旋风除尘器的设计与计算
旋风除尘器的设计资料
•有0一6 •锅炉，0. •理烟气0 =
m3/h，0排 •
2000：kg率/m度3T，180粒度8，分浓布度见5 表2体，性要质8求、效76粉率5＞008005%尘密, 设9 计旋风
除尘=器。
9度91ρp = 99
2. 初定入口风速： 18m/s； 3. 确定入口断面积、进气管宽和高 :
A=Q/3600Vc ，=0.077m2 ，取尺寸比H/W=2.5 ， A=HW， 所以H=0.42m ， W=0. 18m
2)螺栓孔距确定
需满足JB/ZQ4248-86 。如螺栓直径为8mm ，孔距大于28mm 。对于旋风 除尘器法兰 ， 总满足 。故可视法兰尺寸而定 ，见法兰设计图
3)孔径确定
采用通孔 。10~ 15mm
4)螺栓直径、长度及螺纹长度的确定（C级全螺纹） 考虑时间关系 ，不作受力分析 。螺栓直径视孔径而定 ，GB5277-85 。选
将分割径代入筛分理论效率公式 ，将所计算的 分级效率填入表中 。其总效率为
因ηT ＞85%，故满足设计要求。
八 、压力损失估算
压力损失取上限 ，旋风除尘器阻力近似为1300Pa。
九、结构设计
1.外形图的画法
1020 6 5
技术要求
7 壳体均采用6mm厚Q235-A钢板制作采取连续焊
接 ，器外表面刷铁红防锈底漆一遍 ，完全干后
A.蜗壳的画法
1)蜗壳出口断面 寸确定
出口风速：v ＝12 15m/s abv ＝Q ，取a ＝b；
a ＝（Q/v）1/2 ＝〔5000/（15×3600）〕 1/2 ＝ 0.304~0.340 取a ＝b ＝320mm 2)确定偏心距 考虑焊接方便 ，蜗壳出口内壁距旋风出气管20mm， 于是中心线到出口蜗壳出口内壁距半径： r ＝230mm，
旋风除尘器设计（五篇范例）
旋风除尘器设计（五篇范例）第一篇：旋风除尘器设计中南大学本科生课程设计(实践)任务书、设计报告题目学生姓名指导教师学院专业班级学生学号除尘器设计计算苏小根马爱纯能源科学与工程学院热能与动力工程090210030904192012年月21日1.除尘器1．1 除尘器简介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。
除尘器的性能用可处理的气体量、气体通过除尘器时的阻力损失和除尘效率来表达。
日常工业上使用的除尘器主要有：重力除尘器、惯性除尘器、电除尘器、湿除尘器、袋式除尘器、旋风除尘器等。
重力除尘器是使含尘气体中的粉尘借助重力作用自然沉降来达到净化气体的装置，它的特点是结构简单，阻力小，但体积大，除尘效率低，设备维修周期长。
惯性除尘器是一种利用粉尘在运动中惯性力大于气体惯性力的作用，将粉尘从气体中分离出来的除尘设备，特点是结构简单，阻力较小，但除尘效率低。
电除尘器利用含尘气体在通过高压电场电离时，尘粒荷电并受电场力的作用，沉积于电极上，从而使尘粒和气体分离的一种除尘设备，其特点是效率高、阻力低、适用于高温和除去细微粉尘等优点。
湿式除尘器是使含尘气体与水或者其他液体相接触，利用水滴和尘粒的惯性膨胀及其他作用而把尘粒从气流中分离出来，特点是投资低、造作简单，占地面积小，能同时进行有害气体的净化、含尘气体的冷却和加湿等优点。
袋式除尘器主要依靠编织的或毡织的滤布作为过滤材料达到分离含尘气体中粉尘的目的，特点是适应性比较强，不受粉尘比电阻的影响，也不存在水的污染问题，同时存在过滤速度低、压降大、占地面积大、换袋麻烦等缺点。
1.2除尘器的概念和分类除尘器是把粉尘从烟气中分离出来的设备叫做除尘器或除尘设备。
除尘器的性能用可处理的气体量、气体通过除尘器时的阻力损失和除尘效率来表达。
同时，除尘器的价格、运行和维护费用、使用寿命长短和操作管理的难易也是考虑其性能的重要因素。
除尘器是锅炉及工业生产中常用的设施。
在国家采暖通风与空气调节术语标准中，明确了若干除尘器的具体含义，摘抄部分如下：除尘器：用于捕集、分离悬浮于空气或气体中粉尘例子粒子的设备，也称收尘器。
旋风除尘器的设计
旋风除尘器的设计二.说明书2.1图形设计：旋风除尘器图（图1）2.2设计数据：2.3旋风除尘器的参数计算许多学者都致力于旋风除尘器的研究，通过各种假设，他们提出了许多不同的计算方法。
由于旋风除尘器内实际的气、尘两相流动非常复杂，因此根据某些假设条件得出的理论公式目前还不能进行较精确的计算。
1.分割粒径（dc50）计算旋风除尘器的分割粒径（dc50）是确定除尘器效率的基础。
在计算时，因假设条件和选用系数不同，计算分割粒径的公式也各不同。
下面简要介绍一种计算方法，以说明旋风除尘器的除尘原理。
处于外涡旋的尘粒在径向会受到两个力的作用：惯性离心力（2-3-1）式中 vt——尘粒的切线速度，可以近似认为等于该点气流的切线速度，m/s；r——旋转半径，m。
向心运动的气流给予尘粒的作用力（2-3-2）式中 w——气流与尘粒在径向的相对运动速度，m/s。
这两个力方向相反，因此作用在尘粒上的合力（2-3-3）由于粒径分布是连续的，必定存在某个临界粒径dk作用在该尘粒上的合力之和恰好为零，即F=Fl－P=0。
这就是说，惯性离心力的向外推移作用与径向气流造成的向内飘移作用恰好相等。
对于粒径dc ＞dk的尘粒，因Fl＞P，尘粒会在惯性离心力推动下移向外壁。
对于dc ＜dk的尘粒，因Fl＜P，尘粒会在向心气流推动下进入内涡旋。
如果假想在旋风除尘器内有一张孔径为dk 的筛网在起筛分作用，粒径dc＞dk的被截留在筛网一面，d c ＜dk的则通过筛网排出。
那么筛网置于什么位置呢?在内、外涡旋交界面上切向速度最大，尘粒在该处所受到的惯性离心力也最大，因此可以设想筛网的位置应位于内、外涡旋交界面上。
对于粒径为dk 的尘粒，因Fl=P，它将在交界面不停地旋转。
实际上由于气流紊流等因素的影响，从概率统计的观点看，处于这种状态的尘粒有50％的可能被捕集，有50％的可能进入内涡旋，这种尘粒的分离效率为50％。
因此d k =dc50。
根据公式（5-4-7），在内外涡旋交界面上，当Fl=P时，旋风除尘器的分割粒径：（2-3-4）式中 r——交界面的半径，m；w——交界面上的气流径向速度，m／s；v0t——交界面上的气流切向速度，m／s。
旋风除尘器设计,自动计算表格
旋风除尘器设计,自动计算表格
适用范围陶瓷多管高效除尘器和陶瓷多管脱硫除尘净化器适用于各种然少方式的燃煤锅
炉工业锅炉冲天锅炉等烟气的除尘脱硫治理
原理当含尘烟气进入除尘器后通过导向器由直线运动转换成圆周运动含尘烟气在离心力
作用下粉尘被分离捕集落入灰斗经下灰口排放进化后的烟气形成内漩流向上经排气管
进入汇风室后通过引风机排入烟囱陶瓷多管脱硫除尘净化器是在陶瓷多管的基础上增加
一个脱硫室烟气进入脱硫室经物化处理的脱硫环吸附烟气中的二氧化硫净化后排除
结构特点耐磨损腐蚀高温寿命长
节构合理性能稳定操作简单管理方便安全可靠造价低廉占地面积小使用范围广
技术性指标
除尘效率〉95%
阻力：700-900pa
林格曼黑度：〈1级
Xtj/g 型脱硫效率〉=60%
Xztd型号规格参数
吨位处理风量外形尺寸设备重量
A b h t
4t/h 12000m3/h 1070 1690 4544 3.5
进出烟口尺寸
a b c
350 1000 100
基础尺寸
L1 1390
F1 1315
L2 1990
F2 1915
旋风除尘器其特点是:没有运动部件，制作、管理十分方便。
处理相同的风量情况下效率高、
阻力低、体积小、性能稳定、造价低，作为除尘器使用时，可以立式安装，亦可以卧式安装，
使用方便，处理大风量时便于多台并联使用,效率阻力不受影响，因此使用范围广，为锅炉
及其它烟尘治理提供了理想的设备。
旋风除尘器设计
. . .. . .设计工程：旋风除尘器的设计设计者：班级：座号：一、设计题目*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.. .专二、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到达净化气体的目的的装置。
这种装置具有构造简单、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别离出来的设备。
这种除尘器构造简单、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μ以上的粗尘粒〕的金属或矿物性粉尘，具有较高径较大〔捕集10-20m的除尘效率。
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展电离的过程中，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别离出来的一种除尘设备。
其与其他除尘器的根本区别在于，别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。
它具有构造简单、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、高湿的气流，将着火、爆炸的可能减至最低。
旋风除尘器效率计算公式
旋风除尘器效率计算公式
旋风除尘器的效率通常通过收集器效率和分离器效率来计算。
收集器效率是指除尘器中集尘器收集颗粒物的能力，分离器效率是指除尘器中分离颗粒物与气体的能力。
收集器效率（ηc）可以通过下列公式计算：
ηc = (1 - x/y) * 100%
其中，x是除尘器出口处的颗粒物质量浓度，y是进口处的颗粒物质量浓度。
分离器效率（ηs）可以通过下列公式计算：
ηs = (1 - u/v) * 100%
其中，u是除尘器出口处的颗粒物体积浓度，v是进口处的颗粒物体积浓度。
综合效率可以通过收集器效率和分离器效率来计算：
η = ηc * ηs
除了以上的效率计算公式，还可以根据除尘器的气体流速、颗粒物大小和形状、设备的设计规格和操作参数等因素来拓展效率计算公式。
例如，根据颗粒物在除尘器内的沉降速度、离心力等因素来计算除尘器的效率，或者根据颗粒物与气体的相对速度来计算效率等。
不同的除尘器类型和工作条件可能需要不同的效率计算方法。
旋风除尘器深化设计计算表
公式（五）
下灰口直径
出口直径
入口高度
入口宽度 入口风速
出口风速 系数 入口动压
压损 压损系数 50%分离界限粒子直径
n 某个粒径的捕集效率 某个粒径的捕集效率 某个粒径的捕集效率 某个粒径的捕集效率 某个粒径的捕集效率 某个粒径的捕集效率 收集效率 压力损失特性数 螺旋气流长度
最佳总高度
（CDc2/ab）相对于（Do/Dc）的导数
9.8
300 433 6.389 1.5 2.2
3 5.2 77.775 2.985
单位
Pa.S
kg/m3 -
m/s2 kg/m3
k m3/s
m m m m ° m
-0.03 -
0.95 m
160
℃
23000
m3/h
1.47
尺寸比
2.00 此值建议为1.5-2.5
3.47
尺寸比
0.63
K A D Dp2 h h1
Dd
0.2 m
Do
0.75 m
0.13 0.50
尺寸比
a
1m
0.67
b
0.375 m
ui
17.04 m/s
0.25
uo
14.46 m/s
X
16.0 -
12.1 mmH2O
△P
77.7 mmH2O
762.1728437 Pa（参考值）
§
10.67 -
d50
15.8 um
1269.406
0.6681 -
旋风除尘器性能参数计算表
旋风名称：
说明： 1、在绿框内输入参数（主要参数以与前表联锁），红框内将自动生成数据。2、几个设计原则：a总高度应与最佳 总高度接近，这样螺旋气流正好到达除尘器底部；总高度大效率高而阻力还略有下降。b根据粉尘性质选取入口速度，入口速 度太大旋风筒的磨损将急剧增大，速度太小入口易积灰，一般旋风的入口风速在12-20m/s之间，通常为18m/s；对大多数粉尘 速度大于22m/s肯定不会积灰，因此入口风速最大取22m/s。c对涡卷入口：入口宽度大高度小效率更高，但为了防止气流进入 除尘器时突然收缩而干扰涡流的形成，入口宽度不宜大于(Dc-Do)/2,d排尘口直径应大于0.3Do⑤在总高度一定时，锥体高度 小效率更高，但太小的锥体高度会产生二次扬尘或下灰困难，锥体角度宜取75°e表中计算出的阻力通常偏大，但也会出现偏 小的情况，效率值通常偏高，通常只做参考。
旋风惰性除尘器计算公式
旋风惰性除尘器计算公式引言。
在工业生产中，粉尘是一种常见的污染物质，它不仅影响了生产环境的清洁度，还对工人的健康造成了危害。
因此，除尘器的使用变得至关重要。
旋风惰性除尘器是一种常见的除尘设备，它通过离心力和惯性力将粉尘分离出来，从而达到除尘的目的。
在设计和使用旋风惰性除尘器时，需要考虑到各种参数，其中最重要的就是计算公式。
本文将介绍旋风惰性除尘器的计算公式及其应用。
旋风惰性除尘器的工作原理。
旋风惰性除尘器是一种利用气体旋转运动和离心力将粉尘分离出来的设备。
它的工作原理如下，当含有粉尘的气体通过旋风惰性除尘器时，由于设备内部的结构设计，气体被迫产生旋转运动。
在旋转过程中，粉尘由于惯性作用，会沿着气体的旋转方向向外运动，最终被分离出来，而干净的气体则从旋风惰性除尘器的出口排出。
这种工作原理使得旋风惰性除尘器能够高效地去除粉尘，成为工业生产中常用的除尘设备之一。
旋风惰性除尘器的计算公式。
旋风惰性除尘器的计算公式是设计和使用该设备时必不可少的工具。
下面将介绍旋风惰性除尘器的主要计算公式及其应用。
1. 旋风惰性除尘器的分离效率计算公式。
旋风惰性除尘器的分离效率是指在单位时间内，设备能够去除的粉尘的比例。
分离效率通常用η表示，其计算公式为：η = (1 (1 (R / D))^2) 100%。
其中，R表示旋风惰性除尘器的半径，D表示旋风惰性除尘器的直径。
通过该公式，可以计算出旋风惰性除尘器的分离效率，从而评估设备的除尘效果。
2. 旋风惰性除尘器的压降计算公式。
旋风惰性除尘器的压降是指气体通过设备时产生的压力损失，通常用ΔP表示。
压降的大小直接影响着设备的运行效率和能耗。
旋风惰性除尘器的压降计算公式为：ΔP = K (V^2 / (2 g)) + (f L V^2) / (2 g D)。
其中，K表示旋风惰性除尘器的阻力系数，V表示气体的速度，g表示重力加速度，f表示摩擦系数，L表示旋风惰性除尘器的长度，D表示旋风惰性除尘器的直径。
旋风除尘器的设计与计算
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。
旋风除尘器设计方案.doc
旋风除尘器设计方案.doc设计原始资料：锅炉型号：DLP2-13即，单锅筒纵置式抛煤机炉，蒸发量2t/h，出口蒸汽压力13MPa设计耗煤量： 360kg/h( 按学号增加 5)Y Y Y Y Y Y Y设计煤成分： C=60.5% H =3% O=4% N =1% S =1.5% A =18% W=12%； V Y＝ 15％；属于中硫烟煤排烟温度：165℃空气过剩系数＝ 1.4飞灰率＝ 21％烟气在锅炉出口前阻力650Pa污染物排放按照锅炉大气污染物排放标准中2 类区新建排污项目执行。
连接锅炉、净化设备及烟囱等净化系统的管道假设长度50m，90°弯头 10 个。
1.燃烧计算1.1实际耗空气量的计算在标准状况下，以1Kg应用煤为基准进行计算，结果见表1-1 。
1Kg 该煤完全燃烧时所需要标准状况下的氧气的体积V o为：V o＝（50.4+7.5+0.47-1.25）× 22.4=1279.448 L（1-1）假设空气中氮氧的摩尔数之比为N/O=3.78，则1Kg 低硫煤完全燃烧时所需要的空气体积 V k为：V k =（ 1+3.78 ）× 1279.448=6115.953 L （1-2 ）实际消耗的空气体积V k为：V k=1.4 V k=1.4×6115.953=8562.333 L （ 1-3 ）表 1-1 1Kg应用煤的相关计算质量摩尔数燃烧耗氧量生成气体量生成气体体积成分( g)(mol )(mol )( mol)( L )C 605 50.4 50.4 50.4 1128.96H 30 15 7.5 15 336O40 1.25————28N100.36——0.367.84S 15 0.47 0.47 0.47 10.528水分120 6.67————149.408 灰分180————————1.2产生烟气量的计算1Kg 该煤完全燃烧后生成的烟气量V y =149.408+10.528+7.84+336+1128.96+8562.333=10195.069 L =10.195 m3 （ 1-4 ）则，在160℃时的实际烟气体积为V y为：V y=10.195×(160+273.15)=16.17 m3 （ 1-5 ）273.15该锅炉一小时产生的烟气流量Q 为：Q =16.17×360=5821.2m3/h=1.617 m3/s（1-6）1.3灰分浓度及二氧化硫浓度的计算烟气中灰分的质量M h为：M h =180× 21％=37.8g=37800mg （1-7 ）烟气中灰分的浓度h 为：h =37800/16.17=2337.662mg/ m3 （ 1-8 ）烟气中 SO2质量 M S为：M S =0.47 ×64=30.08g=30080mg （ 1-9 ）烟气中 SO2的浓度s 为：s =30080/16.17=1860.235mg/ m3 （1-10 ）2.净化方案设计及运行参数选择本设计中采用旋风除尘设备进行净化处理。
旋风除尘器设计
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：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d e=（0.6～0.8）D；特征长度（natural length）-亚历山大公式：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。
旋风除尘器设计与计算
目录1 设计背景 (2)1.1 除尘设计的有关标准 (2)1.1.1 环境空气质量标准（GB3095-1996）环境空气质量分类和分级 (2)1.2 旋风除尘器简介 (3)1.3 旋风除尘器工作原理 (4)1.4 旋风除尘器中的流场 (5)1.4.1 切向速度 (5)1.4.2 径向速度 (5)1.5 离心分离理论 (6)1.5.1 转圈理论(沉降分离理论) (6)1.5.2 筛分理论(平衡轨道理论) (6)1.5.3 边界层分离理论 (7)2 设计计算部分 (7)2.1 单个旋风除尘器的选择计算 (7)2.1.1 工作状况下的气体流量 (7)2.1.2 除尘器型号的选择与相关参数计算（参见书本P177表6—3） (7)2.1.3 求d C（分割直径） (8)2.1.4 计算压力损失 (9)2.1.5 分级除尘效率 (9)2.1.6 总除尘效率 (9)2.2 两个旋风除尘器并联 (9)2.2.1 工作状态下的气体流量 (9)2.2.2 除尘器型号的选择与相关参数计算（参见书本P177表6—3） (10)2.2.3 求d C（分割直径） (10)2.2.4 计算压力损失 (11)2.2.5 分级除尘效率 (11)2.2.6 总除尘效率 (11)3 设计总结 (11)参考文献 (12)回转窑石膏粉尘旋风除尘器工艺设计[摘要]：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。
简要地设计了一款旋风除尘器，并在学习中慢慢摸索。
[关键词]：旋风除尘器压力损失分离效率改进方案1 设计背景1.1 除尘设计的有关标准1.1.1 环境空气质量标准（GB3095-1996）环境空气质量分类和分级⑴一类区为自然保护区、风景名胜区和其它需要特殊保护的地区。
旋风除尘器原理介绍及计算
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------1 / 10旋风除尘器原理介绍及计算1、 、 重力沉降室 特点 除尘效率：40％ ％～ ～70 ％ 优点：简单 、 投资少 、 易维护 缺点：占地大 ， 除尘效率低 应用：初级除尘 复 习 2、 、 重力沉降室 设计注意事项 1 1 ．保证粉尘能沉降，L L 足够长； 2 2 ． 气流在沉降室的停留时间要大于尘粒沉降所需的时间; ; 3 3 ． 能 100% % 沉降的最小粒径 （临界粒径 ）。
沉降室内的气流速度 V 要根据尘粒的密度和粒径确定，一般为 0.3 ～ 2m/s 。
多层沉降室 1. 锥形阀；2. 清灰孔；3. 隔板 3.2 旋风除尘器 一、 工作原理 六、 旋风除尘器的设计 二、 旋风除尘器特点 三、旋风除尘器的性能指标 五、 旋风除尘器的类型 四、 影响旋风除尘器性能的因素 一、工作原理: : 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 ， 用来分离粒径 大于5 510 m m 的尘粒 。
工业上已有 100 多年的历史。
1 1 、 旋风除尘器结构 普通旋风除尘器是由以下等部分组成排气管 进气管 筒体 锥体 旋风除尘器组 22 、除尘器内气流与尘粒的运动外涡旋内涡旋上涡旋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，这股旋转向下的气流称为外涡旋（外涡流）。
外涡旋到达锥体底部转而沿轴心向上旋转，最后经排出管排出。
这股向上旋转的气流称为内涡旋（内涡流）。
带着细尘粒一部分气流沿外壁面旋转向上，到达顶部后，再沿排出管旋转向下，从排出管排出。
这股旋转向上的气流称为上涡旋。
3 3 、旋风除尘器原理示意图结构简单、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。
旋风除尘器设计计算
大气污染控制工程实习设计说明书学院：资源环境学院姓名：学号：2014011321旋风除尘器设计计算1、前言介绍：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。
类型：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2、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。
3、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de=（0.6～0.8）D；特征长度-亚历山大公式：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。
旋风除尘器计算程序
粒径um
30.8
2.09 2.67
尺寸比
粉尘粒径分布
粒径um ﹤15um 17.5 22.5 27.5 32.5 37.5 42.5 47.5 52.5 57.5 62.5 67.5 72.5 77.5 82.5 87.5 ﹥90 合计 % 捕集效率% 加权捕集效率% 12.4 36.5 4.5 13.8 74.4 10.3 12.8 82.7 10.6 9.1 88.3 8.0 8.2 92.0 7.5 6.5 94.6 6.1 3.9 96.3 3.8 3.5 97.5 3.4 5.4 98.3 5.3 6.0 98.9 5.9 4.4 99.2 4.4 2.4 99.5 2.4 1.6 99.6 1.6 2.2 99.8 2.2 2.9 99.8 2.9 1.1 99.9 1.1 3.8 99.9 3.8 100.0 83.9 当量粒径 5.8
单位 Pa.S kg/m3 m/s2 3 kg/m k 3 m /s m m m m ° m m m m m m m/s m/s mmH2O 0.58 0.12 0.45 0.48 0.25
100 105000
℃ m3/h
1.39 尺寸比 1.42 此值建议为1.5 2.82 尺寸比
尺寸比
mmH2O 166.7 9.58 8.9 um 0.7895 90.9 % 83.9 % 41.71 7.93 m 10.15 m 0.72 为0时效率最高
92.5 23.4
备注：中位粒径：30.8um；平均粒径：38.2um；blaine：2990cm2/g；80um筛余8%
Hale Waihona Puke 旋风除尘器计算程序旋风名称：
说明： 1、在绿框内输入参数，红框内将自动生成数据。2、几个设计原则：①总高度应与最佳总高度接 近，这样螺旋气流正好到达除尘器底部；总高度大效率高而阻力还略有下降。②根据粉尘性质选取入口速 度，入口速度太大旋风筒的磨损将急剧增大，速度太小入口易积灰，一般旋风的入口风速在12-20m/s之间， 通常为18m/s；对大多数粉尘速度大于21m/s肯定不会积灰，因此入口风速最大取21m/s。③对涡卷入口：入口 宽度大高度小效率更高，但为了防止气流进入除尘器时突然收缩而干扰涡流的形成，入口宽度不宜大于(DcDo)/2,④排尘口直径应大于0.3Do⑤在总高度一定时，锥体高度小效率更高，但太小的锥体高度会产生二次扬 尘或下灰困难，锥体角度宜取75°
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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 =
20
36001300⨯= = 0.0180555562m
根据“切向入口旋风除尘器标准尺寸比例”中的斯台尔曼比例可得：
设：筒体直径为D ，则：
H=0.5D B=0.2D
0.1D=0.018055556
则：筒体直径D=0.424918298m
则：入口宽度B=0.08498366m
入口高度H=0.212459149m
排气管直径DE=0.5D=0.212459149m
排尘口直径DC=0.375D=0.159344362m
筒体高度L1=1.5D=0.637377447m
锥体高度L2=2.5D=1.062295745m
出口长度L3=0.5D=0.212459149m
（1）、取内外涡旋分界柱的直径为：d0=0.7d ，（d:排气管的直径）故气流交界面上的切向速度为0T V ：
()20.58966821283*67.01133.014.0=⎪⎭⎫ ⎝⎛--=T D n
4m 0.148721407.00==d d
s m 537.143136700=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=n
T d D V V （2）m 3102071.487214043210=-+=L L L h
(3)外涡旋气流的平径向速度为：s m 80.5196895920
0==
h r Q V r π (4)7648862.151838351821
20050=⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛=T p r c V r uv d ρ (5) 10.57449624693.0exp 111501=⎥⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=+n c p d d d η 20.78143204693.0exp 111502=⎥⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=+n c p d d d η
30.94029465693.0exp 111503=⎥⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=+n c p d d d η 40.99084939693.0exp 111504=⎥⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=+n c p d d d η 50.99796631693.0exp 111505=⎥⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=+n c p d d d η 40.99929650693.0exp 111506
=⎥⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=+n c p d d d η 总效率0.9319952561
==∑=i d i i gd ηη总 （6）压力损失1341.622
=⨯=∆u P ρξ 压力损失符合标准。
五、设计心得
作为一名环境工程的大二学生，我觉得做大气污染控制课程设计是十分有意义的，而且是十分必要的。
在已度过的大学时间里，我们大多数接触的是专业课。
我们在课堂上掌握的仅仅是专业课的理论知识，如何去锻炼我们的实践能力？如何把我们所学的专业基础课理论知识运用到实践中去呢？我想做类似的课程设计就为我们提供了良好的实践平台。
在这次课程设计中，我们运用到了以前所学的专业课知识，如：CAD 制图、word 的使用等。
虽然过去从未独立应用过它们，但在学习的过程中带着问题去学我发现效率很高，这是我做这次课程设计的又一收获。
最后，要做好一个课程设计，就必须做到：在设计之前，对整个工艺系统有一个全面的了解，知道该工艺有哪些设备及每个设备的工作原理和正常运转的相关参量；在设计程序时，不能妄想一次就将整个设计做好，需要反复修改、不断改进是设计的必经之路；要养成注释的好习惯，一个完美的设计应该让人一看就能明白你的思路，这样也为资料的保存和交流提供了方便；在设计课程过程中遇到问题是很正常，但我们应该将每次遇到的问题记录下来，并分析清楚，以免下次再碰到同样的问题的课程设计结束了，但是从中学到的知识会让我受益终身。