【文章內容簡介】 燥的粉塵，采用袋式除塵凈化是適宜的。袋式除塵器不適用凈化含有油霧、凝結水及粘結性粉塵的氣體。不適宜凈化較高溫度的氣體，適用溫度應根據(jù)濾袋耐高溫的范圍決定，如需要凈化高溫煙氣時，常采用冷卻方法降溫，再用袋式除塵器除塵。（3）旋風除塵器旋風除塵器是利用旋轉的含塵氣體所產生的離心力，將粉塵從氣流中分離出來的一種干式氣固分離裝置。當含塵氣流由進氣管進入旋風除塵器時，氣流將由直線運動變?yōu)閳A周運動。密度大于氣體的塵粒與器壁接觸便失去慣性力而沿壁面下落，進入排灰管。旋轉下降的外旋氣流在到達錐體時，因圓錐形的收縮而向除塵器中心靠攏。當氣流到達錐體下端某一位置時，即以同樣的旋轉方向從旋風除塵器中部，由下而上繼續(xù)做螺旋形流動。最后凈化氣經排氣管排出器外。一部分未被捕集的塵粒也由此逃失。 圖 1－2 旋風除塵器 旋風除塵器具有以下優(yōu)點：（a）設備結構簡單，造價低；（b）除塵器中沒有活動部件，維護方便；（c）可以耐高溫，例如可耐達 400℃高溫，如采用特殊的耐高溫材料，還可以耐受更高的溫度；（d）可以承受高壓（正壓和負壓），用以對高壓氣體進行除塵；（e）采用干式旋風除塵器，可以捕集干灰，便于粉料的回收利用；（f）除塵器內敷設耐磨內襯后，可用以凈化含高磨蝕性粉塵的煙氣。旋風除塵器的缺點是：（a）對捕集微細粉塵的效率不高；（b）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有一定的局限。處理風量大時，要采用多個旋風除塵器并聯(lián)，設置不當，對除塵性能有嚴重影響。（4）濕式除塵器濕式除塵器是用洗滌水或其它液體與含塵氣體相互接觸實現(xiàn)分離捕集粉塵粒子的裝置。它是基于含塵氣體與液體接觸，借助于慣性碰撞、擴散等機理，將粉塵予以捕集。這種方法簡單、有效，因而在實際中得到相當廣泛的應用。與其他除塵器相比，濕式除塵器較具有以下優(yōu)點：（a）在消耗同等能量的情況下，濕式除塵器的除塵效率要比干式的高，高能濕式洗滌器對于小至 的粉塵仍有很高的除塵效率；（b）濕式除塵器適用于處理高溫、高濕煙氣以及粘性大的粉塵。在這些情況下，采用干式除塵器往往要受到各種條件的限制；（c）很多有害氣體可以采用濕法凈化，因此在這些情況下濕式除塵器可以同時除塵和凈化有害氣體。為了更有效地凈化有害氣體，可以根據(jù)有害氣體的性質選用其他液體（例如化學溶劑）代替水；（d）濕式除塵器結構簡單，一次投資低，占地面積少；（e） 濕式除塵器安全性好，可有效地防止設備內可燃性粉塵的燃燒、爆炸，但對特殊粉塵要注意工作液體的成分，如氧化鎂粉塵不能與酸性溶液接觸，以免產生氫氣發(fā)生爆炸事故。濕式除塵器的缺點主要有：（a）從濕式除塵器中排出的泥漿要進行處理，否則會造成二次污染；（b）當凈化有腐蝕性的氣體時，化學腐蝕性轉移到水中，因此污水系統(tǒng)需使用防腐材料加以保護；（c）濕式除塵器不適用于憎水性和水硬性粉塵；（d）排氣溫度低，不利于排氣的抬升、擴散，還可能出現(xiàn)白煙。如進行尾氣再熱，則需消耗能量；（e）在寒冷地區(qū)使用濕式除塵器要防止冬季結冰。由于濕式除塵器對細粉塵具有較高的除塵效率，且對高溫氣體的降溫效果也很好，所以廣泛用于高溫氣體的降溫、除塵上，如煉鐵高爐煤氣、煉鋼轉爐爐氣以及有色金屬冶煉和化工生產中各種高溫煙氣凈化。表1－1 三種除塵器的簡單比較除塵器名稱適用粒徑范圍μm除塵效率﹪壓力損失Pa旋風除塵器5～3060～70800～1500電除塵器～190～9950～130袋式除塵器～190～991000～1500通過上述對各類除塵裝置的特點比較可以看出，電除塵器具有除塵效率高、凈化氣體量大、可凈化高溫煙氣、結構簡單、壓力損失小和自動化程度高等優(yōu)點，因而被廣泛地用于水泥廠煙氣除塵。 輔助設備的確定電除塵器類同時存在著兩種空間電荷，一種是氣體離子的電荷，一種是帶電塵粒的電荷。由于氣體離子的運動速度（約為60100m/s），大大高于帶電塵粒的運動速度（一般在6cm/s以下），所以含塵氣流通過電除塵器的電暈電流要比通過清潔氣體時小。如果氣體含塵濃度很高，電場內塵粒的空間電荷很高，會使電除塵器電暈電流急劇下降，嚴重時可能趨于零，這種情況稱為電暈閉塞，為了防止其的發(fā)生，處理含塵濃度較高的氣體時。必須采取一定的措施，如提高工作電壓，增加預凈化設備等。一般氣體的含塵濃度超過30g/m3 ，要增加預凈化設備。由于本設計中的出口中粉塵的含量為80g/m3，所以要增加預凈化設備。同時考慮各種除塵設備的性能及各種條件，最后選擇旋風除塵器做為其預凈化設備。因為本設計中的處理風量很大，并且出口的溫度較高，所以選擇GN系列的旋風除塵器。由于涉及對二氧化硫和氮氧化合物的處理，要選擇可以同時處理這兩種氣體的設備，填料塔是一種比較合適的選擇。由于沒有確切的資料，在這里我們以一個平均的值來作為設計的指標，氮氧化合物中以二氧化氮和一氧化氮為其主要成分。另外的電機和管道則根據(jù)不同的設備需要做出各自的計算。 處理方案確定根據(jù)以上的說明，確定最終的處理工藝流程為：回轉窯到旋風除塵齊，再到電除塵器，再送入換熱器，利用熱能，降低空氣體積，再到填料塔最后到煙囪。 總平面的布置該廠的總面積約為10000平方米，西邊相鄰一家化工廠，南邊為公路。新的除塵設備在以前的的一塊綠地上面施工建設，廠區(qū)主要分為主要生產區(qū)，堆放材料區(qū)，尾氣處理區(qū)，成品區(qū)和辦公區(qū)。廠區(qū)內部設施完善，由于水泥的生產粉塵很大，所以建有浴室，為了員工方便的生活還有食堂和球場。廠區(qū)的道路分布，主要的貨運車出入的道路寬度為10米，員工工作的道路為5米，道路的排水設施建設完全，生產生活廢水最終并入城市干網(wǎng)。2 計算書 出口粉塵濃度出口的氣體流量為 回轉窯出口氣體在標準狀態(tài)下的粉塵含量C80g/m3 在設計中以80g/m3計算出氣的溫度為T=180℃所以出口氣體在標準狀況下的流量是（以一小時的體積算） 可以推理得到 （2－1） 得到=84370則在此刻溫度下粉塵的濃度為=C/= 旋風除塵器設計 選定除塵器的種類由于本設計中的處理氣體量比較大，可選擇的旋風除塵器不多，綜合考慮后選擇GN系列的旋風除塵器，其處理氣量較大，并且可以承受比較高的溫度。Ⅰ的旋風除塵器做為電除塵的預處理已知其基本的外形安裝尺寸參數(shù)標號有D1—除塵器筒體直徑（m）D2—除塵器排氣管直徑（m）H1—除塵器的直筒高度(m)H2—除塵器的錐體高度(m)A—進氣口的面積(m2) 確定進氣口速度（1）確定并聯(lián)個數(shù)該除塵器的設計風速為1518m/s則單位時間內的進氣口風量為A——旋風除塵器的進口面積則所需要并聯(lián)的旋風除塵器的個數(shù)是 為了節(jié)省我們定使用的個數(shù)為3個 （2）進氣口的速度進氣口的風速為m/s （3）核算壓力降旋風除塵器的局部阻力系數(shù) (2－2)180℃假設粉塵在氣體中均勻分布則該含塵氣體的密度為=+=則氣體同過除塵器后的壓力降為 （2－3）GN系列的旋風除塵器的壓力損失為8001200Pa，故該進氣速度滿足設計的需要。 旋風除塵器的分級除塵效率（1）求切向速度根據(jù)“渦流”定律可以得到切向速度與旋轉半徑的關系求得n值（2－4）則切向速度可以求得 （2－5）D0 — 交界圓柱面的直徑D0 =（）D2 由此可以得到切向速度 （2－6）（2）求徑向速度可以求出徑向速度 （2－7）（3）求分割直徑根據(jù)雷思—利西特可以的到分割直徑的計算公式并計算得到 （2－8）μ—氣體在453K時的粘度（Pa/s）—氣體中粉塵的真密度（kg/m3）（4）顆粒的分級除塵效率在工程設計中的經驗公式可以得到求0—5μm的顆粒除塵效率，di—各除塵微粒的直徑用同一種方法可以得到1—100μm微米的分割直徑，表2—1 旋風除塵器對顆粒的分級別除塵效率微粒直徑(μm)0—55—10 10—2020—3040—5050—6060—100分級除塵效率 求除塵器的總的除塵效率表2—2 顆粒的質量分布與分級除塵效率微粒直徑(μm)0—55—10 10—2020—3040—5050—6060—100顆粒質量分布分級除塵效率則總的除塵效率為 （2－9）則出氣口的粉塵濃度為滿足電除塵器的進氣氣體濃度要求（≤30g/m3 ） 對灰斗的計算根據(jù)除塵效率求得每小時產生的灰量為：則每個除塵器所收集的粉塵量為：水泥粉塵的堆積密度為=1700kg/m3則計算出灰斗的容納質量為：在這里確定清灰的頻率為1小時一次，由傳送帶帶到貯灰場，最終一起清理。 電除塵器的計算 理論的電除塵器的除塵效率（1）標準狀態(tài)下的的進氣口的濃度C0—旋風除塵器的出口的濃度Q0—進氣的氣體體積Q1—標準狀態(tài)下的氣體體積由理想氣體狀態(tài)方程可以得到標準狀態(tài)下的氣體體積為84370m3可以得到進氣口的濃度為出氣口的粉塵濃度為（2）除塵效率則求得的除塵效率為 （2－10） 電除塵器結構參數(shù)的計算（1）求集氣板