袋式除尘器设计说明书

- I -目 录目 录 .I1 前言 .12 总体方案设计 .22.1 处理烟气的特点 .22.2 袋式除尘器的过滤过程及除尘机理 .22.3 结构方案确定 .42.3.1 确定除尘方案 .42.3.2 选择滤料 .92.3.3 灰尘的输送 .102.3.4 排灰装置 .103 设计计算 .123.1 选型计算 .123.1.1 过滤风速的选择 .123.1.2 确定过滤面积 .123.1.3 确定滤袋规格 .133.1.4 确定滤袋数量 .143.1.5. 风机的选择 .143.2 主要部件设计 .153.2.1 进气管道的设计 .153.2.2 灰斗的设计 .153.2.3 上箱体的设计 .153.2.4.螺旋输送机的设计 .17结 论 .24参 考 文 献 .25致 谢 .26- 1 -1 前言进入二十世纪后，工业飞速发展，世界各地加快工业的发展步伐。节能与环保是二十一世纪的主基调，受到人们的普遍关注。在这个科技发展迅速的时代，水泥以其独特的优越性能在建筑、油井、抗洪抢险等方面得到广泛的应用。然而，水泥工业却是所有的工业行业中对环境危害最严重的。它的公害主要是粉尘、噪音、废水和废气中的 SO2及氮氧化合物等，其中以粉尘的污染尤为突出。水泥工业粉尘遇水容易凝结，对人体产生及大的危害，它是造成矽肺、尘肺等等职业病的根源。若不采用高效除尘装置，像水泥工业粉尘这样大的排放量，不仅污染厂区环境，危害人民身体健康和农作物的生长，而且还会增加生产成本、加速机械设备的磨损。粉尘的沉积，使电气设备散热受阻而过热，容易使其老化损坏；各种控制电器因粉尘夹塞而使触头接触不良；机械设备因粉尘的进入而使磨损加剧，使用寿命明显缩短；而且先进的高技术精密仪器、仪表很难在粉尘环境中正常工作 。有些水泥厂在发展生产的同时不断改进技术与设备，投入大量财力，但是由于整体环境保护不太好而使该措施不能充分发挥效益。 袋式除尘器不仅对粉尘有很好的捕集效果，而且辅以必要的措施还可以处理一些有毒有害的气体，因而在许多领域都得到了广泛的应用，已成为防止大气污染、改善劳动条件、回收有用物料以及保护机点设备等方面的有效装置。- 2 -2 总体方案设计2.1 处理烟气的特点水泥行业的粉尘治理之所以难，不是其烟气量大（单台窑不超过 10 万风量） ，也不是其粉尘浓度高（一般扬尘点的粉尘浓度是它的几倍甚至几十乃至几百倍） 。而是其烟气“湿、蚀、变”这一特殊性。 “湿”指烟气含湿量大（体积百分比为820） ，露点温度高（4055） ，酸露点温度更高；“蚀”指含烟气腐蚀性很大，尤其是添加复合矿化剂后氢氟酸的腐蚀尤为强烈；“变”指废气量、含尘量（130g/Nm3） 、温度（45450） 、湿度、粉尘比电阻值（ 109- 1012cm）等参数随工艺操作条件的频繁变化，大范围的波动。据有关资料表明废气粉尘主要有SiO2、SO 2、Al 2O3、Fe 2O3、CaO、MgO、Na 2O、K 2O 构成。烟气中粉尘的颗粒组成大致为大于 50m 占 30%，大于 30m 占 10%，大于 20m 占 8%，大于 15m占 15%，小于 15m 占 40%。粉尘比电阻约 109 1013。2.2 袋式除尘器的过滤过程及除尘机理袋式除尘器是利用多孔的袋状过滤元件从含尘气体中捕集粉尘的一种除尘设备。主要由过滤装置和清灰装置两大部份组成。前者的作用是捕集粉尘，后者则用以不断清除滤袋上的积尘，保持除尘器的处理能力。通常还设有控制装置，使除尘器按一定程序清灰。另外还有输灰装置等。含尘气体通过滤料时，粉尘阻留在滤料上，形成“一次粉尘层”。在此之前，纺织滤料本身的除尘效率不高，通常只有 5080%；但多孔的一次粉尘层具有更高的除尘效率，因而对尘粒的捕集起着更为重要的作用。- 3 -图 2-1 袋式除尘器滤料的捕尘作用针刺毡滤料的出现，使袋式除尘器的工作原理出现了变化。被称为“三维滤料”的针刺毡，具有更细小、分布均匀而且有一定纵深的孔隙结构，能使尘粒深入滤料内部，有着深层过滤的作用。因而在不依赖粉尘层的条件下，同样能获得很好的捕集效果。最新的进步是表面过滤技术。它是在滤料表面造成具有微细孔隙的薄层，其孔径小到可使大部分尘粒都被阻留在滤料表面，也就是说直接靠滤料的作用来捕集粉尘。它既不像纺织滤料那样依赖粉尘层的过滤作用，也不像针刺毡滤料那样让尘粒进入滤料深层。在获得更高除尘效率的同时，也使清灰变得容易，从而保持较低的压力损失。当表面积附的粉尘层厚到一定程度时，便须以某种装置对滤袋进行清灰，以保证滤袋持续工作所需的透气性。袋式除尘器的工作正是在这种不断滤尘而又不断清灰的交替过程中进行的。当含尘气体通过滤料时，粉尘被阻留在其表面上，干净的空气则透过滤料的缝隙排出，它的除尘机理是：筛滤、惯性碰撞、钩附、扩散、重力沉降和静电等效应综合作用的结果。当粉尘的颗粒直径较滤料纤维的空隙或滤料上粉尘间的孔隙大时，粉尘被阻留下来，称为筛滤效应。对于常用的织物滤料来说，这种效应是很小的，因为纤维之间的空隙往往大于粉尘颗粒直径。只是当织物上沉积大量的粉尘后，筛滤效应才充分显示出来。气流接近于滤料纤维时，气流绕过纤维，但 1m 以上的较大颗粒由于惯性的作用，偏离气流流线，仍保持原有的方向，撞击到纤维上，灰尘被捕集 下来，称为碰撞效应。当含尘气流接近于滤料纤维时，微细的粉尘仍保留在流线内，这时流线比较紧密。如果粉尘颗粒的半径大于粉尘中心到达纤维边缘的距离，粉尘即被捕获，称为钩附效应。当粉尘的颗粒极为细小时，在气体分子的碰撞下偏离流线作不规则的运动，这就增加了粉尘与纤维的接触机会，使灰尘被捕获。碰撞、钩附、扩散效应均随纤维直径的减少而增加，随滤料的孔隙率的增加而减少，因而所采用的滤料纤维愈细，纤维愈密实，滤料的除尘效率愈高。 缓慢运动的含尘气流进入除尘器后，粒径和密度大的尘粒,可能因重力作用而自然沉降下来。多纤维编织的滤料,当气流穿过时,由于摩擦会产生静电现象,同时粉尘在输送过程中也会由于摩擦和其他原因而带电，这样会在滤料和尘粒之间形成一个电位差，当粉尘随着气流趋向滤料时，由于库仑力作用促使粉尘和滤料纤维碰撞并增强滤料- 4 -对粉尘的吸附力而被捕集，提高捕集效率。2.3 结构方案确定2.3.1 确定除尘方案除尘器一般按照清灰方式进行分类，具体有以下几种：a. 脉冲袋式除尘器脉冲袋式除尘器的清灰以压缩空气为动力，当袋式除尘器的阻力达规定值时，通过控制仪和电磁阀（或气动阀）的作用，开启脉冲阀，压缩空气便在瞬间内通过文氏管并引射几倍于压缩空气量的空气一同射向滤袋，使滤袋表面的粉尘溃散和脱落。当所需压缩空气压力为 O.5O.7MPa 时，采用直角式脉冲阀，此种除尘器称为高压脉冲袋式 除尘器。当所用压缩空气压力为 0.2O.35MPa 时，采用直通式（或称淹没式）脉冲阀，此种除尘器称为低压脉冲袋式除尘器。由于低压脉冲袋式除尘器所用压缩空气压力偏低，适合厂矿实际情况，且能耗较低，所以得到广泛应用。（1）长袋低压脉冲袋式除尘器长袋低压脉冲袋式除尘器由上箱体、中箱体、灰斗等部份组成。采用外滤式结构，滤袋下部封闭，上部开口。为了防止滤袋在工作过程中收缩，有些滤袋内装有袋笼。含尘气体由中箱体下部进入，先经过缓冲区，然后由外向内透过滤袋。粉尘被阻留于袋外，干净气体在滤袋内向上流动，并经由袋口到达上箱体，再由排风口排出。- 5 -图 2-2高压脉冲袋式除尘器示意图 2-3低压脉冲袋式除尘器示意滤袋的清灰由脉冲喷吹装置进行，以压缩空气为气源。控制系统发出信号时，装在稳压气包上的直通式脉冲阀便开启，气包内的气流在瞬间释放出来，并从喷吹管上的喷嘴送入每条滤袋内。滤袋受到清灰气流的冲激振动，滤袋壁获得很大的加速度，从而使粉尘层被清离滤袋，落入灰斗。以 PLC 为机芯的电脑控制仪对除尘器的清灰实行程序控制。优先采用定压差控制方式，同时备有定时控制功能，由操作者任选。滤袋的固定采用弹性元件嵌接的方式。滤袋的袋口有一弹性涨圈，袋口外侧有凹槽，其尺寸严格控制；花板的袋孔由机加工成型，其尺寸也严格控制。滤袋与花板的袋孔之间为公差配合，既保证严密无泄漏，又便于检查和安装滤袋。换袋时，不需要人进入箱体，也不需绑扎，只需要将袋口捏扁成月牙形，即可将滤袋投入中箱体内。同样，只需将袋口捏成月牙形，便可方便地装好滤袋，操作方便，人与尘袋接触少，条件较好。（2）气箱式脉冲袋式除尘器气箱式脉冲袋式除尘器的工作原理与高压脉冲袋式除尘器相似，主要区别是这- 6 -种除尘器不设压缩空气喷吹管。喷吹时，压缩空气通文氏管与其引射的空气直接射入连接滤袋的箱室，实行分室脉冲喷吹清灰。除尘器为铸铁顶盖，不易变形，气密性好。因为没有喷吹管，更换滤袋和维护工作都比较方便。（3）回转管喷吹脉冲袋式除尘器回转管喷吹脉冲袋式除尘器的特点：1 ) 滤袋呈扁圆形；2 ) 滤袋布置在多个同心圆上；3 ) 约 1000 条滤袋组成一个过滤单元；4 ) 滤袋按周长折算，直径为 127mm，长度 8m；5 ) 每个单元由一个脉冲阀实现喷吹清灰；6 ) 脉冲阀尺寸为 812mm，所需气源压力为 0.08MPa；7 ) 每单元有 34 根喷吹管，围绕着轴心旋转，脉冲阀则按照一定的时间间隔进行喷吹；8 ) 根据处理烟气量大小，可选择多个过滤单元。b. 机械回转反吹袋式除尘器机械回转反吹袋式除尘器为圆筒形，其工作原理如图所示。含尘气体由切向进入除尘器箱体，在离心力作用下，大颗粒粉尘沿筒壁分离，微细颗粒粉尘被滤袋捕集。当滤袋阻力达到规定值时，控制仪启动反吹风机，通过循环管将净化后的气体吸入，再经中心管或脉动阀进入回转臂上的喷吹管，依次进行喷吹，滤袋在抖动与微振中，使粉尘脱落。- 7 -图 2-4 机械回转反吹袋式除尘器利用步进式减速器可使旋转臂依次对准各组滤袋时暂停回转，实施定位喷吹清灰，从而能显著提高清灰效果。c. 分室反吹袋式除尘器的结构及原理图 2-5 二状态清灰和三状态清灰分室反吹袋式除尘器至少由两个箱体组成，采用内滤式结构。滤袋上端封闭，吊挂于顶部的支撑架上；下端的开口同花板的短管绑扎。含尘气体从设在灰斗上的进气口进入，自下而上地进入滤袋，并由内向外地透过滤袋，粉尘被阻留于滤袋内侧，干净气体在外侧流向排气口。滤袋的清灰是分室逐个进行。某仓室清灰时，其出口阀门关闭，而反吹阀门开启，来自室外大气或反吹风机的反吹气流便因负压的作用而进入箱体，并且由外向内地透过滤袋，使滤袋收缩。积附于滤袋内壁的粉尘层由于挤压和变形而脱离滤袋，落入灰斗。携带部份粉尘的清灰气流则在袋内向下流动，并经由袋口到达灰斗，然后通过进风支管和总管进入其他箱体。反吹结束后，出口阀门开启，而反吹阀门关闭，该仓室又恢复过滤，下一个箱体则开始清灰。反吹清灰有两种不同的形式：二状态和三状态。二状态是指清灰过程中滤袋有“反吹”和“过滤”两种状态；而三状态则指滤袋有“反吹” 、 “过滤”和“沉降”三种状态。分室反吹袋式除尘器有负压式和正压式两种型式。按除尘器与风机相对位置的不同而区别。- 8 -滤袋上有若干防缩环，防止滤袋在清灰过程中过份收缩而阻碍清灰。d. 袋式除尘机组袋式除尘机组将风机、清灰机构都组合在除尘器本体上。其工作原理如图所示。这种除尘器多为内滤式。当滤袋阻力达规定值时，停止风机，启动清灰电机，它通过偏心轮带动连杆摇动滤袋，达到清灰的目的。图 2-6 袋式除尘机组比较上术除尘器，尽管脉冲喷吹袋式除尘器具有过滤风速高，可以“在线清会”等优点，但是在处理大烟气量时往往都采用反吹风袋式除尘器。其主要原因有：（1）脉冲喷吹清灰消耗的能量较大。处理 1000m3/h 的烟气，压缩空气的耗量为0.380.4m3/min,，如按中小型空压机比功率为 5.96.6Kw(m3.min)计，则在压缩空气上消耗的动力为 2.22.6kW(1000m3/h)烟气。处理的烟气量愈大，相应的电耗明显上升。（2）由于通常的脉冲袋式除尘器袋长为 23m，袋径为 120m ，因而在处理大烟气量时，需要的滤袋数量多，占地面积大。（3）脉冲喷吹袋式除尘器的膜片、脉冲阀、电磁阀、控制仪需要经常维修，因此大型脉冲喷吹袋式除尘器维修量大，而反吹风清灰袋式除尘器却相应比较简单。本课题所设计的袋式除尘器用于水泥机立窑除尘，处理风量高达7500087000m3/h ，因此选择反吹风清灰的袋式除尘器比较适宜。分室反吹风除尘器采用分室结构，利用阀门逐室切换气流，在反吹气流作用下，使滤袋缩瘪或鼓胀实现清灰。采用这种除尘器的好处有：- 9 -（1）这种除尘器处理的风量大。在大型除尘器中，采用直径 300mm，长1015mde 大型滤袋。过滤速度为 0.51.0m/min。从综合比较来看，处理风量越大，其占地面积可节约 10%30%。（2）这种除尘器的清灰机构简单、维护方便。该设备采用内滤式，粉尘均聚积在滤袋内表面上，检查人员或换袋工人的劳动条件大为改善。反吹风袋式除尘器采用分室结构，故可在不停机的情况下维修检查。除尘设备清灰机构简单，阀门的易损件极少，维修工作量及费用少，能耗少。（3）反吹风袋式除尘器使用于高温烟气净化。随着耐温滤料的出现，高温烟气净化采用袋式除尘气已成为现实，利用反吹风清灰方法，比较适合我国国情。在水泥厂干法窑尾烟气除尘中，使用玻纤袋式除尘器已获得成功。2.3.2 选择滤料几种滤料的比较：a. 聚丙烯（丙纶）是一种最耐潮的合成纤维，标准条件下回潮率接近 0，当在潮湿条件下，它只吸收其重量 0.6%水分，并且不改变其性质。b. 丙烯腈均聚体（亚克力）在温度低于 1250C 时，显示出对有机溶剂、氧化剂、无机及有机酸具有良好的抵抗力。c. 聚酯（涤纶）聚酯是袋滤器中的主力滤料。聚脂纤维的吸湿性能很差，在标准条件下的回潮率为 0.4%-0.5%， d. PPS （聚苯硫醚）PPS 是一种耐高温合成纤维。它良好的耐温性和化学稳定性是由它简单的化学结构决定的。e. MATAMEX 美塔斯MATAMEX 美塔斯纤维(也称诺梅克斯或康耐克斯)是一种间位芳香聚酰胺合纤，它可在干燥条件下经受 2000C 以下温度。f. P84P84 是一种抗高温的合成纤维。它能连续暴露在 2400C 中。P84 纤维是用一种缩聚型聚合物制成的，不耐水解。g. PTFE（聚四氟乙烯）纤维 1）目前为止它是全世界可找到的耐化学药品性最好的纤维，它从“氟”石中提炼出来，中国是世界最大的“氟”原料生产地。2）其纤维熔点 3270C，瞬间耐温可达到 3000C3）PTFE 纤维具有良好的低磨擦性，难燃烧性及良好的绝缘和隔热性。- 10 -4）可承受各种强氧化物的氧化腐蚀及根本不会发生水解反应的问题。5）大量应用于垃圾焚烧除尘中，将来会大量应用于燃烧高硫煤除尘工况条件下。6）具有良好的过滤效率及良好的清灰性能。即使在温度较大的情况下，表面也只粘附少量的灰尘。7） 同等工况条件下，滤料的使用寿命将比其它材质的滤料提高 13 倍以上。8）具有很高的性价比。随着使用量的扩大，成本将会进一步降低至可易于受的价格。h玻璃纤维织物这种物料在高温用途上表现很突出。它能经得起在 2600C 下连续暴露。它亦能抵抗大部分酸，但有一重要例外就是氟氢酸。玻纤滤料特性：（1）优良的耐热性经表面化学处理的玻纤滤料最高使用温度可达 280oC，这样的耐热性能是目前有机纤维和天然纤维所不可比拟的。（2）强度高，伸缩率小他的抗拉强度比其他各种天然、混合纤维都要高，伸长率仅为 2%-3%，这一特性足以保证使其设计制作长径比大的滤袋具有足够的抗拉强度和尺寸稳定性。（3）优良的耐腐蚀性能目前我国生产的常用玻璃纤维分为无碱和中碱两种。无碱玻璃纤维在室温下对水、湿空气和弱碱溶液具有高度的稳定性，但不耐较高浓度的酸、碱侵蚀。综上，本次设计采用玻纤材料作为滤袋的主要材料2.3.3 灰尘的输送灰尘被滤袋过滤后，沿着灰斗落下，需要将灰尘送走。一般送灰方法分为两种，1：螺旋输送机，将灰斗与螺旋输送机的法兰口用螺旋密封固定好，灰尘排到螺旋输送机后，螺旋输送机通过电机的转动将灰尘慢慢输送到卸料口，卸料口安装重锤翻板阀。重力作用使翻板阀翻下，灰尘轻松排出，清灰结束后，重锤作用下翻板阀将阀口密封住防止气体的进入。2：皮带运输，灰尘落到皮带上，皮带通过传动带动灰尘输送，不过一般适合大颗粒的废料的运输。综上所述，本设计宜采用螺旋输送机。2.3.4 排灰装置排灰装置是收尘器装置上的一个重要部件,它对收尘器运行及收尘效率有着重大影响。由于收尘器运行多数呈负压状态,如果漏气,会破坏收尘器内流场的气流运动,- 11 -使粉尘难以与气体分离。有资料显示,对旋风收尘器,若漏风5%,则效率降低50%; 漏风15%,效率降为0。因此,收尘器使用效果的好坏在很大程度上取决于排灰装置的密封性。为保证排灰口的严密性,此处装有各种不同类型的锁风装置,国内常用的干式排灰装置有闪动阀与旋转阀两类。翻板式属于重力作用阀。它是利用重锤通过杠杆机构来压紧翻板。当翻板上的积灰重力超过重锤所能平衡的力时,就压下翻板而卸出粉尘,然后又在重锤作用下恢复原位,封住卸料口。为了更有效地增加气密可靠性,可制成两级翻板式,上下阀交替开关。机械传动旋转阀,也称为分格轮。转动分格轮中充满粉尘,因而可保持密封。在减速电机的带动下缓慢旋转,连续排灰。也有的使卸灰管偏在转子的一侧,粉尘从单边进入格子中,当粉尘重力足以克服转子与外壳的摩擦阻力时,分格轮转动而排灰,这样可省去动力。综合比较，本设计采用闪动阀中的重锤翻阀。图 2-7 闪动阀- 12 -图 2-8 旋转阀3 设计计算3.1 选型计算3.1.1 过滤风速的选择袋式除尘器的过滤速度 V 是被过滤的气体流量（m 3/min）和过滤织物面积（m 2）的比值，因而其单位为 m/min，亦称为过滤速度，它只代表气体通过织物的平均速度，不考虑有许多面积为织物的纤维所占用，因此称为“表观气流速度” 。过滤速度是决定除尘器性能的一个很重要的因素。过滤速度太高会造成压力损失过大，降低除尘效率，使滤袋堵塞和迅速损坏。但是，提高过滤速度可以减少需要的过滤面积，以较小的设备来处理同样体积的气体。一般而言，过滤速度的选择要考虑多方面的因素，如粉尘含尘气体的性质，清灰方法，以及除尘效率、过滤阻力、清灰性能与过滤风速的关系等。查建材通用机械与设备一书表 12-17 可知，玻纤布袋除尘器的过滤风速一般取 0.30.9m/min。结合生产实践，以及资料显示，风速过大会影响除尘效率，故取小- 13 -于 0.5m/min。3.1.2 确定过滤面积一般情况下过滤面积由下式确定： (3.1)22160FVQF式中：F 1滤袋工作部分的过滤面积， m2;F2滤袋清灰部分的工作面积， m2;Q处理气体量，m 3/h。包含设备的处理风量 Q1 和设备系统的漏风量 Q2。一般地，Q 2 取 10%30%Q1。处理风量还应包括反吹滤袋时引入风量，对于气环反吹风约为 4%10%Q1。综合上两项，可按设备处理风量的30%50%来考虑。V过滤风速。对于本课题所设计的除尘器所处理的风量，在任务书中已给出为87000 m3/h 。清灰部分与除尘部分的面积大致相同。对于过滤速度，前面已经提出，去 V=0.5m/min. 则： )m(2905.06%872F3.1.3 确定滤袋规格对于本设计方案滤袋规格的确定主要考虑下面两个因素：1. 滤布强度。在使用中应考虑滤袋的实际载荷（即滤袋自重、被粘附在滤袋上的粉尘重量及其它力的总和）与滤布之间的关系。当实际载荷超过滤布的允许强度时，滤袋将因强度不够而破裂。2. 进入滤袋的入口流速度 Vi (m/s) 。当含尘气体进入每条滤袋时，入口速度 Vi 过快，一方面会加速清灰降尘的二次飞扬，另一方面是由于粉尘的摩擦使滤袋的磨损急速增加，V i 不能大于 2.5m/h。袋式除尘器的过滤速度 V（m/min）与入口流速 Vi 有一定关系，通过计算，其长度与直径的关系如下：- 14 -设：单袋气体的流量为 q (m3/s)因为 (3.2)60iLVD42iq所以 =60iLVD2i(3.3)i15从上式可得出：当 V 较高时，L/D 应在一个较小的范围内；V 较低时，L/D 在一个较大的范围内。根据有关资料介绍，袋式除尘器的 L/D 一般为 1023，而玻纤袋式除尘器 L/D 可达 5060。当玻纤袋式除尘器选用过滤速度 V=0.5m/min,入口流速 。Vi1.5/ms则： 45.01VDLi所以，滤袋直径可在 150300mm,袋长也可在 312m 内选择。结合以往工厂生产实践经验，滤袋直径选择 180mm,袋长为 7500mm.3.1.4 确定滤袋数量滤袋数量一般由下式得：(3.4)fFn式中：F 过滤面积，m;f每个滤袋的过滤面积，m。685.7104.329fFn则每个袋室的滤袋数量为：n / 8 = 86考虑到滤袋在花板上的排布情况 ，每室取 90 条为宜，则滤袋总数取 720 条。- 15 -3.1.5. 风机的选择主风机的选择要考虑处理的风量以及整个设备的阻力。本设计所处理的风量为7500087000m3/h .除尘器的阻力主要来源于整个箱体机械部分的阻力、滤料的阻力以及粉尘层的阻力。滤料阻力可查建材通用机械与设备表 13-23 知， 当风速为0.5 时，过滤阻力大约为 500 Pa ,箱体的阻力根据经验可知大约为 1000Pa 左右，为安全起见，整个设备的阻力取 2000Pa.主风机最大处理风量一般取 1.2X 除尘器最大处理风量，则风机处理风量为 75000 87000(m/h)即 : 75000 104400(m/h)查风机样本可确定风机的型号、风量、全压、旋向、功率。本设计产品所选用的主风机为：Y 4-73 12 D, 76040-105000(m3 / h)， 2829-1961 (P a)，110(kw)。对于反吹风机的选择,是根据每室滤袋的有效容积确定的,它不随室数的改变而改变.LLC 8 X 363 除尘器的的每个袋室的处理风量大约为 个箱体阻力,故阻力18大约为 9000 13000.据此查风机样本选择反吹风机型号为：4-72 6A ，6840-12720(m3 / h) , 1138-785 (P a) ， 4 (kw)。3.2 主要部件设计3.2.1 进气管道的设计进气管道的设计要根据进风的方式而定。 进气方式主要有上进气和下进气.采用采用上进气时，气流与粉尘下落方向一致，气流的流动有利于粉尘沉降，粉尘能较均匀地分布于滤袋表面，过滤均匀性好，过滤阻力小，但是安装不方便，滤袋检修也不方便。下进气时，除尘器结构简单,造价低。故本设计采用的是下进气。参考文献资料，v 烟气流量一般为 1525m/s，Q=24m/s(3.5)VQd4式中 Q 工况下管道内的烟气流量，m/s ；V 烟气流速，20m/s。 )(13024.mVd- 16 -将管径圆整为 1300mm，由于是分为 8 个箱室，由于进入进气管道的风量较大,速度较快，因此对进气管道进行均风设计，以保证烟气能均匀的进入各个袋室。将进气管道分为四节，第二节圆周为 1200mm，长 4500mm，第三节圆周 1100mm，长4500mm，第四节圆周 1000mm，长 3500mm，每节之间的倒角为 23虽然不能够完全的将风均匀的分散到各个袋室，但在一定程度上起到了均风作用。3.2.2 灰斗的设计考虑到灰尘颗粒的安息角，一般都小于 58，为防止粉尘的堆积，使其能够在重力的作用下，沿灰斗的内壁自然滑落，将灰斗的倾斜角设计成 60左右。由于灰斗与中箱体相连，承受很大的负压，故外部采用扁钢进行加强。为防止除尘器出现意外，便于检修，其中部开设人孔。我所设计的灰斗考虑到袋室的尺寸以及灰斗与地面的距离，灰斗的角度一面为 36 度，另一面的角度为 70 度左右。这样设计不仅有利于粉尘的回落，同时也较大限度的使粉尘不至积压在灰斗中。尺寸为400022002260，灰口尺寸为 250mm300mm，310mm360mm，360mm410mm.3.2.3 上箱体的设计结构尺寸的确定，既要考虑检修方面，又要考虑结构的紧凑。一般可按如下原则确定：滤袋中心距 a(3.6) )804(ba式中：a滤袋中心距，mm；b滤袋直径，mm。则： )804(1)804(ba取中心距 (mm)25滤袋排列滤袋一般采用正方格子形分组排列，为了方便检修，每组不宜超过 6 列。袋室长度 L 及宽度 B长度 ：(3.7)106106NnaL式中：n每组滤袋列数，a滤袋中心距，- 17 -N滤袋组数组。根据需要以及设计的对称性，滤袋分为两组，每组 44 条，每组 3 列，两边为15 条，中间为 14 条。106106NnaL则： = (3 250 + 800) 2 + 900 = 4000(mm) 宽度 ：(3.8)a1mB式中：m滤袋列数。则： = （6 + 1）300= 2100B实际长宽可根据箱体壁厚度做略微调整。对于花板到箱顶的高度，由于本设计采用的是下进风,为了保证气流的均匀性，一般花板与箱体顶部的高度都大于 800mm，由于本设计课题的处理风量较大，为保证气流的均匀性，花板与顶部的高度取 1000mm。又因为滤袋长 7500mm，所以每个箱室箱可设计为高 9000mm，长 4000m(不算加强筋)，宽 2200mm（不算加强筋） ，通过焊接成上箱体，箱体底座为槽钢。3.2.4.螺旋输送机的设计螺旋输送机是水泥行业广泛使用的一种输送设备。适用于运送粉料或小粒状的无聊，如生料粉，水泥，煤粉等。他一般供水平运输用；也可以用于 20以内的倾斜运输。a 螺旋直径和转速的选择计算螺旋直径和转速是决定输送量的两个主要参数。输送量的计算公式如下：(3.9)CSn4602DG式中 G 螺旋输送机的输送量， 吨/时；D 螺旋直径，米；S 螺距，米；n 螺旋输送，转/分； 物料填充系数； 无聊堆积重度，吨/米C 螺旋输送机的倾斜系数；- 18 -表 1 螺旋输送机的物料参数 表 2 螺旋输送机的倾斜系数螺旋的转速大小对螺旋输送机的工作情况有很大影响，为了保证无聊能比较平稳输送，不致被螺旋抛起来，根据实验螺旋的极限转速为：(3.10)DKn2式中 D螺旋的直径，m； K2物料特性系数；螺旋螺距： S=0.8D (3.11)螺旋轴的直径 d=（0.20.35）D (3.12）将 n,S 带入式并整理得 (3.13)CGKD5.2G=70870001.2=7.3(t/h)（1.2 倍系考虑生产储备量，70 为气体含尘浓度 87000 为除尘器处理风量）=0.25，表 1=1.25(t/m)，表 1C=1，表 2物料名称 煤 粉水 泥生 料碎 石 膏石 灰物料堆积重度 吨/米0.6 1.25 1.1 1.3 0.9填充系数 0.4 0.250.3 0.250.3 0.250.3 0.350.4物料特性系数 K1 0.0415 0.0565 0.0565 0.0565 0.0415物料特性系数 K2 75 35 35 35 75物料阻力系数 1.2 2.5 1.5 2.5倾 斜 角 0 5 10 15 20C 1.0 0.9 0.8 0.7 0.65- 19 -K1=0.0565，表 1.带入式(3.12)D=0.0565 200(mm)2.57.3/（ 0.251.251）转速 n= (r/min)KD=35 表 12D=0.2(m)S=0.8D=0.80.2=0.16(m)d=(0.2-0.35)D=0.05(m)按系列取 n= = =80 转/分DK2.035b 功率计算(3.14)H)(3670LGNK=1.2=2.5，表 1L=19(m)H=0代入(3.14)：=1.2 （2.519）1.13(kw)H)(3670LGKN367.=0.86N 电 =N0/1.32(kw)c 轴的设计与校核已知输送机的功率为 P=1.32Kw,工作转速为 n=80r/min。对只受转矩或以承受转矩为主的传动轴,应按扭转强度条件计算轴的直径。若有弯矩作用,可用降低许用应力的方法来考虑影响。按扭转强度条件计算：:d 3339501.2pAn（3.15）式中: d计算剖面处轴的直径 mmT轴传递的额定扭矩 Nmm，T=9550000N轴传递的额定功率 1.32Kwn轴的转速 80r/min- 20 - 轴的许用应力 MPaA按所定的系数：查表得 A=135将数据带入公式（3.15）得：d135 32mm3802.1圆整取螺旋轴的直径 d=40mm。 TrTdnPW32.095式中： 扭转切应力，Mpa；TT轴所受的转矩，N.mm;轴的抗扭矩截面系数，mmrWn轴的转速，r/minP轴传递功率，Kwd计算截面处轴的直径，mm=32.095dnPWTr T23.140.853d 轴承的选择与校核将数值代入上公式（3.15）得：1. 轴承的选择：初步选轴承为：角接触球轴承,型号为 7206C。轴承的校核：假设轴承的寿命为 10000h,当量动载荷的计算公式为： P=XFr+YFa (3.16)式中： Fr轴承的径向载荷（即轴承实际载荷的径向分量） ；Fa轴承所受的轴向载荷（既轴承实际载荷的轴向分量） ；X径向动载荷系数，将实际径向载荷 Fr 转化为当量动载荷的修正系数；Y轴向动载荷系数，将实际轴向载荷 Fa 转化为当量动载荷的修正系数。其中：Fr=10（KN） Fa=7.52（KN）X=0.27 Y=1.04将数值代入公式（3.16）得：- 21 -P=XFr+YFa)(52.106752.74.KN(3.17) 61hnLPC其中：=3)(21.7103.765036KNC计算轴承的基本额定寿命 Lh：Lh P3.760（3.18） 将上面计算所得数值代入公式（3.18）得： h1052.73.63所以轴承 7206C 合格。本设计计划采用带座轴承，所以根据本计算查表得 UCFL208 符合设计要求。e 验算轴端强度次螺旋输送机拟采用减速器，联轴器作为传动装置，所以只进行千瓦转速比的验算。螺旋输送机的N/n和P值 表 3螺旋直径（D）150 200 250 300 400 500 600N/n(千瓦/转/分)0.013 0.030 0.060 0.100 0.250 0.480 0.850P公斤 210 370 580 800 1500 2400 3500- 22 -N0/n=1.13/80=0.014125 千瓦/转/分。由表 3 知：D=200mm 时，N/n=0.030 千瓦/转/分。N0/nN/n轴端的强度满足要求。d 电机和减速器的选择n=80r/min二级圆柱齿轮减速器 i=840 n 电机 =n 卷筒 i 总 =(840)60=4802400r/min 符合这一转速的同步转速有 750r/min 1000r/min 1500r/min因此可以选用 Y 系列的电动机 Y80-Y280 范围的电机电机及其减速器配置表 表 4驱动装置规格 转速(r/min)输送量 (m/h) 电机型号 减速器型号需用长度(m)Y90L-4-1.5 ZQ25-i6-I 16Y100l1-4-2.2ZQ25-i6-I 23Y100L2-4-3 ZQ35-i6-I 30100 13Y112M-4-4 ZQ35-i6-I 35Y100l1-4-2.2ZQ35-i5-I 2780 10Y100L2-4-3 ZQ35-i5-I 35Y90L-4-1.5 ZQ25-i4-I 2563 8 Y100L1-4-2.2ZQ35-i4-I 35Y90L-4-1.5 ZQ35-i3-I 27LS20050 6 Y100L1-4-2.2ZQ35-i3-I 35- 23 -根据 G=7.3 吨n=80r/minN 电 =1.32 千瓦 n 电 =4802400r/min选择电机型号为 Y100L 1-4-2.2 减速器型号 ZQ35-i5-I3.2.5 翻版卸灰阀的设计根据下方图表所给的参数以及灰斗的法兰 可以选择法兰为正方形 用圆周 12 的螺栓固定两个翻板阀A1=250mm250mm B1=300mm300mm C1=340mm340mm H1=800mm H=400mm图 3-1 重锤翻板斜灰阀的参数图表 5 重锤翻板斜灰阀的参数表A B C A1 B1 C1 H1 H L L1 L2 N-工作温度工作温度 M/h300260200250250300300340340800 400 470 180 26081534 3 3 300 350 412 900 450 606 230 320