2022年回转窑石膏粉尘旋风除尘器工艺设计课程设计.docx
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1、精品学习资源课程设计设计题目回转窑石膏粉尘旋风除尘器工艺设计课程名称大气污染掌握工程欢迎下载精品学习资源一. 设计题目回转窑石膏粉尘旋风除尘器工艺设计二设计资料1、烟气流量及烟气性质1设计烟气量: 5000m3/h (与烟气温度无关)工程粉尘浓度粉尘真密度烟气温度烟气湿度烟气黏度平均值200g/m32000kg/m31204%2.2*10-5Pa s粉尘粒径分布(质量比):粒径( m)12471013161820质量比569132423965( %)2设计烟气性质:见下表.2 、处理要求:此旋风除尘器作为预除尘器,要求除尘效率大于80%,压力缺失小于1200Pa.3、厂区条件回转窑车间旁有30
2、 地空地可用于安装旋风除尘器.三、设计目地温习和巩固所学学问、原理,特殊是熟识分级除尘效率地内容;把握一般旋风除尘器地设计运算地方法和步骤.四、设计要求独立摸索,独立完成; 设备选型、卸灰装置挑选、技术参数、性能、具体说明;提交地成品:设计说明书、除尘器主体设计图、卸灰装置简图.欢迎下载精品学习资源五、设计内容依据设计资料和设计要求,确定设备选型和技术参数.具体选型步骤如下: 1、确定除尘系统所需处理地气体量;2、依据所需处理气体地含尘质量浓度、粉尘性质及使用条件初步挑选除尘器类型;3、依据所需处理地含尘气体量,运算除尘器直径和各部件尺寸;4、确定进口气速(合理取值范畴内),运算总除尘效率;5
3、、运算压力缺失;6、如不能满意要求,就需重新挑选除尘器类型,重新设计运算;7、编写设计说明书,绘制除尘器主体设计图(包括卸灰装置).六、设计期限二周,考虑到中间地生产实习,要求6 月 20 日之前上交本课程设计.七、其它说明本次课程设计涉及地工艺装备,参照有关设计手册及产品说明书进行选型;八、主要参考资料除尘器设计手册(可借阅、网上下载等)环保设备设计手册 大气污染掌握设备(可借阅、网上下载等)大气污染掌握工程课本P152-155 关于分级除尘效率地内容,P177-189 关于旋风除尘器地内容目录欢迎下载精品学习资源第1章绪论41.1 除尘技术概述41.2 旋风除尘器简介41.1.1 除尘原理
4、51.1.2 分类61.1.3 旋风除尘器优缺点7第2章设计挑选72.1 设计方案确定与简介72.2 所选除尘器介绍与工作原理72.3 所选除尘器分类8第 3 章 设计参数运算83.1 除尘器尺寸运算83.2 除尘器压力缺失运算113.3 除尘效率运算113.4 方案变更133.5 卸灰装置16第 4 章 小结16主要参考文献18附图19第1章 绪论1.1 除尘技术概述近年来人们对大气污染地关注已由局地地或区域地污染扩展至全球气候变化,关注地污染物也不仅只是常规地一次污染物,人们越来越关注二次污染物和一些微量地有毒有害物质对环境和人体健康地影响;大气污染掌握技术自身也由末端掌握为主进展为以清洁
5、生产为中心地全过程掌握.除尘器是从气流中将粉尘予以分别地设备,它地工作状态直接影响排往大气中地粉尘浓度,从而影响四周环境.由于生产地需要,实践中采纳了许多地除尘器.依据所利用地除尘原理不同,除尘器可以分为机械式除尘器和电除尘器两大类.本设计要涉及地是机械式除尘器中地旋风除尘器.欢迎下载精品学习资源机械式除尘器地特点是结构简洁,造价低,爱护便利,但除尘效率不高,一般作为多级除尘系统地预处理除尘装置.下面是几种机械除尘器地性能比较表:除尘器名称阻力( Pa)除尘效率 初投资运行费用重力沉降室501504060少少惯性除尘器1005005070少少旋风除尘器40013007092少中多管旋风除尘器8
6、0015008095中中喷淋洗涤塔1003007595中中1.2 旋风除尘器简介本设计设计为回转窑石膏粉尘旋风除尘器.回转窑是指旋转煅烧窑俗称旋窑 ,属于建材设备类 .回转窑按处理物料不同可分为水泥窑、冶金化工窑和石灰窑.水泥窑主要用于煅烧水泥熟料,分干法生产水泥窑和湿法生产水泥窑两大类.水泥地主要成分是石膏,因此水泥 回转窑进行生产时,窑尾会产生大量地石膏烟尘,排入在大气中会严峻污染大气,给大气环境造成危害 .因此需要在窑尾设计除尘设备,对石膏烟尘排放浓度进行掌握排放.旋风除尘器是除尘装置地一类 . 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别并捕集于器壁,再借助重力作用使
7、尘粒落入灰斗. 旋风除尘器于 1885 年开头使用,已进展成为多种型式 . 按其流进入方式,可分为切向进入式和轴向进入式两类 . 在相同压力缺失下,后者能处理地气体约为前者地 3 倍,且气流分布匀称 . 一般旋风除尘器由简体、锥体和进、排气管等组成. 旋风除尘器结构简洁,易于制造、安装和爱护治理,设备投资和操作费用都较低,已广泛用来从气流中分别固体和液体粒子,或从液体中分别固体粒子. 在一般操作条件下,作用于粒子上地离心力是重力地52500 倍,所以旋风除尘器地效率显著高于重力沉降室 . 大多用来去除 0.3 m以上地粒子,并联地多管旋风除尘器装置对 3 m地粒子也具有 80 85%地除尘效率
8、 . 选用耐高温、耐磨蚀和腐蚀地特种金属或陶瓷材料构造地旋风除尘器,可在温度高达1000,压力达 500105Pa 地条件下操作 . 从技术、经济诸方面考虑旋风除尘器压力缺失掌握范畴一般为 500 2000Pa.1.1.1 除尘原理气流从宏观上看可归结为三个运动:外涡旋、内涡旋、上涡旋.欢迎下载精品学习资源一般旋风器由筒体、锥体、排出管等部分组成.含尘气流由进口沿切线方向进入除尘器后,沿器壁由上而下作旋转运动,这股旋转向下地气流称为外涡旋(外涡流),外涡旋到达锥体底部转而沿轴心向上旋转,最终经排出管排出.这股向上旋转地气流称为内涡旋(内涡流).外涡旋和内涡旋地旋转方向相同,含尘气流作旋转运动时
9、,尘粒在惯性离心力推动下移向外壁,到达外壁地尘粒在气流和重力共同作用下沿壁面落入灰斗.气流从除尘器顶部向下高速旋转时,顶部压力下降,一部分气流会带着细尘粒沿外壁面旋转向上,到达顶部后,在沿排出管旋转向下,从排出管排出 .这股旋转向上地气流称为上涡旋.旋风分别器内气流运动是很复杂地,除切向和轴向运动外,仍有径向运动.在这里,上涡旋不利于除尘 .影响旋风除尘器效率地因素主要有以下几点:二次效应即被捕集粒子地重新进入气流.在较小地粒径区间内,实际效率高于理论效率;在较大地粒径区间,实际效率低于理论效率.比例尺寸排出管直径越小分割直径越小,即除尘率越高,但排出管直径太小,会导致压力降地增加,一般取排出
10、管直径de=(0.40.65) D. 另外,实践说明,筒体和锥体地总高度以不大于 5 倍地筒体直径为宜.烟尘性质烟尘地物理性质 .气体地密度和粘度、尘粒地大小和比重、烟气含尘浓度等都会影响旋风除尘器地效率 .操作变量1.1.2 分类旋风除尘器按其性能可分以下四大类:高郊旋风除尘器,其筒体直径较小,用来分别较细地粉尘,除尘效率在95% 以上;大流量旋风除尘器,筒体直径较大,用于处理很大地气体流量,其除尘效率为50-80%通用型旋风除尘器,处理风量适中,因结构形式不同,除尘效率波动在70-85% 之间,欢迎下载精品学习资源防爆型旋风除尘器,本身带有防爆阀,具有防爆功能.依据结构形式可分为长锥体、圆
11、筒体、扩散式、旁路型.按组合、安装情形分为:内旋风除尘器、外旋风除尘器、立式与卧式以及单筒与多管旋风除尘器 .按气流导入情形,气流进入旋风除尘后地流路路线,以及带二次风地势式可概括地分为以下两种:切流反转式旋风除尘器轴流式旋风除尘器1.1.3 旋风除尘器优缺点旋风除尘器地主要优点如下.(1) 旋风除尘器内部没有运动部件.爱护便利 .(2) 制作、治理非常便利 .(3) 处理相同风量地情形下体积小,结构简洁,价格廉价.(4) 作为预除尘器使用时,可以立式安装,使用便利.(5) 处理大风量时便于多台并联使用,效率阻力不受影响.(6) 可耐 400高温,如采纳特殊地耐高温材料,仍可以耐受更高地温度.
12、(7) 除尘器内设耐磨内衬后,可用以净化含高磨蚀性粉尘地烟气.(8) 可以干法清灰,有利于回收有价值地粉尘.但其也有几个缺点,主要如下.(1) 卸灰阀假如漏损会严峻影响除尘效率.(2) 磨损严峻,特殊是处理高浓度或磨损性大地粉尘时,入口处和锥体部位都易磨坏 .(3) 除尘效率不高 对捕集粒径小于5um地微细粉尘和尘粒密度小地粉尘,效率低,单独使用有时满意不了含尘气体排放浓度地要求.(4) 由于除尘效率随筒体直径增加而降低,因而单个除尘器地处理风量受到肯定限制.第2章 设计挑选2.1 设计方案确定与简介由题设可知,本设计地烟气量和含尘量都不大.烟气量 Q=5000m3/h ,粉尘浓度200mg/
13、欢迎下载精品学习资源m3 ,依据环保设备设计手册大气污染掌握设备选XLP/B型旁路式旋风除尘器.2.2 所选除尘器介绍与工作原理XLP型旁路式旋风除尘器是一种在旋风筒体外侧带有一旁路通道地高效旋风除尘器, 它能使筒内壁邻近含尘较多地一部分气体通过旁路进入旋风筒下部,以削减粉尘由排风口逸出地机会,特殊对大于5m地粉尘有较高地除尘效率.用于清除工业废气中含有密度较大地非纤维性及黏结性地灰尘.能有效地分别烟草灰、滑石粉、石英粉、石灰石粉、矿渣水泥、水泥生料等,具有结构简洁、操作便利,耐高温、阻力低而除尘效率高地特点,适用于矿山、冶金、耐火材料、煤炭、化工、建材及电力等工业部门地气体净化.除尘器地工作
14、原理是:含尘气体从进口处切向进入后,气体在获得旋转运动地同时,气流分成上、下分开,形成双旋涡运动,粉尘在排气底部即双旋涡地分界处产生剧烈地分别作用.较细较轻地尘粒由上部旋涡气流带往上部,在顶盖下面形成剧烈旋转地灰环,产生尘粒地集合,并被从特设地旁路分别室上部洞口引出,经旁路分别室下部螺旋槽,从除尘器外壁回风口切向引入除尘器筒体下部与内部气流汇合,粉尘被分别而落入灰斗.另一部分较粗重地粉尘颗粒就在下旋涡气流带动下,沿除尘器下段经由上旋涡气流地类似过程,将粉尘分别并进入灰斗.2.3 所选除尘器分类XLP 型旁路式旋风除尘器比一般旋风除尘器进气口位置低,使在除尘器顶部有充分地空间形成上旋涡并形成粉尘
15、环,从旁路分别室引至锥体部分,这样有害于除尘效率地二次气流,变成有粉尘集聚作用地上旋涡气流;旁路分别室设计成螺旋形,使进入地含尘气流切向进入锥体,防止扰乱锥体内壁气流,防止再次尘化现象. 按 XLP型旁路式旋风除尘器出风方式分类 .X 型(水平出风,吸出式除尘器位于风机吸入侧,并带有出口蜗壳),一般用于负压操作; Y 型(上部出风,压入式除尘器位于风机压入侧),一般用于正压或负压操作 . 按回旋方向可分为右回旋 S 型和左回旋 N 型两种,两型号除尘器有四种组合型式( XN、XS、YN、 YS型) . 按螺旋形旁路分别室分类.XLP/A 呈半螺旋形,形状呈双锥体;XLP/B 呈全螺旋形,具有较
16、小圆锥角地单锥体,锥体较长.试验证明在同样条件下A 型效率高于 B 型,同时 A 型阻力大于 B 型, B 型比 A 型结构简洁,质量小 .从各方面考虑,如所需处理气体地含尘质量浓度、粉尘性质及使用条件本设计选用XLP/B呈半螺旋形旋风除尘器.欢迎下载精品学习资源下图是 XLP两种除尘器地示意图:第3章 设计参数运算3.1 除尘器尺寸运算除尘系统所需处理地气体量为Q=5000m3/h=1.39m3/s.依据所处理地烟气量,取进口风速度为 25 m.S-1 根,相关XLP/B型地设计运算公式如下图:尺寸名称XLP/AXLP/BXLT/AXLT入口宽度, bA/ 3A/ 2A/ 2.5A /1 .
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