磨机袋式除尘器选型设计.docx

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磨机袋式除尘器选型设计

Ø3×15m磨机袋式除尘器选型设计

一设计原始资料

Ø3×15m磨机的产量是28-32t/h，Ø3×15m的磨机内风速为0.8-1m/s，研磨体填充率为30%，磨机的通风量在20000m3/h-25000m3/h之间，磨机尾气排放的含尘量为：

自然通风5-20g/m3，强制通风20-40g/m3。

1烟气性质

最大烟气量：

25000m3/h

烟气最高温度：

120℃

烟气含尘量：

36g/m3

烟气露点温度：

42℃

2气象与地质条件

当地大气压：

943.6kPa

年平均气温：

13.3℃

年平均风速：

2.0m/s；主导风向：

EN

最大积雪深度：

19cm

最大冻土深度：

27cm

地震烈度：

8度

3设计要求

①标准状态下袋收尘气烟尘的排放浓度<50mg/m3

②除尘效率≥99.8%

③漏风率≤3%

④本体压力损失≤9000Pa

⑤其他参数可自行设定

二设计内容

1设计计算书

⑴袋式除尘器的选型及台数

Ø3×15m的磨机一台，根据所需风量为25000m3/h（本设计采用最大风量设计计算）。

选用PPC96-5型脉冲袋收尘器一台，处理风量范围：

26000～33400m3/h。

型号说明

PPCn—a×b

每列的室数

列数（单列不标注）

每室的滤袋数

气箱式脉冲袋式除尘器

⑵处理气体量的计算

计算袋式收尘器的处理气体时，首先要求出工况条件下的气体量，即实际通过袋式收尘器的气体量，并且还要考虑除尘器本身的漏风量。

这些数据，应根据已有工厂的实际运行经验或检测资料来确定，如果缺乏必要的数据，可按生产工艺过程产生的气体量，再增加集气罩混进的空气量（约20%～40%）来计算。

Q＝〔Qs－（273＋tc）×101.324/273pa〕（1＋K）

式中Q—通过除尘器的含尘气体量，m3/h；

Qs—生产过程中产生的气体量，m3/h，取25000m3/h；

tc—除尘器内气体的温度，℃，取120℃；

pa—环境大气压，kPa，取943.6kPa；

K—除尘器器前漏风系数,取0.03。

代入式Q＝〔Qs－（273＋tc）×101.324/273pa〕（1＋K）

Q＝〔25000－（273＋120）×101.324×（1＋0.03）〕÷（273×943.6）

≈24999.84m3/h

⑶除尘效率

（36000－50）/36000×100%≈99.86%

⑷过滤风速的选取

过滤风速的大小，取决于含尘气体的性状、织物的类别以及粉尘的性质，一般按除尘器样本推荐的数据及使用者的实践经验选取。

多数反吹风袋式除尘器的国滤风速在0.6～1.3m/min之间，脉冲袋式除尘器的过滤风速在1.2～2.0m/min左右，玻璃纤维袋式除尘器的过滤风速约为0.5～0.8m/min。

下表1所列风速可供选取参考。

表1袋式除尘器的过滤风速（单位：

m/min）

粉尘种类

清灰方式

自行脱落或手动振动

机械振动

反吹风

脉冲喷吹

炭黑、氧化硅（白炭黑）、铝、锌的升华物以及其他在气体中由于冷凝和化学反应而形成的气溶胶、活性炭、由水泥窑排出的水泥

0.25～0.4

0.3～0.5

0.33～0.60

0.80～1.2

铁及铁合金的升华物、铸造尘、氧化铝、由水泥磨排出的水泥、碳化炉升华物、石灰石、刚玉、塑料、铁的氧化物、焦粉、煤粉

0.28～0.45

0.4～0.65

0.45～1.0

1.0～2.0

滑石粉、煤、喷砂清理尘、飞灰、陶瓷生产的粉尘、炭黑（二次加工）、颜料、高岭土、石灰石、矿尘、铝土矿、水泥（来自冷却器）

0.30～0.50

0.50～1.0

0.6～1.2

1.5～3.0

因本设计采用脉冲袋式除尘器，所选用过滤风速为1.2m/min。

⑸过滤面积的确定

本设计选用规格为Ø130×2480mm的滤袋。

①总过滤面积根据通过除尘器的总气量和选定的过滤速度，按下式计算总过滤面积：

S＝Q/60v

式中S—总过滤面积，m2；

Q—通过除尘器的总气体量，m3/h；

v—过滤速度，m/min。

Q=24999.84m3/h，v=1.2m/min,

则S=24999.84/（60×1.2）≈347.22m2

②单条滤袋面积单条圆形滤袋的面积，通常用下式计算：

Sd＝DπL

式中Sd—单条圆形滤袋的公称面积，m2；

D—滤袋直径，m；

L—滤袋长度，m。

在滤袋加工过程中，因滤袋要固定在花板上，有的还要吊起来固定在袋帽上，所以滤袋两端需要双层缝制；双层缝制的这部分因阻力加大已无过滤的作用，同时有的滤袋中间还要固定环，这部分也没有过滤作用，故上式可改为：

Sj＝DπL－Sx

式中Sj—滤袋净过滤面积，m2；

Sx—滤袋未能起过滤作用的面积，m2。

根据所选滤袋规格，D=130mm,L=2480mm,Sx=πD2/40.013m2

则Sj=0.13×2.48×π－0.013≈1m2

③滤袋数量S/Sd＝347.22÷1＝347.22≈348条，则所选型号为PPC96-5的脉冲袋式除尘器中滤袋数量为96×5=480条符合本设计的要求（大于设计的滤袋的总过滤面积）。

⑹气箱的室数

型号为PPC96-5脉冲袋式除尘器为5个室。

⑺每个气室的长、宽、高

⑻宽度方向上的尺寸设计

①有效过滤面的宽度

②净气室通道宽度

⑼高度方向上的尺寸

①箱体总高度

②净气室高度

③灰斗上端面到支柱基础面的距离

⑽长度方向上的尺寸

①袋式除尘器的壳体长

②进出口的长度

⑾进气箱的设计

⑿出气箱的设计

⒀灰斗的设计

⒁输灰系统的设计

翻板卸尘阀的计算

翻板卸尘阀的结构原理是靠重力作用的杠杆机构密封作用主要取决于灰柱的高度。

其灰柱高度按下式确定，即

H＝Δp/ρdg+0.1

式中H—灰柱高度，m；

Δp—灰斗中的负压，Pa；

ρd—粉尘的堆积密度，kg/m3；

g—重力加速度，m/s2。

翻板卸尘阀的进口接管直径可由下式确定，即

D=1.12（Qb/q）2

式中D—翻板式卸尘阀进口接管直径，m；

Qb—捕集的粉尘量，kg/s；

Q—翻板式卸尘阀的单位负荷，可在60～100范围内选取，kg/（m2·s）。

⒂滤袋与笼骨架

滤料种类很多，常用滤料按所用的材质可分为天然滤料（例如棉毛织物）、合成纤维滤料（例如尼龙、涤纶等）、无机纤维滤料（如玻璃纤维、耐热金属纤维）和毛毡滤料4类。

本设计采用合成纤维滤料中的氟美斯复合针刺过滤毡滤料。

滤料的选用见下表

品名

氟美斯复合针刺过滤毡

成分

针刺毡

多种纤维复合

基布

100%玻璃纤维

克重g/m2

800

断裂强度（N/5×20cm）

经向

＞1500

纬向

＞1500

断裂伸长率（%）

经向

＜10

纬向

＜10

透气量（m3/m2.min）

10

热收缩率（%）

经向

＜1

纬向

＜1

使用温度（℃）

连续

260

瞬间

280

表面处理

扎光、PTFE处理

笼骨：

袋笼采用圆型结构，袋笼的纵筋和反撑环分布均匀，并有足够的强度和刚度，防止损坏和变形，顶部加装“η”形冷冲压短管，用于保证袋笼的垂直及保护滤袋口在喷吹时的安全。

袋笼采用热镀锌技术，镀层牢固、耐磨、耐腐，避免了除尘器工作一段时间后笼骨表面锈蚀与滤袋粘结，保证了换袋顺利，同时减少了换袋过程中对滤袋的损伤。

⒃壳体的设计

⒄除尘器的保温与防腐

除尘器保温是为了减少热介质（烟气）在输送过程中的无益热损失和保证热介质在管道与设备表面具有一定的温度，以避免表面出现结露或高温烫伤人员等。

本设计采用石棉作保温材料。

为了避免大气环境（如雨、雪等）对除尘器的腐蚀，采用金属保护层（镀锌薄钢板）保护箱体。

⒅除尘器的安装、调试、操作与维护

（a）袋式除尘器的安装

①在安装前应检查在运输过程中是否损坏，对于损坏的应及时修复。

对排灰装置进行专门检查；转动或滑动部分，要涂以润滑脂；减速机巷内要注入润滑油，使机件正常动作。

②安装时应按除尘器设备图纸和国家、行业有关安装的规范要求执行。

③安装设备由下而上，设备基础必须与设计图纸一致，安装前检查进行修整，而后吊装支柱，调整水平及垂直度后安装横梁及灰斗，灰斗固定后，检查相关尺寸，修正误差后，吊装下、中箱体及上箱体、风道，再安装脉冲阀、喷管、电气系统及压气管路系统。

④在安装喷吹管时，应严格按图纸进行，保证其与花板间的距离，保证喷管上各喷嘴中心与花板孔中心一致，其偏差小于2mm。

⑤各检查门和连接法兰均应装有密封垫，密封垫搭接出不允许有缝隙，以防漏风。

⑥安装压缩空气管路时，管道内要吹扫除去污物，防止堵塞。

安装后要试压，试压压力为工作压力的1.15倍，试压后，将减压阀调至规定压力。

⑦按电气控制仪安装图和说明安装电源及控制线路。

⑧除尘器整机安装完毕，应清除除尘器箱体及灰斗等部件中的杂物。

检查滤袋是否完好，滤袋张紧是否合适；检查控制仪表及其执行元件的接线；检查除尘器的严密性，主要对箱体、各法兰接口、检查门、风道、灰斗内外的焊缝作详细检查，如有漏风，应加强密封，更换密封垫；如有漏焊、气孔、咬口等缺陷应进行补焊。

必要时，进行没有检漏或对除尘器整体用压缩空气进行加压检漏。

⑨在有加压要求时，按要求对除尘器整体进行加压检验。

试验压力按要求，一般为净气室所受负压乘以1.15的系数，最小压力采用除尘器后系统风机的风压值，保压1h，泄漏率小于2%。

⑩最后安装滤袋和涂刷面漆。

先拆除喷吹管再安装滤袋。

滤袋的搬运和停放，要注意防止袋与周围硬物、尖角物件接触、碰撞。

禁止脚踩、重压，以防破损。

滤袋袋口应紧密与花板孔口嵌紧，不得歪斜，不留缝隙。

袋框（龙骨）应垂直从袋口往下安放。

（b）袋式除尘器的调试

①单机调试除尘器选用气动动力控制阀门时，先接通压缩空气，检查气路系统的严密性，检查气动元件是否正常工作；输灰系统通电试车，检查是否正常工作；当使用吹风风机时，对风机通电试车，工作正常后关闭吹风风机。

②模拟空载试验先逐个检查脉冲阀、排气阀、卸灰阀、螺旋输送机线路的畅通与阀门的开启关闭是否正常，再按定时控制时间，按电控程序进行各室全过程清灰。

③联动调试关闭所有检查门和人孔门，启动系统风机；调解各过滤单元室的负荷，使其达到基本平衡。

用皮托管和U形压力计测量各进风支管处的动压值，调节进风支管上的蝶阀，是各单元室过滤风量基本相等。

调好后用红漆在蝶阀上做好记号，锁紧把手。

④实载运行工艺设备正式运行，除尘器正式运行过滤除尘，PLC程控仪亦正式投入运行（一般提前5min运行），随时对各运行部件、阀门进行检查，记录好运行参数。

如按定时控制，应在除尘器阻力达到规定的阻力值（如1500～1700）时，手动开启PLC程控仪对滤袋进清灰，各室清灰完后即停，而后统计阻力再达到规定值的时间，再手动开启PLC程控仪对滤袋进清灰，如此循环多次。

在取得二次清灰周期间的平稳间隔时间后，即可以此时间数据作为程控仪“定时”控制的基数，输入程控仪。

而后，程控仪即可按自动“定时控制”正式运行。

（c）袋式除尘器的运行与维护

①除尘器要设计专人牊操作和检修。

全面掌握除尘器的性能和构造，发现问题及时处理，确保除尘系统正常运转。

值班人员要记录当班运行情况及有关数据。

②处理高温气体时，要查明气体冷却装置等工作是否正常。

处理可燃性气体的袋式除尘器在启动时，首先要把回风风管中和其他处的残留气体全部排出。

在过滤易燃易爆气体时，为防止气体爆炸，保护滤布，要查明CO和O2的浓度以及处理气体温度等因素后，才能启动。

③启动前应对压力指示计、压力报警器以及气体温度计等进行检查并确认其处于正常状态。

④为了防止滤布堵塞，袋式除尘器要在集尘室各部位使温度保持在处理气体的露点以上的条件下运转。

当采用间歇清扫方式时，应注意在规定的压差下运转。

当设备停车时，粉尘清扫装置和排风机要继续运转10min左右，待粉尘清扫完毕和用空气彻底置换排烟以后，袋式除尘器才能停车。

⑤袋式除尘器所处理的粉尘是极细小的，由于粉尘种类和浓度的不同，会有爆炸的危险。

例如，炼钢电炉的袋式除尘器在启动时会因残留于器内的可燃性气体被高温气体点燃而引起爆炸等。

因此应尽量减少漏入集尘室和烟道中的空气量。

同时检查滤布上粉尘的附着状态，滤布有无穿孔，安装滤布的机件有无脱落，以及粉尘清扫效果等。

⑥应仔细检查滤布的张力，以防在长期运行中，因处理气体温度等因素的影响而是滤袋变形，导致滤布张力不均匀，影响除尘效率。

若发现排气口冒烟冒灰，表明已有滤袋破漏。

检修时，逐室听风打开上盖，如发现袋口处有积灰，则说明该滤袋已破损，需更换或修补。

⑦转动部位要定期注油。

压缩空气系统的空气过滤器要定时排污，气包最低点的排水阀要定期排水。

储气罐也要定期排水。

⑧控制阀要由专业人员检修，定期对电磁阀和脉冲法进行检查。

⑨离线排气阀用的气缸或电液推杆出厂前推（拉）力均已调试好，用户一般不需要调整即可使用。

必要时可根据需要，在确保电液推杆电机工作在额定电流范围内调整溢流阀螺钉；电液推杆每半年需要更换一次液压油，油必须过滤，油中应无水，加油口必须密封，冬季采用8号机械油，夏季采用10号机械油。

每半年需对电液推杆进行维护、保养一次，用煤油冲洗管道、油路集成块、滤清器等处。

⑩除尘器停止运行前，应开启反吹风机及脉动阀电机，空载运行10～20min，以清除滤袋上的粉尘。

2绘制设计图纸

设计图纸包括以下几个部分

⑴袋式除尘器总图

⑵袋式除尘器的局部主要构件剖面图

①进气箱与出气箱

②灰斗

三设计要求

1设计说明书

设计计算书的内容应按上述内容要求编写，即包括与设计有关的阐述、说明及计算。

要求内容完整，叙述明确简洁，层次明了，计算过程详细、准确书写工整，装订成册。

设计计算书应包括目录、前言、正文及参考文献等。

2设计图纸

图纸幅画、图线等应符合国家标准；图面布置均匀，符合制图规范要求。

四设计参考资料设计依据标准

1《环境空气质量标准》二级GB3095-1996

2《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996

3《水泥工业大气污染物排放标准》GB4915-1996。

五参考资料

1《除尘设备设计》化工设备设计全数编辑委员会编,上海：

科学技术出版社，1983

2《大气污染控制工程》,郝光明编,北京：

高教出版社，2002

3《除尘工程设计手册》张殿印王纯主编,北京：

化学工业出版社，2003

4《除尘技术手册》张殿印张学义编,北京：

冶金工业出版社，2002

5《大气污染控制工程及应用实例》何争光主编,北京：

化学工业出版社，2004

收尘器阻力：

1500～1700Pa

进口气体含尘浓度：

出口气体含尘浓度：

＜50mg/Nm3

收尘器承受的负压：

9000Pa

清灰压缩空气：

压力（4～6）×105

耗气量0.9～1.8m3标/min

翻板下料器：

下料口400×400mm

螺旋输送机：

规格LS400×4.4

减速电机TY100-35.5-2.22.2KW

保温面积：

120m2