【正文】 磨 損。工程上常用的旋風除塵器的直徑（多管式旋風除塵器除外）是在 200mm 以上。 （筒體直徑） 一般，旋風除塵器的直徑越小，旋轉半徑越小，粉塵顆粒所受的離心力越大，旋風除塵器的除塵效率也就越高。 其數(shù)學表達式為： （ 24）或 （ 24a） 式中 ──進口 處平均粒徑為 μ m，粒徑范圍在 內的粉塵量， g/s； ──出口處平均粒徑為 μ m，粒 徑范圍在 內的粉塵量， g/s； ──平均粒徑為 μ m，粒徑范圍在 內的粉塵捕集量， g/s。 （四）分級除塵效率 除塵效率作為除塵器性能的局限性是很大的，它受塵粒大小的影響很大。而式（ 22b）是對運轉中的除塵器進行粉塵采樣，供現(xiàn)場試驗時應用的。 它的表達式為： （ 22） （ 22a） 式中 ──除塵效率， %； ──除塵器進口處的粉塵流入量， g/s； ──除塵器出口處的粉塵流出量， g/s； ──除塵器分離捕集的粉塵流量， g/s。除塵器 的壓力損失和管道、風罩等壓力損失以及除塵器的氣體流量為選擇風機的根據(jù)。 在濕度大的場合，即使有少許的溫度變化，由于水蒸氣凝結分離也會使氣體體積發(fā)生相當大的變化 ，這一點應當注意。除塵器流量為給定值，一般以體積流量表示。旋轉下降的外旋氣流在圓錐部分運動時隨圓錐的外收縮而向除塵器中心 靠攏，當氣流達到椎體下端某一位置時便以同樣的旋轉方向從旋風除塵器中部，形成一股由下轉向上的螺旋線運動。 (4)由于除塵效率隨筒體直徑增加而降低，因而單個除塵器的處理風量受到一定限制。 (8)可以干法清灰，有利于回收有價值的粉塵。 (4)作為預除塵器使用時，可以立式安裝，使用方便。 旋風除塵器的優(yōu)缺點 旋風除塵器 優(yōu)點 (1)旋風除塵器內部沒有運動部件。 根據(jù)除塵系統(tǒng)的分類以及技術要求，最終選擇旋風除塵器 旋風除塵器概述 利用旋轉的含塵氣體所產(chǎn)生的離心力，將粉塵從空氣中分離出來的一種干式凈化設備，成為旋風除塵器。除塵器有一定的消聲作用。以下，粉塵磨損較弱，粉塵粒度小的條件下使用。負壓除塵系統(tǒng)的漏風率為 5%~10%，加大了通風機的風量，增加了電耗。 （ 1） 負壓除塵系統(tǒng)中，除塵器設置在通風機之前（負壓段或吸入段）。調查表明，有 50%的旋風 除塵器未正常運行，表現(xiàn)為漏風、堵塞。 除塵設備在化工生產(chǎn)中應用極為廣泛，而在某些基本化學工業(yè)如硫酸、合成氨等，除塵器歷來被作為關鍵設備。 除塵設備在鑄造車間生產(chǎn)中的應用 除塵操作在鑄造生產(chǎn)中的應用主要有如下： 如催化反應的原料氣中如有固體微粒，會嚴重影響催化劑的效能，必須在原料氣進入反應器之前把它除掉。吸塵 罩通過抽風 ,以控制塵源。 輔助部分通常有：機修，生產(chǎn)準備，修爐，修包，造型原材料和涂料的準備，型砂試驗及化驗室等。而在原、燃料系統(tǒng)各工序（運輸、干燥、破碎、篩分和包裝等）生產(chǎn)操作時會產(chǎn)生大量的粉塵，這些工藝粉塵如不及時給予捕集回收，不僅污染了環(huán)境，嚴重影響崗位操作人員的身體健康，也浪費了寶貴的能源和資源。生產(chǎn)過程和規(guī)模不斷改變，在防塵設計中系統(tǒng)與設備如何與生產(chǎn)規(guī)模相適應的措施，也是一個問題。根據(jù)鑄件產(chǎn)量對鑄造廢砂、鑄造廢渣及粉塵的數(shù)量進行回歸預測嘲 (如圖 1)，可以看出，中國鑄造業(yè)如果按照現(xiàn)行的模式生產(chǎn)，到 2020 年，主要廢棄物鑄造廢砂、廢渣及粉塵、 CO：、CO 的排放量分別為 3 235 萬 t、 1 122 萬 t、 882 萬 t、 485 萬 t。材料和能源的投人占產(chǎn)值的 55％～ 70％。我國鑄造生產(chǎn)中。這種趨勢在近期內有可能將繼續(xù)保持并保證中國鑄造業(yè)的持續(xù)繁榮。 中國鑄造業(yè)現(xiàn)狀及鑄造車間污染情況 近年來．我國鑄造業(yè)獲得了飛躍式的發(fā)展，從 20xx 年至 20xx 年．中國鑄件產(chǎn)量躍居世界首位。我國鑄造業(yè)環(huán)境問題尤其表現(xiàn)在對自然資源的超量消耗上．有“資源漏斗”的說法。我國目前已經(jīng)成為世界鑄造機械大國之一，在鑄造機械制造行業(yè)近年來取得了很大的成績。 我國是鑄造大國，在十五期間，隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展．我國鑄件年產(chǎn)量一直居世界鑄件生產(chǎn)大國榜首。 可以看出，鑄造產(chǎn)業(yè)的除塵是非常有必要的。從 20xx 年至今，中國鑄件產(chǎn)量依舊保持持續(xù)增長。但在鑄造業(yè)繁榮的背后。材料和能源的投人之比可占到產(chǎn)值的 55％到 70％。我國每產(chǎn) 1 t 鑄件。如果考慮有色金屬鑄造產(chǎn)生的污染物以及非鑄鐵件熔煉中排放的廢 氣，按混合量計．對 13 億中國人口來說，單鑄造業(yè)就給每個人平均帶來約 50 kg 的污染物 除塵的目的 粉塵是鑄造車間的主要污染源。由此可見，搞好工廠防塵，在技術上必須有一套與生產(chǎn)工藝特點相適應的措施。 鑄造車間組成 根據(jù)鑄造生產(chǎn)的特點，鑄造車間一般是由生產(chǎn)部分，輔助部分，倉庫以及辦公和生活設施組成。 倉庫一般有爐料庫，造型材料庫，砂箱庫，鋼錠模庫，鑄件和鋼錠成品庫，模型庫，專用設備及工具庫以及其他材料庫。風道作輸送 含塵空氣之用。 如流化床反應器送出的氣體中一般夾帶著許多催化劑微粒，為降低成本，也為保護環(huán)境，這些催化劑必須加以回收，又如從干燥等工藝過程的 氣流中回收固體產(chǎn)品等。隨著化學工業(yè)的迅速發(fā)展，特別是裝置日益大型化，在能量回收、氣體凈化、催化時回收及防大氣污染等工程中，高效除塵器則成為關鍵設備之一。旋風除塵器未正常運行的原因為司爐工或除塵工平時不對除塵器進行認真維護，致使煙塵超標排放。其特點： ①由于除塵器設置在通風機之前，流過通風機的氣體已經(jīng)經(jīng)過除塵，含塵量低。 ③在負壓除塵系統(tǒng)設計中應采用措施盡可能的減少除塵器和管道的漏風，以保證除塵器的良好運行。 ②除塵器處于通風機的正壓段，不必考慮除塵器的漏風附加率，通風機電耗較低。 原始資料 (數(shù)據(jù) )及設計技術要求 1．處理氣量 Q： 2600m3/h； 2．空氣密度ρ： ； 3。旋風除塵器應用最為廣泛，其特點是結構簡單，除塵效率較高，操作簡單，價格低廉。維護方便。 (5)處理大風量時便于多臺并聯(lián)使用，效率阻力不受影響。 旋風除塵器的缺點 (1)卸灰閥如果漏損會嚴重影響除塵效率。 . 2 旋風除塵器的設計 旋風除塵器的結構和工作原理 旋風除塵器的結構 如圖 2 所示，由排灰管；圓錐體；圓筒體；進氣管；排氣管；頂蓋等組成。并經(jīng)內圓筒向外排出，一部分未被捕集的塵粒也由此逃出 。高溫氣體和不是一個大氣壓情況時必須把流量換算到標準狀態(tài)，其體積以 m3（標） /min 或 m3（標） /h 表示。特別是當計算除塵器排出濃度時，因為以干氣體體積或以濕氣體體積作為基準時，濃度差別將很大，因此在計算中必須標明使用什么基準。 除塵器的壓力損失，一般以除塵器主要部分的動壓（速度頭）的倍數(shù)來表示，其倍數(shù)稱為除塵器的阻力系數(shù) 。 如把含塵氣量換算成標準狀態(tài)的氣量則有： 式（ 22a）可變?yōu)槿缦滦问剑? 設 ，則 （ 22b） 式中 ──除塵器進口處的氣體含塵濃度， g/m3（標）； ──除塵器出口處的氣體含塵濃度， g/m3（標）； ──進口處標準狀態(tài)的含塵氣量， m3（標） /s； ──出口處標準狀態(tài)的含塵氣量， m3（標） /s。 如果效率已知，從除塵器排入大氣的粉塵量 ，由式（ 22a）得出如下計算式： （ 23） 同理，排出氣體的含塵濃度 ，可由式（ 22b）計算如下： （ 23a） 再者從 可知，即使 是在某一容許的定值下，如果處理的氣量 增大時，也會出現(xiàn) （排放粉塵量）的絕對值增大的問題，這也可能使作業(yè)地點空氣中粉塵濃度超過最高允許濃度。就是說，即使在同一裝置、同一運行條件下，由于塵粒分散度的不同，其性能也有顯著的差別。 粉塵粒徑不同的分布規(guī)律，將對分級除塵效率產(chǎn)生不同的影響。但過小的筒體直徑，由于旋風除塵器器壁與排氣管太近，造成較大直徑顆粒有可能反彈至中心氣流而被帶走，使除塵效率降低。如今，旋風除塵器的直徑也日趨大型化，已出現(xiàn)大于 1000mm，甚至 20xxmmm 的大型旋風除 塵器。但是過長的旋風除塵器，會占據(jù)較大的空間，尤其對于內旋風除塵器來說，更受到設備內部空間位置的限制。旋風除塵器的圓錐體可以在較短的軸向距離內將外旋流變?yōu)閮刃?，因而?jié)約了空間和材料。當錐體高度一定，而錐體角度較大時，由于氣流旋 流半徑很快變小，很容易造成核心氣流與器壁撞擊，使沿錐壁旋轉而下的塵粒被內旋流所帶走，影響除塵效率。設計時常取 為 13176。對于較大的旋風除塵器和在處理粉塵濃度較高的情況下，應考慮能使粉塵順利排出的。 設計中一般取 =（ 1/2～ 4/5） 圓錐高度 =(2～ ) （ 1）進口型式 旋風除塵器的進口型式主要有軸向進口和切向進口兩種。 （ 2）進口管的型式與位置 進口管可以制成矩形和圓形兩種型式。寬度 越小，臨界粒徑越小，除塵效率越高。所以，在設計分離較細粉塵的旋風除塵器時，可考慮設計成這種型式的排氣管。如再增加 （即減小排氣管直徑），除塵效率提高緩慢，但阻力系數(shù)急劇上升。插入深度過大，縮短了排氣管與錐體底部的距離，減少了氣體的旋轉圈數(shù) N。同時也容易造成氣流短路而降低除塵效率。其實在除塵器的錐底處，氣流非常接近高湍流，而粉塵也正是由此排出。 氣流量或者說除塵器入口氣流速度，對除塵器壓力損失，除塵效率都有著很大的影響。 。 氣體的含濕量對旋風除塵器的工況有較大影響 、黏度、壓力、溫度對旋風除塵器工況有較大影響。通常溫度越高，旋風除塵器的壓力損失越?。粴怏w黏度的影響在考慮除塵器壓力損失時常忽略不計，但從臨界顆粒的計算公式中知道，臨界粒徑與黏度的平方根成正比。 b 條件下的氣體黏度。 粉塵密度對除塵效率有著重要的影響。濃縮在壁面附近的粉塵微粒，會因粗糙的表面引起旋流，使一些粉塵微粒被拋入上升 的氣流，進入排氣管，降低了除塵效率。進口氣速 越大，臨界粒徑 越小，除塵性能越好。這些均對除塵是不利的。這樣既保證旋風的除塵效率，又考慮到能量的消耗。 氣體流量變化時，分級除塵效率的修正，可在分級除塵效率曲線中，根據(jù)等除塵效率原則，按需求分級除塵效率曲線上的粒徑等于給定曲線的粒徑乘 ，從而得到需求的新的分級效率曲線。 通常溫度越高，旋風除塵器壓力損失越??；氣體密度增加，壓力損失也增加。由于溫度升高，氣體黏度增加，當進口氣速等條件保持不變時，除塵效率也略有降低。所以在修正黏度時還需對氣體流量加以修正。大顆粒對小顆粒的撞擊也使小顆粒有可能被捕集。 粉塵濃度對旋風除塵器的壓力損失有影響。由于分離到器壁的顆粒產(chǎn)生摩擦，使旋流速度降低，減小了離心力。關于粉塵的粒級分布與旋風除塵器的分級除塵效率關系，見分級除塵效率計算 。臨界粒徑計算式中， 或 和顆粒密度 的平方根成反比， 越大， 或 越小，除塵效率也越高。所以在旋風除塵器的設計中應避免沒有打光的焊縫，粗劣的法蘭連接點，設計不當?shù)倪M口等。以致大大的降低旋風除塵器的性能。筒體直徑較大，用于處理很大的氣體流 量，其除塵效率為 50～ 80%； 介于上述兩者之間的通用旋風除塵器。 （ 4）按氣流導入情況分類，可分為切向導入或軸向導入，氣流進入旋風除塵器后的流動路線──反轉、直流，以及帶二次風的形式，可概括地分為以下幾種。清潔氣流經(jīng)排氣管排出旋風除塵器。 ②軸流式旋風除塵器 軸流式旋風除塵器是利用導流葉片使氣流在旋風除塵器內旋轉。它同樣可以把排出氣體含塵濃度較大部分（或干凈氣體）以二次風的形式再導回旋風除塵器內，以提高除塵效率，此即成為龍卷風除塵器。理想的旋風除塵器必須在技術上能滿足工藝生產(chǎn)及環(huán)境保護對氣體含塵的要求，在經(jīng)濟上是最合算的。 計技術要求 1． 處理氣量 Q： 2600m3/h； 2． 空氣密度ρ： ； 3． 粉塵密度ρ c： 1960kg/m3； 4． 空氣黏度μ： ⅹ 。 A 、 B ──矩形管道的邊長， m； gv ──管道內的氣體流速， m/s 。根據(jù)風量匯集箱的尺寸，將出口過渡管的尺寸定為如圖 11 所示： 圖 11出口過渡管的基本尺寸 其中，與風量匯集箱連接的矩形那端的尺寸為：長為 720 mm 寬為 200mm；而與氣流輸送管道連接的那端圓形直徑為 400mm。 鋼板展開圖 的具體尺寸如圖 13 所示： 圖 13