計算 用leith-licht經(jīng)驗公式計算分級效率： 1 2n?2?x?1?exp?2(

29、c?) 其中：C旋風(fēng)除塵器的尺寸比函數(shù)： ?d?2?ha?1?h0?l?h?e0?2?1?D0?D02D0?3?D0?D02?c?ab?d?d?2?h?d?2l?h000e?1? ?DDDDDD000?0?0?0? 其中：旋風(fēng)除塵器的自然長度，即氣流自然返回長度 ?0.32?0.16?ab? d0?D0?(D0?D2)?h0?l?h?/?H?h? ?0.8?(0.8?0.24)?0.32?2.135?1.2?/?3.20?1.2? 12 213213 d0該點圓錐部分直徑 大氣污染控制工程課程設(shè)計 帶入數(shù)值有： ?0.4?2?0.320.32?1?0.32?2.135?1.2?2?1?20.8

30、0.82?0.830.8?0.8?c?0.32?0.16?0.4486?0.4486?2?1.2?0.4?22.1350.32?1?0.8?0.8?0.8?0.8?0.8?0.8? ? (?0-?)d2vi(n?1) ?修正慣性系數(shù)，?18?D0 其中：0 、固體顆粒以及氣體顆粒密度(kg·s2/m4) 帶入密度修正?NTNP， TPN 以及單位換算(kg·s2/m4)=(kg/m3)/(9.81m/s2) ?p ?0? ?g 氣體粘度(kg·s/m2) Vi氣體進口速度(m/s) d 粉塵顆粒直徑(m) n 速度分布指數(shù) ?523?1?(1?0.668?0.80

31、.14)?283?0。 帶入?公式有: 帶入公式整理有: ?x?1?exp?2(c?)1 2n?21?1?exp?2?(67.284?)3.152? ? 13 大氣污染控制工程課程設(shè)計 根據(jù)以上參數(shù)及粒徑分布可以計算出除塵效率計算表如下： 6.3 排放濃度計算 已知入口煙氣含塵濃度85g/Nm3，=85.65%，則出口濃度 根據(jù)大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)新增企業(yè)顆粒物排放標(biāo)準(zhǔn)如下表中： 14 大氣污染控制工程課程設(shè)計 說明該除塵器達不到達標(biāo)排放的標(biāo)準(zhǔn)，因此只能作為一級除塵設(shè)備。 7. 設(shè)計參數(shù)匯總表 8. 小結(jié) 提出以下建議以提高除塵效率： (1) 保證排灰口的嚴(yán)密性 旋風(fēng)除塵器下部的嚴(yán)密性是影響

32、除塵效率的又一個重要因素。含塵氣體進人旋風(fēng)除塵器后，沿外壁自上而下作螺旋形旋轉(zhuǎn)運動，這股向下旋轉(zhuǎn)的氣流到達錐體底部后，轉(zhuǎn)而向上，沿軸心向上旋轉(zhuǎn)。旋風(fēng)除塵器內(nèi)的壓力分布，是軸向各斷面的壓力變化較小，徑向的壓力變化較大(主要指靜壓)，這是由氣流的軸向速率和徑向速率的分布決定的。氣流在筒內(nèi)作圓周運動，外側(cè)的壓力高于內(nèi)側(cè)，而在外壁相近靜壓最高，軸心處靜壓最低。即使旋風(fēng)除塵器在正壓下運動，軸心處也 15 大氣污染控制工程課程設(shè)計 為負(fù)壓，且一直延伸到排灰口處的負(fù)壓最大，略不嚴(yán)密，就會產(chǎn)生較大的漏風(fēng)，已沉集下來的粉塵勢必被上升氣流帶出排氣管。所以，要使除塵效率達到設(shè)計要求， 就要保證排灰口的嚴(yán)密性，并在保證排灰口的嚴(yán)密性的情況下，及時清除除塵器錐體底部的粉塵，若不