旋風(fēng)除塵器原理介紹及計算.ppt

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1、重力沉降室特點,除塵效率：40％～70％ 優(yōu)點：簡單、投資少、易維護 缺點：占地大，除塵效率低 應(yīng)用：初級除塵,,,,,復(fù) 習(xí),2、重力沉降室設(shè)計注意事項,1．保證粉塵能沉降，L足夠長； 2．氣流在沉降室的停留時間要大于塵粒沉降所需的時間; 3．能100%沉降的最小粒徑（臨界粒徑）。,,沉降室內(nèi)的氣流速度 V 要根據(jù)塵粒的密度和粒徑確定，一般為0.3～2m/s。,多層沉降室 1.錐形閥；2.清灰孔；3.隔板,3.2 旋風(fēng)除塵器,一、工作原理,,,,,,,六、旋風(fēng)除塵器的設(shè)計,二、旋風(fēng)除塵器特點,三、旋風(fēng)除塵器的性能指標(biāo),五、旋風(fēng)除塵器的類型,四、影響旋風(fēng)除塵器性能的因素,一、工作原理:,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5 — 10μm 的塵粒。,工業(yè)上已有100多年的歷史。,1、旋風(fēng)除塵器結(jié)構(gòu),普通旋風(fēng)除塵器是由以下等部分組成 排氣管 進氣管 筒體 錐體,,,,,,旋風(fēng)除塵器組,2、除塵器內(nèi)氣流與塵粒的運動,外渦旋 內(nèi)渦旋 上渦旋,,含塵氣流由進口沿切線方向進入除塵器后，沿器壁由上而下作旋轉(zhuǎn)運動，這股旋轉(zhuǎn)向下的氣流稱為外渦旋（外渦流）。,外渦旋到達錐體底部轉(zhuǎn)而沿軸心向上旋轉(zhuǎn)，最后經(jīng)排出管排出。這股向上旋轉(zhuǎn)的氣流稱為內(nèi)渦旋（內(nèi)渦流）。,帶著細(xì)塵粒一部分氣流沿外壁面旋轉(zhuǎn)向上，到達頂部后，再沿排出管旋轉(zhuǎn)向下，從排出管排出。這股旋轉(zhuǎn)向上的氣流稱為上渦旋。,,3、旋風(fēng)除塵器原理示意圖,,,結(jié)構(gòu)簡單、占地面積小，投資低，操作維修方便，壓力損失中等，動力消耗不大，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： 除塵效率在80%左右，捕集5μm顆粒的效率不高，粉塵濃度較高時一般作多級除塵預(yù)除塵用。,二、旋風(fēng)除塵器特點：,,三、旋風(fēng)除塵器的性能指標(biāo),計算分割直徑是確定除塵效率的基礎(chǔ),（一）旋風(fēng)除塵器的除塵效率,1.分割直徑 分級效率為50%的粉塵粒徑為半分離直徑或分割直徑dc50。 臨界粒徑dp愈小，除塵效率愈高。 一般而言：dp(100%)≈2-3dp(50%),2、旋風(fēng)除塵器的分級效率,指除塵裝置對某一粒徑dPi或粒徑間隔dPi至dPi+Δdp內(nèi)粉塵的除塵效率。,,對于球形粒子 dc確定后，雷思一利希特模式計算其它粒子的分級效率（水田木村典夫公式）,,D——旋風(fēng)器的直徑,3、分級效率與總除塵效率關(guān)系,,另一種經(jīng)驗公式,fdi 是指入口處某一粒徑的粒子質(zhì)量占粒子群總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)。,（二）旋風(fēng)除塵器的壓力損失,,?：局部阻力系數(shù),A：旋風(fēng)除塵器進口面積,de：旋風(fēng)除塵器排出口直徑,旋風(fēng)除塵器的壓力損失特點： 相對尺寸對壓力損失影響較大，除塵器結(jié)構(gòu)型式相同時，幾何相似放大或縮小，壓力損失基本不變 。 含塵濃度增高，壓力降明顯下降。 操作運行中可以接受的壓力損失一般低于2kPa 。,,筒體直徑? 筒體高度H 排氣管伸入筒體的深度 排灰口,四、影響旋風(fēng)除塵器性能的因素,（一）工作條件,入口速度 氣體物理性質(zhì) 粉塵粒徑,,（二）尺寸影響,,（三）分離器的氣密性,除塵器下部（排灰口）的嚴(yán)密性, 滲入外部空氣, 可使效率顯著下降。,漏風(fēng)：0% 、 5% 、 15% η： 90%、 50%、 0,3、筒體和錐體總高度H=5D為宜, 長錐體可提高效率.,1、進口速度u↑: dc50↓, η↑, ΔP↑, 但u過大二次揚塵增加, 一般u=12～25m/s .,2、筒體直徑D↓, η↑, 一般D≤0.8m; 排管Dp↓, η↑, 一般Dp=(0.5～0.6)D.,4、運行參數(shù)改變的影響: 處理風(fēng)量, 氣溫(氣體粘度), 粉塵密度等參數(shù)的變化,都影響除塵器的效率, 通過實驗結(jié)果可確定變化關(guān)系.,,比例尺寸對性能的影響,a. 直入切向進入式 b. 蝸殼切向進入式 c. 軸向進入式,五、旋風(fēng)除塵器類型,1、進氣方式分,切向進入式 軸向進入式,,2、按除塵效率和處理風(fēng)量分：,,,高效旋風(fēng)除塵器 高流量旋風(fēng)除塵器 通用旋風(fēng)除塵器,筒體直徑較?。?5%。K=6~13.5,直徑較大（1.2~3.6m），處理流量大。除塵效率：50~80%。K3,K=4~6，除塵效率：80~90%,相對截面比（K）： 筒體截面面積和進氣口截面面積之比。,,3、按結(jié)構(gòu)形式分：,由多個相同構(gòu)造形狀和尺寸的小型旋風(fēng)除塵器（又叫旋風(fēng)子）組合在一個殼體內(nèi)并聯(lián)使用。具有處理風(fēng)量大, 除塵效率較高的特點。,,（1）多管旋風(fēng)除塵器,多管旋風(fēng)除塵器,設(shè)有旁路分離室, 利用上旋渦分離粉塵, 從而提高除塵效率. 為了使除塵器頂部空間形成明顯的上旋渦, 進氣口上沿離頂蓋要相距一定的距離。,（2）旁路式旋風(fēng)除塵器,它是一種具有呈倒錐體形狀的錐體, 并在錐體的底部裝有反射屏的旋風(fēng)除塵器. 反射屏可防止上升氣流卷起粉塵, 從而提高除塵效率。,（3）擴散式旋風(fēng)除塵器,4、按旋風(fēng)除塵器進口形式：,5、按旋風(fēng)除塵器排灰裝置：,,鎖氣器 (a)雙翻板式 (b)回轉(zhuǎn)式,,六、旋風(fēng)除塵器的設(shè)計,2、根據(jù)允許的壓力降確定進口氣速,設(shè)計步驟：,1、選擇除塵器的型式 根據(jù)含塵濃度、粒度分布、密度等煙氣特征，及除塵要求、允許的阻力和制造條件等因素 。,或取為 12～25 m/s,3、確定入口截面A，入口寬度b和高度h,4、確定各部分幾何尺寸,旋風(fēng)除塵器的設(shè)計原則,①為防止粒子短路漏到出口管，h≤s，其中s為排氣管插人深度；,②為避免過高的壓力損失，b≤（D－de）/2；,③為保持渦流的終端在錐體內(nèi)部，（H+L）≥3D；,④為利于粉塵易于滑動，錐角＝7o～8o；,⑤為獲得最大的除塵效率，de/D≈0.4～0.5，（H+L）/de≈8～10；s/de≈1；,旋風(fēng)除塵器的設(shè)計舉例,例題：已知煙氣處理量Q=5000m3/h，煙氣密度ρ=1.2kg/ m3，允許壓力損失為900Pa。若選用XLP/B型旋風(fēng)除塵器，試求其主要尺寸。,,,,v1 的計算值與表4－2的氣速與壓力降數(shù)據(jù)一致。,查4-2表，ζ＝5.8,解：由式,參考XLP/B品系列；取D=700mm，,選擇適當(dāng)?shù)囊?guī)格，可保證獲得高的效率和適宜的阻力。,（1）所選規(guī)格與需要處理的風(fēng)量相適應(yīng) 不要采取大馬拉小車的辦法，即用大除塵器處理小風(fēng)量。因為旋風(fēng)除塵器是離心力愈大，除塵效果愈好。,（2）同一臺除塵器，處理風(fēng)量愈大，除塵效果就愈好。 但是，入口風(fēng)速愈高，必然造成旋風(fēng)除塵器的空氣阻力增大。所以選擇適當(dāng)?shù)囊?guī)格是保證除塵效率和適當(dāng)?shù)目諝庾枇κ菢O為重要的。,例：為處理含塵空氣為1250米3/時的煙氣選擇一合理的旋風(fēng)除塵器。,1、從附錄中查找可采用直徑為450毫米的旋風(fēng)除塵器一個。,2、可選用直徑為550毫米的旋風(fēng)除塵器。,3、采用兩個直徑為350毫米的旋風(fēng)除塵器并聯(lián)起來使用，此時每個旋風(fēng)除塵器處理625米2/時的風(fēng)量，阻力為68千克/米2。,,方案對比：,當(dāng)進口風(fēng)速為12米/秒時，可處理1320米3/時的風(fēng)量，比要求的多一些，但阻力可降到50千克/米3以下，具體數(shù)值可通過下述方法計算：,直徑為550毫米的旋風(fēng)除塵器，在處理1250米3/時的風(fēng)量時，其進口風(fēng)速將為： V進=Q/3600F進=1250/36000.0306≈11.3米/秒， 阻力應(yīng)為： H=ζH動=5.70.061V進2 =5.70.06111.32=44.5千克/米2。,旋風(fēng)除塵器并聯(lián)使用時，其所能處理的風(fēng)量為各個旋風(fēng)除塵器風(fēng)量之和，而阻力則為單個旋風(fēng)除塵器在處理它所承擔(dān)的那部分風(fēng)量時的阻力。,從上例中可以看到，相同的處理風(fēng)量可以選用不同規(guī)格的旋風(fēng)除塵器。究竟選用哪一種規(guī)格的除塵器為好，可根據(jù)工藝上的要求，設(shè)備安裝位置以及風(fēng)機阻力平衡等情況來確定。,應(yīng)該注意：當(dāng)兩個旋風(fēng)除塵器串聯(lián)使用時 ，它所能處理的風(fēng)量即為單個旋風(fēng)除塵器所能處理的風(fēng)量，而阻力則為兩個旋風(fēng)除塵器阻力之和，但它的除塵效率一般提高不多，所以兩個旋風(fēng)除塵器串聯(lián)起來使用需要盡量避免。,,,,,,,