旋风除尘设备的选择计算

旋风的选择计算
旋风除尘设备与其他除尘设备相比,具有结构简单、造价便宜、维护管理方便以及适用面宽的特点。旋风器适用于工业炉窑烟气除尘和工厂通风除尘;工业气力输送系统气固两相分离与物料气力烘干回收。
高性能的旋风器对于输送、破碎、卸料、包装、清扫等工业生产过程产生的含尘气体除尘效率可以达到95%~98%,对于燃煤炉窑产笺烟尘除尘效率可以达到92%~95%。旋风器亦可以作为高浓度除尘系统的预除尘设备,与其他类型高效除尘设备合用。旋风器具有可以适宜和于高温高压含尘气体除尘的特点。
1.1 单体基本结构
含尘气体通过进口起旋器产生旋转气流,粉尘在离心力作用下脱离气流和筒锥体边壁运动,到达壁附近的粉尘在气流的作用下进入收尘灰斗,去除了粉尘的气体汇向轴心区域由排气芯管排出。
1.2 结构改进措施
旋风器在长期使用中,为了达到低阻高效性能其结构不断进行改进,改进措施主要有:

进气通道由切向进气改为回转通道进气,通过改变含尘气体的浓度分布、减少短路流排尘量。回转通道在90°左右时阻力较小。

把传统的单进口改为多进口,有效地改进旋转流气流偏心,同时旋风器阻力显著下降。(3)在筒锥体上加排尘通道,防止到达壁面的粉尘二次返混。

采用锥体下部装有二次分离装置(反射屏或中间小灰斗)防止收尘二次返混。
1.3 组合技术
处xx体量较大时,可以采用多个旋风器单体进行并联组合。
(1)多筒组合:多筒组合可以采用分支并联和环状并联方式。组合技术的关键在于含尘气流分配的均匀性和防止气流串流。分支并联一般采用双旋风器、四旋风器方式。对于处xx体量较大时,也可以采用母管分支并联方式。分支旋风器一般采用涡壳排气方式。
(2)多管组合:多管组合可以采用数十个旋风子(小尺寸旋风器)进行箱式并联安装。旋风子在进气箱体中可以采用顺排并联或错排并联,采用惯性沉降一旋风子两级一体复合除尘,含尘气流分配的均匀性可以通过调整旋风子进气口角度、排气芯管长度、进气空间高度、旋风子间距等措施实现。
2.1 旋风器进口速度和筒体截面标称速度
旋风器进口速度v0(m/s)指气流L(m3/h)由旋风器进口进入时的速度,筒体截面标称速度vA( m/s)是指气流量L与旋风器筒体截面面积的比值,即
   (1)
2.2阻力计算
(2)
式中 ΔP--旋风器阻力,Pa;
Pd--气流动压;
Pd0、PdA--分别为对应于进口截面和筒体面的气流动压,Pa;
ρ--气体密度,kg/m3。
Ρ=353KB/(273+t)(空气);ρ=366 KB/(273+t)(一般烟气)(3)

  式中KB环境压力B的修正系数,KB =B/ Ba,Ba为标准大气压力(101.3kPa)。t为气体温度,℃。ξ为设备厂家提供的旋风器阻力系数,常见旋风器的阻力系数ξ见表2、3,可以用ξ0或ξA表示。
2.3除尘效率计算
式中 a、β--分别为分布系数;分割粒径dc50,μm;
n--旋风器切向速度分布指数。
其中
   式中ηi(dpi,dpi+1)粒级除尘效率可以取ηi(kdpI+(1-k)dpi+1),0< k<1.0,通常取k为0.5。
   对于某些场合采用理论计算除尘效率往往误差比较大,通常可以采用计算与实际应用相结合的办法修正,亦可参照类似工程进行判定。
   对于已知某一工况B的旋风器在工况波动到工况A时估算除尘效率ηA,可以对已知除尘效率ηB进行工况修正,有
2.4 含尘深度计算
  旋风器中实际运行的是工况含尘浓度C,mg/m3;作为评价、监督使用标况浓度CN,mg/m3(标准),CP为工况排放浓度,mg/m3。它们之间的关系为:

3.旋风器使用
  旋风器单体直径一般控制在200~1000mm,特殊情况下可以超过1000mm。旋风器单体安装角度应不小于45°,宜大于粉尘的流动角,对于气体量负荷变化较大的系统尤其要注意。
  旋风器单体组合应注意含尘气流的均匀性分配和增加防止气流串流的技术措施。旋风器组合空间的进气区、灰斗区、排气区应严格分开,连接处不得漏风。
  对旋风器性能影响较大的因素是运行管理不善造成的灰斗漏风和排灰不及时造成的锥体下部堵管。它不仅影响除尘效率,还会加剧旋风器筒锥体磨损影响使用寿命。
  根据使用条件可以选用不同材料制作旋风器,如钢板、有机塑料板、玻璃钢等加;铸铁、铸钢浇筑;陶土、石英砂、白刚玉烧制。也可以采用矾土水泥骨料、灰绿岩铸石等材料作钢制件的耐磨内衬。
  串联使用时,在与低性能除尘设备串联使用时,应将高效旋风器放在后级。在与高性能除尘设备串联使用时,就将旋风器放在前级。除高浓度场合外,一般不采用同种旋风器串联使用。

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