除尘设计

《大气污染控制工程》课程设计方案书

学院：林学院

班级：环境工程一班

学生姓名：舟

学号：

指导教师： sss

目录

序言—课程设计背景资料 (3)

一、设计前言 (4)

二、工艺设计计算 (5)

、计算除尘效率，选择旋风除尘器的型式 (5)

、选择旋风除尘器的入口风速，计算入口面积A (5)

、入口高度h、宽度b的计算 (5)

、计算旋风除尘器的筒体直径D (5)

、按所XLP/B型的尺寸比计算旋风除尘器各部分寸 (5)

、除尘器压力损失计算 (6)

、计算分级除尘效率及总除尘效率 (6)

三、设计图 (8)

四、课程设计小结与心得 (9)

序言

《大气污染控制工程》课程设计背景材料

课程设计内容为：

某工厂一台锅炉，风量10000m3/h，烟气温度300℃，粉尘浓度 m3，烟尘密度ρ＝2000kg/ m3，经测试分析，粉尘粒度分布如下表1所示。

要求经除尘装置后粉尘排放浓度为 g/ m3压力损失不大于2000Pa

表1 烟尘的粒度分布

根据以上数据设计一台旋风除尘器

一、设计前言

1、为什么选择旋风除尘器

⑴、分析本设计材料可以发现，所需设计的除尘设施的效率至少为%，并且颗粒的粒径分别多集中在10~60μm之间，其中10~30μm占了22%，30~60μm占了35%，而小粒径颗粒（d<10μm）仅占了12%。除此之外烟气温度高达573k。

⑵、重力沉降室除尘效率低，一般干式沉降室约为50%~60%，湿式沉降室约为60%~80%，适用于捕集粒径大于40~50μm的粉尘粒子。而惯性除尘器虽然比重力

沉降室效率高，但由于气流方向转变次数有限，效率也不会很高，能捕集10~20μm 以上的粗尘粒。

⑶、电除尘器的除尘效率很高，对于细微粉尘的捕集效率可高于99%，并且处理烟气量大，可达105~106m3/h。同为高效除尘器的湿式除尘器对10μm以上的颗粒净化效率可达90%~95%。对于本题而言，除尘效率达到%以上即可，太高的除尘效率就显得有些“大材小用”了，不节能。

⑷、袋式除尘器也属高效除尘器，除此之外，其材料对烟气温度有较高要求，不适宜处理高温气体。

⑸排除了上述几种除尘设备以后，我选择旋风除尘器还基于一下几点：它不受含尘气体的浓度、温度的限制，能用于高温、高压及腐蚀性气体，且对于大于10μm 的粉尘有较高的分离效率，效率为80%左右，并可回收干颗粒物。

2、旋风除尘器的基本特点

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，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。

分类：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。

二、工艺设计计算

、计算除尘效率，选择旋风除尘器的型式：

要求设备除尘效率至少应达到η=

5.48.0

5.4

=%选XLP/B型旁路式旋风除尘器

、选择旋风除尘器的入口风速，计算入口面积A ：

一般进口的气速为12 ~25m/s 。取进口速度υ1 =18m/s 。 已知烟气的流量Q=10000m 3/h=s ，υ1 =18m/s 则入口面积A= Q/υ1=

、入口高度h 、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 入口高度h=A 2 =

、计算旋风除尘器的筒体直径D ：

筒体直径 3.33D b ==0.925m 参考XLP/B 产品系列，取D=940mm

、按所XLP/B 型的尺寸比计算旋风除尘器各部分尺寸：

排出筒直径0.6e d D ==564mm 筒体长度 L==1598mm 椎体长度 H==2162mm

灰口直径 10.43404.2d D mm ==

、除尘器压力损失计算：

ρ=ρ0

T

T 0

=573273⨯= kg/ m3

22

ρυξΔP ==2

18616.08.52

⨯⨯= Pa<2000 Pa

、计算分级除尘效率及总除尘效率：

假设接近圆筒壁处的气流切向速度近似等于气流的入口速度，即

1υ=18m/s ，取内外涡流交界圆柱的直径e d d 6.00=

且外交界圆柱面的高度：h 0=H+L-h=

ⅰ、涡流指数：

()0.3

0.14

110.67283T n D ⎛⎫⎡⎤=-- ⎪⎣⎦⎝⎭

=-1[114.0)94.0(67.0⨯-]=⨯3.0)283573(

ⅱ、气流在交界面上的切向速度：

=⨯⨯=585.00)564

.06.094

.0(

18T ν32.7m/s

ⅲ、外涡旋气流的平均径向速度：0

02h r Q

r πν=:==⨯⨯⨯⨯204

.32

564

.06.014.3278

.2s

ⅳ、分割直径：

1

2

0c 018d r p T r ⎡⎤μυ=⎢⎥

ρυ⎢⎥⎣⎦2

/12

6]7.322000564.03.0817.01094.218[⨯⨯⨯⨯⨯⨯=-=μm

ⅴ、所以分级效率])

(

6931.0exp[11

1+⨯--=n c

pi i

d d η

当3pi d m μ=时