回转窑石膏粉尘旋风除尘器工艺设计.doc

《大气控制工程》
课程设计


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设计题目: 回转窑石膏粉尘旋风除尘器工艺设计
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目录
引言 1
第一章旋风除尘器 2
2
3
4
旋风除尘器除尘性能的影响因素 5
6
第二章设计背景 7
7
第三章旋风除尘器设计 7
旋风除尘器选型 7
尺寸计算 7
压力损失计算 9
除尘效率计算 9
第四章卸灰装置
卸灰装置 11
第五章总结 12
参考文献 12
引言
近年来,我国大气污染程度越发严重,而由于我国目前环境治理中,仅水污染与固体废弃物治理的市场化程度较高,其余如大气污染治理由于易受天气影响并且会在不同地域间转移,因此一直以来,政府对大气污染治理的积极性较低,这部分市场也较为薄弱。
工业生产与生活锅炉是大气污染的一个重要来源,污染物种类繁多,在煤炭燃烧过程中产生大量的粉尘,粉尘占大气污染物的重要部分,大量的粉尘是诱发多种疾病的主要因素,可吸入性粉尘通过人体呼吸道进入人体,威胁人类健康。所以要防治大气污染,将环境治理的重头往大气防治上转移,是刻不容缓的。
除尘器是把粉尘从烟气中分离出来的设备叫除尘器或除尘设备。是锅炉及工业生产中常用的设施。按照其除尘方式可分为:干式除尘器、半干式除尘器、湿式除尘器。目前工业中常用的除尘器有:机械式除尘器、电除尘器、袋式除尘器、湿式除尘器等。
本次的课程设计为旋风除尘器,通过给定的设计背景及设计要求,设计出合理的旋风除尘器来。一方面温习和巩固所学的知识、原理;一方面是掌握旋风除尘器的设计计算方法和步骤。
第一章旋风除尘器

旋风除尘器于1885年开始使用,已发展成为多种形式。按其流进入方式,可分为切向进入式和轴向进入式两类。在相同压力损失下,后者能处理的气体约为前者的3倍,且气流分布均匀。
旋风除尘器是由进气管、排气管、圆筒体、圆锥体和灰斗组成。旋风除尘器结构简单,易于制造、安装和维护管理,设备投资和操作费用都较低,已广泛用来从气流中分离固体和液体粒子,或从液体中分离固体粒子。在普通操作条件下,作用于粒子上的离心力是重力的5~2500倍,所以旋风除尘器的效率显著高于重力沉降室。它适用于非黏性及非纤维性粉尘的去除,大多用来去除5
μm以上的粒子,并联的多管旋风除尘器装置对3μm的粒子也具有80~85%的除尘效率。选用耐高温、耐磨蚀和腐蚀的特种金属或陶瓷材料构造的旋风除尘器,可在温度高达1000℃,压力达500×105Pa的条件下操作。从技术、经济诸方面考虑旋风除尘器压力损失控制范围一般为500~2000Pa。因此,它属于中效除尘器,且可用于高温烟气的净化,是应用广泛的一种除尘器,多应用于锅炉烟气除尘、多级除尘及预除尘。它的主要缺点是对细小尘粒(<5μm)的去除效率较低。
旋风除尘器是使含尘气流作高速旋转运动,借助离心力的作用将颗粒物从气流中分离并收集下来的除尘装置。进入旋风除尘器的含尘气流沿简体内壁边旋转边下降,同时有少量气体沿径向运动到中心区域中,当旋转气流的大部分到达锥体底部附近时,则开始转为向上运动,中心区域边旋转边上升,最后由出口管排出,同时也存在着离心的径向运动。通常将旋转向下的外圈气流称为外旋涡,而把锥体底部的区域称为回流区或者混流区。旋风除尘器烟气中所含颗粒物在旋转运动过程中,在离心力的作用下逐步沉降茁涂尘器的内壁上,并在外旋涡的推动和重力作用下,大部分颗粒物逐渐沿锥体内壁降落到灰斗中。此外,进口气流中的少部分气流沿简体内壁旋转向上,到达上顶端盖后又继续沿出口管外壁旋转下降,最后到达出口管下端附近被上升的气流带走。通常把这部分气流称为上旋涡。随着上旋涡,将有少量细颗粒物被内旋涡向上带走。同样,在混流区内也有少部分细颗粒物被内旋涡向上带起,并被部分带走。旋风除尘器就是通过上述方式完成颗粒物的捕集的。捕集到的颗粒物位于除尘器底部的灰斗中,从除尘器排出是气体中仍会含有部分细小颗粒物。

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<5μm颗粒的效率不高,一般作预除尘用。
旋风除尘器的形式多,按气流进入的方式不同,可大致分为切向进入和轴向进入两大类。轴向进入式是靠导流叶片促使气流旋转的,因此也叫导流叶片旋转式。轴向进入式又可分为逆流式和直流式;切向进入式又分为直入式和蜗壳式等形式,其中直入式的入口管外壁与筒