铸造车间负压除尘系统的设计.doc

2 旋风除尘器的设计2.1旋风除尘器的结构和工作原理 旋风除尘器的结构如图2所示，由排灰管；圆锥体；圆筒体；进气管；排气管；顶盖等组成。含尘气体从进气口以较高的速度沿外圆筒的切线方向进入时，气流将由直线运动变为圆周运动，并向上、向下流动，向上的气流被顶盖阻挡返回，向下的气流在内外圆筒间的筒体部位和椎体部位作自上而下的螺旋线运动。含尘气体在旋转过程中产生很大的离心力，由于尘粒的惯性比空气大很多倍，因此密度大于气体的尘粒甩向器壁，尘粒一旦与器壁接触后便失去惯性力而靠入口速度的动能和向下的重力岩壁下落，与气体分离开，经椎体排入集灰箱内。旋转下降的外旋气流在圆锥部分运动时随圆锥的外收缩而向除尘器中心靠拢，当气流达到椎体下端某一位置时便以同样的旋转方向从旋风除尘器中部，形成一股由下转向上的螺旋线运动。并经内圆筒向外排出，一部分未被捕集的尘粒也由此逃出。图2旋风除尘器 1排灰管；2圆锥体；3圆筒体； 4进气管；5排气管；6顶盖2.2旋风除尘器的性能及其影响因素2.2.1 旋风除尘器的性能指标除尘器性能包括流量、压力损失和除尘效率，此外还应包括设备的耐用年限以及维修难易等经济性能。（一）流量除尘气体流量。除尘器流量为给定值，一般以体积流量表示。高温气体和不是一个大气压情况时必须把流量换算到标准状态，其体积以m3（标）/min或m3（标）/h表示。在操作温度、压力下则取m3/min或m3/h即可。某些情况下，气体的特性参数与空气相近，其密度及黏度（黏滞系数）可取空气的值。在湿度大的场合，即使有少许的温度变化，由于水蒸气凝结分离也会使气体体积发生相当大的变化，这一点应当注意。特别是当计算除尘器排出浓度时，因为以干气体体积或以湿气体体积作为基准时，浓度差别将很大，因此在计算中必须标明使用什么基准。（二）压力损失除尘器的压力损失是指含尘气体通过除尘器的阻力，对除尘器的重要性能之一。其值当然愈小愈好，因为风机的功率几乎与它成正比。除尘器的压力损失和管道、风罩等压力损失以及除尘器的气体流量为选择风机的根据。除尘器的压力损失，一般以除尘器主要部分的动压（速度头）的倍数来表示，其倍数称为除尘器的阻力系数。除尘器的压力损失一般表达式为： （2-1）式中 除尘器的压力损失，Pa； 除尘器的阻力系数，无因次； 操作温度与压力下的气体密度，kg/m3； 通过除尘器的气速，m/s。（三）除尘效率如图3的除尘性能，图3除尘性能示意图通常用除尘效率来表示。它的表达式为： （2-2） （2-2a）式中 除尘效率，%； 除尘器进口处的粉尘流入量，g/s； 除尘器出口处的粉尘流出量，g/s； 除尘器分离捕集的粉尘流量，g/s。如把含尘气量换算成标准状态的气量则有： 式（2-2a）可变为如下形式： 设，则 （2-2b）式中 除尘器进口处的气体含尘浓度，g/m3（标）； 除尘器出口处的气体含尘浓度，g/m3（标）； 进口处标准状态的含尘气量，m3（标）/s； 出口处标准状态的含尘气量，m3（标）/s。粉尘浓度单位中的m3（标）是指含尘气体在标准状态下的体积。式（2-2）和式（2-2a）主要是在实验室里，以人工方法供给粉尘，研究除尘器性能时使用的。而式（2-2b）是对运转中的除尘器进行粉尘采样，供现