旋風(fēng)除塵器講義

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1、5-3 旋風(fēng)除塵器旋風(fēng)除塵器cyclone separator 旋風(fēng)除塵器是利用旋轉(zhuǎn)氣流產(chǎn)生的離心力使塵粒從氣流中分離的,用來分離粒徑大于10m的塵粒 旋風(fēng)除塵器是利用旋轉(zhuǎn)氣流產(chǎn)生的離心力使塵粒從氣流中分離的,用來分離粒徑大于510m以上的的顆粒物。工業(yè)上已有100多年的歷史。 特點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占地面積小,投資低,操作維修方便,壓力損失中等,動(dòng)力消耗不大,可用于各種材料制造,能用于高溫、高壓及腐蝕性氣體,并可回收干顆粒物。 缺點(diǎn):效率80%左右,捕集fd 移向外壁 fdft 移向內(nèi)壁 ft=fd 進(jìn)去50%,出來50%,即除塵效率為50%。 一般而言:dp(100%)2-3dp(50%) 為什

2、麼忽略了粉塵的質(zhì)量呢?因?yàn)橹亓Φ扔趍g,離心力 設(shè)Vt=30m/s,r=0.1m, 離心力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于重力,故重力可忽略。yVmFtt29008.91.09002grVFtt重力 半分離直徑的求法:半分離直徑的求法: 1拉波爾經(jīng)驗(yàn)表達(dá)式:拉波爾經(jīng)驗(yàn)表達(dá)式:適用于切線、螺旋、蝸殼式入口旋風(fēng)器。 H、B氣流入口的寬度與高度; L1、L2圓筒與圓錐的高度。21250QHBgdpc2121222LLHHLLN 臨界粒徑臨界粒徑d dcp cp 根據(jù)假想圓筒理論求取 由 ft=fd 得: r0假想圓柱面半徑 當(dāng)處理氣量為Q(m3/s)時(shí),則 代入上式得: 21200018trcpVyVd2129VLQdpi

3、cpriiVLrQ2 2 2阻力:阻力: 阻力系數(shù) 缺乏實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),可用下式表示: K常數(shù),等于2040; A進(jìn)口面積,ab; L筒體長(zhǎng)度; H錐體長(zhǎng)度; dpp排出管直徑。gVP222nnnppTPPTPPHLdDKA2 的求法: 1)ShepherdLapple式, 2)LouisThodore式, aDBHk312311238. 7LDLDkDHBe(二)捕集效率(二)捕集效率 1經(jīng)驗(yàn)式:水田木村典夫 D旋風(fēng)器的直徑 2由 的關(guān)系圖查取 333. 014. 0115028367. 011693. 0exp1TDnddncpd50ddp與diiR總(四)影響效率的因素(四)影響效率的因素

4、1工作條件工作條件 1)進(jìn)口速度)進(jìn)口速度VI,VI增大,則切向速度V增大,dcp減小,效率增大。但不能過大,過大會(huì)影響氣流運(yùn)動(dòng)的方向(劇烈、方向混亂),破壞了正常的渦流運(yùn)動(dòng),另外阻力會(huì)加大,故常選用V2=1225m/s。 2)除塵器的結(jié)構(gòu)尺寸除塵器的結(jié)構(gòu)尺寸 一般而言,直徑越小,F(xiàn)t越大,則效率越小,過小易逃逸。出口管直徑減小,則r0減小,減少了內(nèi)渦旋,則效率增大。但dpp減小阻力會(huì)增大,故不能太小。 筒體長(zhǎng)度增大,則效率增大,但過大阻力會(huì)增大,所以,筒體長(zhǎng)度不大于5倍筒體直徑。另外,希望錐體長(zhǎng)度大一點(diǎn),這樣會(huì)使切向速度大和距器壁短。 旋風(fēng)器斜放對(duì)效率影響不大。 2 2流體性質(zhì)流體性質(zhì) 對(duì)于

5、氣體而言,增大對(duì)除塵不利,dcp增大,效率減小。溫度增大,則增大,溫度高或增大都會(huì)使效率減小。 粉塵粒徑與密度:離心力跟粒徑的三次方成正比,向心力跟粒徑的一次方成正比。綜合來說,dp增大則效率增大,又因?yàn)?所以,p小,難分離 ,影響捕集效率。21501pcd 3 3分離器的氣密性分離器的氣密性 漏風(fēng)率:0% 、 5% 、 15% : 90%、 50%、 0 要求保證旋風(fēng)器的嚴(yán)密性。 旋風(fēng)器一般:用于粒子較大(10m)的場(chǎng)合; 除塵效率不太高; 濃度較高時(shí)作為初級(jí)處理; 可串聯(lián)使用。三、旋風(fēng)除塵器的分類及選型三、旋風(fēng)除塵器的分類及選型 (一)旋風(fēng)除塵器的分類一)旋風(fēng)除塵器的分類 1 1按氣體流動(dòng)

6、狀況分:按氣體流動(dòng)狀況分: 切流返轉(zhuǎn)式旋風(fēng)除塵器:常用的型式為直入式和螺殼式。含塵氣體由筒體沿側(cè)面沿切線方向?qū)搿?軸流式旋轉(zhuǎn)除塵器:軸流直流式和軸流反旋式。 2 2按結(jié)構(gòu)形式分按結(jié)構(gòu)形式分:圓筒體、長(zhǎng)錐體、旁通式、擴(kuò)散式。(二)旋風(fēng)除塵器的選型(二)旋風(fēng)除塵器的選型旋風(fēng)除塵器的選型一般選用計(jì)算法和經(jīng)驗(yàn)法。 計(jì)算法:計(jì)算法:由入口濃度c0,出口濃度ce(或排放標(biāo)準(zhǔn))計(jì)算除塵效率; 選結(jié)構(gòu)型式; 根據(jù)選用的除塵器的分級(jí)效率d(分級(jí)效率曲線)和凈化粉塵的粒徑頻度分布f0,計(jì)算T,若T,即滿足要求,否則按要求重新計(jì)算。 確定型號(hào)規(guī)格 計(jì)算壓力損失。 經(jīng)驗(yàn)法:經(jīng)驗(yàn)法:計(jì)算所要求的除塵效率; 選定除塵器

7、的結(jié)構(gòu)型式; 根據(jù)選用的除塵器的Vi實(shí)驗(yàn)曲線,確定入口風(fēng)速Vi; 根據(jù)氣量Q,入口風(fēng)速Vi計(jì)算進(jìn)口面積A; 由旋風(fēng)器的類型系數(shù) 求除塵器筒體直徑D,然后便從手冊(cè)中查到所需的型號(hào)規(guī)格。2DAk四、旋風(fēng)除塵器的設(shè)計(jì)四、旋風(fēng)除塵器的設(shè)計(jì) 步驟:步驟: 尺寸比例確定; 旋風(fēng)除塵器的壓力降; 效率。 (一)尺寸比例(一)尺寸比例 1 1筒體直徑筒體直徑D D:D愈小,愈能分離細(xì)小顆粒,但過小易引起堵塞。 為此,有人用 作為限制指標(biāo)。D:150-200mm800-1100mm 若處理氣量大,可并聯(lián)使用或采用多管式旋風(fēng)器。 2 2入口尺寸(圓形和矩形)入口尺寸(圓形和矩形) 為減小顆粒的入射角,一般采用矩形

8、(長(zhǎng)H、寬B、面積A、) 類型系數(shù)k一般取0.07-0.3,蝸殼型入口的k較大,D較小,處理氣量Q大,H/B為2-4。smrVr/500222DHBDAk 3 3排氣管:排氣管:多為圓形,且與筒體同心,一般d=(0.4-0.6)D0。 深度h:切線式h小,則壓損小,但效率降低。經(jīng)驗(yàn)取h)De或稍低于入口管底部。 4 4筒體筒體L L1 1 錐體錐體L L2 2: L1=(1.4-2.0)D L2=(2.0-3.0)D L1+ L25D(3-4)D L1/ L21.5/2.5較宜。 5 5圓錐角圓錐角:一般取20-30 6 6排塵口直徑排塵口直徑DcDc:Dc=(0.25-0.5)D0,一般Dc70mm重力沉降室的設(shè)計(jì)重力沉降室的設(shè)計(jì) (一)設(shè)計(jì)要求(一)設(shè)計(jì)要求 1保證粉塵能沉降,L足夠長(zhǎng); 2氣流在沉降室的停留時(shí)間要大于塵粒沉降所需的時(shí)間。 3能100%沉降的最小粒徑 tVHVL21minmin1818gLgHVgVdptpt (二)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容(二)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 根據(jù)粒徑dp算出1)Vt; 2)初始確定:V、H,,根據(jù)求長(zhǎng)度L。 3)根據(jù)進(jìn)氣量Q求寬度B,Q=VBH.

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