【正文】 re 42 SRQ2 旋風(fēng)分離器選型原則和步驟 選型原則有以下幾方面。 1）旋風(fēng)除塵器凈化氣體墾應(yīng)與實(shí)際需要處理的含塵氣體量一致。選擇除塵器直徑時應(yīng)盡量小些。如果要求通過的風(fēng)星較大甲可采用若干個小直徑的旋風(fēng)除塵器并聯(lián)為宜 。如宛家盛：褐煤干燥系統(tǒng)設(shè)計(jì)及經(jīng)濟(jì)性分析 28 氣量與多管旋風(fēng)除塵器相符，以選多管除塵器為宜。 2）旋風(fēng)除塵器人口風(fēng) 速要保持 18— 23m/s，低于 18m/s 時。其除塵效率下降 。高于 23m/s時，除塵效率提高不明顯，但阻力損失增加。耗電量增高很多。 3）選擇除塵器時。要根據(jù)工況考慮阻力損失及結(jié)構(gòu)形式 .盡可能使之動力消耗減少，且便于制造維護(hù)。 4）旋風(fēng)除塵器能捕集到的最小塵粒應(yīng)等于或稍小于被處理氣體的粉塵粒度。 5）旋風(fēng)除塵器結(jié)構(gòu)的密閉要好，確保不漏風(fēng)。尤其是負(fù)壓操作，更應(yīng)注意卸料鎖風(fēng)裝置的可靠性。 6）易燃易爆粉塵 (如煤粉 )應(yīng)設(shè)有防爆裝置。防爆裝置的通常做法是在人口加一個安 全防爆閥 門。 空氣的體積流量 273273)( 202 tHLV ???? = 273 ????? ）（ =17190m3 /h 表 44XM 型除塵器性能 Table 44XM type filter performance 風(fēng)速/m?s1 阻力/Pa 型號和風(fēng)量 /(m3 h1) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 14 160 1915 2474 3104 5130 4053 5633 8046 9896 12414 16 220 2189 2827 3547 4632 5863 7238 9161 11310 14167 18 270 2465 3280 3990 5311 6596 8113 10345 12724 16950 20 350 2735 3534 4434 5790 7329 9048 11451 14138 17734 表 45XM 除塵器外形數(shù)據(jù) Table 45XM precipitator appearance data 型號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 綜上：本次設(shè)計(jì)所選氣固分離器為 XM9 型旋風(fēng)分離器，進(jìn)口氣速為 20m/s 時氣體處理量為 17734m/s,標(biāo)準(zhǔn)切線進(jìn)口，旋風(fēng)分離器各部分尺寸如下 (《除塵工程設(shè)計(jì)手冊》 [2]116頁）： 外形尺寸： A:3223mm,B:5967mm, 1D =3060mm, 2D =380mm 3D =560mm,E=1428mm, F=1780mm,L=1780mm, 旋風(fēng)分離器的壓損為 350Pa。 圖 43 XM9 型除塵器外形 Figure 43 XM9 type filter shape A 1363 1523 1693 1913 2123 2343 2613 2893 3223 3603 3983 B 2447 2747 3067 3477 3857 4277 4777 5297 5907 6617 7827 D1 1200 1360 1530 1750 1960 2180 2450 2730 3046 3440 3520 D2 150 170 190 220 250 270 310 340 380 430 480 D3 220 250 280 320 360 400 450 500 550 630 700 E 560 633 716 824 916 1024 1131 1272 1428 1609 1790 F 490 555 625 715 800 890 1000 1151 1250 1405 1560 L 700 790 890 1020 1150 1270 1430 1590 1780 2022 2230 總 /kg 299 351 461 563 683 867 1077 1184 607 2022 2412 宛家盛：褐煤干燥系統(tǒng)設(shè)計(jì)及經(jīng)濟(jì)性分析 30 干燥器主體材質(zhì)的選擇 由于干燥器需要與濕物料接觸，長期使用易導(dǎo)致殼體生銹，殼層變薄，影響干燥器的使用性能，縮短干燥器的使用壽命，因此，干燥器中與物料接觸的主殼體應(yīng)使用不銹鋼材料，防止生銹。 查得奧式體型 0Cr18Ni9 不銹鋼（《化工設(shè)備用鋼》 ??8 360 頁）廣泛使用，適用于一般化工設(shè)備，因此本次設(shè)計(jì)選用此種型號不銹鋼。干燥器采用微負(fù)壓操作，接近常壓，選取 5mm 壁厚即可。 干燥器中不與物料接觸的部分如殼體外部的螺栓、螺母采用造價較低的碳鋼，支腳采用槽鋼，而不使用造價較高的不銹鋼。 管道設(shè)計(jì)及管道損失計(jì)算 管徑的選擇 在化工生產(chǎn)和千燥系統(tǒng)中的流體運(yùn)動，絕大多數(shù)是湍流。當(dāng)輸送流體的能力一定時，管徑的大小直接影響經(jīng)濟(jì)效果。管徑小，介質(zhì)流速大，管路壓力降大，從而增加了流體輸送設(shè)備的 動力操作費(fèi)用。反之，增大管徑，雖然動力費(fèi)用減少，但管路建造費(fèi)用卻增加。因此， 設(shè)計(jì)上必須選擇合理的管徑。按預(yù)先選取的介質(zhì)流速計(jì)算管徑 vd ?==551mm， 圓整為 d=550mm 式中 d— 管路內(nèi)徑， mm V— 介質(zhì)的體積流量， m3 /h ?— 介質(zhì)流速， m/s 選用直徑為 560mm 的鋼管，內(nèi)壁 5mm，材質(zhì)為不銹鋼 管路中的阻力損失有流體與管壁摩擦的摩擦壓力損失、局部壓力損失、靜壓壓力損失和加速壓力損失。在流體為含塵氣體在管路中流動時，可只計(jì)算摩擦壓力損失和局部壓力損失。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 圖 44 干燥器系統(tǒng)管道圖 Figure 44 dryer system pipeline figure 氣體的管路摩擦壓力損失與局部壓力損失 我們設(shè)計(jì)從干燥器到送風(fēng)機(jī)與給風(fēng)機(jī)的水平距離各是 2m。通過上述旋風(fēng)分離器的高度為 與換熱器平齊 。 管道 1：氣體在圓形管路的摩 擦壓力損失 ?? ?????2211 gnlvDLP = 2 ??? = ?在鋼管中取 ? =— ，在這里我們?nèi)? nD 是鋼管內(nèi)壁直徑， mm 氣體在管道的局部阻力損失在管件形狀和流動狀態(tài)不變時與動壓心 2?? 成正比，按下式計(jì)算 宛家盛：褐煤干燥系統(tǒng)設(shè)計(jì)及經(jīng)濟(jì)性分析 32 2211 ????? mP= 2 2??? = 管道 2：氣體在圓形管路的摩擦壓力損失 ?? ?????2222 gnlvDLP = 2 ???? = ?在鋼管中取 ? =— ，在這里我們?nèi)? nD 是鋼管內(nèi)壁直徑， mm 氣體在管道的局部阻力損失在管件形狀和流動狀態(tài)不變時與動壓心 2?? 成正比，按下式計(jì)算 2 222 gmP ????? = 2 2??? = 管道 3：氣體在圓形管路的摩擦壓力損失 ?? ?????2233 gnlvDLP = 2 ??? =65Pa ?在鋼管 中取 ? =— ，在這里我 們?nèi)? nD 是鋼管內(nèi) 壁直徑， mm 管道的總阻力損失： ??P ++++65 = 這里我們的取得都是 90176。彎頭（ R/d=），如圖所示 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 送風(fēng)機(jī)和排風(fēng)機(jī) 為克服整個干燥系統(tǒng)的阻力以輸送干燥介質(zhì)，必須選用合適類型的風(fēng)機(jī)并確定其安裝方式。風(fēng)機(jī)的安裝方式基本有三種，即送風(fēng)式、后抽式、前送后抽式，此處選用前送后抽式，選擇兩臺風(fēng)機(jī)分別安裝在換熱器的前面和除塵器的后面，調(diào)節(jié)前后壓強(qiáng)， 可使干燥室處于略微負(fù)壓，整個系統(tǒng)與外界壓強(qiáng)差可很小。 送風(fēng)機(jī) 已知體積流量 273273)( 001 ???? tHLV 273 20273)(163041 ??????V =13609m3 /h 整個干燥過程的壓降主要有換熱器、干燥器、旋風(fēng)分離器等，則總和壓降為 2 6 16 0 06 0 01 9 0 03 5 5 1 ??????? P = 取總壓降為 ，為前半段提供動力的風(fēng)機(jī)取 PaHT ? 已知標(biāo)準(zhǔn)條件下空氣密度為 ?? kg/m3 表知進(jìn)口空氣密度 ； 標(biāo)準(zhǔn)條件下體積流量為： ????? ? ?VVkg/m3 標(biāo)準(zhǔn)條件下風(fēng)壓為： ????? ??TT HHPa 根據(jù)所需風(fēng)量 ??V kg/m3 和風(fēng)壓 ?T Pa，參考《旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥與氣流干燥技術(shù)手冊》 208 頁，查 47212No6C2 型離心通風(fēng)機(jī)滿 足要求，電動機(jī)型號為 Y200L12。 該風(fēng)機(jī)性能如下： 風(fēng)量 ： 11900m3 /h 全風(fēng)壓 ： 2665Pa 宛家盛：褐煤干燥系統(tǒng)設(shè)計(jì)及經(jīng)濟(jì)性分析 34 電動機(jī)型號： Y106L4 軸功率 ： 15kw 排風(fēng)機(jī) 已知體積流量 273 273)( 201 ???? tHLV 273 95273)(163041 ??????V 17190? m3 /h 為后半段提供動力的風(fēng)機(jī)取 PaHT ? ，已知干燥器出口空氣溫度為 952?t ℃， 查表知此時空氣密度為 則標(biāo)準(zhǔn)條件下體積流量和風(fēng)壓分為： 022 ??VV ?? 190022 ????? ? ?VV m3 /h ????? ??TT HH Pa 根據(jù)所需風(fēng)量 ??V m3 /h 和風(fēng)壓 ?TH Pa 參考《旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥與氣流干燥技術(shù)手冊》 208 頁，查 47212No6C4 離心通風(fēng)機(jī)該風(fēng)機(jī)性能如下： 風(fēng)量： 14500m3 /h 全風(fēng)壓： 2807Pa 軸功率 ： 15kw 電動機(jī)型號： Y106L4 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 35 5 結(jié)論 干燥器系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性分析 在以上設(shè)計(jì)中，可以算出干燥器的體積，每年的用電量，送風(fēng)機(jī)和排風(fēng)機(jī)的空氣用量，這樣我們可以對干燥器系統(tǒng)做經(jīng)濟(jì)性分析。最終得出每一年我們在生產(chǎn) 萬 t/a，所需花費(fèi)的錢 干燥器的體積分為兩部分圓柱體和圓錐體的體積，所以我們可以的算出干燥器的體積 V= 21 VV? 2212 )2(34 hDhDV ?? ?? )23( 22 ?????? ??V = 干燥設(shè)備投資折舊費(fèi)用 DG 包括干燥器，預(yù)熱器，風(fēng)機(jī)和除塵器設(shè)備的投資折舊費(fèi)。設(shè)年投資折舊費(fèi)為： CDCG a M b V F Y? ? ? ? ? ? 求出 宛家盛：褐煤干燥系統(tǒng)設(shè)計(jì)及經(jīng)濟(jì)性分析 36 i n )( 5 0 )( ????????DG = 萬元 /年 式中： V —— 干燥器體積， m3 ； CF —— 設(shè)備年折舊率， 1a? ； Y—— 美元和人民幣的兌換系數(shù)。 風(fēng)機(jī)年運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用為 ( )P hs hp hG Q Q T? ? ? ? 3 6 0 0)1 1 9 0 01 7 1 9 0(0 0 0 )( m i n ????pG = 萬元 /年 式中： hsQ ， hpQ —— 送風(fēng)機(jī)，排風(fēng)機(jī)的風(fēng)量， 3/mh。 —— 經(jīng)驗(yàn)比例系數(shù) 點(diǎn)加熱器費(fèi)用 hG 為： )()( m in ???hG =147 萬元 /年 式中： Wh —— 電量，度數(shù)； Th —— 年工作時間， h； Gdian —— 電的價格，一般可取 元 ? kw? h 1? 。 一年所消耗總費(fèi)用 J 為： d h pJ G G G? ? ? =153 萬元 /年 式中： J —— 總費(fèi)用，萬元 /年； 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 37 Gd —— 干燥設(shè)備投資折舊費(fèi)，萬元 /年； hG —— 電預(yù)熱費(fèi)，萬元 /年； pG —— 風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)，萬元 /年。 計(jì)算結(jié)果匯總表 表 51 計(jì)算結(jié)果匯總表 Table 51 summary results 項(xiàng)目 符號 計(jì)算數(shù)據(jù) 單位 干物料量 2G 3000 /kg/? h 1? 物料溫度 入口 1? 20 /℃ 出口 2? /℃ 空氣溫度 入口 1t 200 /℃ 出口 2t 95 /℃ 氣體用量 L 16304 /kg? h 1? 熱效率 h? % 空塔風(fēng)速 v m/s 床層底面積 A 7 m2 設(shè)備尺寸 直徑 D 3 m 高 z m 布?xì)獍? 型號 單層多孔