【正文】 我的設(shè)計較為復(fù)雜煩瑣，但是 張 老師仍然細(xì)心地糾正設(shè)計內(nèi)容中的錯誤。 我系統(tǒng)地的對 除塵 系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計計算，對主要的零部件尺寸 (除塵器 、 吸塵罩 、 通風(fēng)機 等 )進(jìn)行了系統(tǒng)地設(shè)計。 6 除塵器基本常識及操作和維護 除塵器使用注意事項 除塵器在使用的過程中應(yīng)以運行設(shè)備同步運行，運行設(shè)備停則除塵器停，運行設(shè)備啟則除塵器啟。所有除塵效率方程式，都假定顆粒到達(dá)器壁而被捕集，沒有二次夾帶。f 之間的 函數(shù)關(guān)系。 旋風(fēng)除塵器的壓力損失主要包括有：進(jìn)口管的摩擦損失；氣體進(jìn)入旋風(fēng)除塵器內(nèi)，因膨脹或壓縮而造成的能量損失；氣體在旋風(fēng)除塵器中與氣壁的摩擦所引起 的能量損失；旋風(fēng)除塵器內(nèi)氣體因旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的能量耗損；排氣管內(nèi)摩擦損失，同時旋轉(zhuǎn)運動較直線運動需要更多的能量和排氣管內(nèi)氣體旋轉(zhuǎn)時的動能轉(zhuǎn)化為靜壓能的損失等。 確定旋風(fēng)除塵器進(jìn)口速度 一般情 況下，進(jìn)口的風(fēng)速范圍是 10～ 25m/s，風(fēng)速過大會增大壓力損失，但是過低的話會大大降低除塵效率。根據(jù)不同的進(jìn)口型式又可以分為蝸殼進(jìn)口、螺旋面進(jìn)口、狹縫進(jìn)口。 旋風(fēng)除塵器軸心處具 有很高的負(fù)壓，所以此處的泄漏程度對除塵效率有著一定的影響。處理含塵氣體的壓力損失要比處理清潔空氣時小，當(dāng)進(jìn)口塵濃度為 1～ 2g/m3(標(biāo) )時，壓力損失可以降低到近清潔氣體的 60%。黏度的影響在計算除塵器壓力損失時常忽略不計。但氣速太高，氣流的湍動程度增加，二次夾帶嚴(yán)重。所以，除塵器效率的隨 著氣體氣體黏度的增加而降低。因此，二次夾帶 的機會也就更多。 一定范圍內(nèi)，排氣管直徑越小，則旋風(fēng)除塵器的除 塵效率越高，壓力損失也越大。即通過排灰口的粉塵的質(zhì)量流速不宜過大。因此，提出了旋風(fēng)除塵器自然長度 l這一概念。分級除塵效率就能更好地反映除塵器的性能。 （二）壓力損失 除塵器的壓力損失是指含塵氣體通過除塵器的阻力，對除塵器的重要性能之一。 (2)磨損嚴(yán)重，特別是處理高濃度或磨損性大的粉塵時，入口處和錐體部位都容易磨壞。粉塵密度ρ c： 1960kg/m3； 4。 對除塵下灰的處置，是旋風(fēng)除塵器運行管理的一部分，但目前旋風(fēng)除塵器使用部門只重視煙塵是否達(dá)標(biāo)情況，忽視對除塵下灰的處置管理。 工業(yè)生產(chǎn)中的除塵設(shè)備 除塵系統(tǒng)的組成 各種通風(fēng)除塵設(shè)備包括吸塵罩、風(fēng)道、除塵器、通風(fēng)機等 ,通常聯(lián)系在一起組成一個系統(tǒng) ,叫做通風(fēng)除塵系統(tǒng)。約散發(fā) 50 kg 粉塵．熔煉和澆注工序排放廢渣 300 kg、廢 氣 1 000 m3 造型和清理工序排廢砂1． 3～ 1． 5 t。一個合理的除塵系統(tǒng)，能讓除塵的效率大大提高，不僅能讓鑄造車間環(huán)境大大改善，對車間以外的環(huán)境也能起到保護作用。除塵技術(shù)的好壞也能體現(xiàn)一國鑄造技術(shù)的好壞。每年排污物總量：廢渣 300 萬 t、廢砂近 1 650 萬 t、廢氣 110 億 m314 若從 20xx 年開始按照平均發(fā)展速度向前發(fā)展，可以預(yù)測至 2020 年各年的鑄件產(chǎn)量。圖 2 就是一個簡單的通風(fēng)除塵系統(tǒng)示意圖。 除塵設(shè)備的選擇 除塵系統(tǒng)分類及特點 除塵系統(tǒng)按照除塵和通風(fēng)機在流程中的相對位置，可以分為負(fù)壓除 塵系統(tǒng)和正壓除塵系統(tǒng)。空氣黏度μ： ⅹ 。 (3)除塵效率不高 (對捕集粒徑小于 5um的微細(xì)粉塵和塵粒密度小的粉塵，效率較低 )，單獨使用有時滿足不了含塵氣體排放濃度的要求。其值當(dāng)然愈小愈好，因為風(fēng)機的功率幾乎與它成正比。 分級除塵效率如當(dāng)量粒徑用 表示時，對于粒徑范圍在 的粉塵的除塵效率，以 表示。即從排氣管下端至旋風(fēng)除塵器自然旋轉(zhuǎn)頂端的距離 (25) 在設(shè)計中，旋風(fēng)除塵器的高度 H，應(yīng)保證有足夠的自然長度，但大于自然長度的的過長旋風(fēng)除塵器顯然也是不經(jīng)濟的。這就需要設(shè)計較大的排灰口直徑。反之，除塵器的效率越低，壓力損失也越小。再則，旋流核心為負(fù)壓，如果設(shè)計不當(dāng)，造成灰斗漏氣，就會使粉塵的二次飛揚加劇，嚴(yán)重的影響除塵效率。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，除塵效率降低。另外，氣速太高 ，粉塵微粒與器壁的摩擦加劇，粗顆粒（大于 40μ m）粉碎，使細(xì)粉塵含量增加。但從臨界粒徑的計算公式中知道，臨界粒徑與 黏度的平方根成正比。塵濃增至 2～ 50g/m3(標(biāo) )時，壓力損失下降緩慢，但在濃度超過 50g/m3(標(biāo) )時，壓力損失又迅速下降。在旋風(fēng)除塵器設(shè)計時，應(yīng)考慮排灰口及料腿的密封。 為提高捕集能力，把排出氣體中含塵濃度較高的氣體以二次風(fēng)形式引出后，經(jīng)風(fēng)機再重復(fù)導(dǎo)入旋風(fēng)除塵器內(nèi)。 所以，根據(jù)推薦：取 =22m/s 確定旋風(fēng)除塵器的幾何尺寸 （圖 8） 圖 8旋風(fēng)除塵器的幾何尺寸 由于矩形的進(jìn)口管其整個高度均與筒壁相切，而圓形進(jìn)口管與旋風(fēng)除塵器器壁 只有一點相切，所以矩形的進(jìn)口比圓形更加優(yōu)越，故將旋風(fēng)除塵器的進(jìn)口設(shè)計成為矩形，即高為a ，寬度為 b ，另外，由于整個旋風(fēng)除塵器的要求處理風(fēng)量為 2600m3/h，所以將旋風(fēng)除塵 器單體的處理風(fēng)量定為 1300m3/h，則 （ 1）進(jìn)口面積 jF =a *b =1300/(3600*22)= 根據(jù)比例關(guān)系，取 2ab? ，得到 a ==180mm， b ==90mm 即旋風(fēng)除塵器單體的高度 a 為 180mm，寬度 b 為 90mm。 通常，旋風(fēng)除塵器的壓力損失 p? 在 1000～ 20xxPa。 39。事實上，被捕 集的顆粒會因種種原因而被二次夾帶，從而降低了實際除塵效率。除塵器在停機的過程中崗位人員應(yīng)對除塵設(shè)施進(jìn)行一般性檢查，如卸灰閥是否處于正常的工作狀態(tài)，各管路是否通暢，外表的防腐狀態(tài)等 。并進(jìn)行了必要的驗算校核。除了敬佩 張 老師的專業(yè)水平外，他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，他的循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路也給予我無盡的啟迪。 張 老師平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計 每次遇到問題的時候，張 都給予了我悉心的指導(dǎo)。并根據(jù)相關(guān)資料及任務(wù)要求選擇傳動方案為：鏈傳動，并對攪拌系統(tǒng)的尺寸進(jìn)行了初步設(shè)計。 全密封罩抽風(fēng)量的計算 L=250S （ 51） 式中 L—— 抽風(fēng)量， m3/h S—— 全密封罩的容積， m3 抽風(fēng)量確定后，再根據(jù)對除塵系統(tǒng)的要求、罩內(nèi)揚塵的強度、罩體漏風(fēng)的情況給予修正。 （ 2）顆粒的二次夾帶問題。找出粒徑 x 與或小于該粒徑 x 的質(zhì)量累計百分?jǐn)?shù) 39。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)機的依據(jù)。 計技術(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 。清潔氣流經(jīng)排氣管排出旋風(fēng)除塵器。所以在旋風(fēng)除塵器的設(shè)計中應(yīng)避免沒有打光的焊縫，粗劣的法蘭連接點，設(shè)計不當(dāng)?shù)倪M(jìn)口等。 粉塵濃度對旋風(fēng)除塵器的壓力損失有影響。 通常溫度越高，旋風(fēng)除塵器壓力損失越??；氣體密度增加，壓力損失也增加。進(jìn)口氣速 越大，臨界粒徑 越小，除塵性能越好。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。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。所以，在設(shè)計分離較細(xì)粉塵的旋風(fēng)除塵器時，可考慮設(shè)計成這種型式的排氣管。對于較大的旋風(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。但是過長的旋風(fēng)除塵器，會占據(jù)較大的空間，尤其對于內(nèi)旋風(fēng)除塵器來說，更受到設(shè)備內(nèi)部空間位置的限制。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。特別是當(dāng)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(zhǔn)時，濃度差別將很大，因此在計算中必須標(biāo)明使用什么基準(zhǔn)。 旋風(fēng)除塵器的缺點 (1)卸灰閥如果漏損會嚴(yán)重影響除塵效率。 原始資料 (數(shù)據(jù) )及設(shè)計技術(shù)要求 1．處理氣量 Q： 2600m3/h； 2．空氣密度ρ： ； 3。旋風(fēng)除塵器未正常運行的原因為司爐工或除塵工平時不對除塵器進(jìn)行認(rèn)真維護，致使煙塵超標(biāo)排放。 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(shè)備及工具庫以及其他材料庫。我國每產(chǎn) 1 t 鑄件。 可以看出，鑄造產(chǎn)業(yè)的除塵是非常有必要的。 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。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(jìn)行回歸預(yù)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。吸塵 罩通過抽風(fēng) ,以控制塵源。 （ 1） 負(fù)壓除塵系統(tǒng)中，除塵器設(shè)置在通風(fēng)機之前（負(fù)壓段或吸入段）。 根據(jù)除塵系統(tǒng)的分類以及技術(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的一種干式凈化設(shè)備，成為旋風(fēng)除塵器。 (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(fēng)量受到一定限制。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)機的根據(jù)。 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。一般常取旋風(fēng)除塵器的圓筒段高度， =(～ ) 。但排灰口直徑越大，則會有較多的氣體進(jìn)入灰斗，形成激烈的旋渦氣流，反而容易將已捕集的粉塵重新卷起，影響除塵效率。當(dāng) =～ 3 時，除塵效率達(dá)到最高點。常見兩種灰斗見圖 7 圖 7 常見兩種灰斗 （二）氣體常數(shù)對除塵性能的影響 。 氣流量為常數(shù)時，黏度對除塵效率的影響可按下式進(jìn)行近似計算： 式中， 、 為 a、 b 條件下的總除塵效率， 、 為 a。過高的氣速，對具有凝聚性質(zhì)的粉塵也會起分散作用。所以除塵效率是隨著氣體的黏度的增加而降低。這是因為氣體中即使含有少量顆粒，也會使氣體的內(nèi)摩擦力增加。 另外，氣體的濕度（含濕量）過大將會引起粉塵黏壁，甚至堵塞。這種狹逢進(jìn)口的旋風(fēng)除塵器，按二次風(fēng)引入的方式又可分為切流二次風(fēng)和軸流二次風(fēng)。 （ 2） 筒 體尺寸 根據(jù)比例關(guān)系，取 b = 0D ，則 0D =4b ==360mm 筒體長度 h，取 h= 0D ，則 h=360*=540mm （ 3）椎體尺寸 椎體長度 Hh，取 Hh= 0D ， 則 Hh=2*360=720mm 排灰口直徑 2D ，取 2D = 0D ，則 2D =*360=90mm （ 4） 出口管直徑和插入深度 取出口管直徑 ed = 0D ，則 ed =*360=180mm 取插入深度 ch = 0D ，則 ch =*360=252mm 計算進(jìn)口過渡管的尺寸 由于含塵氣體通過圓形氣體輸送管道進(jìn)入過渡管，然后再進(jìn)入到除塵器進(jìn)口，所 以進(jìn)口過渡管 設(shè)計為一端為圓形一端為矩形：取定氣體輸送管道中 的速度為 15m/s， 對于圓形管道的氣體流量計算公式為： 23600 4 ngQ D v??? （ 31 ） 對于矩形管道的氣體流量計算公式為： 3600 gQ ABv?? （ 32） 式中： Q──氣體流量， m3/h； nD ──圓形管道的內(nèi)徑， m。 壓力損失應(yīng)用旋風(fēng)除塵器進(jìn)、出口全壓之差來表示，（見圖 15）即： ? ? ? ?qqjhp p p? ? ? （ 41） 而全壓 ? ? ? ? ? ?q Z Dp p p??靜 壓 動 壓 又 22hD vp ?? ? ? ? ?? ? ? ?2 222222j hZZjhjhZZjhv vp p pvvpp????? ??? ? ? ? ??? ???????????? ? ? ?????? （ 42） 式中 ? ?q jp、 ? ?qhp──旋風(fēng)除塵器進(jìn)、出