旁路式旋風除塵器設計含9張CAD圖

旁路式旋風除塵器設計含9張CAD圖,旁路,旋風,除塵器,設計,cad 設計開題報告 題　　目 旁路式旋風除塵器設計 學生姓名 班級學號 專業(yè) 學院 班級 指導老師 一、提綱： 1.課題的目的和意義 2.國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展形勢 3.課題的設計內(nèi)容及步驟 4.任務完成進度和時間安排 二、具體內(nèi)容 1. 課題設計的目的及意義 隨著工業(yè)化的迅速發(fā)展和世界人口的急劇膨脹，空氣污染物質(zhì)的排放急劇增加，空氣的污染進一步加劇，造成例如霧霾的問題對人類的生存造成了極大的危害。治理空氣污染，控制大氣污染物的排放已經(jīng)成為了一貫迫在眉睫的社會問題。以含塵廢氣為例，在工業(yè)生產(chǎn)中，各種廢氣的來源非常廣泛，冶金、化工、煉油、煉焦、合成纖維、電力行業(yè)等生產(chǎn)過程中時時刻刻都有大量的含塵廢氣在產(chǎn)生。 旁路式旋風除塵器除塵器作為一種高效除塵設備，目前已應于有些工業(yè)部門，尤其用在鋼鐵企業(yè)。近年來，隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展以及愈來愈嚴格的環(huán)境保護要求，旁路式旋風除塵器在產(chǎn)量上有了相當大的增長，品種也日漸增多。隨著現(xiàn)代生產(chǎn)工藝的要求，適宜地設計整個除塵系統(tǒng)的自動化控制也變得更加重要，不僅對于控制污染、保護環(huán)境有重要作用，而且對于提高設備處理含塵氣體的能力，降低人工勞動作業(yè)，增加系統(tǒng)的可靠性，也具有重要的經(jīng)濟意義。 此次旋風除塵器的設計目的致力于能夠凈化指定區(qū)域里空氣，主要用于鍋爐后空氣凈化，特別對于大于5μm的粉塵有較高的除塵效率，也為環(huán)保事業(yè)進一份力。設計時圖紙清晰，層次分明，內(nèi)容明朗。此設計主要由簡體、錐體、進氣管、排氣管、旁路分離室、粉塵收集器、排灰口的設計計算以及風口的選擇計算等組成，在獲得符合條件的性能的同時力求達到加工工藝簡單、經(jīng)濟美觀、維護方便等特點。 2.旋風除塵器的發(fā)展形勢及國內(nèi)外現(xiàn)狀 2.1發(fā)展形勢 旋風除塵器于1885年開始使用，已發(fā)展成為多種型式。按其流進入方式，可分為切向進入式和軸向進入式兩類。在相同壓力損失下，后者能處理的氣體約為前者的3倍，且氣流分布均勻。普通旋風除塵器由簡體、錐體和進、排氣管等組成。旋風除塵器結(jié)構簡單，易于制造、安裝和維護管理，設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離子。在普通操作條件下，作用于粒子上的離心力是重力的5～2500倍，所以旋風除塵器的效率顯著高于重力沉降室。大多用來去除0.3μm以上的粒子，后來，隨著數(shù)學模型的完善和計算機仿真的引入，旋風除塵器的研究與設計將更為深入，新發(fā)明的并聯(lián)的多管旋風除塵器裝置對3μm的粒子也具有80～85%的除塵效率。又因為高分子材料的應用，材料領域的高速發(fā)展，選用耐高溫、耐磨蝕的特種金屬或陶瓷材料構造的旋風除塵器，可在溫度高達1000℃，壓力達500×105Pa的條件下操作。從技術、經(jīng)濟諸方面考慮旋風除塵器壓力損失控制范圍一般為500～2000Pa。 2.2國外情況 60年代，美國煉油廠應用了Shell石油公司研制的高效多管旋風除塵器后，使催化裂化裝置內(nèi)高溫再生煙氣的能量回收技術得到推廣。1966年美國燃燒工程公司開發(fā)了雙旋流型旋風管，在粉煤鍋爐上工業(yè)應用。 大于15mm顆?；境齼簦瑢Ψ蛛x5mm顆粒的效率可達91%。到了70年代，Shell石油公司又對旋風管進行了改進，獲得了無底板旋風管的專利。這種除塵器是將旋風管的排塵板去掉后，在旋轉(zhuǎn)的排塵氣排出旋風管底部時，猶如在該處建立了一道氣體屏障，灰斗返回氣中夾帶的細塵不會進入。 Sproull于1970年采用與電除塵器類似的方法，給出了旋風除塵器效率的分離計算公式[8]。D.Leith和W.Licht于1972年考慮湍流擴散對固相顆粒分離的影響，基于邊界層分析理論，把氣流中懸浮顆粒的橫向混合理論與旋風除塵器內(nèi)氣流的平均停留時間相結(jié)合，從理論上嚴格推導出了分級效率模型。 2.3國內(nèi)情況 張吉光等于1991年根據(jù)旋風器內(nèi)氣流的軸向速度分布規(guī)律確定塵粒在旋風器內(nèi)的平均停留時間分析了旋風器內(nèi)氣流的三維速度分布規(guī)律對固相顆粒分離的影響及旋風器各主要結(jié)構參數(shù)和運行參數(shù)的影響，并考慮筒體與錐體邊界層內(nèi)顆粒的分離效應，建立了旋風除塵器的分級效率數(shù)學模型。 　　陳建義、時銘顯等于1993年在對PV型旋風除塵器內(nèi)部流場及濃度測定的基礎上，考慮了顆粒間的相互碰撞、反混等對分離性能的影響，建立了旋風除塵器分級效率的多區(qū)計算模型。 　　王廣軍、陳紅于2001年考慮了徑向濃度梯度以及重力沉降和徑向加速過程對固相顆粒分離的影響，建立了鍋爐細粉分離分離效率的計算模型。沈恒根等在假設：不考慮邊界層作用；忽略邊壁作用，塵粒到達外邊壁就被捕集；進入旋風除塵器前，塵粒濃度分布均勻；不考慮重力作用，提出了平衡塵粒模型。運用渦匯升降流三維氣流分析塵粒運動，提出平衡塵粒分布，給出了平衡塵粒計算公式。清華大學的王連澤、彥啟森認為：旋風除塵器內(nèi)的流動主要受切向速度支配，旋風除塵器的性能，也主要與切向速度相關，同時，他們應用粘性流體力學理論，推導出了旋風除塵器內(nèi)切向速度的計算公式。 張曉玲、亢燕銘、付海明等通過對旋風除塵器內(nèi)塵粒粒子的運動和捕集特性的分析，討論了無量綱準則數(shù)Reynolds和Stokes與粒子分離過程的關系，并在對經(jīng)典文獻給出的試驗數(shù)據(jù)進行回歸分析的基礎上，得到了一個有影響除塵效率的主要無量綱數(shù)表示的旋風除塵器分級效率半經(jīng)驗計算式。 3.課題的設計內(nèi)容及步驟 設計內(nèi)容 旁路式旋風除塵器是一種在筒體外側(cè)帶有一旁路通道的高效除塵器，它能使筒壁附近含塵較多的一部分氣體通過旁路進入旋風管下部，減少粉塵由排風口逸出的機會，降低壓力損失，特別是對大于5μm的粉塵有較高的除塵效率 給定設計參數(shù)如下： 煙氣流量： 4500m3/h 除塵效率： 80% 設計壓力： 0.18MPa 設計溫度： 180℃ 進口粉塵濃度：95g/m3(標) 設計步驟 3.1 緒論 對旁路式旋風除塵器的背景、發(fā)展歷程、國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀、組成和工作原理進行初步了解。 3.2 總體設計 了解除塵器工作的基本原理，并大致分析了主要影響除塵器除塵效率的因素。 3.3 零部件結(jié)構設計及材料選擇 選擇各零部件的材料選擇，選擇旋風除塵器的類型與結(jié)構，操作條件的選擇 操作方式的選擇。旋風除塵器幾何設計和結(jié)構設計。 3.4 強度計算與校核 對旋風除塵器進行強度計算、校核。 3.5 加工工藝、裝配程序、安全防腐等 選擇加工工藝，及編寫裝配程序，考慮安全性能及采取防腐措施。 3.6 繪制裝配圖及零部件圖 利用AutoCAD繪圖軟件繪制出旋風除塵器的裝備圖及各個零件圖。 3.7 翻譯外文文獻，編寫說明書 按指定要求編寫說明書。 4.任務完成進度和時間安排 第一階段；2018年11月20日至2019年12月15日，閱讀查閱資料，完成開題報告。 第二階段；2019年2月18日至2019年3月1日，完成畢業(yè)設計調(diào)研 第三階段；2019年3月4日至2019年3月15日，集中實習，為畢業(yè)設計做好資料準備。 第四階段 2018年3月18日18年5月6日，查閱文獻資料，擬定設計方案，開始課題設計。 第五階段 2018年5月7日至2018年5月18日，完成設計說明書的撰寫 第六階段 2018年5月18日至2018年5月24日，依據(jù)設計步驟繪制零件圖，裝配圖。 第七階段 2018年5月27至2018年5月31交論文正式稿，做好答辯前準備。 參考文獻 [1]金國淼.化工設備設計全書-除塵設備［Ｍ］.北京：化學工業(yè)出版社，2003 [2]譚蔚.化工設備設計基礎［Ｍ］.天津：天津大學出版社，2014 [3]董大勤.化工設備機械基礎［Ｍ］.北京：化學工業(yè)出版社，2014 [4]朱有庭.化工設備設計手冊［Ｍ］.北京：化學工業(yè)出版社，2005 [5]朱振華，邵澤波.過程裝備制造技術［Ｍ］.北京：化學工業(yè)出版社，2011 [6]華南理工大學化工原理教研組.化工過程及設備設計［Ｍ］.廣州：華南理工 大學出版社，1986 [7]季陽萍.化工制圖 ［Ｍ］.北京：化學工業(yè)出版社，2014 [8]張殿印，申麗.工業(yè)除塵設備設計手冊［Ｍ］.北京：化學工業(yè)出版社，2012 [9]吳爽，李健.公差配合與技術測量［Ｍ］.上海：同濟大學出版社，2016.1 [10]古濱，唐學彬.材料力學［Ｍ］第二版.北京：北京理工大學出版社，2016.3 [11]中國機械工程學會機械設計分會.現(xiàn)代機械設計方法［Ｍ］.北京：機械工業(yè)出版社，2011.12 [12]高為國，鐘利萍.機械工程材料［Ｍ］第二版.長沙：中南大學出版社，2012.9 [13]王廣軍,陳紅.電廠鍋爐細粉分離器性能分析數(shù)學模型[J]. 中國電機工程學報,2001,(09):54-58 [14]張加民,朱燦朋,鄭明東.旋風除塵器用于干熄焦一次除塵的可行性研究[J].燃料與化工,2019,50(01):23-26. [15]岳世松.旋風除塵器內(nèi)部流場的數(shù)值模擬研究[J].選煤技術,2018(06):60-63. [16]熊攀,鄢曙光.基于Rosin-Rammler函數(shù)的數(shù)值模擬對旋風除塵器粒徑分布規(guī)律的研究[J].粉末冶金工業(yè),2019,29(02):29-32. [17]曾媛.旋風除塵器的運行管理分析[J].南方農(nóng)機,2017,48(15):95+101. [18]黃偉,張麗娜,李真西,劉吉普.顆粒床高溫除塵器的研究及應用[J].裝備制造技術,2017(04):81-83 指導教師批閱意見 指導教師(簽名)： 年 月 日