回轉(zhuǎn)窯石膏粉塵旋風(fēng)除塵器工藝設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧
2025-07-07 08:16 本頁(yè)面
【正文】 塵器可以分為機(jī)械式除塵器和電除塵器兩大類(lèi)。 本設(shè)計(jì)要涉及的是機(jī)械式除塵器中的旋風(fēng)除塵器。 機(jī)械式除塵器的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，維護(hù)方便，但除塵效率不高，一般作為多級(jí)除塵系統(tǒng)的預(yù)處理除塵裝置。 下面是幾種機(jī)械除塵器的性能比較表： 除塵器名稱(chēng) 阻力（ Pa） 除塵 效率 (﹪ ) 初投資 運(yùn)行費(fèi)用 重力沉降室 50~150 40~60 少 少 慣性除塵器 100~500 50~70 少 少 旋風(fēng)除塵器 400~1300 70~92 少 中 多管旋風(fēng)除塵器 800~1500 80~95 中 中 噴淋洗滌塔 100~300 75~95 中 中 旋風(fēng)除塵器簡(jiǎn)介 本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)為回轉(zhuǎn)窯石膏粉塵旋風(fēng)除塵器。 回轉(zhuǎn)窯是指旋轉(zhuǎn)煅燒窯 (俗稱(chēng)旋窯 )，屬于建材設(shè)備類(lèi)?；剞D(zhuǎn)窯按處理物料不同可分為水泥窯、冶金化工窯和石灰窯。水泥窯主要用于煅燒水泥熟料，分干法生產(chǎn)水泥窯和濕法生產(chǎn)水泥窯兩大類(lèi) 。 水泥的主要成分是石膏，因此水泥回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，窯尾會(huì)產(chǎn)生大量的 石膏 煙塵，排入在大氣中會(huì)嚴(yán)重污染大氣，給大氣環(huán)境造成危害。因此需要在窯尾設(shè)計(jì)除塵設(shè)備，對(duì)石膏煙塵排放濃度進(jìn)行控制排放。 5 旋風(fēng)除塵器是除塵裝置的一類(lèi)。除沉機(jī)理是使含塵氣流作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，借助于離心力降塵粒從氣流中分離并捕集于器壁，再借助重力作用使塵粒落入灰斗。 旋風(fēng)除塵器于 1885 年開(kāi)始使用，已發(fā)展成為多種型式。按其流進(jìn)入方式，可分為切向進(jìn)入式和軸向進(jìn)入式兩類(lèi)。在相同壓力損失下，后者能處理的氣體約為前者的 3 倍，且氣流分布均勻。普通旋風(fēng)除塵器由簡(jiǎn)體、錐 體和進(jìn)、排氣管等組成。旋風(fēng)除塵器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制造、安裝和維護(hù)管理，設(shè)備投資和操作費(fèi)用都較低，已廣泛用來(lái)從氣流中分離固體和液體粒子，或從液體中分離固體粒子。在普通操作條件下，作用于粒子上的離心力是重力的 5～ 2500 倍，所以旋風(fēng)除塵器的效率顯著高于重力沉降室。大多用來(lái)去除 以上的粒子，并聯(lián)的多管旋風(fēng)除塵器裝置對(duì) 3μm 的粒子也具有80～ 85%的除塵效率。選用耐高溫、耐磨蝕和腐蝕的特種金屬或陶瓷材料構(gòu)造的旋風(fēng)除塵器，可在溫度高達(dá) 1000℃ ，壓力達(dá) 500105Pa 的條件下操作。從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)諸方面考慮旋風(fēng)除 塵器壓力損失控制范圍一般為 500～2020Pa。 除塵原理 氣流從宏觀上看可歸結(jié)為三個(gè)運(yùn)動(dòng)：外渦旋、內(nèi)渦旋、上渦旋。 普通旋風(fēng)器由筒體、錐體、排出管等部分組成。含塵氣流由進(jìn)口沿切線方向進(jìn)入除塵器后，沿器壁由上而下作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，這股旋轉(zhuǎn)向下的氣流稱(chēng)為外渦旋（外渦流），外渦旋到達(dá)錐體底部轉(zhuǎn)而沿軸心向上旋轉(zhuǎn)，最后經(jīng)排出管排出。這股向上旋轉(zhuǎn)的氣流稱(chēng)為內(nèi)渦旋（內(nèi)渦流）。外渦旋和內(nèi)渦旋的旋轉(zhuǎn)方向相同，含塵氣流作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，塵粒在慣性離心力推動(dòng)下移向外壁，到達(dá)外壁的塵粒在氣流和重力共同作用下沿壁面落入灰斗。 氣流從除塵器頂部向下高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，頂部壓力下降，一部分氣流會(huì)帶著細(xì)塵粒沿外壁面旋轉(zhuǎn)向上，到達(dá)頂部后，在沿排出管旋轉(zhuǎn)向下，從排出管排出。這股旋轉(zhuǎn)向上的氣流稱(chēng)為上渦旋。 旋風(fēng)分離器內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)是很復(fù)雜的，除切向和軸向運(yùn)動(dòng)外，還有徑向運(yùn) 6 動(dòng)。在這里，上渦旋不利于除塵。 影響旋風(fēng)除塵器效率的因素主要有以下幾點(diǎn)： ⑴．二次效應(yīng) 即被捕集粒子的重新進(jìn)入氣流。在較小的粒徑區(qū)間內(nèi)，實(shí)際效率高于理論效率；在較大的粒徑區(qū)間，實(shí)際效率低于理論效率。 ⑵．比例尺寸 排出管直徑越小分割直徑越小，即除塵率越高，但排出管直徑太小，會(huì)導(dǎo)致壓力降的增加，一般取排出管直徑 de=（ ~） D。 另外，實(shí)踐表明，筒體和錐體的總高度以不大于 5 倍的筒體直徑為宜。 ⑶．煙塵性質(zhì) 煙塵的物理性質(zhì)。氣體的密度和粘度、塵粒的大小和比重、煙氣含塵濃度等都會(huì)影響旋風(fēng)除塵器的效率。 ⑷．操作變量 分類(lèi) 旋風(fēng)除塵器按其性能可分以下四大類(lèi)： ① 高郊旋風(fēng)除塵器，其筒體直徑較小，用來(lái)分離較細(xì)的粉塵，除塵效率在95%以上； ② 大流量旋風(fēng)除塵器，筒體直徑較大，用于處理很大的氣體流量，其除塵效率為 5080% ③ 通用型旋風(fēng)除塵器，處理風(fēng)量 適中，因結(jié)構(gòu)形式不同，除塵效率波動(dòng)在7085%之間， ④ 防爆型旋風(fēng)除塵器，本身帶有防爆閥，具有防爆功能。 根據(jù)結(jié)構(gòu)形式可分為長(zhǎng)錐體、圓筒體、擴(kuò)散式、旁路型。 按組合、安裝情況分為 ： 內(nèi)旋風(fēng)除塵器、外旋風(fēng)除塵器、立式與臥式以及單筒與多管旋風(fēng)除塵器。 按氣流導(dǎo)入情況，氣流進(jìn)入旋風(fēng)除塵后的流路路線，以及帶二次風(fēng)的形式可概括地分為以下兩種： ① 切流反轉(zhuǎn)式旋風(fēng)除塵器 ② 軸流式旋風(fēng)除塵器 7 旋風(fēng)除塵器優(yōu)缺點(diǎn) 旋風(fēng)除塵器的主要優(yōu)點(diǎn)如下。 (1)旋風(fēng)除塵器內(nèi)部沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件。 維護(hù)方便。 (2)制作、管理十分方便。 (3)處理相同風(fēng)量的情況下體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜。 (4)作為預(yù)除塵器使用時(shí)，可以立式安裝，使用方便。 (5)處理大風(fēng)量時(shí)便于多臺(tái)并聯(lián)使用，效率阻力不受影響。 (6)可耐 400℃ 高溫，如采用特殊的耐高溫材料，還可以耐受更高的溫度。 (7)除塵器內(nèi)設(shè)耐磨內(nèi)襯后，可用以?xún)艋吣ノg性粉塵的煙氣。 (8)可以干法清灰，有利于回收有價(jià)值的粉塵。 但其也有幾個(gè)缺點(diǎn)，主要如下。 (1)
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