袋式除尘器的选择和计算.docx
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袋式除尘器的选择和计算
课程设计
字第
院（系）材料科学与工程
专业材料科学与工程
班级
姓名
济南大学
2012年12月29日
课程设计任务书
学院材料科学与工程专业材料科学与工程
学生姓名学号
课程设计题目500t/d粉磨（球磨）生产线设计
课程设计内容与要求：
1.设计基本参数
选粉机：
旋风式选粉机;
循环负荷率：
150%;
回粉输送距离：
20.35M;
成品输送设备：
FU拉链机;
2．设计要求
1、设计计算：
球磨机、选粉机、斗式提升机、风机、回磨粗粉输送机、成品输送机选型计算;
2、绘制生料粉磨系统的工艺布置图或设备安装图（1#图纸1张）。
3．绘图要求
按土建制图标准进行
4．参考资料
水泥工厂设计手册，粉体工程及设备。
5．绘图工具
计算机（AutoCAD）绘图
设计开始日期2012年12月29日指导老师
教研室主任（签字）
年月日
目录
一、前言……………………………………………………….…………………2
1．袋式收尘器的简介……………………………………………….………2
二、ZX型袋式除尘器的选择和计算………..…………...……………..…………2
1．工作原理………………………………………………………….…………2
2．结构特征……………………………………………………………….……3
3．技术性能…………………………………………………………….………3
4．袋式除尘器的净化能力可按下式计算………………………….…………3
5．除尘风管直径的计算………………………………………………….……4
6．除尘系统流体阻力的计算………………………………………………….4
三、袋收尘器安装注意事项…………………………………………………….…5
四、袋收尘器日常维护及检修………………………………………………..…...5
五、斗式提升机的简介……………………………………………….......................6
六、斗式提升机的选型计算与校核及各种系数的确定………………………….7
1．斗式提升机输送能力的计算……………………………………………….7
2．电机功率大小的计算选择………………………………………………….8
3．电磁振动喂料机喂料能力的计算………………………………………….9
七、斗式提升机设备的运行与维修………………………………………………10
1．斗式提升机的安全操作规程…………………………………………..…10
2．斗式提升机的维护保养…………………………………………………10
八、结束语……………………………………………………………………..…..11
九、个人感想……………………………………………………………..…..……11
十、参考资料……………………………………………………………..………..12
一前言
在这即将结束的学期末，我们开始了课程设计，在刘老师和孙老师的带领下，我们分成了四大组，我是第三组，我们一起探讨钻研专业知识，开始了在水泥知识海洋里遨游…………
袋式收尘器的简介
袋式收尘器是一种高效率的除尘设备。
它利用多孔纤维材料对含尘气体进行过滤，使粉尘与气体分离。
按其过滤方式，可将袋式收尘器分为内律师和外滤式两种。
内滤式的滤袋通常做成圆筒形，让含尘气体进入滤袋，由里向外过滤，粉尘被阻留在袋子的内表面；外滤袋的滤袋可做成扁形、椭圆形或圆形，并在滤袋内部置放用弹簧或钢筋做成的骨架，让含尘气体由外向滤袋内部过滤，粉尘被阻留在滤袋的外表面。
按带式除尘器的操作方法可分为负压操作和正压操作两种。
负压操作将风机设在除尘器后边，运行时除尘器内呈负压状态；正压操作将风机设在除尘器之前，向除尘器内鼓入含尘气体，运行时除尘器内呈正压状态。
正压操作时容易使含尘气体逸出机外，污染工作环境，而且鼓风机叶轮易磨损。
因此，应尽可能使袋式除尘器处于负压操作状态。
二、ZX型袋式除尘器的选择和计算
ZX型尘器属外滤式除尘设备。
它依靠纸物纤维和织物上的积灰层起过滤作用，以捕集夹带在气体中的固相粉尘。
可用于水泥厂破碎、粉磨、包装等处的除尘。
它由以下四部分组成：
1．上箱体：
包括除尘器盖，旋转揭盖装置、清洁室、换袋入孔、观察孔、出气口。
2．中箱体：
包括花板、滤袋、滤袋框架、滤袋导口、过滤室筒体、进气口、入孔门。
3．下箱体：
包括定位支承架、灰斗、星型卸灰阀、支座。
4．反吹风清灰机构：
包括旋臂、喷口、分圈反吹机构、循环风管、反吹风管、反吹风机、旋臂减速机构。
1．工作原理：
含尘气体由下部进风口进入除尘器集灰斗，其中粗颗粒粉尘借重力和惯性的作用沉降到灰斗底部，细粉尘则随气流继续向上运动，当气体传过滤袋时，它们被阻留在外表面。
随着粉尘层的不断加厚，设备阻力增加，当阻力损失上升到一定值时，反吹风机和回转设备同时启动，反吹风机产生的高速气流由回转喷口从滤袋上口射向滤袋内部，使原来被吸瘪的滤袋瞬时膨胀，由于惯性力的作用，滤袋表面的集灰层被抛开落入灰斗，由于反吹风在滤袋内部造成一定压力，部分袋内气流将从滤袋清洁测穿过滤布，进一步清除了滤袋上的集灰，并对滤袋的毛细孔起着疏通作用。
转动的回转臂依次对每个滤袋进行喷吹，循环2~3次之后，阻力下降，清灰完成，清灰时仅有个别滤袋停止过滤，除尘器工作始终稳定，反吹风取自除尘器净气室，不会增加排风机的风量负荷，气流温度也比较稳定，不至于象采用大气反吹那样，容易产生结霜和堵袋现象。
2．结构特征：
由圆筒形壳体、扁椭圆过滤元件、反吹清灰机结构和卸灰装置组成。
-
3．技术性能：
1、入口含尘浓度≤120g/m3
2、出口含尘浓度≤100mg/m3（标态）
3、过滤风速0.67~1.5m/min
4、设备阻力0.8~1.2Kpa
5、漏风率≤4%
6、壳体耐压强度5Kpa
4．袋式除尘器的净化能力可按下式计算：
V=60nAω
式中V为除尘器的净化能力（米3/时）；
n为滤袋个数；
A为每个滤袋的有效面积（米2）；A=1.7857米2
Ω为过滤风速（米3/米2·分）；
ZX袋式除尘器有28、42、56、70、84、98、112和126袋共八种规格。
袋直径为200毫米，每个袋的有效面积为1.7857米2。
通过袖袋的风速是选择袋式除尘器的一项重要指标。
风速较低时，袖袋的寿命较长，除尘效率也较高，但一次投资较多。
气体的含尘浓度愈高，应选用较低风速。
带式除尘器的流体阻力与气体含尘浓度、过滤风速、滤袋材料等因素有关。
根据经验，一般可取ω=1.0米3/米2·分；当气体含尘浓度较低时，可取ω=1.5米3/米2·分。
滤袋式除尘器的平均流体阻力可考虑如下：
在气体含尘浓度不超过70克/米3的情况下，当风速ω=1.5米3/米2·分时，可取90毫米水柱；当ω=1.0米3/米2·分时，可取70毫米水柱。
5．除尘风管直径的计算
除尘风管直径的计算可按以下公式计算：
D=
=
式中D—除尘风管的直径，米；
V—进入除尘系统的气体量，米3/时;
ω—除尘风管内的风速，米/秒。
表1除尘风管内的风速（米/秒）
一般倾斜管道
垂直管道
水平管道
12-16
8-12
18-22
由于所设计的为垂直管道，故风速为8-12，取10米/秒。
6．除尘系统流体阻力的计算
除尘系统的流体阻力包括除尘器的流体阻力和管网流体阻力两部分。
直管的摩擦阻力公式：
净空气管道：
△P=
含尘空气管道：
△P=
（
）
式中△P—直管的摩擦阻力，毫米水柱；
L—风管长度，米；
D—风管直径，米；
—圆形风管的摩擦阻力系数；
=—2lg（
）；
K—风管内表面当量绝对粗糙度，对于钢制风管K=0.15毫米；
Re—雷诺数；Re=
；
—空气在风管内的流速；取10
—风管中粉尘流动速度；取9
—空气的重度；取 1.293g/L；
g—重力加速度，取9.81；
经计算查表得知型号为：
ZX75-42
三、袋收尘器安装注意事项
1．除尘器室内安装时，应在筒体周围预留宽度为0.8m以上的空间安装检修平台。
除尘器顶部硬保证有一定的净空高度，满足抽取过滤元件需要，净空高度最小值为滤袋长度减去1m，当除尘器必须安装在楼板一下，其安装支架可现场截断或定做。
2．除尘器需露天安装使用，应给电动机和传动机构加防雨罩。
3．主机应安装在高于200#混凝土地基上，校正主机安装垂直于地面后，紧固地脚连接螺栓。
4．过滤元件安装时注意滤袋套入框架时，其大小头一致，袋尾应扎紧在定位锥上。
5．过滤元件插入多孔板后下端的
定位锥应插在对应的定位空中，上端框架法兰应紧贴在多孔板密封平面上。
四、袋收尘器日常维护及检修
观察U型压力计的阻力变化以判断滤袋堵塞程度和清灰效果，必要时应调整自动反吹的时间参数；检查排灰是否畅通；检查风管和阀门是否堵塞；掌握含尘气体温度和湿度的变化，预防结露；保证控制系统和机械部分的正常运行，更换易损配件等。
1．滤袋的检修：
通过检查排风机出口是否漏灰，可初步判断滤袋是否完好，若冒灰则进一步检查多孔板滤袋出口处有无积灰，找出破袋，发现破袋应及时更换。
2．回转臂座的检修：
定期拆下用煤油清洗一次，更换润滑脂，调整好轴承间隙。
3．翻板式排料阀检修：
正常排灰时，重锤上下摆动，若长期不摆动，应拆开检查修理，阀板处不允许漏风，发现漏风应及时修好。
4．各门口处的密封应经常保持完整，严防漏风。
5．对除尘设备的管理应制定专门的操作规程、严格执行，并设置专人管理，从而保持除尘设备高效运行和降低运行费用。
五、斗式提升机的简介
斗式提升机用于在坚直方向内或在很大倾斜角时运送散粒或碎块物料，例如水泥、砂、土煤、碱、耐火材料、化学材料、粮食、面粉等。
在各种建筑材料、化学工业、耐火材料工业、冶金和化学工业、食品工业、铸造车间、面粉厂和粮食仓库等处，斗式提升机获得了广泛的应用。
根据装料型式不同，斗式提升机可分为掏取式和流入式。
（1）掏取式：
由料斗在尾部机壳的物料掏取装料。
对于粉末状、粒状、块状的无磨琢性或半磨琢性的散状物料，由于掏取时不产生很大的阻力，料斗可以在较高的运动速度，一般为0.8-2m/s，所以它通常和离心式卸料配合应用。
（2）流入式：
物料直接由进料口流入料斗内装料。
对于块度较大和磨琢性大的物料；由于挖取阻力很大，故采用装入法，料斗运动速度不能太高，通常不超过1m/s。
根据料斗运行速度的快慢不同，斗式提升机可分为离心卸料和重力卸料两种型式。
实践证明：
当离心卸料时，离心力与重力的比值=0.66时，料斗的卸料最完全。
离心式卸料适用于输送粉状、粒状、小块状的无磨琢性或半磨琢性的物料；重力卸料适用于输送块状的、比重较大的、磨琢性的物料。
斗式提升机牵引件常用橡胶带、圆环链、套筒磙子链几种型式，从而形成了三种基本结构型式。
新标准中规定了TD型、TH型、TB型三种结构型式的提升机，将分别替代国内原D型、HL型、PL型三种机型。
D型斗式提升机工作原理：
D型斗式提升机代号为D，即带式斗式提升机；产品规格以斗宽表示。
相比链圆环链式斗式提升机该提升机具有规格多输送量大，提升高度高，运行平稳可靠，寿命长等显著优点。
该提升机为离心式或混合方式卸料，掏取式装料，适用输送堆积密度不大于1.5t/m3的粉状、粒状、小块状的低磨琢性物料，物料的温度不得超过60度。
D型斗式提升机具有以下特点：
1、输送量大，相同斗宽的TD型与D型相比，输送量增大近一倍；
2、牵引件采用高强度橡胶输送带具有较高的抗拉强度，使用寿命长；
3、整机结构简单、安装方便、便于调整、维修和保养；
4、牵引件为低合金高强度园环链，经适当的热处理后，具有很高的抗拉强度和耐磨性，使用寿命长。
六、斗式提升机的选型计算与校核及各种系数的确定
根据设计要求，选择斗式提升机的类型是D250型、选用DZ系列电磁振动式喂料机。
1．斗式提升机输送能力的计算
根据设计要求中对提升机提升量的要求，应该选用D250型斗式提升机，生产厂家为河南鹤壁通用机械厂。
校核过程如下：
料斗的容积为iL，实际容积为ΨiL（Ψ为小于1的填充系数）斗距为am，输送则单位长度的荷量为：
q＝
ψ[2]
提升机的输送能力G＝qw（kg/s）
或G＝3.6qw（m3/h）
由此可得G＝3.6
ψw（m3/h）
式中，
G---斗式提升机的输送能力，m3/h；
i-----料斗容量，升；
a-----斗间距，米；
w-----料斗运行速度，m/s；
ψ----料斗充满系数。
将以上数据带入公式G＝3.6
ψw（m3/h），得：
G＝3.6×3.2÷0.4×0.6×1.25
＝21.6（m3/h）
1.3G=28.08
所选用的斗提机的输送能力大于实际生产中所要求的输送能力，所以选用的D250型斗提机能够满足要求。
2．电机功率大小的计算选择
斗式提升机需要的动力按下式计算:
N0=G×H÷367×（A+B×ｑ×w÷G+C×w2÷H）
式中N0—斗式提升机需要的动力，kw；
ｑ—每米带料斗的胶带重，kg；
G—提升机输送量，m3/h；
H—提升机高度（即首尾轮中心距），m；
w—料斗运行速度，m/s；
A、B、C—与卸料方式有关的系数。
因C×w2÷H数值很小，可忽略不计，上式可简化如下：
N0=G×H÷367×（A+B×ｑ×w÷G）
=H÷367×（A×G+B×ｑ×w）
下表2-2为D250型斗式提升机的主要技术性能
表2-2D250型斗式提升机的主要技术性能
斗提机型号
料斗运行速度v/m/s
提升高度H/m
胶带重ｑ/kg
参数A
参数B
参数C
D250
1.25
30.08
10．2
1.14
1.3
0.7
将上表中的数据带入公式：
N0=H÷367×（A×G+B×ｑ×w），
可得：
N0=H÷367×（A×G+B×ｑ×w）
=30.08÷367×（1.14×21.6+1.3×10.2×1.25）
=3.37（kw）
根据输送物料高度与电动机功率的关系表，确定所选电动机的功率应大于4kw，所以，应该选择功率为5.5kw的JO251-6型号的电动机；并且选择LQ减速器的型号为，右装传动装置LQ350-V-3y，左装传动装置LQ350-V-4y。
3．电磁振动喂料机喂料能力的计算
由于工作量为500t/d,，折合为20.83t/d,查表，选用DZ3型电磁振动喂料机，下面计算电磁振动喂料机喂料能力：
电磁振动喂料机的喂料能力决定于料槽宽度、料槽倾角、物料容重和其他物理性能、物料在料槽内移动速度等因素，可按下式计算：
G=3600BωγHC1C2C3
式中G——喂料机的喂料能力，t/h；
B——斜槽宽度，m；
ω——料槽下倾10°时物料在料槽卸料段的移动速度：
当料槽双振幅为1.75毫米时，ω=0.19米/秒
当料槽双振幅为1.5毫米时，ω=0.152米/秒
γ——物料容重，吨/米³
H——物料在料槽卸料端附近的料层厚度，米；推荐H=（1/3~1/4）B；
C1——料槽倾斜角系数
C2——物料水分系数，
C3——物料粒度系数，
G=3600BωγHC1C2C3
=3600×0.4×0.19×（1.4×0.25）×0.4×0,.7×1×1
=26.81>20.83
所以，喂料能力满足工作要求
七、设备的运行与维修
1．斗式提升机的安全操作规程
斗式提升机是连续输送物体的设备，根据被输送物料的特性选定适宜型号的提升机，并适合于工作条件。
安全操作规程：
1）操作人员应经过专门的培训，了解设备性能，熟悉操作及保养技能。
2）提升机应在空栽下起动，在卸载后停车。
3）应保证均匀给料，给料量应符合说明书规定范围，不得给料过多，以免物料堵塞下部区段。
4）在输送有害物料时，机壳要确保密封。
对采用有吸尘装置时，必须设有通风口，工作时检视口要封闭。
5）由于意外而停车，需查明原因，排除故障后才能开车。
6）逆止器运行可靠，确保因事故停车时不反转。
7）检修时，要切断电源，操作箱上应挂有标牌，以免他人开机。
2．斗式提升机的维护保养
1）上，下部轴承要定期加油润滑，保持良好反对工作条件。
2）减速器定期检查润滑，油量适当，避免不足或过量；按时更换机油。
3）要定期对运动部件进行维护和清扫工作，检查传动带，滚筒，料斗的磨损情况。
检查应在停车和切断电源后进行。
4）对张紧装置进行定期的检查和调整，对拉紧行程不足规定的1/5时，可以切除牵引构件的一段长度（通常缩短一个斗距）来恢复拉紧行程，从而消除料斗被进料口低部刮伤的可能性。
对螺杆张紧装置，要保持牵引构件正常工作张力。
5）逆止器要定期检查磨损情况，对棘轮，棘爪，滚珠磨损严重时要更换，保持逆止器工作可靠。
八、结束语
袋式除尘器的除尘效率高，并且还能有效捕集对人体危害最大的5微米以下的超细的微小颗粒。
近年来，袋式除尘技术有了长足的进步，主机、滤料、自动控制和应用技术的水平都有很大提高，使得袋式除尘器对于烟气的高温、高湿、高浓度、微细粉尘、吸湿性粉尘、易燃易爆粉尘等不利工况条件有了更强的适应性，并且在加强清灰提高效率、降低消耗、减少故障、方便维修方面达到一个新的高度。
斗式提升机能在垂直方向输送物料，而占地很小；能在全封闭罩壳内进行工作，不扬灰尘，避免污染环境；但输送物料的种类受到限制；过载的敏感性大，必须均匀给料。
九、个人感想
在此次课程设计过程中，我在图书馆借阅了大量相关书籍，上网查阅了工厂布局及整个流程相关知识，运用了CAD软件进行制图，让我对此类软件的有了更加具体的认识和进一步掌握了对其的操作，对以后进行绘图奠下了坚实的基础。
起初由于考研的缘故，是组长们提前探索着前进，考试结束后，我们集体商讨怎么绘制，各个部件怎么选取等问题，积极思考，我们都不懂的地方集中起来去问老师，经过不断的探讨和学习，我们对水泥熟料的流程和各个设备有了更深刻的了解和更具体的认识，对各个部位的要求和需要改进的地方都有了一定程度的认识和了解。
说句实在话，真的很幸运，也是我们的缘分，和刘老师与孙老师有了好几次的接触，是两位不辞辛苦地耐心地指导我们，给我们讲解专业知识，最后再说声，两位老师真的辛苦了！
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十、参考资料
[1]陶珍东，郑少华主编．粉体工程与设备．北京：
化学工业出版社
[2]《水泥工厂工艺设计手册》（下册）19781-22和92-112．
[3]张云杰，张艳明编著．AutoCAD2010基础教程清华大学出版社，2010．
2013年1月11日
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