【正文】 磨 損。工程上常用的旋風(fēng)除塵器的直徑（多管式旋風(fēng)除塵器除外）是在 200mm 以上。 （筒體直徑） 一般，旋風(fēng)除塵器的直徑越小，旋轉(zhuǎn)半徑越小，粉塵顆粒所受的離心力越大，旋風(fēng)除塵器的除塵效率也就越高。 其數(shù)學(xué)表達(dá)式為： （ 24）或 （ 24a） 式中 ──進(jìn)口 處平均粒徑為 μ m，粒徑范圍在 內(nèi)的粉塵量， g/s； ──出口處平均粒徑為 μ m，粒 徑范圍在 內(nèi)的粉塵量， g/s； ──平均粒徑為 μ m，粒徑范圍在 內(nèi)的粉塵捕集量， g/s。 （四）分級(jí)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(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)中的除塵器進(jìn)行粉塵采樣，供現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)時(shí)應(yīng)用的。 它的表達(dá)式為： （ 22） （ 22a） 式中 ──除塵效率， %； ──除塵器進(jìn)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(fēng)罩等壓力損失以及除塵器的氣體流量為選擇風(fēng)機(jī)的根據(jù)。 在濕度大的場(chǎng)合，即使有少許的溫度變化，由于水蒸氣凝結(jié)分離也會(huì)使氣體體積發(fā)生相當(dāng)大的變化 ，這一點(diǎn)應(yīng)當(dāng)注意。除塵器流量為給定值，一般以體積流量表示。旋轉(zhuǎn)下降的外旋氣流在圓錐部分運(yùn)動(dòng)時(shí)隨圓錐的外收縮而向除塵器中心 靠攏，當(dāng)氣流達(dá)到椎體下端某一位置時(shí)便以同樣的旋轉(zhuǎn)方向從旋風(fēng)除塵器中部，形成一股由下轉(zhuǎn)向上的螺旋線運(yùn)動(dòng)。 (4)由于除塵效率隨筒體直徑增加而降低，因而單個(gè)除塵器的處理風(fēng)量受到一定限制。 (8)可以干法清灰，有利于回收有價(jià)值的粉塵。 (4)作為預(yù)除塵器使用時(shí)，可以立式安裝，使用方便。 旋風(fēng)除塵器的優(yōu)缺點(diǎn) 旋風(fēng)除塵器 優(yōu)點(diǎn) (1)旋風(fēng)除塵器內(nèi)部沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件。 根據(jù)除塵系統(tǒng)的分類(lèi)以及技術(shù)要求，最終選擇旋風(fēng)除塵器 旋風(fēng)除塵器概述 利用旋轉(zhuǎn)的含塵氣體所產(chǎn)生的離心力，將粉塵從空氣中分離出來(lái)的一種干式凈化設(shè)備，成為旋風(fēng)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(fù)壓除塵系統(tǒng)的漏風(fēng)率為 5%~10%，加大了通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量，增加了電耗。 （ 1） 負(fù)壓除塵系統(tǒng)中，除塵器設(shè)置在通風(fēng)機(jī)之前（負(fù)壓段或吸入段）。調(diào)查表明，有 50%的旋風(fēng) 除塵器未正常運(yùn)行，表現(xiàn)為漏風(fēng)、堵塞。 除塵設(shè)備在化工生產(chǎn)中應(yīng)用極為廣泛，而在某些基本化學(xué)工業(yè)如硫酸、合成氨等，除塵器歷來(lái)被作為關(guān)鍵設(shè)備。 除塵設(shè)備在鑄造車(chē)間生產(chǎn)中的應(yīng)用 除塵操作在鑄造生產(chǎn)中的應(yīng)用主要有如下： 如催化反應(yīng)的原料氣中如有固體微粒，會(huì)嚴(yán)重影響催化劑的效能，必須在原料氣進(jìn)入反應(yīng)器之前把它除掉。吸塵 罩通過(guò)抽風(fēng) ,以控制塵源。 輔助部分通常有：機(jī)修，生產(chǎn)準(zhǔn)備，修爐，修包，造型原材料和涂料的準(zhǔn)備，型砂試驗(yàn)及化驗(yàn)室等。而在原、燃料系統(tǒng)各工序（運(yùn)輸、干燥、破碎、篩分和包裝等）生產(chǎn)操作時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵，這些工藝粉塵如不及時(shí)給予捕集回收，不僅污染了環(huán)境，嚴(yán)重影響崗位操作人員的身體健康，也浪費(fèi)了寶貴的能源和資源。生產(chǎn)過(guò)程和規(guī)模不斷改變，在防塵設(shè)計(jì)中系統(tǒng)與設(shè)備如何與生產(chǎn)規(guī)模相適應(yīng)的措施，也是一個(gè)問(wèn)題。根據(jù)鑄件產(chǎn)量對(duì)鑄造廢砂、鑄造廢渣及粉塵的數(shù)量進(jìn)行回歸預(yù)測(cè)嘲 (如圖 1)，可以看出，中國(guó)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(wàn) t、 1 122 萬(wàn) t、 882 萬(wàn) t、 485 萬(wàn) t。材料和能源的投人占產(chǎn)值的 55％～ 70％。我國(guó)鑄造生產(chǎn)中。這種趨勢(shì)在近期內(nèi)有可能將繼續(xù)保持并保證中國(guó)鑄造業(yè)的持續(xù)繁榮。 中國(guó)鑄造業(yè)現(xiàn)狀及鑄造車(chē)間污染情況 近年來(lái)．我國(guó)鑄造業(yè)獲得了飛躍式的發(fā)展，從 20xx 年至 20xx 年．中國(guó)鑄件產(chǎn)量躍居世界首位。我國(guó)鑄造業(yè)環(huán)境問(wèn)題尤其表現(xiàn)在對(duì)自然資源的超量消耗上．有“資源漏斗”的說(shuō)法。我國(guó)目前已經(jīng)成為世界鑄造機(jī)械大國(guó)之一，在鑄造機(jī)械制造行業(yè)近年來(lái)取得了很大的成績(jī)。 我國(guó)是鑄造大國(guó)，在十五期間，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展．我國(guó)鑄件年產(chǎn)量一直居世界鑄件生產(chǎn)大國(guó)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(guó)鑄件產(chǎn)量依舊保持持續(xù)增長(zhǎng)。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(guó)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(jì)．對(duì) 13 億中國(guó)人口來(lái)說(shuō)，單鑄造業(yè)就給每個(gè)人平均帶來(lái)約 50 kg 的污染物 除塵的目的 粉塵是鑄造車(chē)間的主要污染源。由此可見(jiàn)，搞好工廠防塵，在技術(shù)上必須有一套與生產(chǎn)工藝特點(diǎn)相適應(yīng)的措施。 鑄造車(chē)間組成 根據(jù)鑄造生產(chǎn)的特點(diǎn)，鑄造車(chē)間一般是由生產(chǎn)部分，輔助部分，倉(cāng)庫(kù)以及辦公和生活設(shè)施組成。 倉(cāng)庫(kù)一般有爐料庫(kù)，造型材料庫(kù)，砂箱庫(kù)，鋼錠模庫(kù)，鑄件和鋼錠成品庫(kù)，模型庫(kù)，專(zhuān)用設(shè)備及工具庫(kù)以及其他材料庫(kù)。風(fēng)道作輸送 含塵空氣之用。 如流化床反應(yīng)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(hù)環(huán)境，這些催化劑必須加以回收，又如從干燥等工藝過(guò)程的 氣流中回收固體產(chǎn)品等。隨著化學(xué)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(shí)回收及防大氣污染等工程中，高效除塵器則成為關(guān)鍵設(shè)備之一。旋風(fēng)除塵器未正常運(yùn)行的原因?yàn)樗緺t工或除塵工平時(shí)不對(duì)除塵器進(jìn)行認(rèn)真維護(hù)，致使煙塵超標(biāo)排放。其特點(diǎn)： ①由于除塵器設(shè)置在通風(fēng)機(jī)之前，流過(guò)通風(fēng)機(jī)的氣體已經(jīng)經(jīng)過(guò)除塵，含塵量低。 ③在負(fù)壓除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)采用措施盡可能的減少除塵器和管道的漏風(fēng)，以保證除塵器的良好運(yùn)行。 ②除塵器處于通風(fēng)機(jī)的正壓段，不必考慮除塵器的漏風(fēng)附加率，通風(fēng)機(jī)電耗較低。 原始資料 (數(shù)據(jù) )及設(shè)計(jì)技術(shù)要求 1．處理氣量 Q： 2600m3/h； 2．空氣密度ρ： ； 3。旋風(fēng)除塵器應(yīng)用最為廣泛，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，除塵效率較高，操作簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉。維護(hù)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。 旋風(fēng)除塵器的缺點(diǎn) (1)卸灰閥如果漏損會(huì)嚴(yán)重影響除塵效率。 . 2 旋風(fēng)除塵器的設(shè)計(jì) 旋風(fēng)除塵器的結(jié)構(gòu)和工作原理 旋風(fēng)除塵器的結(jié)構(gòu) 如圖 2 所示，由排灰管；圓錐體；圓筒體；進(jìn)氣管；排氣管；頂蓋等組成。并經(jīng)內(nèi)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(gè)大氣壓情況時(shí)必須把流量換算到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，其體積以 m3（標(biāo)） /min 或 m3（標(biāo)） /h 表示。特別是當(dāng)計(jì)算除塵器排出濃度時(shí)，因?yàn)橐愿蓺怏w體積或以濕氣體體積作為基準(zhǔn)時(shí)，濃度差別將很大，因此在計(jì)算中必須標(biāo)明使用什么基準(zhǔn)。 除塵器的壓力損失，一般以除塵器主要部分的動(dòng)壓（速度頭）的倍數(shù)來(lái)表示，其倍數(shù)稱(chēng)為除塵器的阻力系數(shù) 。 如把含塵氣量換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的氣量則有： 式（ 22a）可變?yōu)槿缦滦问剑? 設(shè) ，則 （ 22b） 式中 ──除塵器進(jìn)口處的氣體含塵濃度， g/m3（標(biāo)）； ──除塵器出口處的氣體含塵濃度， g/m3（標(biāo)）； ──進(jìn)口處標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的含塵氣量， m3（標(biāo)） /s； ──出口處標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的含塵氣量， m3（標(biāo)） /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(jì)算式： （ 23） 同理，排出氣體的含塵濃度 ，可由式（ 22b）計(jì)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(shí)，也會(huì)出現(xiàn) （排放粉塵量）的絕對(duì)值增大的問(wèn)題，這也可能使作業(yè)地點(diǎn)空氣中粉塵濃度超過(guò)最高允許濃度。就是說(shuō)，即使在同一裝置、同一運(yùn)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(duì)分級(jí)除塵效率產(chǎn)生不同的影響。但過(guò)小的筒體直徑，由于旋風(fēng)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(fēng)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(fēng)除 塵器。但是過(guò)長(zhǎng)的旋風(fēng)除塵器，會(huì)占據(jù)較大的空間，尤其對(duì)于內(nèi)旋風(fēng)除塵器來(lái)說(shuō)，更受到設(shè)備內(nèi)部空間位置的限制。旋風(fēng)除塵器的圓錐體可以在較短的軸向距離內(nèi)將外旋流變?yōu)閮?nèi)旋流，因而節(jié)約了空間和材料。當(dāng)錐體高度一定，而錐體角度較大時(shí)，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(zhuǎn)而下的塵粒被內(nèi)旋流所帶走，影響除塵效率。設(shè)計(jì)時(shí)常取 為 13176。對(duì)于較大的旋風(fēng)除塵器和在處理粉塵濃度較高的情況下，應(yīng)考慮能使粉塵順利排出的。 設(shè)計(jì)中一般取 =（ 1/2～ 4/5） 圓錐高度 =(2～ ) （ 1）進(jìn)口型式 旋風(fēng)除塵器的進(jìn)口型式主要有軸向進(jìn)口和切向進(jìn)口兩種。 （ 2）進(jìn)口管的型式與位置 進(jìn)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(shè)計(jì)分離較細(xì)粉塵的旋風(fēng)除塵器時(shí)，可考慮設(shè)計(jì)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(guò)大，縮短了排氣管與錐體底部的距離，減少了氣體的旋轉(zhuǎn)圈數(shù) N。同時(shí)也容易造成氣流短路而降低除塵效率。其實(shí)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(shuō)除塵器入口氣流速度，對(duì)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(duì)旋風(fēng)除塵器的工況有較大影響 、黏度、壓力、溫度對(duì)旋風(fēng)除塵器工況有較大影響。通常溫度越高，旋風(fēng)除塵器的壓力損失越??；氣體黏度的影響在考慮除塵器壓力損失時(shí)常忽略不計(jì)，但從臨界顆粒的計(jì)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(duì)除塵效率有著重要的影響。濃縮在壁面附近的粉塵微粒，會(huì)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(jìn)入排氣管，降低了除塵效率。進(jìn)口氣速 越大，臨界粒徑 越小，除塵性能越好。這些均對(duì)除塵是不利的。這樣既保證旋風(fēng)的除塵效率，又考慮到能量的消耗。 氣體流量變化時(shí)，分級(jí)除塵效率的修正，可在分級(jí)除塵效率曲線中，根據(jù)等除塵效率原則，按需求分級(jí)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(jí)效率曲線。 通常溫度越高，旋風(fēng)除塵器壓力損失越小；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(dāng)進(jìn)口氣速等條件保持不變時(shí)，除塵效率也略有降低。所以在修正黏度時(shí)還需對(duì)氣體流量加以修正。大顆粒對(duì)小顆粒的撞擊也使小顆粒有可能被捕集。 粉塵濃度對(duì)旋風(fēng)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(guān)于粉塵的粒級(jí)分布與旋風(fēng)除塵器的分級(jí)除塵效率關(guān)系，見(jiàn)分級(jí)除塵效率計(jì)算 。臨界粒徑計(jì)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(fēng)除塵器的設(shè)計(jì)中應(yīng)避免沒(méi)有打光的焊縫，粗劣的法蘭連接點(diǎn)，設(shè)計(jì)不當(dāng)?shù)倪M(jìn)口等。以致大大的降低旋風(fēng)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(fēng)除塵器。 （ 4）按氣流導(dǎo)入情況分類(lèi)，可分為切向?qū)牖蜉S向?qū)?，氣流進(jìn)入旋風(fēng)除塵器后的流動(dòng)路線──反轉(zhuǎn)、直流，以及帶二次風(fēng)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(fēng)除塵器。 ②軸流式旋風(fēng)除塵器 軸流式旋風(fēng)除塵器是利用導(dǎo)流葉片使氣流在旋風(fēng)除塵器內(nèi)旋轉(zhuǎn)。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(fēng)的形式再導(dǎo)回旋風(fēng)除塵器內(nèi)，以提高除塵效率，此即成為龍卷風(fēng)除塵器。理想的旋風(fēng)除塵器必須在技術(shù)上能滿足工藝生產(chǎn)及環(huán)境保護(hù)對(duì)氣體含塵的要求，在經(jīng)濟(jì)上是最合算的。 計(jì)技術(shù)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(zhǎng)， m； gv ──管道內(nèi)的氣體流速， m/s 。根據(jù)風(fēng)量匯集箱的尺寸，將出口過(guò)渡管的尺寸定為如圖 11 所示： 圖 11出口過(guò)渡管的基本尺寸 其中，與風(fēng)量匯集箱連接的矩形那端的尺寸為：長(zhǎng)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(kāi)圖 的具體尺寸如圖 13 所示： 圖 13