旋风除尘器设计说明书
一、课程设计的题目
旋风除尘器的设计
二、课程设计的目的
通过《大气污染控制工程》课程设计，巩固学习成果，加深《大气污染控制工程》课程的学习与理解，提高使用应用规范、手册与文献资料的能力，进一步掌握设计原则、方法步骤，达到巩固、消化课程的主要内容，锻炼独立学习研究能力，对旋风除尘器的外形结构、管道系统及总体规划做到一般的技术设计的要求，绘制旋风除尘器的结构图，掌握旋风除尘器的设计方法，培养和提高计算能力、设计和绘图水平。
三、课程设计的内容
1、了解旋风除尘器的结构以及相关工艺参数；
2、根据含尘浓度、粒度分布、密度等特征及除尘要求、允许阻力和制造条件等全面分析，合理地选择旋风除尘器的类型；
3、确定旋风除尘器的外形结构及相关尺寸安装位置；
4、绘制旋风除尘器的结构示意图和除尘器剖面图；
5、整理编写设计书。
四、旋风除尘器的特点及选用注意事项
旋风除尘器的特点：
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装置。旋风除尘器具有结构简单，无传动机构及运动部件，造价低廉，占地面积小，除尘效率高，操作弹性大，不受含尘气体浓度和温度限制，维护工作量少，粉尘适应性强，但压力损失一般较高，只能有效收集粒径在5-10μm以上的尘粒，是目前应用较多的一种除尘设备。
注意事项：
1、旋风除尘器一般适用于净化密度大、粒度较粗的非纤维性粉尘，其中高效旋风除尘器对细尘也有较好的净化效果。旋风除尘器对入口粉尘的浓度变化适应性较好，可处理含尘浓度高的气体。
2、当含尘气体温度很高时，要注意保温，避免水分在除尘器内凝结，在除尘器里凝结。旋风除尘器一般只适用于温度在400℃以下的非腐蚀性气体，对于腐蚀性气体，要注意采取防腐蚀措施，对于高温气体，要采取冷却措施。
3、选择除尘器时，要根据工况考虑阻力损失及结构形式，尽可能使之动力减少，且便于制造维护。
4、根据适用允许的压力降确定进气口气速v，如果制造厂已提供有各种操作温度下进口气速与压力降的关系，则根据工艺允许的压降就可选定气速v。
5、确定旋风除尘器的进口截面A、入口宽度b和高度h，根据下式确定截面A，A=b*h=Q/v，其中，Q为烟气流量；由进口截面积A 和入口宽度b及高度h确定出各部分尺寸。
6、风量波动时将引起风速的波动，对除尘效率和压力损失影响较大，因而旋风除尘器不适用于气量波动较大的场合。
7、用于净化粉尘浓度高或磨损性强的粉尘时，应对易磨损部位采用耐磨处理。旋风除尘器不宜净化粘结性粉尘，当处理相对湿度较高的含尘气体时，应注意避免因结露而造成粘结。
8、设计和运行应特别注意防止旋风除尘器底部漏风，以避免效率下降，因而必须采用气密性好的卸尘装置或其他防止底部漏风的措施。
9、旋风除尘器一般不适宜串联使用，当必须串联时，应采用不同尺寸和性能的旋风除尘器，并将效率低者作为前置净化装置。
10、当必须并联使用旋风除尘器时，应合理的设计联接各除尘器的分风管和汇风管，尽可能使每台除尘器的处理风量相等，以避免除尘器之间产生的串流，使总效率降低，因而宜对各除尘器单设灰斗。
五、旋风除尘器的结构和除尘机理及除尘效率影响因素
1.旋风除尘器的结构以及机理
旋风除尘器的结构如下图所示，当含尘气体由进气管进入旋风除尘器时，气流将由直线运动转变为圆周运动，旋转气流的绝大部分延器壁呈螺旋形向下，朝椎体流动。通常称为外旋气流，含尘气体在旋转过程中产生离心力，将重度大于气体的尘粒甩向器壁。尘粒一旦与器壁接触，便失去惯性力而靠入口速度的动量和向下的重力延壁面下落，进入排灰管。旋转下降的外旋气流在到达椎体时，因椎体形状的收缩而向除尘器中心靠拢。根据“旋转矩”不变原理，其切向速度不
断增加。当气流到达椎体下端某一位置
时，即以同样的旋转方向从旋风除尘器
中部，由下反转而上，继续做螺旋运动，
即内旋气流。最后净化气体经排气管排
除旋风除尘器外，一部分未被捕集的尘
粒也由此遗失。
1—排气管2—顶盖3—排灰管4—圆
锥体5—圆筒体6—进气管
2、旋风除尘器除尘效率的影响因素
影响旋风除尘器除尘效率的因素有:二次效应、比例尺寸、烟尘的物理性质和操作变量。
（1）二次效应：造成理论与实践的效率曲线的差异主要是因为二次效应，即被捕集粒子重新进入气流。在较小的粒径区间内，理应溢出的粒子聚集或者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；在较大粒径区间内，理应掉入灰斗的粒子反被弹回气流或沉积的气流被吹起来最后随净化空气一起排走脱离气流获得捕集，从而实际效率小于理论效率。在旋风除尘器的顶部安装环状雾化器将水喷淋到旋风除尘器内壁上，能有效地控制二次效应。
（2）比例尺寸：旋风除尘器的结构和各部分尺寸还很难用理论方法进行精确设计和计算，一般的方法先通过对除尘器性能的影响因素进行定性分析，做出模型设计，然后通过实验方法，调整模型尺寸，最后定性，并根据相似原理进行放大或缩放。
（3）烟尘的物理性质：气体的密度和黏度、尘粒的大小和相对密度、烟尘含尘浓度等都影响旋风除尘器的效率。
（4）操作变量：提高烟气入流速度，旋风除尘器分割直径变小，使除尘器性能改善，通常依照旋风除尘器的直径而选用的实际入口速度在10～25m/s范围内。
六、旋风除尘器试计算与型号选择
1、设计任务
一个焦炉装煤车在装煤过程中形成尘源。通过管道接入地面除尘系统，经过旋风除尘后外排。
主要设计参数：
（1）处理风量3500m3/h。烟气温度50℃
（2）除尘器入口含尘质量浓为40g/m3。
（3）除尘器入口含尘气流速度20m/s。
（4）除尘器出口含尘质量浓度小于等于100mg/ m3。
（5）除尘效率99.75%
旋风除尘器型号介绍
(1)CLG(XLG)型旋风除尘器
CLG(XLG)型旋风除尘器由多个小直径旋风管组成，具有结构简单、制造方便、压力损失小，处理气量大等特点，除尘效率视灰尘性质、浓度而异，一般为50%～90%，对粒径为10μｍ粉尘的除尘效率一般低于70%，仅适合捕集工业废气中密度和尘粒较大的、干燥的非纤维性粉尘。
(2)CLK(XLK)型旋风除尘器
CLK(XLK)型旋风除尘器的主要特点是将下锥体变成倒圆锥体，减少含尘气体向筒体中心短路至出口的可能性，减少了返混并减轻了器壁的磨损。另外，其下部的反射屏能有效防止二次扬尘，从而提高除尘效率至88%～92%，阻力约为900～1200帕斯卡，适于捕集粒径大于10μｍ的粉尘。
(3)CLT/A型旋风除尘器
CLT/A型旋风除尘器是由旋风筒体,集灰斗和蜗壳(或集风帽)三部分组成,按筒体个数区分,CLT/A型旋风除尘器有单筒,双筒,三筒,六筒CLT/A型旋风除尘器等五种组合,每种组合有两种出风形式:Ⅰ型水平出风和Ⅱ型(上部出风)。对于Ⅰ型双筒组合者,另有正中进出风和旁侧进出风两种组合形式,Ⅰ型单筒CLT/A型旋风除尘器和三筒只有旁侧时出风一种形式,四筒和六筒组合则只有正中进出风形式,对于二型各种组合,可采用上述Ⅰ型中的任意一种进风位置,CLT/A型旋风除尘器具有阻力小,除尘效率高,处理风量大,性能稳定,占地面积小结构简单,实用廉价等特点。
(4)XCX型旋风除尘器
XCX型旋风除尘器属于长椎体旋风除尘器的一种，它具有体积小、用料省、除尘效率高的优点，适用与捕集非粘结性的金属、矿物、纤维性粉尘、刨花和木屑，特别对纤维性的棉尘除尘率几乎为100%。一般情况下除尘效率为90%。
该类型除尘器有较长的锥体，一般采用锥体长度为筒体长度的2.8倍，用以提高除尘效率；直筒段长度较短，位于蜗壳和锥体之间的直筒长度可根据进气口气速选择；在排气管内设有弧形减阻器，降低除尘器的阻力系数，通过设置弧形减阻器可以使阻力系数下降10.5%，单除尘效率略微降低，约0.1%-0.3%。
XCX型旋风除尘器系列共有14种规格，直径200-1600mm，每级间距100mm。单管处理气量为150-13100。当进气口气速为26m/s时，总除尘效率为98.8%，压力损失为1450Pa。XCX型旋风除尘器的最佳运行工况为进口气速为16-26m/s。
各类旋风除尘器结构尺寸：
D 1筒体直径、D
2、
D3排气管直径de、D
4
锥体下部直径（排灰口直径）、H芯
管进口截面到锥体排灰口的距离（或称分离区高度）、H
1筒体长度、H
2
锥体长度、
a进口宽度、b进口高度、s芯管插入深度。表中列出了部分旋风器的结构参数。
各型号旋风除尘器压力损失系数
选择一种除尘器进行计算
因为D 越小除尘效率越高，根据表中的数据可试选用CLG 高效旋风除尘器。
进口气速20m/s v 1= 则筒体的直径：
m K
K v Q D b
a 4803.044.032.0203600/35002
/11=???
? ????=???
? ??= 旋风除尘器的其他部件的尺寸：
（1）入口宽度和高度a,b a= 0.23×0.48=0.110m=110mm b=0.44×0.48=0.123m=123mm （2）排出管直径e d :
mm m D d e 642426.048.05.00.55==?=?=
（3）筒体长度h ：
mm m D h 04848.048.00.10.1==?=?=
（4）锥体长度H ：
mm m D H 20012.148.05.25.2==?=?=
(5)排灰口直径1d :
mm m D d 81.60816.048.017.017.01==?=?=
(6) 内筒深度:
mm m D h 336336.048.07.07.01==?==
压力损失计算，根据各型号旋风除尘器表可知CLG 型旋风除尘器的压损系数 ζ =3.0，粉尘密度 31.06g/cm =ρ,则压力损失为：
Pa
v P 63622006.13.02
2
2
1=??==?ρζ
分级效率计算。选择雷斯和利希特的径向混合模式有：
()
()
5848
.028********.067.01128367.0113
.014
.03
.014
.0=???
?
???--=???
? ??--=T D n
631.01
5848.01
11=+=+=
n N ()()6743.768
1096.1184803.0360015848.02080350018542181焦炉装煤22
/316.0532
/3
=?
?
?
???????+???=??????+=-N P n D KQ M μ
分割直径：
m m M d n c
μ47824.0104.78246743.7680.6931
6931.07-1
0.58481
=?=???
? ??=?
??
?
??=++
因而分级效率方程又可以表示为： 2
2
/1/）
（）
（c pi c pi i d d d d +=
η
总除尘效率：i i g 1∑=ηη
则根据粉煤灰的粒径分布的下表：
故该除尘器的效率大于99.75%所以可以选用CLG 型旋风除尘器。
七、除图器尘器绘图
（附于文件内A3图纸）
八、参考文献
[1]刘天齐.三废处理工程技术手册?废气卷.北京：化学工业出版社，1999
[2].张殿印.除尘工程设计手册. 北京：化学工业出版社，2003
[3].童志权.工业废气净化与利用. 北京：化学工业出版社，2003
[4].周兴求,叶代启.环保设备设计手册—大1气污染控制设备，北京：化学工业出版社，2003
[5].罗辉.环保设备设计与应用. 北京：高等教育出版社，2003
[6].周兴求，叶代启.环保设备设计手册[M].北京：化学工业出版社，2004
九、结束语
本次课程设计中充分的发现了自己学习中的问题，也更深刻的了解到旋风除尘器的种类、结构、计算方法等知识，但在整个课程设计的过程中还是比较曲折。
网上能查找到的资料很多，但是很少能起到实在的作用。因为对于旋风除尘器的具体结构、性能和使用范围不了解因此选型就成了一个大问题，最终在网上查找到一个列举了多种除尘器型号的表，选型问题才得以解决。由于计算方法较多且部分参数取值不清楚，给数据的试算增加了很大的难度。在室友的帮助下才得以解决问题让设计顺利进行。虽然过程坎坷，但还是完成了任务。
这次的设计并不是那么的好，很多数据都缺少权威数据支撑还存在不少模糊的地方。但是毕竟是第一次接触这类设计，能写出这样
的作业也不容易。设计过程中收货了许多知识，锻炼了自身水平并对旋风除尘器有了一定水平的认识。
一、实习目的 1、进一步了解旋风除尘器的有关计算 2、熟悉用CAD画效果图 3、查阅和整理各方面资料，了解旋风除尘器各方面性能及影响因素； 二、设计题目 设计一台处在常温（20°C），常温下含尘空气的旋风除尘器。已知条件为：处理气量Q=1300m3/h，粉尘密度ρp=1960kg/m3,空气密度ρ=1.29 kg/m，空气粘度μ=1.8x10-5Pa.s，进入的粉尘粒度分布见下表： 设计要求：XLT旋风除尘器，最后实现污染物的达标排放，且除尘效率为85%，压力损失不高于2000Pa。 提交文件：设计说明+旋风除尘器图（CAD制图），图纸输出A4纸。 三、旋风除尘器的工作原理 1.1 工作原理 （1）气流的运动 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。 （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特点 （1）旋风除尘器与其他除尘器相比，具有结构简单、占地面积小、投资低、操作维修方便以及适用面宽的优点。 （2）旋风除尘器的除尘效率一般达85%左右，高效的旋风除尘器对于输送、破碎、卸料、包装、清扫等工业生产过程产生的含尘气体除尘效率可达95%-98%，对于燃煤炉窑产生烟气的除尘效率可以达到92%-95%。 （3）XLT 旋风除尘器的主要特点 （4）旋风除尘器捕集<5μm 颗粒的效率不高，一般可以作为高浓度除尘系统的预除尘器，与其他类型高效除尘器合用。可用于10μm 以上颗粒的去除，符合此题的题设条件。 1.3影响旋风除尘器除尘效率的因素 （1）入口风速 由临界计算式知，入口风速增大，c d 降低，因而除尘效率提高。但是风速过大，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<5m μ的粒子质量频率约25%，所以导致除尘效率变低，以至于达不到除尘标准。 （4）灰斗气密性 若气密性不好，漏入空气，会把已经落入灰斗的粉尘重新带走，降低了除尘效率。 四、设计计算 1旋风除尘器各部分尺寸的确定 1.1形式的选择 根据国家规定的粉尘排放标准、粉尘的性质、允许的阻力和制造条件、经济性合理选择旋风除尘器的形式，选通用型旋风除尘器。 1.2 确定进口风速 设：风速u=20m/s 1.3 确定旋风除尘器的尺寸 （1）进气口面积A 的确定 进气口截面一般为长方形，尺寸为高度H 和宽度B ，根据处理气量Q 和进气速度u 可得 u Q A =
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5—10μm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<5μm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：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，理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d e =（0.6～0.8）D ； 特征长度（natural length ）-亚历山大公式： 2 1/3e 2.3()=D l d A 排气管的下部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10～25m/s 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）平均烟气量为2300 m 3/h ，最大烟气量为3450 m 3/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： 粒径围： 5～80m μ 中位径：36.5m μ 主要粒径频数分布： 颗粒物浓度：3000 kg/m 3 空气密度：1.205 kg/m 3 空气粘度：1.81×10-5Pa ﹒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、旋风除尘器的选型设计
旋风式除尘器的正确使用 风式除尘器是依靠含尘气体在除尘器内快速旋转、离心力促使颗粒粉尘与气体分离，因此其结构、原理与其他机械式除尘器截然不同，运行操作和维护管理也显得特别重要。旋风式除尘器的操作包括启动、运行、停车，维护工作主要是常见故障的分析、排除和预防。 关键词 颗粒粉尘旋风除尘运行操作维护管理 1 旋风除尘器的正确操作 1.1启动前的准备工作 1)检查各连接部位是否连接牢固。 2)检查除尘器与烟道，除尘器与灰斗，灰斗与排灰装置、输灰装置等结合部的气密性，消除漏灰、漏气现象。 3)关小挡板阀，启动通风机、无异常现象后逐渐开大挡板阀，以便除尘器通过规定数量的含尘气体。 1.2运行时技术要求 1)注意易磨损部位如外筒内壁的变化。 2)含尘气体温度变化或湿度降低时注意粉尘的附着、堵塞和腐蚀现象。 3)注意压差变化和排出烟色状况。因为磨损和腐蚀会使除尘器穿孔和导致粉尘排放，于是除尘效率下降、排气烟色恶化、压差发生变化。 4)注意除尘器各部位的气密性，检查旋风筒气体流量和集尘浓度的变化。 1.3作业后的技术工作 1)为防止粉尘的附着和腐蚀，除尘作业结束后让除尘器继续运行一段时间，直到除尘器内完全被清洁空气置换后方可停止除尘器运行。 2)消除内筒、外筒和叶片上附着的粉尘，清除灰斗内的粉尘。 3)必要时修补磨损和腐蚀引起的穿孔。
4)检查各部位的气密性，必要时更换密封元件。 5)按照使用说明书的规定对风机进行例行保养。 2 旋风式除尘器的维护 旋风式除尘器运行时应稳定运行参数、防止漏风和关键部位磨损、避免粉尘的堵塞，否则将严重影响除尘效果。 2.1稳定运行参数 旋风式除尘器运行参数主要包括：除尘器入口气流速度，处理气体的温度和含尘气体的入口质量浓度等。 1)入口气流速度。对于尺寸一定的旋风式除尘器，入口气流速度增大不仅处理气量可提高，还可有效地提高分离效率，但压降也随之增大。当入口气流速度提高到某一数值后，分离效率可能随之下降，磨损加剧，除尘器使用寿命缩短，因此入口气流速度应控制在18~23m/s范围内。 2)处理气体的温度。因为气体温度升高，其粘度变大，使粉尘粒子受到的向心力加大，于是分离效率会下降。所以高温条件下运行的除尘器应有较大的入口气流速度和较小的截面流速。 3)含尘气体的入口质量浓度。浓度高时大颗粒粉尘对小颗粒粉尘有明显的携带作用，表现为分离效率提高。 2.2防止漏风 旋风式除尘器一旦漏风将严重影响除尘效果。据估算，除尘器下锥体或卸灰阀处漏风1%时除尘效率将下降5%；漏风5%时除尘效率将下降30%。旋风式除尘器漏风有三种部位：进出口连接法兰处、除尘器本体和卸灰装置。引起漏风的原因如下： 1)连接法兰处的漏风主要是螺栓没有拧紧、垫片厚薄不均匀、法兰面不平整等引起的。 2)除尘器本体漏风的主要原因是磨损，特别是下锥体。据使用经验，当气体含尘质量浓度超过10g/m3时，在不到100天时间里可以磨坏3mm的钢板。 3)卸风装置漏风的主要原因是机械自动式（如重锤式）卸灰阀密封性差。 2.3预防关键部位磨损 影响关键部磨损的因素有负荷、气流速度、粉尘颗粒，磨损的部位有壳体、圆锥体和排尘口等。防止磨损的技术措施包括：
引言 随着人类社会的发展与进步，人们对生活质量和自身的健康越来越重视，对空气质量也越来越关注。然而人们在生产和生活中，不断的向大气中排放各种各样的污染物质，使大气遭到了严重的污染，有些地域环境质量不断恶化，甚至影响人类生存。在大气污染物中粉尘的污染占重要部分，可吸入颗粒物过多的进入人体，会威胁人们的健康。所以防治粉尘污染、保护大气环境是刻不容缓的重要任务[1]。 除尘器是大气污染控制应用最多的设备，其设计制造是否优良，应用维护是否得当直接影响投资费用、除尘效果、运行作业率。所以掌握除尘器工作机理，精心设计、制造和维护管理除尘器，对搞好环保工作具有重要作用[2]。 工业中目前常用的除尘器可分为：机械式除尘器、电除尘器、袋式除尘器、湿式除尘器等。 机械式除尘器包括重力沉降室、惯性除尘器、旋风除尘器等。重力沉降室是通过重力作用使尘粒从气流中沉降分离的除尘装置，主要用于高效除尘的预除尘装置，除去大于40μm以上的粒子。惯性除尘器是借助尘粒本身的惯性力作用使其与气流分离，主要用于净化密度和粒径较大的金属或矿物性粉尘。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装置，多用作小型燃煤锅炉消烟除尘和多级除尘、预除尘的设备[12]。 本次设计为旋风除尘器设计，设计的目的在于设计出符合要求的能够净化指定环境空气的除尘设备，为环保工作贡献一份力量。设计时力求层次分明、图文结合、内容详细。此设计主要由筒体、锥体、进气管、排气管、排灰口的设计计算以及风机的选择计算等组成，在获得符合条件的性能的同时力求达到加工工艺简单、经济美观、维护方便等特点。
第一章旋风除尘器的除尘机理及性能 旋风除尘器的基本工作原理 1.1.1 旋风除尘器的结构 旋风除尘器的结构如图2-1所示，当含尘气体由进气管进入旋风除尘器时，气流将由直线运动转变为圆周运动，旋转气流的绝大部分延器壁呈螺旋形向下，朝椎体流动。通常称为外旋气流，含尘气体在旋转过程中产生离心力，将重度大于气体的尘粒甩向器壁。尘粒一旦与器壁接触，便失去惯性力而靠入口速度的动量和向下的重力延壁面下落，进入排灰管。旋转下降的外旋气流在到达椎体时，因椎体形状的收缩而向除尘器中心靠拢。根据“旋转矩”不变原理，其切向速度不断增加。当气流到达椎体下端某一位置时，即以同样的旋转方向从旋风除尘器中部，由下反转而上，继续做螺旋运动，即内旋气流。最后净化气体经排气管排除旋风除尘器外，一部分未被捕集的尘粒也由此遗失。 1—排气管2—顶盖3—排灰管 4—圆锥体5—圆筒体6—进气管 图1—1 旋风除尘器 1.1.2用途及压力分布 用途： 旋风除尘器适用于各种机械加工，冶金建材，矿山采掘的粉尘粗、中级净化。一般用于捕集5-15微米以上的颗粒．除尘效率可达80％以上。机械五金、铸造炉窖、家具木业、机械电子、化工涂料、冶金建材、矿山采掘等粉尘旋风分离、中央集尘净化和原材料回收设备。 旋风除尘器内的压力分布 一般旋风除尘器内的压力分布如图2—2所示。依据对旋风除尘器的工作原理、结构形式、尺寸以及气体的温度、湿度和压力等分析和试验测试，其压力损失的主要影响因素可归纳如下： （1）结构形式的影响
旋风除尘器电除尘器课 程设计 Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#
目录一．设计内容 (3) 1．设计基础资料 (3) 2．设计要求 (3) 二．设计计算 (3) 1．集气罩设计 (3) 2．风量计算 (4) 3．旋风除尘器设计选型 (4) 4．旋风除尘器效率计算 (7) 5．二级除尘器设计选型 (8) 6．管道设计计算 (12) 7．风机和电机的选择 (17) 8．排气烟囱的设计 (18) 三．心得体会与总结 (19) 参考文献 (20) 附图 (21) 题目:水泥厂配料车间粉尘污染治理工程(课程)设计一．设计内容 1. 设计基础资料 ●计量皮带宽度:450mm ●配料皮带宽度:700mm ●皮带转换落差:500mm
●设粉尘收集后,粉尘浓度为2000mg/m3,粉尘的粒径分布如下表. 2. 设计要求 ●排放浓度小于50 mg/m3 ●设计二级除尘系统,第一级为旋风除尘器,第二级为电除尘器或者袋式除尘器. ●计算旋风除尘器的分级除尘效率和除尘系统的总效率. ●选择风机和电机 ●绘制除尘系统平面布置图 ●绘制除尘器本体结构图 ●编制设计说明书 二．设计计算 1.集气罩设计 集气罩的设计原则： ①改善排放粉尘有害物的工艺和环境，尽量减少粉尘排放及危害。 ②集气罩尽量靠近污染源并将其包围起来。 ③决定集气罩的安装位置和排气方向。 ④决定开口周围的环境条件。 ⑤防止集气罩周围的紊流。 ⑥决定控制风速。
本设计采用密闭集气罩，密闭罩设计的注意事项：密闭罩应力求密闭，尽量减少罩上的孔洞和缝隙；密闭罩的设置应不妨碍操作和便于检修；应注意罩内气流的运动特点。 搅拌机上方采用整体密闭集气罩，尺寸φ2000×500(高度)mm 。 传送带上方采用局部密闭集气罩，尺寸1210×1210mm 。 2.风量计算 对于整体集气罩，取断面风速为s 对于局部集气罩，取断面风速为s 总风量 /s 5.748m 0.73260.67826Q 2Q Q 3 21=?+?=+= 3.旋风除尘器的设计选型 1) 设计选型 一级除尘系统采用旋风除尘器，其特点是旋风除尘器没有运动部件，制作、管理十分方便；处理相同风量的情况下体积小，价格便宜；作为预除尘器使用时，可以立式安装，亦可以卧式安装，使用方便；处理大风量是便于多台联合使用，效率阻力不受影响，但是也存在着除尘效率不高，磨损严重的问题。 普通除尘器是由进风管、筒体、锥体和排气管组成。含尘气体进入除尘器后，沿外壁由上而下做旋转运动，同时少量气体沿径向运动到中心区域。当旋转气流的大部分到达锥体底部后，转而向上沿轴心旋转，最后经排出管排出。 旋风除尘器净化气量应与实际需要处理的含尘气体量一致。选择除尘器直径时应尽量小些；旋风除尘器入口风速要保持18—23m/s ；选择除尘器时，要根据工况考虑阻力损失及结构形式，尽可能减少动力消耗减少，便于制造维护；结构密闭要好，确保不漏风。
旋风式除尘器的组成及内部气流 旋风除尘器是除尘装置的一类。除沉机理是使含尘气流作旋转运动，借助于离心力降尘粒从气流中分离并捕集于器壁，再借助重力作用使尘粒落入灰斗。旋风除尘器于1885年开始使用，已发展成为多种型式。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。普通旋风除尘器由简体、锥体和进、排气管等组成。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。大多用来去除0.3μm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、耐磨蚀和服饰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。 编辑本段行业标准 AQ 1022-2006 煤矿用袋式除尘器 DL/T 514-2004 电除尘器 JB/T 10341-2002 滤筒式除尘器 JB/T 20108-2007 药用脉冲式布袋除尘器 JB/T 6409-2008 煤气用湿式电除尘器 JB/T 7670-1995 管式电除尘器 JB/T 8533-1997 回转反吹类袋式除尘器 JB/T 9054-2000 离心式除尘器 MT 159-1995 矿用除尘器 JC/T 819-2007 水泥工业用CXBC系列袋式除尘器 JC 837-1998 建材工业用分室反吹风袋式除尘器
旋风除尘器是利用气流旋转过程中作用在粉尘上的离心力，使粉尘从含尘气流中分离出来的设备。旋风除尘器的结构原理及优缺点 普通旋风除尘器的结构如图1所示，它是由进口、筒体、锥体、排出管(筒)4部分组成的。含尘气流由除尘器进口沿切线方向进入除尘器后，沿外壁由上向下作旋转运动，这股从上向下旋转的气流称为外旋涡。外旋涡到达锥体底部后，转而向上，沿轴心向上旋转，最后从排出管排出。这股从下向上的气流称为旋涡。向下的外旋涡和向上的旋涡旋转方向是相同的。气流作旋转运动时，粉尘在离心力的作用下甩向外壁，到达外壁的粉尘在下旋气流和重力的共同作用下沿壁面落入灰斗。 图1 旋风除尘器 1—进口 2—筒体 3—锥体 4—排出管 旋风除尘器的优缺点 旋风除尘器的优点有：(1)结构简单，造价低；(2)除尘器中没有运动部件，维护保养方便； (3)可耐400℃高温，如采用特殊的耐高温材料，还可以耐受更高的温度；(4)除尘器敷设耐磨衬后，可用以净化含高磨蚀性粉尘的烟气。其缺点是：(1)对捕集微细粉尘(小于5μm)和尘粒密度小的粉尘(如纤维性粉尘)除尘效率不高；(2)由于除尘效率随筒体直径的增加而降低，因而单个除尘器的处理风量受到一定限制。 影响旋风除尘器性能的主要因素 1．进口速度。旋风除尘器气流的旋转速度，是由进口速度造成的。增加进口速度，能
提高除尘器气流的旋转速度vt，使尘粒所受到的离心力(尘粒所受离心力，式中：m为尘粒质量，kg；vt为尘粒的旋转速度，可近似认为等于该点气流的旋转速度，m／s；r为旋转半径，m)增大，从而提高除尘效率，同时也增大了除尘器的处理风量。但进口速度不宜过大，过大会导致除尘器阻力急剧增加(除尘器阻力与进口速度的平方成正比)，耗电量增大，而且，当进口速度增大到一定限度后，除尘效率的增加就非常缓慢，甚至有所下降。这主要是由于除尘器部涡流加剧，破坏了正常的除尘过程造成的。因此，最适宜的进口速度一般应控制在12～20m／s之间。 2．筒体直径和高度。由离心力公式可知，在同样的旋转速度下，简体直径越小(简体直径减小，旋转半径也减小)，尘粒受到的离心力越大，除尘效率越高，但处理风量减小。目前常用的旋风除尘器，直径一般不超过800mm。风量较大时，可用几台除尘器并联运行或采用多管旋风除尘器。 增加简体高度，从直观上看可以增加气流在除尘器的旋转圈数，有利于尘粒的分离，使除尘效率提高。但筒体加高后，外旋下降的含尘气流和旋上升的洁净气流之间的紊流混合也要增加，从而使带人洁净气流的尘粒数量增多。故简体不宜太高，一般取筒体高度为2D(D 为筒体直径)左右。 3．锥体高度。在锥体部分，由于断面不断减小，尘粒到达外壁的距离也逐渐减小，气流的旋转速度不断增加，尘粒受到的离心力不断增大，这对尘粒的分离都是有利的。现代的高效旋风除尘器大都是长锥体就是这个原因。目前国的高效旋风除尘器，如ZT型和XCX型也都是采用长锥体，锥体高度为(2．8～2．85)D。 4．除尘器底部的严密性。旋风除尘器无论是在正压下还是在负压下运行，其底部(即排尘口)总是处于负压状态，如果除尘器底部不严密，从外部渗入的空气就会把正在落人灰斗的一部分粉尘带出除尘器，使除尘效率显著下降。所以如何在不漏风的情况下进行正常排尘，是旋风除尘器运行中必须重视的一个问题。 在收尘量不大时，可在除尘器底部设固定灰斗定期排尘；在收尘量较大，要求连续排尘时，可采用锁气器，常用的锁气器有翻板式、压板式和回转式几种。 5．粉尘的性质。尘粒密度越大，粒径越大，离心力越大，除尘效率也就越高。因而旋风除尘器一般不适用于处理细微的纤维性粉尘。对非纤维性粉尘，粒径太小时，效率也不高。用于处理粒径大、密度大的矿物性粉尘效果好。 几种常用的旋风除尘器 旋风除尘器的发展虽然经历了一百多年的历史，但到目前为止，其结构形式方面的研究工作一直都在继续进行，因而出现了许多结构形式，下面介绍常用的几种。 1．多管旋风除尘器。如前所述，旋风除尘器的效率是随着简体直径的减小而增加的，但直径减小，处理风量也减小。当要求处理风量较大时，如将几台旋风除尘器并联起来使用，占地面积太大，管理也不方便，因此就产生了多管组合的结构形式。多管除尘器是把许多小直径(100～250mm)的旋风子并联组合在一个箱体，合用一个进气口、排气口和灰斗。为使风
实验一旋风除尘器、袋式除尘性能实验 一旋风除尘器 1.1实验目的 1.了解旋风除尘器的常用结构型式和性能特点。 2.掌握旋风除尘器的基本原理及基本操作方法。 3.掌握用质量法计算除尘器的除尘效率。 1.2实验原理 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装置。气流作旋转运动时，尘粒在离心力作用下逐步移向外壁，到达外壁的尘粒在气流和重力作用下沿壁面落入灰斗。 1.3设备及用具 1.旋风除尘器：湖南长沙长风教具厂生产； 2.托盘天平； 3.锯木屑或米糠； 4.电源插线板 实验装置如图所示 1.4实验步骤 1.用托盘天平称出发尘量（Gf）； 2.同时启动风机和发尘搅拌器，进行除尘，记下除尘所需要的时间 (T)； 3.除尘结束后，称出被捕集的粉尘量 (Gs)；
4.计算除尘器的除尘效率： %100?=f s G G η 1.5思考题 1、画出旋风除尘器除尘原理示意图; 2、简述旋风除尘器主要应用领域及处理何种含尘废气。 二 袋式除尘器 2.1实验目的 1. 通过本实验，进一步提高对袋式除尘器的结构形式和除尘机理的认识。 2. 掌握袋式除尘器基本操作方法。 2.2实验原理 含尘气流从下部进入圆筒形滤袋，在通过滤料的孔隙时，粉尘被捕集于滤料上， 透过滤料的清洁气体由排出口排出。沉积在滤料上的粉尘，通过逆气流清灰的方式， 从滤料表面脱落，落入灰斗。 2.3设备及用具 1.袋式除尘器：湖南长沙长风教具厂生产 2.木屑或米糠 3.电源插线板 实验装置如图所示
2.4实验流程 1. 过滤除尘 关闭阀门T1、打开阀门T2，如下图所示，前后两个双开开关扭至双开位置，两布袋同时过滤，净化后的气体从上部管道排出。 2. 左清灰右过滤 关闭阀门T2、打开阀门T1，正面双开开关旋向右边关位置、后面的双开开关旋向左边关位置，则左边布袋清灰、右边布袋过滤，净化后的气体从上部管道排出。 3.左过滤右清灰 关闭阀门T2、打开阀门T1，正面双开开关旋向左边关位置、后面的双开开关旋向右边关位置，左边布袋过滤，右边布袋清灰，净化后气体从上部管道排出。 2.5实验报告要求 1.画出过滤除尘、左清灰右过滤和左过滤右清灰三个流程工作示意图。 2.影响袋式除尘效率的因素主要有哪些？
1.1、工作原理 ⑴气流的运动 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 ⑵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 ⑴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。 ⑵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d e= (0.6?0.8) D ；
特征长度(natural length)-亚历山大公式： D21/3 I = 2.3 d e ( ) A 排气管的下部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I,筒体和锥体的总高度以 不大于5倍的筒体直径为宜。 ⑶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 ⑷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 ⑸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10-25m/s范围。 2、设计方案的确定 根据含尘浓度、粒度分布、密度等烟气特征及除尘要求、允许的阻力和制造条件等因素选择适宜的处理方式，然后进行计算，核对。如果所选的方式符合标准并且除尘效率高和阻力要求，就证明所选的方案是可行的，否则需要重新选取新的方案设计。直到符合标准为止。 3、工艺设计计算 3.1、选择旋风除尘器的型式 选XLP/B型旁路式旋风除尘器 3.2、选择旋风除尘器的入口风速 一般进口的气速为12 ~25m/s。取进口速度=15m/s。 3.3、计算入口面积A 已知烟气的流量Q=2000m3/h，v=l5m/s 则入口面积A= Q/3600v = 0.037m2 3.4、入口高度a、宽度b的计算 查几种旋风除尘器的主要尺寸比例表得： 入口宽度b=￡=0.136m
韶关学院 《大气污染控制工程》课程设计任务书 化学与环境工程学院 2011级环境工程专业 题目旋风除尘器系统的设计 起止日期：2014年5月21日至2014年5月28日学生姓名：学号： 指导教师：梁凯 教研室主任：年月日审查 系主任：年月日批准
设计题目（题目来自网络） 设计要求：根据设计参数设计出使用的旋风除尘器。
目录 1、前言 (5) 1.1、工作原理 (5) 1.2、影响旋风器性能的因素 (6) 2、旋风除尘器的特点 (7) 3、旋风除尘器型号选择 (7) 4、选择XLP/B型旋风除尘器的理由 (7) 5、工艺设计计算 (7) 5.1、除尘效率 (7) 5.2、压力损失 (7) 5.3、其他部件的尺寸 (7) 6、除尘效率计算及校核 (7) 6.1、除尘效率计算 (7) 6.2、除尘效率校核 (7) 7、课程设计心得 (10)
1、前言 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5—10μm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<5μm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 旋风除尘器是利用旋转气流所产生的离心力将尘粒从合尘气流中分离出来的除尘装置。 旋风除尘器内气流与尘粒的运动概况： 旋转气流的绝大部分沿器壁自圆简体，呈螺旋状由上向下向圆锥体底部运动，形成下降的外旋含尘气流，在强烈旋转过程中所产生的离心力将密度远远大于气体的尘粒甩向器壁，尘粒一旦与器壁接触，便失去惯性力而靠入口速度的动量和自身的重力沿壁面下落进入集灰斗。旋转下降的气流在到达圆锥体底部后．沿除尘器的轴心部位转而向上．形成上升的内旋气流，并由除尘器的排气管排出。 自进气口流人的另一小部分气流，则向旋风除尘器顶盖处流动，然后沿排气管外侧向下流动，当达到排气管下端时，即反转向上随上升的中心气流一同从诽气管排出，分散在其中的尘粒也随同被带走。 图1
旋风除尘器 使 用 说 明 书
目录 目录 (1) 一、概述 (2) 二、构造和原理 (3) 三、分类说明 (4) 四、设备特点 (5) 五、旋风除尘器的维护方法 (6) 六、排尘口堵塞及预防措施 (7) 七、启动前的准备工作 (8) 八、检修注意事项 (9)
一、概述 旋风除尘器广泛地应用于各个行业除尘系统中，本设计针对旋风除尘器的结构及工作原理，分析影响旋风除尘器压力损失的因素，介绍了旋风除尘器内部流场和除尘机理。针对旋风除尘器除尘效率问题进行了分析，总结了现有改进方案，指出存在的不足，并结合前人的改进思路提出了新的改进方案，以提高旋风除尘器的分离效率，为进一步挖掘旋风除尘器的潜在性能开辟新的思路。 二、旋风除尘器的结构及原理 1旋风除尘器的结构 旋风除尘器的结构如图2-1所示，当含尘气体由进气管进入旋风除尘器时，气流将由直线运动转变为圆周运动，旋转气流的绝大部分延器壁呈螺旋形向下，朝椎体流动。通常称为外旋气流，含尘气体在旋转过程中产生离心力，将重度大于气体的尘粒甩向器壁。尘粒一旦与器壁接触，便失去惯性力而靠入口速度的动量和向下的重力延壁面下落，进入排灰管。旋转下降的外旋气流在到达椎体时，因椎体形状的收缩而向除尘器中心靠拢。根据“旋转矩”不变原理，其切向速度不断增加。当气流到达椎体下端某一位置时，即以同样的旋转方向从旋风除尘器中部，由下反转而上，继续做螺旋运动，即内旋气流。最后净化气体经排气管排除旋风除尘器外，一部分未被捕集的尘粒也由此遗失。
1—排气管2—顶盖3—排灰管 4—圆锥体5—圆筒体6—进气管 图2—1 旋风除尘器 2.2 旋风除尘器的性能及其影响因素 2.2.1旋风除尘器的技术性能 （1）处理气体流量Q 处理气体流量Q是通过除尘设备的含尘气体流量，除尘器流量为给定值，一般以体积流量表示。高温气体和不是一个大气压情况时必须把流量换算到标准状态，其体积m3/h或m3/min表示。 （2）压力损失 旋风除尘器的压力损失△p是指含尘气体通过除尘器的阻力，是进出口静压之差，是除尘器的重要性能之一。其值当然越小越好，因风机的功率几乎与它成正比。除尘器的压力损失和管道、风罩等压力损失以及除尘器的气体流量为选择风机的依据。 压力损失包含以下几个方面： ①进气管内摩擦损失； ②气体进入旋风除尘器内，因膨胀或压缩而造成的能量损失； ③与容器壁摩擦所造成能量损失； ④气体因旋转而产生的能量消耗； ⑤排气管内摩擦损失，以及由旋转气体转为直线气体造成的能量损失； ⑥排气管内气体旋转时的动能转换为静压能所造成的损失等。 （3）除尘效率 一般指额定负压的总效率和分级效率，但由于工业设备常常是在
引言 引言 随着人类社会的发展与进步，人们对生活质量和自身的健康越来越重视，对空气质量也越来越关注。然而人们在生产和生活中，不断的向大气中排放各种各样的污染物质，使大气遭到了严重的污染，有些地域环境质量不断恶化，甚至影响人类生存。在大气污染物中粉尘的污染占重要部分，可吸入颗粒物过多的进入人体，会威胁人们的健康。所以防治粉尘污染、保护大气环境是刻不容缓的重要任务[1]。 除尘器是大气污染控制应用最多的设备，其设计制造是否优良，应用维护是否得当直接影响投资费用、除尘效果、运行作业率。所以掌握除尘器工作机理，精心设计、制造和维护管理除尘器，对搞好环保工作具有重要作用[2]。 工业中目前常用的除尘器可分为：机械式除尘器、电除尘器、袋式除尘器、湿式除尘器等。 机械式除尘器包括重力沉降室、惯性除尘器、旋风除尘器等。重力沉降室是通过重力作用使尘粒从气流中沉降分离的除尘装置，主要用于高效除尘的预除尘装置，除去大于40μm以上的粒子。惯性除尘器是借助尘粒本身的惯性力作用使其与气流分离，主要用于净化密度和粒径较大的金属或矿物性粉尘。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装置，多用作小型燃煤锅炉消烟除尘和多级除尘、预除尘的设备[12]。 本次设计为旋风除尘器设计，设计的目的在于设计出符合要求的能够净化指定环境空气的除尘设备，为环保工作贡献一份力量。设计时力求层次分明、图文结合、内容详细。此设计主要由筒体、锥体、进气管、排气管、排灰口的设计计算以及风机的选择计算等组成，在获得符合条件的性能的同时力求达到加工工艺简单、经济美观、维护方便等特点。 1
大气课程设计 2 第一章旋风除尘器的除尘机理及性能 1.1 旋风除尘器的基本工作原理 1.1.1 旋风除尘器的结构 旋风除尘器的结构如图2-1所示，当含尘气体由进气管进入旋风除尘器时，气流将由直线运动转变为圆周运动，旋转气流的绝大部分延器壁呈螺旋形向下，朝椎体流动。通常称为外旋气流，含尘气体在旋转过程中产生离心力，将重度大于气体的尘粒甩向器壁。尘粒一旦与器壁接触，便失去惯性力而靠入口速度的动量和向下的重力延壁面下落，进入排灰管。旋转下降的外旋气流在到达椎体时，因椎体形状的收缩而向除尘器中心靠拢。根据“旋转矩”不变原理，其切向速度不断增加。当气流到达椎体下端某一位置时，即以同样的旋转方向从旋风除尘器中部，由下反转而上，继续做螺旋运动，即内旋气流。最后净化气体经排气管排除旋风除尘器外，一部分未被捕集的尘粒也由此遗失。 1—排气管2—顶盖3—排灰管 4—圆锥体5—圆筒体6—进气管 图1—1 旋风除尘器 1.1.2用途及压力分布 用途： 旋风除尘器适用于各种机械加工，冶金建材，矿山采掘的粉尘粗、中级净化。一般用于捕集5-15微米以上的颗粒．除尘效率可达80％以上。机械五金、铸造炉窖、家具木业、机械电子、化工涂料、冶金建材、矿山采掘等粉尘旋风分离、
设计项目：旋风除尘器的设计 设计者姓名： 班级： 座号： 完成时间: 2013.11。06 一、设计题目 某工厂一台锅炉，风量10000立方米∕小时，烟气温度573℃,粉尘密度4。5克∕立方米，烟尘密度2000千克∕立方米，573K时空气粘度u=2。9＊10—5pa经测试，粉尘粒径分布如表1所示。要求经除尘装置后粉尘排放浓度为0。8克∕立方米，压力损失ΔP不大于2000Pa，v=23m/s. 烟尘粒度分布 根据以上数据设计一旋风除尘器
二、选取旋风除尘器理由及选择的型号 1。其他除尘器的特点 (1）重力沉降室是使含尘气流中的尘粒借助重力作用自然沉降来达到净化气体的目的的装置。这种装置具有结构简单、造价低、施工容易(可以用砖砌或用钢板焊制）、维护管理方便、阻力小（一般50—150Pa）等优点,但由于它体积大，除尘效率低（一般只有40%—50%），适于捕集大于μ粉尘粒子,故一般只用于多级除尘系统中的第一级除尘。 50m （2）惯性除尘器是利用尘粒在运动中惯性力大于气体惯性力的作用，将尘粒从含尘气体中分离出来的设备.这种除尘器结构简单、阻力较小、但除尘效率较低，一般常用于一级除尘。惯性除尘器用于净化密度和粒径μ以上的粗尘粒）的金属或矿物性粉尘,具有较高的除较大（捕集10-20m 尘效率。对于黏结性和纤维性粉尘，因其易堵塞，故不宜采用。 （3）电除尘器是含尘气体在通过高压电场进行电离的过程中，是尘粒荷电,并在电场力的作用下使尘粒趁机在集尘板上，将尘粒从含尘气体中分离出来的一种除尘设备.其与其他除尘器的根本区别在于,分离力直接作用在粒子上,因此具有耗能小、气流阻力小的特点。其主要优点有压力损失小、处理烟气量大、耗能低、对粉尘具有很高的捕集效率和可在高温或强腐蚀性气体下操作。但其缺点为一次性投资大、安装精度要求高和需要调节比电阻。 （4）湿式除尘器是使含尘气体与液体密切接触，利用水滴和颗粒的惯性碰撞及其他作用捕集颗粒或使粒径增大的装置。它具有结构简单、造价低、占地面积小、操作及维修方便和净化效率高等优点，能处理高温、
目录 一、旋风除尘器的基础知识 (1) 二、计算书 (4) 三、设计心得 (7)
一、旋风除尘器的基础知识 旋风除尘器是利用旋转气流产生的离心力从气流中分离，用来分离粒径大于5～15 以上的颗粒物。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，操作维修乖、方便，压力损失中等，动力消耗不大，可用各种材料只、制造，能用于高温、高压及腐蚀性气体并可回收干颗粒物，效率可达80%左右。 1.1 旋风除尘器的工作原理 普通旋风除尘器由简体、锥体和进、排气管等组成。 含尘气体由进口切向进入后，沿筒体内壁由上向下做圆周运动，并有少量气体沿径向运动到中心区内。这股向下旋转的气流大部分到达锥体顶部附近时折转向上，在中心区域旋转上升，最后由排气管排出。这股气流做向上旋转运动时，也同时进行着径向离心运动。气流旋转运动时，尘粒在离心力作用下，逐渐向外壁移动。到达外壁的尘粒，在外旋流的推力和重力的共同作用下，沿器壁落至灰斗中，实现与气流的分离。 此外，当气流从除尘器顶向下高速旋转时，顶部压力下降，使一部分气流带着微细尘粒沿筒体内壁旋转向上，到达顶盖后再沿排气管外壁旋转向下，最后汇入排气管排走。 1.2 旋风除尘器的性能指标 除尘装置性能用技术指标和经济指标来评价。技术指标主要有处
理能力、净化效率和压力损失等；经济指标主要有设备费、运行费和占地面积等。此外，还应考虑装置的安装、操作、检修的难易等因素。 （1）处理能力 除尘装置的处理能力是指除尘装置在单位时间内所能处理的含尘气体的流量，一般以体积流量Q表示。实际运行的净化装置，由于本体漏气等原因，往往装置进口和出口的气体流量不同，因此，用两者的平均值表示处理能力。 （2）净化效率 净化效率是表示除尘装置捕集粉尘效果的重要技术指标，可定义为被捕集的粉尘量与进入装置的总粉尘量之比。 总效率η：总效率是指同一时间内净化装置去除的污染物数量与进入装置的污染物数量之比。 通过率：当净化效率很高时，或为了说明污染物的排放率，有时采用通过率来表示除尘装置的性能。所谓通过率是指未被捕集的粉尘量占进入除尘装置的粉尘总量的百分数。 分级除尘效率：除尘装置的总除尘效率的高低，往往与粉尘粒径大小有很大关系。为了表示除尘效率与粉尘粒径的关系，提出分级除尘效率的概念。分级除尘效率是评定除尘装置性能的重要指标，系指除尘装置对某一粒径dpi或某一粒径间隔dpi至dpi+Δdpi内粉尘的除尘效率，简称分级效率。 （3）压力损失 压力损失时代表装置能耗大小的技术经济指标，是指装置的进口
旋风除尘工艺流程设计 一、旋风除尘器原理 旋风除尘器是利用旋转气流所产生的离心力(由于物体旋转而产生脱离旋转中心的力，离心力是一种惯性的表现，实际是不存在的。为使物体做圆周运动，物体需要受到一个指向圆心的力即向心力。若以此物体为原点建立坐标，看起来就好像有一股与向心力大小相同方
向相反的力，使物体向远离圆周运动圆心的方向运动。(当物体受力不足以提供圆周运动所需向心力时，看起来就好像离心力大于向心力了，物体会做远离圆心的运动，这种现象叫做“离心现象”))将尘粒从合尘气流中分离出来的除尘装置。它具有结构简单，体积较小，不需特殊的附属设备，造价较低。阻力中等，器内无运动部件，操作维修方便等优点。旋风除尘器一般用于捕集5-15微米以上的颗粒、除尘效率可达80%以上，近年来经改进后的特制旋风除尘器、其除尘效率可达95%以上。旋风除尘器的缺点是捕集微粒小于5微米的效率不高。 旋风除尘器内气流与尘粒的运动概况: ①旋转气流的绝大部分沿器壁自圆简体，呈螺旋状由上向下向圆锥体底部运动，形成下降的外旋含尘气流，在强烈旋转过程中所产生的离心力将密度远远大于气体的尘粒甩向器壁，尘粒一旦与器壁接触，便失去惯性力而靠入口速度的动量和自身的重力沿壁面下落进入集灰斗。旋转下降的气流在到达圆锥体底部后.沿除尘器的轴心部位转而向上。形成上升的内旋气流，并由除尘器的排气管排出。 ②自进气口流人的另一小部分气流，则向旋风除尘器顶盖处流动，然后沿排气管外侧向下流动，当达到排气管下端时，即反转向.上随上升的中心气流一同从排气管排出，分散在其中的尘粒也随同被带走。 二、旋风除尘器工作过程 如图所示，旋风式除尘器由筒体1、锥体2，进气管3、排气管4
环境工程专业 课程设计说明书题目：(SZL4-13锅炉除尘系统设计) 姓名： 班级： 学号： 指导教师： 课程名称：大气污染控制 设计时间：
目录 任务书 (3) 摘要 (5) 除尘系统计算 (6) 一、烟气量、烟尘和二氧化硫浓度计算 (6) 二、除尘器选型 (7) 三、除尘器设计计算 (7) 四、烟囱设计 (8) 五、系统阻力计算 (10) 六、风机的计算与选用 (11) 七、系统中烟气温度的变化 (12) 结论 (12) 参考文献 (12)
颗粒污染物控制课程设计任务书 适用专业 环境工程 一、课程设计题目 某燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统的设计 二、课程设计的目的 通过课程设计进一步消化和巩固本课程所学内容，并使所学的知识系统化，培养运用所学理论知识进行除尘系统设计的初步能力。通过设计，了解工程设计的内容、方法及步骤，培养学生确定大气污染控制系统的设计方案、进行设计计算、CAD 绘制工程图、使用技术资料、编写 设计说明书的能力。 三、设计原始资料 锅炉型号：SZL4—13型，共4台(2.8MW ?4) 设计耗煤量：380Kg/h ／台 排烟温度：160℃ 烟气密度(标准状态下)：1.34 kg /m 3 空气过剩系数：α=1.4 排烟中飞灰占煤中不可燃成分的比例：16% 烟气在锅炉出口前的阻力：800 Pa 当地大气压力：97.86 Kpa 冬季室外温度：-20℃ 空气中含水(排标准状态下)10g/kg 烟气其它性质按近似空气计算 煤的工业分析值： Y C =68% Y H =4% Y S =1% Y O =5% Y N =1% Y W =6% Y A =15% Y V =13% 按锅炉大气污染物排放标准(GB13271—2001)中二类一时段标准执行。 四、计划安排 1、资料查询0.5天 2、及设计计算（4.5天） 3、说明书编制及绘图（5天） 五、设计内容和要求 1、燃煤锅炉排烟量及烟尘和二氧化硫浓度计算 2、净化系统设计方案的分析确定 3、除尘器的选择和比较 确定除尘器的类型、型号及规格，并确定其主要运行参数。 4、管布置及计算：确定各装置的位置及管道布置 并计算各管段的管径、长度、烟囱高度和出口内径以及系统总阻力 5、风机及电机的选择设计