【正文】 式中 、—a、b條件下的總除塵效率，%；、—a、b條件下的氣體粘度。由于溫度升高，氣體粘度增加，當(dāng)進(jìn)氣口氣速等條件保持不變時，除塵效率略有降低。但從臨界粒徑的計算公式中知道，臨界粒徑與粘度的平方根成正比。所以，其對除塵效率的影響較之固體密度來說，也是可以忽略不計。例如，分速度很高而黏著性很小的粉塵（小于10μm的顆粒含量為30%~40%，含濕量為1%）氣體在旋風(fēng)除塵器中凈化不好；若細(xì)顆粒量不變，含濕量增至5%~10%時，那么顆粒在旋風(fēng)除塵器內(nèi)互相粘結(jié)成比較大的顆粒，這些顆粒被猛烈沖擊在器壁上，氣體凈化將大有改善。由于含塵濃度的提高，粉塵的凝集與團(tuán)聚性能提高，因而除塵效率有明顯提高，但是提高的速度比含塵濃度增加的速度要慢得多，因此，排出氣體的含塵濃度總是隨著入口處的粉塵濃度增加而增加。②氣體含塵濃度的影響氣體的含塵濃度對旋風(fēng)除塵器的除塵效率和壓力損失都有影響。除塵效率隨入口流速平方根而變化，但是當(dāng)入口速度超過臨界值時，紊流的影響就比分離作用增加的更快，以致除塵效率隨入口風(fēng)速增加的指數(shù)小于1；若流速進(jìn)一步增加，除塵效率反而降低。從理論上來說，旋風(fēng)除塵器的壓力損失與氣體流量的平方成正比，因而也和入口風(fēng)速的平方成正比（與實際有一定偏差）。⑤灰斗是旋風(fēng)除塵器設(shè)計中不可忽視的部分，因為在除塵器的錐度處氣流處于湍流狀態(tài)，而粉塵也由此排除容易出現(xiàn)二次夾帶的機(jī)會，如果設(shè)計不當(dāng)，造成灰斗漏氣，就會使粉塵的二次夾帶飛揚(yáng)加劇，影響除塵效率。在旋風(fēng)除塵器設(shè)計時，需控制排氣管與筒徑之比在一定范圍內(nèi)。在設(shè)計分離較細(xì)粉塵的旋風(fēng)除塵器時，可考慮設(shè)計為排氣管下端收縮式。矩形寬度和高度的比例要適當(dāng)，因為寬度越小，除塵效率越高，但過長而窄的進(jìn)口也是不利的，一般矩形進(jìn)口管高與寬之比為2~4。進(jìn)口管可以制成矩形和圓形兩種形式。但因氣體均勻分布的關(guān)鍵是葉片形狀和數(shù)量，否則靠近中心處分離效果很差。這種進(jìn)口處理氣量大，壓力損失小，是比較理想的一種進(jìn)口形式。在切向進(jìn)口中螺旋面進(jìn)口為氣流通過螺旋而進(jìn)口，這種進(jìn)口有利于氣流向下做傾斜的螺旋運(yùn)動同時也可以避免相鄰兩螺旋圈的氣流互相干擾。切向進(jìn)口為最普通的一種進(jìn)口形式，制造簡單，用的比較多。~15176。所以，半錐角a不宜過大。除塵器圓錐體的作用是將已分離出來的粉塵微粒集中于旋風(fēng)除塵器中心，以便將其排入灰斗中。一般，常取旋風(fēng)除塵器的圓筒段高度H=(~)D。 b—除塵器入口寬度，m。可用下式計算: 式中 —旋風(fēng)除塵器筒體長度，m。足夠長的旋風(fēng)除塵器，還可避免旋轉(zhuǎn)氣流對灰斗頂部的磨損。②較高除塵效率的旋風(fēng)除塵器都有合適的長度比例。因容易引起堵塞。但過小的筒體直徑會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。 影響旋風(fēng)除塵器性能的主要因素（1）旋風(fēng)除塵器幾何尺寸的影響在旋風(fēng)除塵器的幾何尺寸中，以旋風(fēng)除塵器的直徑、氣體進(jìn)口以及排氣管形狀與大小為最主要的影響因素。（5）使用壽命使用壽命與旋風(fēng)除塵器本身結(jié)構(gòu)特點、耐磨損措施以及操作條件有關(guān)。處理氣量為3000~12000m3/h的旋風(fēng)除塵器耗鋼量一般為35~50kg/(1000m3)；小于3000m3/h氣體流量的阻力除塵器的耗鋼量，一般都在100kg/(1000m3/h)以上；處理氣體流量大于等于20000m3/h時，所配旋風(fēng)除塵器分兩種情況，一是多筒式旋風(fēng)結(jié)構(gòu)，包括進(jìn)出口組合接管、灰斗和支架的耗鋼量都很高為90~160kg/(1000m3/h)。（4）耗鋼量旋風(fēng)除塵器的耗鋼量是每小時處理1000m3氣體除塵器本身所需要的鋼材數(shù)量。在工業(yè)測試中，一般把3μm、5μm和10μm灰塵的分級效率作為衡量旋風(fēng)除塵器分離能力的一個依據(jù)。分級效率是說明除塵器分離能力的一個比較確切的指標(biāo)。（3）除塵效率一般指額定負(fù)壓的總效率和分級效率，但由于工業(yè)設(shè)備常常是在負(fù)荷下運(yùn)行，有些場合把70%負(fù)荷下的除塵總效率和分級效率作為判別除塵性能的一項指標(biāo)。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)的依據(jù)。（2）壓力損失旋風(fēng)除塵器的壓力損失△p是指含塵氣體通過除塵器的阻力，是進(jìn)出口靜壓之差，是除塵器的重要性能之一。 旋風(fēng)除塵器的性能及其影響因素（1）處理氣體流量Q處理氣體流量Q是通過除塵設(shè)備的含塵氣體流量，除塵器流量為給定值，一般以體積流量表示。（6）除塵器內(nèi)部障礙物的影響旋風(fēng)除塵器內(nèi)部的葉片、突起、和支撐物等障礙物能使氣流旋轉(zhuǎn)速度降低。由于氣體密度變化與T、P有關(guān)，換句話說，壓力損失隨氣體溫度或壓力的增大而增大。（3）除塵器尺寸的影響除塵器的尺寸對壓力損失影響較大，表現(xiàn)為進(jìn)口面積增大，排氣管直徑減小，而壓力損失隨之增大，隨圓筒與椎體部分長度的增加而減小。若進(jìn)口的流速相同，壓力損失基本不變。一般旋風(fēng)除塵器內(nèi)的壓力分布如圖2—2所示。底部夾帶的粉塵量占從排氣管帶出粉塵總量的20~30%。這種湍流對分離5μm以下的顆粒尤為不利。由于排氣管內(nèi)的有效通流截面小于排氣管管端以下內(nèi)旋流的有效通流截面，因此在排氣管管端處產(chǎn)生節(jié)流效應(yīng)，從而使氣體對大顆粒的甩力超過顆粒所受的離心力，而造成“短路”，影響了分離性能。常見的渦流有以下幾種:①短路流即旋風(fēng)除塵器頂蓋、排氣管外面與筒體內(nèi)壁之間，由于徑向速度與軸向速度的存在，將形成局部渦流(上渦流)，夾帶著相當(dāng)數(shù)量的塵粒向中心流動，并沿排氣管外表面下降，最后隨中心上升氣流逸出排氣管，影響了除塵效率。（2）旋風(fēng)除塵器的渦流旋風(fēng)除塵器內(nèi)，除了主旋轉(zhuǎn)氣流外，還存在著由軸向速度和徑向速度相互作用而形成的渦流。除了上述三種流速外還由于軸向流速和徑向流速的作用引起渦流。③軸向速度vz軸向速度vz分布構(gòu)成了旋風(fēng)除塵器的外層下行、內(nèi)層上行的氣體雙層旋轉(zhuǎn)流動結(jié)構(gòu)。但是該徑向速度和切向速度之比較小，通常vr在177。因此，n和1的差值就是旋流和自由旋流的差異，該n值可由下式計算 式中 D —旋風(fēng)除塵器的直徑（m）； T —熱力學(xué)溫度（K）； n —速度分布指數(shù)。表達(dá)通式為:式中r為氣流質(zhì)點的旋轉(zhuǎn)半徑；~。在內(nèi)外渦旋的交界面上，切向速度達(dá)到最大值。（1） 旋風(fēng)除塵器的各向速度①切向速度vt切向速度對于粉塵顆粒的捕集與分離起著主導(dǎo)作用，含塵氣體在切向速度的作用下，由里向外離心沉降，排氣管以下任一截面上的切向速度vt沿半徑的變化規(guī)律為：在旋風(fēng)除塵器中心部分的旋轉(zhuǎn)氣流，其切向速度vt隨著半徑的增大而增大，是類似與剛體旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的強(qiáng)制渦旋，稱為“內(nèi)渦旋”。 1—排氣管2—頂蓋3—排灰管4—圓錐體5—圓筒體6—進(jìn)氣管圖2—1 旋風(fēng)除塵器旋風(fēng)除塵器內(nèi)的流場是一個相當(dāng)復(fù)雜的三維流場。當(dāng)氣流到達(dá)椎體下端某一位置時，即以同樣的旋轉(zhuǎn)方向從旋風(fēng)除塵器中部，由下反轉(zhuǎn)而上，繼續(xù)做螺旋運(yùn)動，即內(nèi)旋氣流。旋轉(zhuǎn)下降的外旋氣流在到達(dá)椎體時，因椎體形狀的收縮而向除塵器中心靠攏。通常稱為外旋氣流，含塵氣體在旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生離心力，將重度大于氣體的塵粒甩向器壁。本次設(shè)計參考和引用了一些關(guān)于除塵器設(shè)計的論著、教材、手冊等，由于學(xué)識、經(jīng)驗、和水平有限，設(shè)計中缺點乃至不當(dāng)之處在所難免，殷切希望各位老師批評指正，提出寶貴意見。設(shè)計時力求層次分明、圖文結(jié)合、內(nèi)容詳細(xì)。旋風(fēng)除塵器是利用旋轉(zhuǎn)氣流產(chǎn)生的離心力使塵粒從氣流中分離的裝置，多用作小型燃煤鍋爐消煙除塵和多級除塵、預(yù)除塵的設(shè)備[12]。重力沉降室是通過重力作用使塵粒從氣流中沉降分離的除塵裝置，主要用于高效除塵的預(yù)除塵裝置，除去大于40μm以上的粒子。工業(yè)中目前常用的除塵器可分為：機(jī)械式除塵器、電除塵器、袋式除塵器、濕式除塵器等。除塵器是大氣污染控制應(yīng)用最多的設(shè)備，其設(shè)計制造是否優(yōu)良，應(yīng)用維護(hù)是否得當(dāng)直接影響投資費(fèi)用、除塵效果、運(yùn)行作業(yè)率。在大氣污染物中粉塵的污染占重要部分，可吸入顆粒物過多的進(jìn)入人體，會威脅人們的健康。隨著人類社會的發(fā)展與進(jìn)步，人們對生活質(zhì)量和自身的健康越來越重視，對空氣質(zhì)量也越來越關(guān)注。這次畢業(yè)設(shè)計更充分的體現(xiàn)了理論聯(lián)系實際的宗旨，通過這次畢業(yè)設(shè)計，我不僅加深了對專業(yè)基礎(chǔ)知識的理解，而且認(rèn)識到作為一名工作人員我們應(yīng)該具有良好的技術(shù)水平、嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實的工作態(tài)度，這次設(shè)計鍛煉了我查閱資料自我設(shè)計的能力。本文分以下幾部分對以上內(nèi)容進(jìn)行了討論：首先，通過查閱資料計算出旋風(fēng)除塵器各部分尺寸；其次，繪制出旋風(fēng)除塵器裝配圖及旋風(fēng)除塵器各零部件圖；最后，整理資料，選取與論文相關(guān)的英文文獻(xiàn)進(jìn)行翻譯完成設(shè)計說明書。唐 山 學(xué) 院畢 業(yè) 設(shè) 計設(shè)計題目：高效旋風(fēng)除塵器設(shè)計 機(jī)電工程系07機(jī)電一體化技術(shù)（1）班 系 別：_________________________崔遜 班 級：_________________________高秀媛姓　 　名：_________________________指 導(dǎo) 教 師：_________________________2010年6月8日高效旋風(fēng)除塵器設(shè)計摘 要論文主要介紹了旋風(fēng)除塵器各部分結(jié)構(gòu)尺寸的確定以及旋風(fēng)除塵器性能的計算。以普通旋風(fēng)除塵器設(shè)計為基礎(chǔ)，結(jié)合現(xiàn)代此類相關(guān)課題的研究方法，設(shè)計出符合一定壓力損失和除塵效率要求的除塵器，在CAD/CAM軟件輔助設(shè)計的基礎(chǔ)上，繪制旋風(fēng)除塵器裝配圖、零件圖、以及除塵系統(tǒng)原理圖。關(guān)鍵詞：旋風(fēng)除塵器 壓力損失 除塵效率The design of efficiently whirlertype dust catcherAbstractThis paper mainly introduces the determination of the whirlertype dust catcher’s size of structure for every part and the calculation of the performance for the whirlertype dust catcher . It is based on the design of ordinary cyclone and bined with modern research methods of such related topics. Then the whirlertype dust catcher which is in accordance with the requirements of pressure drop and the effieieney of dustremoval is drawing of the assembly drawing ,part drawing and dust control system schematic is based on the CAD/CAM,a software for aided art