袋式除塵器設計

濟南大學泉城學院畢業(yè)設計（論文）PAGE28-1前言進入二十世紀后，工業(yè)飛速發(fā)展，世界各地加快工業(yè)的發(fā)展步伐。節(jié)能與環(huán)保是二十一世紀的主基調，受到人們的普遍關注。在這個科技發(fā)展迅速的時代，水泥以其獨特的優(yōu)越性能在建筑、油井、抗洪搶險等方面得到廣泛的應用。然而，水泥工業(yè)卻是所有的工業(yè)行業(yè)中對環(huán)境危害最嚴重的。它的公害主要是粉塵、噪音、廢水和廢氣中的SO2及氮氧化合物等，其中以粉塵的污染尤為突出。水泥工業(yè)粉塵遇水容易凝結，對人體產生及大的危害，它是造成矽肺、塵肺等等職業(yè)病的根源。若不采用高效除塵裝置，像水泥工業(yè)粉塵這樣大的排放量，不僅污染廠區(qū)環(huán)境，危害人民身體健康和農作物的生長，而且還會增加生產成本、加速機械設備的磨損。粉塵的沉積，使電氣設備散熱受阻而過熱，容易使其老化損壞；各種控制電器因粉塵夾塞而使觸頭接觸不良；機械設備因粉塵的進入而使磨損加劇，使用壽命明顯縮短；而且先進的高技術精密儀器、儀表很難在粉塵環(huán)境中正常工作。有些水泥廠在發(fā)展生產的同時不斷改進技術與設備，投入大量財力，但是由于整體環(huán)境保護不太好而使該措施不能充分發(fā)揮效益。袋式除塵器不僅對粉塵有很好的捕集效果，而且輔以必要的措施還可以處理一些有毒有害的氣體，因而在許多領域都得到了廣泛的應用，已成為防止大氣污染、改善勞動條件、回收有用物料以及保護機點設備等方面的有效裝置。2總體方案設計2.1處理煙氣的特點水泥行業(yè)的粉塵治理之所以難，不是其煙氣量大（單臺窯不超過10萬風量），也不是其粉塵濃度高（一般揚塵點的粉塵濃度是它的幾倍甚至幾十乃至幾百倍）。而是其煙氣“濕、蝕、變”這一特殊性?！皾瘛敝笩煔夂瑵窳看螅w積百分比為8－20％），露點溫度高（40－55℃），酸露點溫度更高；“蝕”指含煙氣腐蝕性很大，尤其是添加復合礦化劑后氫氟酸的腐蝕尤為強烈；“變”指廢氣量、含塵量（1－30g/Nm3）、溫度（45－450℃）、濕度、粉塵比電阻值（109-1012Ωcm）等參數(shù)隨工藝操作條件的頻繁變據(jù)有關資料表明廢氣粉塵主要有SiO2、SO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O構成。煙氣中粉塵的顆粒組成大致為大于50μm占30%，大于30μm占10%，大于20μm占8%，大于15μm占15%，小于15μm占40%。粉塵比電阻約109～1013。2.2袋式除塵器的過濾過程及除塵機理袋式除塵器是利用多孔的袋狀過濾元件從含塵氣體中捕集粉塵的一種除塵設備。主要由過濾裝置和清灰裝置兩大部份組成。前者的作用是捕集粉塵，后者則用以不斷清除濾袋上的積塵，保持除塵器的處理能力。通常還設有控制裝置，使除塵器按一定程序清灰。另外還有輸灰裝置等。含塵氣體通過濾料時，粉塵阻留在濾料上，形成“一次粉塵層”。在此之前，紡織濾料本身的除塵效率不高，通常只有50～80%；但多孔的一次粉塵層具有更高的除塵效率，因而對塵粒的捕集起著更為重要的作用。圖2-1袋式除塵器濾料的捕塵作用針刺氈濾料的出現(xiàn)，使袋式除塵器的工作原理出現(xiàn)了變化。被稱為“三維濾料”的針刺氈，具有更細小、分布均勻而且有一定縱深的孔隙結構，能使塵粒深入濾料內部，有著深層過濾的作用。因而在不依賴粉塵層的條件下，同樣能獲得很好的捕集效果。最新的進步是表面過濾技術。它是在濾料表面造成具有微細孔隙的薄層，其孔徑小到可使大部分塵粒都被阻留在濾料表面，也就是說直接靠濾料的作用來捕集粉塵。它既不像紡織濾料那樣依賴粉塵層的過濾作用，也不像針刺氈濾料那樣讓塵粒進入濾料深層。在獲得更高除塵效率的同時，也使清灰變得容易，從而保持較低的壓力損失。當表面積附的粉塵層厚到一定程度時，便須以某種裝置對濾袋進行清灰，以保證濾袋持續(xù)工作所需的透氣性。袋式除塵器的工作正是在這種不斷濾塵而又不斷清灰的交替過程中進行的。當含塵氣體通過濾料時，粉塵被阻留在其表面上，干凈的空氣則透過濾料的縫隙排出，它的除塵機理是：篩濾、慣性碰撞、鉤附、擴散、重力沉降和靜電等效應綜合作用的結果。當粉塵的顆粒直徑較濾料纖維的空隙或濾料上粉塵間的孔隙大時，粉塵被阻留下來，稱為篩濾效應。對于常用的織物濾料來說，這種效應是很小的，因為纖維之間的空隙往往大于粉塵顆粒直徑。只是當織物上沉積大量的粉塵后，篩濾效應才充分顯示出來。氣流接近于濾料纖維時，氣流繞過纖維，但1μm以上的較大顆粒由于慣性的作用，偏離氣流流線，仍保持原有的方向，撞擊到纖維上，灰塵被捕集下來，稱為碰撞效應。當含塵氣流接近于濾料纖維時，微細的粉塵仍保留在流線內，這時流線比較緊密。如果粉塵顆粒的半徑大于粉塵中心到達纖維邊緣的距離，粉塵即被捕獲，稱為鉤附效應。當粉塵的顆粒極為細小時，在氣體分子的碰撞下偏離流線作不規(guī)則的運動，這就增加了粉塵與纖維的接觸機會，使灰塵被捕獲。碰撞、鉤附、擴散效應均隨纖維直徑的減少而增加，隨濾料的孔隙率的增加而減少，因而所采用的濾料纖維愈細，纖維愈密實，濾料的除塵效率愈高。緩慢運動的含塵氣流進入除塵器后，粒徑和密度大的塵粒,可能因重力作用而自然沉降下來。多纖維編織的濾料,當氣流穿過時,由于摩擦會產生靜電現(xiàn)象,同時粉塵在輸送過程中也會由于摩擦和其他原因而帶電，這樣會在濾料和塵粒之間形成一個電位差，當粉塵隨著氣流趨向濾料時，由于庫侖力作用促使粉塵和濾料纖維碰撞并增強濾料對粉塵的吸附力而被捕集，提高捕集效率。2.3結構方案確定2.3.1確定除塵方案除塵器一般按照清灰方式進行分類，具體有以下幾種：a.脈沖袋式除塵器脈沖袋式除塵器的清灰以壓縮空氣為動力，當袋式除塵器的阻力達規(guī)定值時，通過控制儀和電磁閥（或氣動閥）的作用，開啟脈沖閥，壓縮空氣便在瞬間內通過文氏管并引射幾倍于壓縮空氣量的空氣一同射向濾袋，使濾袋表面的粉塵潰散和脫落。當所需壓縮空氣壓力為O.5～O.7MPa時，采用直角式脈沖閥，此種除塵器稱為高壓脈沖袋式除塵器。當所用壓縮空氣壓力為0.2～O.35MPa時，采用直通式（或稱淹沒式）脈沖閥，此種除塵器稱為低壓脈沖袋式除塵器。由于低壓脈沖袋式除塵器所用壓縮空氣壓力偏低，適合廠礦實際情況，且能耗較低，所以得到廣泛應用。（1）長袋低壓脈沖袋式除塵器長袋低壓脈沖袋式除塵器由上箱體、中箱體、灰斗等部份組成。采用外濾式結構，濾袋下部封閉，上部開口。為了防止濾袋在工作過程中收縮，有些濾袋內裝有袋籠。含塵氣體由中箱體下部進入，先經過緩沖區(qū)，然后由外向內透過濾袋。粉塵被阻留于袋外，干凈氣體在濾袋內向上流動，并經由袋口到達上箱體，再由排風口排出。圖2-2高壓脈沖袋式除塵器示意圖2-3低壓脈沖袋式除塵器示意濾袋的清灰由脈沖噴吹裝置進行，以壓縮空氣為氣源。控制系統(tǒng)發(fā)出信號時，裝在穩(wěn)壓氣包上的直通式脈沖閥便開啟，氣包內的氣流在瞬間釋放出來，并從噴吹管上的噴嘴送入每條濾袋內。濾袋受到清灰氣流的沖激振動，濾袋壁獲得很大的加速度，從而使粉塵層被清離濾袋，落入灰斗。以PLC為機芯的電腦控制儀對除塵器的清灰實行程序控制。優(yōu)先采用定壓差控制方式，同時備有定時控制功能，由操作者任選。濾袋的固定采用彈性元件嵌接的方式。濾袋的袋口有一彈性漲圈，袋口外側有凹槽，其尺寸嚴格控制；花板的袋孔由機加工成型，其尺寸也嚴格控制。濾袋與花板的袋孔之間為公差配合，既保證嚴密無泄漏，又便于檢查和安裝濾袋。換袋時，不需要人進入箱體，也不需綁扎，只需要將袋口捏扁成月牙形，即可將濾袋投入中箱體內。同樣，只需將袋口捏成月牙形，便可方便地裝好濾袋，操作方便，人與塵袋接觸少，條件較好。（2）氣箱式脈沖袋式除塵器氣箱式脈沖袋式除塵器的工作原理與高壓脈沖袋式除塵器相似，主要區(qū)別是這種除塵器不設壓縮空氣噴吹管。噴吹時，壓縮空氣通文氏管與其引射的空氣直接射入連接濾袋的箱室，實行分室脈沖噴吹清灰。除塵器為鑄鐵頂蓋，不易變形，氣密性好。因為沒有噴吹管，更換濾袋和維護工作都比較方便。（3）回轉管噴吹脈沖袋式除塵器回轉管噴吹脈沖袋式除塵器的特點：1)濾袋呈扁圓形；2)濾袋布置在多個同心圓上；3)約1000條濾袋組成一個過濾單元；4)濾袋按周長折算，直徑為127mm，長度8m；5)每個單元由一個脈沖閥實現(xiàn)噴吹清灰；6)脈沖閥尺寸為8~12mm7)每單元有3~4根噴吹管，圍繞著軸心旋轉，脈沖閥則按照一定的時間間隔進行噴吹；8)根據(jù)處理煙氣量大小，可選擇多個過濾單元。b.機械回轉反吹袋式除塵器機械回轉反吹袋式除塵器為圓筒形，其工作原理如圖所示。含塵氣體由切向進入除塵器箱體，在離心力作用下，大顆粒粉塵沿筒壁分離，微細顆粒粉塵被濾袋捕集。當濾袋阻力達到規(guī)定值時，控制儀啟動反吹風機，通過循環(huán)管將凈化后的氣體吸入，再經中心管或脈動閥進入回轉臂上的噴吹管，依次進行噴吹，濾袋在抖動與微振中，使粉塵脫落。圖2-4機械回轉反吹袋式除塵器利用步進式減速器可使旋轉臂依次對準各組濾袋時暫?；剞D，實施定位噴吹清灰，從而能顯著提高清灰效果。c.分室反吹袋式除塵器的結構及原理圖2-5二狀態(tài)清灰和三狀態(tài)清灰分室反吹袋式除塵器至少由兩個箱體組成，采用內濾式結構。濾袋上端封閉，吊掛于頂部的支撐架上；下端的開口同花板的短管綁扎。含塵氣體從設在灰斗上的進氣口進入，自下而上地進入濾袋，并由內向外地透過濾袋，粉塵被阻留于濾袋內側，干凈氣體在外側流向排氣口。濾袋的清灰是分室逐個進行。某倉室清灰時，其出口閥門關閉，而反吹閥門開啟，來自室外大氣或反吹風機的反吹氣流便因負壓的作用而進入箱體，并且由外向內地透過濾袋，使濾袋收縮。積附于濾袋內壁的粉塵層由于擠壓和變形而脫離濾袋，落入灰斗。攜帶部份粉塵的清灰氣流則在袋內向下流動，并經由袋口到達灰斗，然后通過進風支管和總管進入其他箱體。反吹結束后，出口閥門開啟，而反吹閥門關閉，該倉室又恢復過濾，下一個箱體則開始清灰。反吹清灰有兩種不同的形式：二狀態(tài)和三狀態(tài)。二狀態(tài)是指清灰過程中濾袋有“反吹”和“過濾”兩種狀態(tài)；而三狀態(tài)則指濾袋有“反吹”、“過濾”和“沉降”三種狀態(tài)。分室反吹袋式除塵器有負壓式和正壓式兩種型式。按除塵器與風機相對位置的不同而區(qū)別。濾袋上有若干防縮環(huán)，防止濾袋在清灰過程中過份收縮而阻礙清灰。d.袋式除塵機組袋式除塵機組將風機、清灰機構都組合在除塵器本體上。其工作原理如圖所示。這種除塵器多為內濾式。當濾袋阻力達規(guī)定值時，停止風機，啟動清灰電機，它通過偏心輪帶動連桿搖動濾袋，達到清灰的目的。圖2-6袋式除塵機組比較上術除塵器，盡管脈沖噴吹袋式除塵器具有過濾風速高，可以“在線清會”等優(yōu)點，但是在處理大煙氣量時往往都采用反吹風袋式除塵器。其主要原因有：（1）脈沖噴吹清灰消耗的能量較大。處理1000m3/h的煙氣，壓縮空氣的耗量為0.38~0.4m3/min,，如按中小型空壓機比功率為5.9~6.6Kw(m3.min)計，則在壓縮空氣上消耗的動力為2.2~2.6kW(（2）由于通常的脈沖袋式除塵器袋長為2~3m，袋徑為Φ120m，因而在處理大煙氣量時，需要的濾袋數(shù)量多，占地面積大。（3）脈沖噴吹袋式除塵器的膜片、脈沖閥、電磁閥、控制儀需要經常維修，因此大型脈沖噴吹袋式除塵器維修量大，而反吹風清灰袋式除塵器卻相應比較簡單。本課題所設計的袋式除塵器用于水泥機立窯除塵，處理風量高達75000~87000m3（1）這種除塵器處理的風量大。在大型除塵器中，采用直徑300mm，長10~15mde大型濾袋。過濾速度為0.5~1.0m/min。從綜合比較來看，處理風量越大，其占地面積可節(jié)約10%~30%。（2）這種除塵器的清灰機構簡單、維護方便。該設備采用內濾式，粉塵均聚積在濾袋內表面上，檢查人員或換袋工人的勞動條件大為改善。反吹風袋式除塵器采用分室結構，故可在不停機的情況下維修檢查。除塵設備清灰機構簡單，閥門的易損件極少，維修工作量及費用少，能耗少。（3）反吹風袋式除塵器使用于高溫煙氣凈化。隨著耐溫濾料的出現(xiàn)，高溫煙氣凈化采用袋式除塵氣已成為現(xiàn)實，利用反吹風清灰方法，比較適合我國國情。在水泥廠干法窯尾煙氣除塵中，使用玻纖袋式除塵器已獲得成功。2.3.2幾種濾料的比較：a.聚丙烯（丙綸）是一種最耐潮的合成纖維，標準條件下回潮率接近0，當在潮濕條件下，它只吸收其重量0.6%水分，并且不改變其性質。b.丙烯腈均聚體（亞克力）在溫度低于1250c.聚酯（滌綸）聚酯是袋濾器中的主力濾料。聚脂纖維的吸濕性能很差，在標準條件下的回潮率為0.4%-0.5%，d.PPS（聚苯硫醚）PPS是一種耐高溫合成纖維。它良好的耐溫性和化學穩(wěn)定性是由它簡單的化學結構決定的。e.MATAMEX美塔斯MATAMEX美塔斯纖維(也稱諾梅克斯或康耐克斯)是一種間位芳香聚酰胺合纖，它可在干燥條件下經受2000f.P84P84是一種抗高溫的合成纖維。它能連續(xù)暴露在2400g.PTFE（聚四氟乙烯）纖維1）目前為止它是全世界可找到的耐化學藥品性最好的纖維，它從“氟”石中提煉出來，中國是世界最大的“氟”原料生產地。2）其纖維熔點3270C3）PTFE纖維具有良好的低磨擦性，難燃燒性及良好的絕緣和隔熱性。4）可承受各種強氧化物的氧化腐蝕及根本不會發(fā)生水解反應的問題。5）大量應用于垃圾焚燒除塵中，將來會大量應用于燃燒高硫煤除塵工況條件下。6）具有良好的過濾效率及良好的清灰性能。即使在溫度較大的情況下，表面也只粘附少量的灰塵。7）同等工況條件下，濾料的使用壽命將比其它材質的濾料提高1－3倍以上。8）具有很高的性價比。隨著使用量的擴大，成本將會進一步降低至可易于受的價格。h．玻璃纖維織物這種物料在高溫用途上表現(xiàn)很突出。它能經得起在2600C（1）優(yōu)良的耐熱性經表面化學處理的玻纖濾料最高使用溫度可達280oC，這樣的耐熱性能是目前有機纖維和天然纖維所不可比擬的。（2）強度高，伸縮率小他的抗拉強度比其他各種天然、混合纖維都要高，伸長率僅為2%-3%，這一特性足以保證使其設計制作長徑比大的濾袋具有足夠的抗拉強度和尺寸穩(wěn)定性。（3）優(yōu)良的耐腐蝕性能目前我國生產的常用玻璃纖維分為無堿和中堿兩種。無堿玻璃纖維在室溫下對水、濕空氣和弱堿溶液具有高度的穩(wěn)定性，但不耐較高濃度的酸、堿侵蝕。綜上，本次設計采用玻纖材料作為濾袋的主要材料2.3.3灰塵的輸送灰塵被濾袋過濾后，沿著灰斗落下，需要將灰塵送走。一般送灰方法分為兩種，1：螺旋輸送機，將灰斗與螺旋輸送機的法蘭口用螺旋密封固定好，灰塵排到螺旋輸送機后，螺旋輸送機通過電機的轉動將灰塵慢慢輸送到卸料口，卸料口安裝重錘翻板閥。重力作用使翻板閥翻下，灰塵輕松排出，清灰結束后，重錘作用下翻板閥將閥口密封住防止氣體的進入。2：皮帶運輸，灰塵落到皮帶上，皮帶通過傳動帶動灰塵輸送，不過一般適合大顆粒的廢料的運輸。綜上所述，本設計宜采用螺旋輸送機。2.3.4排灰裝置排灰裝置是收塵器裝置上的一個重要部件,它對收塵器運行及收塵效率有著重大影響。由于收塵器運行多數(shù)呈負壓狀態(tài),如果漏氣,會破壞收塵器內流場的氣流運動,使粉塵難以與氣體分離。有資料顯示,對旋風收塵器,若漏風5%,則效率降低50%;漏風15%,效率降為0。因此,收塵器使用效果的好壞在很大程度上取決于排灰裝置的密封性。為保證排灰口的嚴密性,此處裝有各種不同類型的鎖風裝置,國內常用的干式排灰裝置有閃動閥與旋轉閥兩類。翻板式屬于重力作用閥。它是利用重錘通過杠桿機構來壓緊翻板。當翻板上的積灰重力超過重錘所能平衡的力時,就壓下翻板而卸出粉塵,然后又在重錘作用下恢復原位,封住卸料口。為了更有效地增加氣密可靠性,可制成兩級翻板式,上下閥交替開關。機械傳動旋轉閥,也稱為分格輪。轉動分格輪中充滿粉塵,因而可保持密封。在減速電機的帶動下緩慢旋轉,連續(xù)排灰。也有的使卸灰管偏在轉子的一側,粉塵從單邊進入格子中,當粉塵重力足以克服轉子與外殼的摩擦阻力時,分格輪轉動而排灰,這樣可省去動力。綜合比較，本設計采用閃動閥中的重錘翻閥。圖2-7閃動閥圖2-8旋轉閥3設計計算3.1選型計算3.1.袋式除塵器的過濾速度V是被過濾的氣體流量（m3/min）和過濾織物面積（m2）的比值，因而其單位為m/min，亦稱為過濾速度，它只代表氣體通過織物的平均速度，不考慮有許多面積為織物的纖維所占用，因此稱為“表觀氣流速度”。過濾速度是決定除塵器性能的一個很重要的因素。過濾速度太高會造成壓力損失過大，降低除塵效率，使濾袋堵塞和迅速損壞。但是，提高過濾速度可以減少需要的過濾面積，以較小的設備來處理同樣體積的氣體。一般而言，過濾速度的選擇要考慮多方面的因素，如粉塵含塵氣體的性質，清灰方法，以及除塵效率、過濾阻力、清灰性能與過濾風速的關系等。查《建材通用機械與設備》一書表12-17可知，玻纖布袋除塵器的過濾風速一般取0.3~0.9m/min。結合生產實踐，以及資料顯示，風速過大會影響除塵效率，故取小于0.5m/min。3.一般情況下過濾面積由下式確定：(3.1)式中：F1——濾袋工作部分的過濾面積，m2;F2——濾袋清灰部分的工作面積，m2;Q——處理氣體量，m3/h。包含設備的處理風量Q1和設備系統(tǒng)的漏風量Q2。一般地，Q2取10%~30%Q1。處理風量還應包括反吹濾袋時引入風量，對于氣環(huán)反吹風約為4%~10%Q1。綜合上兩項，可按設備處理風量的30%~50%來考慮。V——過濾風速。對于本課題所設計的除塵器所處理的風量，在任務書中已給出為87000m3/h。清灰部分與除塵部分的面積大致相同。對于過濾速度，前面已經提出，去V=0.5m3.1.對于本設計方案濾袋規(guī)格的確定主要考慮下面兩個因素：濾布強度。在使用中應考慮濾袋的實際載荷（即濾袋自重、被粘附在濾袋上的粉塵重量及其它力的總和）與濾布之間的關系。當實際載荷超過濾布的允許強度時，濾袋將因強度不夠而破裂。進入濾袋的入口流速度Vi(m/s)。當含塵氣體進入每條濾袋時，入口速度Vi過快，一方面會加速清灰降塵的二次飛揚，另一方面是由于粉塵的摩擦使濾袋的磨損急速增加，Vi不能大于2.5m/h。袋式除塵器的過濾速度V（m/min）與入口流速Vi有一定關系，通過計算，其長度與直徑的關系如下：設：單袋氣體的流量為q(m3/s)因為(3.2)所以=(3.3)從上式可得出：當V較高時，L/D應在一個較小的范圍內；V較低時，L/D在一個較大的范圍內。根據(jù)有關資料介紹，袋式除塵器的L/D一般為10~23，而玻纖袋式除塵器L/D可達50~60。當玻纖袋式除塵器選用過濾速度V=0.5m/min,入口流速。則：所以，濾袋直徑可在150~300mm,袋長也可在3~12m內選擇。結合以往工廠生產實踐經驗，濾袋直徑選擇180mm,袋長為7500mm.3.1.濾袋數(shù)量一般由下式得：(3.4)式中：F——過濾面積，m2;f——每個濾袋的過濾面積，m2。則每個袋室的濾袋數(shù)量為：n/8=86考慮到濾袋在花板上的排布情況，每室取90條為宜，則濾袋總數(shù)取720條。3.1.主風機的選擇要考慮處理的風量以及整個設備的阻力。本設計所處理的風量為75000~87000m3主風機最大處理風量一般取1.2X除塵器最大處理風量，則風機處理風量為75000~87000(m3/h)即:75000~104400(m3/h)查風機樣本可確定風機的型號、風量、全壓、旋向、功率。本設計產品所選用的主風機為：Y4-7312D,76040-105000(m3/h)，2829-1961(Pa)，110(kw)。對于反吹風機的選擇,是根據(jù)每室濾袋的有效容積確定的,它不隨室數(shù)的改變而改變.LLC8X363除塵器的的每個袋室的處理風量大約為個箱體阻力,故阻力大約為9000~13000.據(jù)此查風機樣本選擇反吹風機型號為：4-726A，6840-12720(m3/h),1138-785(Pa)，4(kw)。3.2主要部件設計3.2.1進氣管道的設計要根據(jù)進風的方式而定。進氣方式主要有上進氣和下進氣.采用采用上進氣時，氣流與粉塵下落方向一致，氣流的流動有利于粉塵沉降，粉塵能較均勻地分布于濾袋表面，過濾均勻性好，過濾阻力小，但是安裝不方便，濾袋檢修也不方便。下進氣時，除塵器結構簡單,造價低。故本設計采用的是下進氣。參考文獻資料，v煙氣流量一般為15～25m/s，Q=24m/s(3.5)式中Q—工況下管道內的煙氣流量，m3/s；V—煙氣流速，20m將管徑圓整為1300mm，由于是分為8個箱室，由于進入進氣管道的風量較大,速度較快，因此對進氣管道進行均風設計，以保證煙氣能均勻的進入各個袋室。將進氣管道分為四節(jié)，第二節(jié)圓周為1200mm，長4500mm，第三節(jié)圓周1100mm，長4500mm，第四節(jié)圓周1000mm，長3500mm，每節(jié)之間的倒角為23°雖然不能夠完全的將風均勻的分散到各個袋室，但在一定程度上起到了均風作用。3.2.考慮到灰塵顆粒的安息角，一般都小于58°，為防止粉塵的堆積，使其能夠在重力的作用下，沿灰斗的內壁自然滑落，將灰斗的傾斜角設計成60°左右。由于灰斗與中箱體相連，承受很大的負壓，故外部采用扁鋼進行加強。為防止除塵器出現(xiàn)意外，便于檢修，其中部開設人孔。我所設計的灰斗考慮到袋室的尺寸以及灰斗與地面的距離，灰斗的角度一面為36度，另一面的角度為70度左右。這樣設計不僅有利于粉塵的回落，同時也較大限度的使粉塵不至積壓在灰斗中。尺寸為4000×2200×2260，灰口尺寸為250mm×300mm，310mm×360mm，360mm×410mm.3.2.3結構尺寸的確定，既要考慮檢修方面，又要考慮結構的緊湊。一般可按如下原則確定：濾袋中心距a(3.6)式中：a——濾袋中心距，mm；b——濾袋直徑，mm。則：取中心距(mm)濾袋排列濾袋一般采用正方格子形分組排列，為了方便檢修，每組不宜超過6列。袋室長度L及寬度B長度：(3.7)式中：n——每組濾袋列數(shù)，a——濾袋中心距，N——濾袋組數(shù)組。根據(jù)需要以及設計的對稱性，濾袋分為兩組，每組44條，每組3列，兩邊為15條，中間為14條。則：=(3×250+800)×2+900=4000(mm)寬度：(3.8)式中：m——濾袋列數(shù)。則：=（6+1）×300=2100實際長寬可根據(jù)箱體壁厚度做略微調整。對于花板到箱頂?shù)母叨?，由于本設計采用的是下進風,為了保證氣流的均勻性，一般花板與箱體頂部的高度都大于800mm，由于本設計課題的處理風量較大，為保證氣流的均勻性，花板與頂部的高度取1000mm。又因為濾袋長7500mm，所以每個箱室箱可設計為高9000mm，長4000m(不算加強筋)，寬2200mm（不算加強筋），通過焊接成上箱體，箱體底座為槽鋼。3.2.4.螺旋輸送機是水泥行業(yè)廣泛使用的一種輸送設備。適用于運送粉料或小粒狀的無聊，如生料粉，水泥，煤粉等。他一般供水平運輸用；也可以用于20°以內的傾斜運輸。a螺旋直徑和轉速的選擇計算螺旋直徑和轉速是決定輸送量的兩個主要參數(shù)。輸送量的計算公式如下：(3.9)式中G螺旋輸送機的輸送量，噸/時；D螺旋直徑，米；S螺距，米；n螺旋輸送，轉/分；ψ物料填充系數(shù)；γ無聊堆積重度，噸/米3C螺旋輸送機的傾斜系數(shù)；表1螺旋輸送機的物料參數(shù)物料名稱煤粉水泥生料碎石膏石灰物料堆積重度噸/米0.61.251.11.30.9填充系數(shù)0.40.25~0.30.25~0.30.25~0.30.35~0.4物料特性系數(shù)K10.04150.05650.05650.05650.0415物料特性系數(shù)K27535353575物料阻力系數(shù)ζ1.22.51.52.5表2螺旋輸送機的傾斜系數(shù)傾斜角0°≤5°≤10°≤15°≤20°C1.00.90.80.70.65螺旋的轉速大小對螺旋輸送機的工作情況有很大影響，為了保證無聊能比較平穩(wěn)輸送，不致被螺旋拋起來，根據(jù)實驗螺旋的極限轉速為：(3.10)式中D——螺旋的直徑，m；K2——物料特性系數(shù)；螺旋螺距：S=0.8D(3.11)螺旋軸的直徑d=（0.2~0.35）×D(3.12）將n,S帶入式并整理得(3.13)G=70×87000×1.2=7.3(t/h)（1.2倍系考慮生產儲備量，70為氣體含塵濃度87000為除塵器處理風量）ψ=0.25，表1γ=1.25(t/m3)，表1C=1，表2K1=0.0565，表1.帶入式(3.12)D=0.0565EQ\R(2.5,7.3/（0.25×1.25×1）)≈200(mm)轉速n=(r/min)=35表1D=0.2(m)S=0.8×D=0.8×0.2=0.16(m)d=(0.2-0.35)×D=0.05(m)按系列取n===80轉/分b功率計算(3.14)K=1.2ζ=2.5，表1L=19(m)H=0代入(3.14)：=1.2××（2.5×19）≈1.13(kw)η=0.86N電=N0/η≈1.32(kw)c軸的設計與校核已知輸送機的功率為P=1.32Kw,工作轉速為n=80r/min。對只受轉矩或以承受轉矩為主的傳動軸,應按扭轉強度條件計算軸的直徑。若有彎矩作用,可用降低許用應力的方法來考慮影響。按扭轉強度條件計算：:d≥（3.15）式中:d—計算剖面處軸的直徑mmT—軸傳遞的額定扭矩Nmm，T=9550000N—軸傳遞的額定功率1.32Kwn—軸的轉速80r/min[τ]—軸的許用應力MPaA—按[τ]所定的系數(shù)：查表得A=135將數(shù)據(jù)帶入公式（3.15）得：d≥135×≈32mm圓整取螺旋軸的直徑d=40mm。式中：——扭轉切應力，Mpa；T——軸所受的轉矩，N.mm;——軸的抗扭矩截面系數(shù)，mm3n——軸的轉速，r/minP——軸傳遞功率，Kwd——計算截面處軸的直徑，mm=d軸承的選擇與校核將數(shù)值代入上公式（3.15）得：1.軸承的選擇：初步選軸承為：角接觸球軸承,型號為7206C。軸承的校核：假設軸承的壽命為10000h,當量動載荷的計算公式為：P=XFr+YFa(3.16)式中：Fr—軸承的徑向載荷（即軸承實際載荷的徑向分量）；Fa—軸承所受的軸向載荷（既軸承實際載荷的軸向分量）；X—徑向動載荷系數(shù)，將實際徑向載荷Fr轉化為當量動載荷的修正系數(shù)；Y—軸向動載荷系數(shù)，將實際軸向載荷Fa轉化為當量動載荷的修正系數(shù)。其中：Fr=10（KN）Fa=7.52（KN）X=0.27Y=1.04將數(shù)值代入公式（3.16）得：P=XFr+YFa(3.17)其中：ε=3計算軸承的基本額定壽命Lh：Lh（3.18）將上面計算所得數(shù)值代入公式（3.18）得：所以軸承7206C合格。本設計計劃采用帶座軸承，所以根據(jù)本計算查表得UCFL208符合設計要求。e驗算軸端強度次螺旋輸送機擬采用減速器，聯(lián)軸器作為傳動裝置，所以只進行千瓦轉速比的驗算。螺旋輸送機的[N/n]和[P]值表3螺旋直徑（D）150200250300400500600[N/n](千瓦/轉/分)0.0130.0300.0600.1000.2500.4800.850[P]公斤210370580800150024003500N0/n=1.13/80=0.014125千瓦/轉/分。由表3知：D=200mm時，[N/n]=0.030千瓦/轉/分。N0/n＜[N/n]軸端的強度滿足要求。d電機和減速器的選擇n=80r/min二級圓柱齒輪減速器i=8～40n電機=n卷筒×i總=(8～40)×60=480～2400r/min符合這一轉速的同步轉速有750r/min1000r/min1500r/min因此可以選用Y系列的電動機Y80-Y280范圍的電機電機及其減速器配置表表4規(guī)格轉速(r/min)輸送量(m3/h)驅動裝置需用長度(m)電機型號減速器型號LS20010013Y90L-4-1.5ZQ25-i6-I16Y100l1ZQ25-i6-I23Y100LZQ35-i6-I30Y112M-4-4ZQ35-i6-I358010Y100l1ZQ35-i5-I27Y100LZQ35-i5-I35638Y90L-4-1.5ZQ25-i4-I25Y100L1ZQ35-i4-I35506Y90L-4-1.5ZQ35-i3-I27Y100L1ZQ35-i3-I35根據(jù)G=7.3噸n=80r/minN電=1.32千瓦n電=480～2400r/min選擇電機型號為Y100L1-4-2.2減速器型號ZQ35-i53.2.根據(jù)下方圖表所給的參數(shù)以及灰斗的法蘭可以選擇法蘭為正方形用圓周12的螺栓固定兩個翻板閥A1=250mm×250mmB1=300mm×300mmC1=340mm×340H=400mm圖3-1重錘翻板斜灰閥的參數(shù)圖表5重錘翻板斜灰閥的參數(shù)表ABCA1B1C1H1HLL1L2N-φ工作溫度工作溫度M3/hφ300φ260φ200250×250300×300340×3408004004701802608×φ15≤150℃3φ400φ360φ300300×300350×350412×4129004506062303208×φ186φ500φ380φ320320×320370×370432×4329204606362403308×φ188φ600φ460φ400400×400450×450512×51211005507583703708×φ1816φ700φ610φ500500×500610×610660×660130065087842042016×φ1524結論LLC袋式除塵器是專為機立窯設計的。本設計中為解決立窯煙氣難治理的問題，在濾袋的選擇，箱體的防腐蝕以及保溫上都采用了目前比較先進的方案。先進的分室反吹風清灰技術加上合理的結構設計，保證了清灰效果；高品質的濾袋，抗高溫、耐腐蝕，保證了高的除塵效率和使用效果；箱體噴涂耐高溫防腐漆，大大提高了使用壽命。由于時間問題及技術上的難題，本設計中還有很多的不足之處，如未能設計防爆系統(tǒng)等。在今后的改進方案要采取目前最先進的技術，以取得最佳的除塵效果和較長的使用壽命。參考文獻1王浩明張其俊孫禮明編著北京.水泥工業(yè)袋式除塵技術及應用[M].2001.92廣東省建筑材料工業(yè)局編著生產設備19853史新編著建筑材料機械設計（二）19894黃有豐蔣若魯編著水泥工廠收塵19815王浩明張其俊孫禮明編著北京.水泥工業(yè)袋式除塵技術及應用[M].2001.96胡滿銀編著中國電力出版社20117梅瑛李瑞琴大型分室清灰脈沖袋式除塵器的設計與應用[J]機械管理開發(fā)2005.12第6期8沈玉祥等5300t/d窯尾袋式除塵器的設計[J]水泥2005.NO.119戴日俊王日和衛(wèi)繼義分室定位反吹袋式除塵器的應用[J]中國環(huán)保產業(yè)2005.910張挺等高效長袋行脈沖布袋除塵器的設計與應用[J]水泥技術2005/411黃少清劉根東機立窯布袋收塵器在使用中發(fā)現(xiàn)的問題及對策[J]廣東建材2005年第3期12王錫高脈沖袋式除塵技術在燃煤鍋爐中的應用[J]鍋爐技術2002.08第33卷第8期13西北工業(yè)大學機械原理及機械零件研究室編著機械設計200514吳宗澤羅圣國編著機械設計課程設計手冊高等教育出版社15王金波孫熙編著袋式除塵器濾料及配件手冊目錄TOC\o"1-2"\h\z\u1項目概況 11.1區(qū)位交通 11.2規(guī)劃范圍 11.3規(guī)劃期限 11.4規(guī)劃依據(jù) 11.5縣域概況 32規(guī)劃區(qū)空間發(fā)展認知 72.1時代背景 72.2自然生態(tài)條件 82.3社會經濟條件 92.4開發(fā)綜合評價 112.5規(guī)劃解讀 133發(fā)展目標與功能定位 163.1規(guī)劃指導思想 163.2規(guī)劃原則 163.3總體發(fā)展目標 173.4近期發(fā)展目標 173.5中長期發(fā)展目標 183.6主要規(guī)劃指標 183.7發(fā)展思路 193.8功能定位 204空間結構與用地布局 224.1空間組織模式 224.2空間結構 234.3用地布局 244.4工業(yè)用地 254.5居住用地 254.6公共服務設施和商業(yè)服務業(yè)設施用地 265產業(yè)發(fā)展規(guī)劃 275.1主導產業(yè)選擇 275.2冶金產業(yè) 275.3建材工業(yè) 355.4精細化工產業(yè) 365.5新能源產業(yè) 375.6輕紡電子產業(yè) 385.7文化旅游商品加工產業(yè) 405.8特色食品藥品加工業(yè) 415.9城市礦產示范基地建設 425.10產業(yè)發(fā)展模式 445.11產業(yè)布局構思 455.12遠景產業(yè)發(fā)展 456綜合交通規(guī)劃 466.1規(guī)劃目標 466.2區(qū)域與對外交通規(guī)劃 466.3內部道路交通規(guī)劃 467綠地景觀系統(tǒng)規(guī)劃 487.1綠地系統(tǒng)規(guī)劃 487.2景觀規(guī)劃 498市政基礎設施規(guī)劃 518.1給水工程規(guī)劃 518.2排水工程規(guī)劃 528.3電力工程規(guī)劃 548.4通信郵政工程規(guī)劃 558.5燃氣工程規(guī)劃 578.6環(huán)境衛(wèi)生規(guī)劃 579公共服務設施規(guī)劃 599.1規(guī)劃目標 599.2綜合公共服務 599.3公共服務設施布局 5910生態(tài)環(huán)境保護規(guī)劃 6010.1環(huán)境保護規(guī)劃目標 6010.2建設項目環(huán)境影響分析 6010.3污染防治規(guī)劃 6110.4生態(tài)環(huán)境保護規(guī)劃 6410.5節(jié)能減排規(guī)劃 6411綜合防災工程規(guī)劃 6711.1消防工程規(guī)劃 6711.2防洪排澇工程規(guī)劃 6811.3抗震工程規(guī)劃 68HYP