【文章內(nèi)容簡介】 tt ?????? （ 7） 式中： 1t? ?冷卻器煙氣入口處管內(nèi)外流體的溫差， ℃ ； 2t? ?冷卻器煙氣出口處管內(nèi)外流體的溫差， ℃ ； mgtt, ?煙氣入口、出口處的溫度， ℃ ； 21,aa tt?逆流時(shí)為冷卻介質(zhì)、出口溫度、順流狀態(tài)為冷卻介質(zhì)、進(jìn)口溫度，自然空冷時(shí)，兩者均為同一環(huán)境空氣溫 度， ℃ 。 冷卻介質(zhì)為水時(shí)，其所吸收的熱量為 ? ? 100012 ??? wwp ttGCQ （ 8） 式中： Q?冷卻水吸收煙氣的熱量， kJ/h； G?冷卻水量， m3/h； pC ?水的比熱容， CC ?? 45~30 時(shí)， ? ?CkgkJC p ??? / ； 1000?水的密度， kg/m3； 21,wwtt?水的初溫、終溫，通常采用 CC ?? 45,30 。 換 熱器的選用。由于此工藝中換熱器后面連著文氏管濕式除塵器，而文氏管耐溫最高為 400℃。所以此次換熱的目標(biāo)為使換熱器出風(fēng)溫度為 400℃。 出于對(duì)場地占用的考慮，此次設(shè)計(jì)選用殼管式水冷卻器。 煙氣平均溫度 ? ? 95 02/40 015 00 ???pjt ℃。采用殼管式水冷卻器，設(shè)其煙管直徑為Φ 102 ，煙氣從管內(nèi)通過，煙氣在管內(nèi)流速設(shè)為 18m/s，則需管束的總橫截面積為 ? ? ????? 需管束的鋼管數(shù)為 ? ? ??????? ??? ?n 根 取 100根，在一方形殼體內(nèi)布置。則實(shí)際煙管內(nèi)煙氣流速為 smV /??????? ?????? ? ①計(jì)算傳熱系數(shù) K V=，查圖（ 41）得 ? ?CmWci ??? 2/? ； Chpj ??950 ，查圖（ 43），得 ?tC（查平均煙氣成分曲線）；再查圖（ 42）， ? ?CmWri ??? 2/? 。按公式（ 43）計(jì)算 K值，Φ 值選用 ，可得 ? ? ? ?CmWK ??????? 2/ ②計(jì)算煙氣散出熱量 Q 煙氣比熱容按公式（ 5）計(jì)算，按煙氣成分查表（ 41），得 1500℃時(shí) ? ?Ck m o lkJC g ??????????? / 900℃ ~1000℃時(shí) ? ?Ck mo lkJC m ??????????? / 按公式（ 6），逆流式計(jì)算對(duì)數(shù)平均溫差△ tm，按冷卻水進(jìn)口溫度 30℃，出口 45℃，由公式 9 （ 7）得 ? ? ? ?? ? CInt m ??????? 7 9 23 7 0/1 4 5 5 304 0 0451 5 0 0 計(jì)算換熱面 積 ? ? ???? 求所需管束的長度為 ? ? ml 0 0 0/1 5 3 ??? ? 取 5m，則實(shí)際換熱面積 21 6 051 0 0 0 mF ????? ? 實(shí)際冷卻水可吸收熱量為 KWQ 50431000/ ????? Q’ =5043KW，大于散出熱量 4830KW，滿足要求。 ③冷卻所需水量 由公式（ 8），得 ? ?? ? 。hmG /2881 0 0 ?????? 水冷卻器的設(shè)計(jì)，管束布置采用Φ 102 鋼管，長 5m，三等邊三角形布置，殼體為方形。管內(nèi)通煙氣，殼體內(nèi)管外通冷卻水，殼體內(nèi)橫斷面上布置有 4塊橫隔板，使水由原來垂直下流改為水平 5段橫流，增長了水的流程，增大了水的流速，增強(qiáng)了傳熱效果。 間接水冷器的壓力損失由設(shè)備內(nèi)沿程阻力損 失與局部阻力損失構(gòu)成 當(dāng)管徑為 100mm，風(fēng)量為 100m3/h時(shí)，單位摩擦阻力為 總沿程阻力損失 PaH m 9 8 61 0 9 `` ???? 局部沿程阻力損失取 PaHH mm 1 9 7 32 ````` ?? 總壓力損失取 ? ? Pa29591973986 ?? 水泵流量取 288m3/h，揚(yáng)程取 10m。 注：圖 4圖 4圖 43都在《機(jī)械工業(yè)采暖通風(fēng)與空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)》第 896~897頁，分別對(duì)應(yīng)圖 197圖 197圖 1973。 文氏管濕式除塵器的介紹及選用 文氏管除塵器是一種高能、高阻、高效的除塵設(shè)備。其結(jié)構(gòu)簡單，由文氏管（漸縮漸擴(kuò)管及喉管）、噴嘴、脫水器等組成。當(dāng)含塵氣體由進(jìn)口進(jìn)入漸縮管至喉管時(shí)，氣流速度逐步增至最大值。高速氣流將噴嘴噴出的水滴霧化，氣液充分混合，氣流中的塵粒與霧化水滴不斷碰撞、增濕凝并，使?jié)u擴(kuò)管氣流速度逐步降低，塵與水滴進(jìn)一步碰撞、凝聚。爾后，氣流經(jīng)風(fēng)管至旋風(fēng)脫水器，凈化氣 體脫水后排出，凝塵沉落脫水器錐斗內(nèi)形成泥漿，流入沉淀池。 文氏管除塵器的性能取決于喉管大小及其氣流速度。高能型，當(dāng)喉管氣流速度達(dá) 60~120m/s，對(duì)小于 1μ m的塵粒，除塵效率可達(dá) 99%~%，阻力值也達(dá) 5000~14000Pa。適于高溫、高濕煙氣，比電阻大而粉塵粒度細(xì)的除塵要求。低能型，喉管速度為 40~60m/s時(shí)，對(duì)高濕煙氣除塵效率可達(dá) 90%~99%，阻力 600~2020Pa。適用于一般煙氣（如工業(yè)鍋爐煙氣）的除塵凈化。 文丘里洗滌除塵器的特點(diǎn)及應(yīng)用 文丘里洗滌除塵器的主要特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu) 簡單緊湊、體積小、占地少、價(jià)格低；既可用于高 10 溫?zé)煔饨禍?，高溫、高濕和易燃?xì)怏w的凈化，也可凈化含有微米和亞微米粉塵粒子及易于被洗滌液吸收的有毒有害氣體；壓力損失高，處理的氣體量相對(duì)較少。 設(shè)計(jì)要求的效率，文丘里洗滌除塵器的阻力通常在 4000~10000Pa之間，液氣比在~，它可以用于高爐和轉(zhuǎn)爐煤氣的凈化與回收，在一般煙氣和粉塵的治理中多采用低阻或中阻形式。 文丘里洗滌器的設(shè)計(jì)方法 文丘里收縮管、喉管以及擴(kuò)散管的直徑和長度、收縮管和擴(kuò)散管的張開角度等是文丘里洗 滌器設(shè)計(jì)時(shí)的主要幾何尺寸。 進(jìn)氣管直徑 D1按與之相連管道直徑確定，管道中氣流速度為μ 1，一般μ 1=16~22m/s。 收縮管的收縮角 a1常取 23o~25o，收縮管兩端管徑分別是 D DT；喉管直徑 DT按喉管氣速 VT確定， VT=50~120m/s；擴(kuò)散管的擴(kuò)散角 a2一般為 5o~7o。 1? 收縮管； 2? 喉管； 3? 擴(kuò)散管 圖 41 文丘里管結(jié)構(gòu)尺寸 出口管的直徑 D2按與其相連的除霧器要求的氣速 V2確定， V2=18~22m/s，擴(kuò)張管兩端直徑分別為 DT、 D2。 D DT、 D2均可按下式來確定： ??????? VQD 式中： D? 擬計(jì)算管段管徑， mm； Q? 氣體通過計(jì)算管段的實(shí)際流量， m3/h； V? 氣體通過計(jì)算管段的流速， m/s。 收縮管和擴(kuò)散管的長度 L1及 L2由下面的式子決定： 22 111 ?ctgDDL T?? 22 222 ?ctgDDL T?? VT的選擇要考慮到粉塵、氣體和洗滌液的物理化學(xué)性質(zhì)、對(duì)洗滌器效率和阻力的要求等因素。 喉管的長度 Lo對(duì)文丘里管的阻力和凈化效率均有影響。喉管長度一般取喉管直徑的 ~倍，或取為 Lo=200~500mm。 （ 1）文丘里洗滌器的壓力損失 文丘里洗滌器靠高速氣流的動(dòng)能將液體霧化和加速，氣流的壓力損失遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其 它濕式和干式除塵器。一般認(rèn)為氣流損失的能量全部用于在喉管內(nèi)加速液滴，則文丘里洗滌器壓力損失可基于喉管內(nèi)氣流的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，一般多用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 濕式洗滌除塵器的運(yùn)行維護(hù)。濕式洗滌除塵器由于顆粒及其他物質(zhì)的沉淀和粘附，容易造成堵塞，設(shè)備的干濕面交界處及腐蝕性氣體和液體通過的部位都容易受到腐蝕，氣體、液體的高速流動(dòng)也會(huì)使設(shè)備受到磨損，所以它的運(yùn)行維護(hù)應(yīng)比干式除塵器更精心。 文氏管的尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算。此文氏管設(shè)計(jì)為高能文氏管，壓力損失為 10000Pa，除塵效率達(dá) 99%，喉管氣流速度為 120m/s。 11 如圖（ 41）， mmDT 1711 0 0 6 0 0 1 0 0 0 02 ?????? 取 180mm，實(shí)際流速 smVT /1 0921 0001 3 600/1 000 02 ??????? ?? 主管道中氣體流速取 18m/s mmD 4 4 6 0 01 0 0 0 021 ????? 取 450mm，實(shí)際流速 smV /210003600/1000021 ??????? ?? 喉管長度 mmDL To 2 7 01 8 ???? 液氣比取 ，則所選取的水泵流量應(yīng)該是 15m3/h，揚(yáng)程為 10m。 （ 2）旋風(fēng)除塵器的比例尺寸 旋風(fēng)除塵器選型。選擇頂部入口式旋風(fēng)除塵器。 其進(jìn)口風(fēng)速。進(jìn)口風(fēng)速一般取 15~25m/s，但不應(yīng)低于 10m/s，以防進(jìn)氣管積塵。 筒體的直徑記作 D，它是旋 風(fēng)除塵器的重要結(jié)構(gòu)參數(shù)，一般用筒體直徑來表示除塵器的大小。在相同的切向速度下，筒體直徑越小，塵粒受到的離心力越大，除塵效率越高。但筒體直徑過小，粉塵顆粒容易逃逸，使除塵效率下降。錐體長度適當(dāng)增加，有利于提高除塵效率，但會(huì)使阻力增加，因此高效除塵器采用的錐體長度為筒體直徑的 ~。筒體和椎體的總高度不超過筒體直徑的 5倍。 排氣管直徑的影響。排氣管直徑越小，旋風(fēng)除塵器的分割粒徑就越小，除塵效率也就越高。減小排氣管直徑有利于提高除塵效率，但會(huì)引起阻力增大。一般排氣管直徑取筒體直徑的 ~。 應(yīng)當(dāng)指出，塵粒在旋風(fēng)除塵器內(nèi)的分離過程是非常復(fù)雜的，根據(jù)某些假設(shè)條件得出的理論公式還不能進(jìn)行比較精確的計(jì)算。目前，旋風(fēng)除塵器的效率一般通過實(shí)驗(yàn)確定。 旋風(fēng)除塵器的壓力損失，一般認(rèn)為與氣體進(jìn)口速度的平方成正比，即： 2/2ip ??? ??? )9( 式中： p? ? 旋風(fēng)除塵器壓力損失， Pa； ? ? 旋風(fēng)除塵器阻力系數(shù)，無因次； ? ? 氣體密度， kg/m3； 1? ? 進(jìn)口氣流平均速度， m/s。 旋風(fēng)除塵器進(jìn)口風(fēng)速取 。出口風(fēng)速也取 。 即排氣筒直徑 mmD 4501 ? 筒體直徑 mmDD 1 ?? 錐體長 1L 取 mmDL ?? 筒體長 2L 取 mmDL 225022 ?? 此時(shí)，按分割粒徑 mdc ?6? 來計(jì)算 粉塵粒徑全為 m?20~10 ，平均粒徑為 m?15 。 12 由式?????????????????????? 11 x p1 nc