除尘设备设计计算DOCWord文档下载推荐.docx

1、本设计选择旋风除尘器的型号为 XLP/B 型。4.选择 XLP/B 型旋风除尘器的理由（ 1）XLP/B 型旋风除尘器是在一般旋风除尘器的基础上增设旁路式分离器的一种除尘器，阻力损失较小，特别对5 m以上的粉尘有较高的除尘效率。（2）XLP/B 型旋风除尘器对 5 m以上的粉尘有较高的除尘效率，基本满足了颗粒物得处理要求。（ 3）XLP/B 型旋风除尘器一般压力损失在 2000Pa以内，符合设计要求的压力损失。三、设计计算以 1Kg 煤为基础：成分质量（ g）摩尔数（ mol）需氧量（ mol）C66055H603015O501.562S50.156水653.611N元素忽略不计理论需氧量 =

2、55+151.562+0.156=68.594理论烟气量 =55+（30+3.611）+0.156+68.594 3.78=348.052实际烟气量 =348.0520.2（68.5944.78）413.628mol / kg =9.265m3/kg烟尘浓度 1 =150 15% 10002428.49mg/m39.265转化为标况烟尘浓度n1T1P0400101.3253678.95T0P127398mg/m 二氧化硫浓度so2 = 101000 =1079.33 mg/m33标况二氧化硫浓度标so21079.331635.09锅炉理论燃煤量 t2500400021020634.317 kg

3、 / h实际烟气量 Q=9.265634.317=5876.59m 3 / h基本参数： 实际烟气量 Q=5876.59m/h ，烟气温度 T=400K，粉尘密度，粉尘真密度，400K 时空气粘度1 =2428.49g/mP =1960kg/m-5 Pas, 经除尘装置后粉尘排放浓度3，压力损=2.4 102 =200mg/m失不大于 2000Pa。当选用 XLP/B 型旋风除尘器时，其局部阻力系数5.8 。取进口气速 v1 =20m/s（1 根据上述数据，本设计要求达到的除尘效率为 ：220094.56%n 3678.95（2）根据假设进口气速 v1 =20m/s，计算压力损失 ：=v121

4、.4 2020 =1624Pa2000Pa符合设计要求=5.8（3）旋风除尘器其他部件的尺寸：进口截面积 A :Q5876.59A0.0816mv13600 20入口宽度 b:b A / 2 0.0816 / 2 0.202 m=202mm入口高度 h:h 2A 2 0.0816 0.404 m=404mm筒体直径 D: D 3.33b 3.33 202 672.66mm参考型号 XLP/B-8.2 的旋风除尘器，将筒体直径 D修正为 670mm排出筒直径 de : de 0.6D 0.6 670 402 mm筒体长度 L: L 1.7D 1.7 670 1139 mm椎体长度 H : H 2

5、.3D 2.3 670 1541mm灰口直径 d1: d1 0.43D 0.43 670 288 mm则将各部件尺寸整理如下表：尺寸名称计算公式尺寸（ mm）入口宽度 bA/ 2202入口高度 h2A404筒体直径 D3.33b672.66参考型号 XLP/B-8.2 的旋风除尘器，将筒体直径D修正为 670mm排出筒直径 de0.6D402筒体长度 L1.7D1139椎体长度 H2.3D1541灰口直径 d10.43D288四、除尘效率计算及校核1.除尘效率计算（1）根据旋风除尘器的特征长度 l ，得出交界圆柱面的高度 h0 ：D 21/30.67022.3 0.4021.63mh0 l 2

6、.3de（ 2 ） 由 交 界 圆 柱面 直 径 d00 . 7de0 . 7 4 0 2 2m8 m1. 40m得.2 8 1 4r0 0.1407m5876.95平均径向速度 vr36003.141.13m / s2 r0 h00.1407 1.63（ ）漩涡指数 n：n 1 1 0.67 D0.30.67 0.670.14400T0.590.14283（4）气流在交界面上的切向速度 vT0 :vT 0 v1D0.6702033.37m / sd00.2814（5）分割直径 dc ：dc18vr r018 2.4 10 51.130.14075.61 10 6 m =5.61 mPv2T

7、0196033.372（6）分级效率i ：dPi / dci各分级除尘效率计算结果如下图：粒径范围平均粒径 dPi质量频率分布分级效率 i（ m ）（ m）g i （ ）（%）0-10.50.791-522.245-107.564.1210-2087.7320-30251695.2130-40351097.5040-5045698.4750-6098.9780799.51（7）总除尘效率：i gi72.46%2.除尘效率校核因为总除尘效率 72.46%94.56%,不能达到排放要求3. 影响除尘效率的因素（ 1）入口风速 由临界计算式知，入口风速增大， dc 降低，因而除尘效率提高。但是风速过

8、大，压力损失也明显增大（ 2）除尘器的结构尺寸 其他条件相同，筒体直径愈小，尘粒所受的离心力愈大，除尘效率愈大。筒体高度对除尘效率影响不明显，适当增大锥体长度，有利于提高除尘效率。减小排气管直径，有利于提高除尘效率。（ 3）粉尘粒径和密度 大粒子离心力大，捕集效率高，粒子密度愈小，越难分离，本题中 1 so2 =1 900 44.96% 因为 44.96%90%,标 1635.09所以符合设计要求。而烟气中的粉尘，再通过湿法洗涤，几乎能够完全去除，所以也能达到排放标准。取脱硫效率为 90%，则：最终污染物排放（标况）浓度 =1653.09* （1-90%）=165.31mg/m3 ，假设进出口

9、烟气量相等，年排放量165.3183001092.3315t / 年旋风除尘器设计计算说明书1、旋风除尘器简介旋风除尘器是利用旋转气流产生的离心力使尘粒从气流中分离的， 用来分离粒径大于 510m以上的的颗粒物。工业上已有 100 多年的历史。特点：结构简单、占地面积小，投资低，操作维修方便，压力损失中等，动力消耗不大，可用于各种材料制造，能用于高温、高压及腐蚀性气体，并可回收干颗粒物。优点：效率 80%左右，捕集 5m颗粒的效率不高，一般作预除尘用。旋风除尘器的结构形式按进气方式可分为直入式、 蜗壳式和轴向进入式； 按气流组织分类有回流式、直流式、平流式和旋流式多种1.1 工作原理（ 1）气

10、流的运动普通旋风除尘器是由进气管、筒体、锥体和排气管等组成；气流沿外壁由上向下旋转运动：外涡旋；少量气体沿径向运动到中心区域 ；旋转气流在锥体底部转而向上沿轴心旋转：内涡旋；气流运动包括切向、轴向和径向：切向速度、轴向速度和径向速度。图 1（2）尘粒的运动：切向速度决定气流质点离心力大小，颗粒在离心力作用下逐渐移向外壁；到达外壁的尘粒在气流和重力共同作用下沿壁面落入灰斗； 上涡旋气流从除尘器顶部向下高速旋转时， 一部分气流带着细小的尘粒沿筒壁旋转向上， 到达顶部后，再沿排出管外壁旋转向下，最后从排出管排出。1.2 影响旋风器性能的因素（ 2）二次效应被捕集粒子的重新进入气流在较小粒径区间内，理

11、应逸出的粒子由于聚集或被较大尘粒撞向壁面而脱离气流获得捕集，实际效率高于理论效率；在较大粒径区间，粒子被反弹回气流或沉积的尘粒被重新吹起，实际效率低于理论效率；通过环状雾化器将水喷淋在旋风除尘器内壁上，能有效地控制二次效应；临界入口速度。（ 2）比例尺寸在相同的切向速度下，筒体直径愈小，离心力愈大，除尘效率愈高；筒体直径过小，粒子容易逃逸，效率下降；锥体适当加长，对提高除尘效率有利；排出管直径愈少分割直径愈小，即除尘效率愈高；直径太小，压力降增加，一般取排出管直径 de=（0.60.8）D；特征长度（ natural length）-亚历山大公式：l 2.3de （ D ）1/ 3排气管的下部

12、至气流下降的最低点的距离旋风除尘器排出管以下部分的长度应当接近或等于 l ，筒体和锥体的总高度以不大于 5 倍的筒体直径为宜。（ 3）运行系统的密闭性，尤其是除尘器下部的严密性：特别重要，运行中要特别注意。在不漏风的情况下进行正常排灰（ 4） 烟尘的物理性质气体的密度和粘度、尘粒的大小和比重、烟气含尘浓度（ 5）操作变量提高烟气入口流速， 旋风除尘器分割直径变小， 除尘器性能改善 ；入口流速过大，已沉积的粒子有可能再次被吹起，重新卷入气流中，除尘效率下降；效率最高时的入口速度，一般在 1025m/s 范围。2、设计资料（ 1）所处理的粉尘为某水泥干燥窑的排烟，主要成分为水泥粉尘；（ 2）平均烟

13、气量为 2300 m3/h，最大烟气量为 3450 m3/h（ 3）烟气日变化系数 K 日 1.5（ 4）气温 293 K, 大气压力为 101325 Pa（ 5）烟气颗粒物特征：粒径范围： 5 80 m中位径： 36.5主要粒径频数分布：粒径 /um5252535 35454555556565757580质量分数 /%22.7524.68 16.637.219.8311.707.20颗粒物浓度： 3000 kg/m3空气密度： 1.205 kg/m3空气粘度： 1.81 10-5 Pa s（ 6）作为后继处理的前处理器，要求颗粒物的总去除效率不低于 90。压力损失不高于 2500Pa.3、旋

14、风除尘器的选型设计3.1旋风除尘器型号的选择选用切向入口 XCF 型普通旋风除尘器，并根据拉普尔的标准尺寸比例进行设计。3.2确定旋风除尘器的尺寸设进口面积为 A ，取进口速度=12m/s，因此：A h bqv3450m2 =0.08 m212h2b ；则根据拉普尔标准尺寸比例，取 入口宽度 bb（ A / 2 ） 0.m2 入口高度 h2 b0. 4m 筒体直径 D4 b0. 8m 排气管直径 dd0. 5D= 0.m4 卸灰口直径 dxdx0.25D0 m.2 筒体长度 l1l12 D1 . 6m 锥体长度 l 2l2 =2 D1.6m 排气管长度 l3l30.625D0.5m3.3选择旋

15、风除尘器的前后连接管道通风管选择：选用材料为 Q235钢板，内径为 300mm，壁厚 2.0mm；排气管的选择：钢板，内径为 300mm，壁厚 1.5mm。3.4计算除尘效率计算旋涡指数 n ：n 1 （1 0.67 D 0.14 ）（ T） 0.31 （1 0.67 0.80.14 ）（ 293）0.30.646取内外涡旋分界圆柱的直径 d0 0.7d ，故气流在交界面上的切向速度为 T0：T 0（ D ） n16 （0.8）0.646 m / s 31.52m / sdo0.7 0.4h0l1 l2 l3（1.61.60.5）m 2.7m外涡旋气流的平均径向速度vr 为vrQm a x34

16、50 / 3600m / s0.40m / s2 r0h00.70.4/22.7临界分割粒径 dc 为：18 vr r01.81 10 50.400.7 0.4 / 2（） 2300031.522pvto2.4710 6 m2.47 m（ dc 越小，说明除尘效率越高，性能越好）分级除尘效率的公式为d pi1.6461 exp0.6931exp2.47 10 6（雷思利希特模式）分级除尘效率计算结果如下：2535 3545 45556575 7580分级去除效率 /%87.4093.70 96.30 97.70 98.5099.0099.30总除尘率= w1 i（0.2275 87.4 0.2468 93.7 0.1663 96.3 0.0721 97.7 0.0983 98.50.1170 99.0 0.0720 99.3） 100% 94.5%3.5 计算压力损失压损系数 ：=16A / d216 0.08 / 0.42由于烟气密度约与空气密度 相等，故有压力损失为 P ：P=1.205 122=694.08 Pa