除尘器选型计算

我国环保部门采用的的 mg m3 把它转换成 PPM 时 两者转换时 查到下面的公式 mg m3 M 22 4 ppm 273 273 T Ba 101325 上式中 M 为气体分子量 ppm 测定的体积浓度值 T 温度 Ba 压力 袋袋 除尘计算除尘计算 1 工况风量 Q 1 324 101 15 273 15 273 K Pa t QQ S QS 标况气量 m3 h 按锅炉烟气工况量的 110 计算 t 工况温度 Pa 当地大气压 kPa K 漏风率 3 5 2 过滤面积 S m2 v Q S 60 v 过滤速度 m min 清灰方式 粉尘种类自行脱落或 手动振动 机械振动 反吹风脉冲喷吹 炭黑 氧化硅 铝 锌的升华物 以及其他在气体中由于冷凝和化 学反应而形成的气溶胶 活性炭 由水泥窑派出的水泥 0 25 0 40 3 0 50 33 0 60 0 8 1 2 铁及铁合金的升华物 铸造尘 颜料 由水泥磨排出的水泥 炭 化炉升华物 石灰 刚玉 塑料 铁的氧化物 焦粉 煤粉 0 28 0 450 4 0 650 45 1 00 8 1 6 滑石粉 煤 喷砂清理尘 飞灰 陶瓷生产的粉尘 炭黑 氧化铝 高岭土 石灰石 矿尘 铝土矿 水泥 0 30 0 50 5 1 00 6 1 21 0 2 0 即过滤速度 S Q v 60 实际过滤速度 p s v v p 粉尘层的平均空隙率 一般为 0 8 0 95 3 滤袋数 n DL S n D 滤袋直径 mm 外滤式 110 180mm 内滤式 200 300mm L 袋长 m 2 10mm 4 进出口参数 进口尺寸 S1 1 3600 1 v Q S V1 进口风速 m s 为了不让粒径大的颗粒积于管道内 使得管道堵塞 在进除尘器之 前的管道中采用大风速 一般进气口风速 15 25m s 根据不同粉 尘采用不同风速 除尘器后的排气管道内由于不存在粉尘沉淀问题 气体流速取 8 12m s 大型除尘系统采用砖或混凝土制管道时 管道内的气速 常采用 6 8m s 垂直管道如烟囱出口气速取 10 20m s 那么进出气口尺寸可由截面积算出 一般截面形状为圆形或方形 含尘气体在管道内的速度也可采用下述的经验计算方法求得 1 在垂直管道内 气速应大于管道内粉尘粒子的悬浮速度 考 虑到管道内的气流速度分布的不均匀性和能够带走贴近管壁的尘粒 管道内的气速应为尘粒悬浮速度的 1 3 1 7 倍 对于管路比较复杂 和管壁粗糙度较大的取上限 反之取下限 2 在水平管道内 气速应按照能够吹走沉积在管道底部的尘粒 的条件来确定 3 倾斜管道内的气速 介于垂直管道和水平管道之间 倾斜角 大者取小值 倾斜角小者取大值 m s 序号粉尘类 别 粉尘名称垂直风管水平风管 一纤维粉 尘 干锯末 小刨屑 纺织尘 木屑 刨花 干燥粗刨花 大块干木屑 潮湿粗刨花 大块湿木屑 棉絮 麻 石棉网 10 12 14 18 8 11 12 12 14 16 20 10 13 18 二矿物粉 尘 耐火材料粉尘 黏土 石灰石 水泥 湿土 含水 2 以下 重矿物粉尘 轻矿物粉尘 灰土 沙土 干细型砂 金刚砂 刚玉粉 14 13 14 12 15 14 12 16 17 15 17 16 16 18 18 16 14 18 20 19 三金属粉 尘 钢铁粉尘 钢铁屑 铅尘 13 19 20 15 23 25 四其他粉 尘 轻质干粉尘 烟草灰 木工磨 床粉尘 煤粉 焦炭粉尘 谷物粉尘 8 11 14 10 10 13 18 12 5 阻力计算 Pa ocg PPPP g 除尘器结构阻力 P c 洁净滤料阻力 P o 粉尘层阻力 P 除尘器结构阻力g 是指设备进 出口及内部流道内挡板等造P 成的流动阻力 通常g 200 500Pa P 滤料阻力oP 60 0 Po 空气的粘度 Pa s 过滤风速 m3 min m2 0 滤料阻力系数 m 1 粉尘层阻力cP 60 cm Pc c 粉尘层厚度 m m 粉尘层平均比阻 m kg 另外 有粉尘层阻力 Pc m 粉尘层平均比阻 m kg m 粉尘负荷 kg m2 气体粘度 Pa s 6 气流上升速度 在除尘器内部 滤袋低端含尘气体能够上升的实际速度 就是气流上升 速度 气流上升速度的大小对滤袋被过滤的含尘气体磨损及因脉冲 清灰而脱离滤袋的粉尘随气流重新返回除尘布袋表面有重要影响 气流上升速度是除尘器内烟气不应超过的最大速度 达到和超过这个 速度 烟气中的颗粒物就会磨坏滤袋或带走粉尘 甚至导致设备运行阻 力偏大 袋式除尘器进行过滤时分为内滤和外滤两种 前者含尘气流由滤袋 内部流向外部 后者含尘气流由滤袋外部流向滤袋内部 内滤式袋式除尘器气流上升速度按下式计算 Vk Sa Vc S 式中 Vk 除尘器气流上升速度 m min Sa 单条滤袋过滤面积 m2 Vc 过滤速度 m min S 滤袋口的截面积 m2 外滤式袋式除尘器气流上升速度按下式计算 Vk Qv SA nS 式中 Vk 除尘器气流上升速度 m min Qv 滤袋室的处理风量 m3 min SA 滤袋室袋低处的截面积 m2 n 滤袋室滤袋数量 个 S 滤袋截面积 m2 过滤速度和气流上升速度二者在袋式除尘器内各处都应保持在 一定范围内 如果过滤风速选择不当或分室分布不均 会影响滤袋的 寿命 同样 气流上升速速选择不当或分室的气流上升速度不均 也会 影响滤袋使用寿命 因此 在设计中不仅要设计合理的因此 在设计中 不仅要设计合理的过滤风速及使气流分布均匀的导流技术 而且要按 粉尘的粒径 浓度 工况条件设计选择合理的气流上升速度 才能确 保延长滤袋使用寿命 单条滤袋的气体流量为 q 按过滤速度计算 60 c DL q 按袋口速度计算 4 2 i D q 两式相等 460 2 ic DDL 即 c i DL 15 q 单条滤袋气体流量 m3 s D 滤袋直径 m L 滤袋长度 m c 滤袋过滤速度 m min i 滤袋口速度 m s 喷吹口孔径 mm n Cd p 4 9 16 8 5055 0 22 C 为系数 取 50 60 n 为孔数 d 为脉冲阀出口直径 喷吹口孔形 喷吹孔应垂直向下 常用孔形有钻孔成型的 带翻边弧 形的 一般每根喷吹管孔最多 18 个 喷吹导流管 直径通常为喷吹口 2 3 倍 长度为 Ck 为系数 取 0 2 0 25 K 为射流紊流系数 柱形射流 K 0 08 清灰需气量计算 单袋工作过风量 q 3 14 D L V 3 14 0 16 6 4 1 23 3 95m3 min 最小清灰需气量 qmin n q t1 60 16 3 95 0 1 60 0 105m3 次 每次脉冲阀工作时间 0 1s q C1C2C3C4n f vf k 1 C1 粉尘粒度系数 0 5 5 C2 粉尘含湿量系数 1 3 C3 过滤速度系数 C3 vf 0 6 n 滤袋数量 f 单袋过滤面积 k 诱导比 2 6 清灰周期 t min M cvt V M c t M 滤袋粉尘负荷 g m2 C 气体含尘质量浓度 g m3 V 过滤风速 m min 脉冲阀压缩空气耗量 压缩空气耗量 t nq a Q Q 喷吹总耗气量 n 脉冲阀数量 t 喷吹周期 a 附加系数 一般取 1 2 1 2 1 5 q 每个脉冲阀一次喷吹的耗气量 气包容积设计 脉冲喷吹后气包内压降不超过原来储存压力的 30 气包最小体积计算 4 22 n n min min Q KP RT V n 脉冲阀喷吹耗气量摩尔数 Q 脉冲阀一次耗气量 R 气体常数 8 314J mol K Pmin 气包内最小工作压力 T 气体温度 K 容积系数 30 气包上配置安全阀 压力表和排气阀 安全阀采用弹簧微启式 安全阀 7 露点考虑 含尘气体中的 HCl HF SO3等 在与 H2O 共同存在下会形成 结露现象 生成酸对除尘器产生腐蚀 其中结露最为严重的是 SO3 它的露点计算如下 32 lg26lg20186SOOHts 露点与 H2O 和 SO3的体积分数有关 浓硫酸具有强氧化性 其对滤袋腐蚀极为严重 而相对钢材来说 钢材与浓硫酸反应会形成钝化膜 保护钢材 但由于含尘气体的冲 刷 设备因种种原因的磨损是在所难免的 我们只有针对各个地反 的磨损原因进行相应的改进 烯酸对钢材腐蚀很严重 故对钢材管 道及其他部件采取保温或供热 使其温度高于露点 20 左右 滤袋 结露则会发生糊袋现象 且在高温环境下 水分蒸发形成浓酸 特 别浓硫酸 它会对滤料进行氧化 破坏滤料纤维 发生破袋现象 8 喷吹装置 喷吹管一般开孔 18 个以内 开孔孔径为 8 32mm 喷吹管距 袋口 200 400mm 旋风除尘旋风除尘 1 处理风量 2 0 4 3600DQ pv p 除尘器筒体净空截面平均速度 m s p 2 5 4 0m s D0 除尘器筒体直径 m 2 设备阻力 2 2 i p 阻力系数 i 除尘器进气口气流速度 m s 含尘气体密度 kg m3 阻力系数可由实验测得 也可由下公式计算 21 2 2 1 30 HHD DA A 除尘器入口的断面积 m2 D1 除尘器外圆筒的内径 m D2 除尘器内圆筒的内径 m H1 除尘器圆筒部分高 m H2 除尘器圆锥部分高 m 除尘器的压力损失一般控制在 500 1500Pa 之间 常规旋风除 尘器内各部分的压力损失对总压力损失所占的比例 入口损失占 7 出口损失占 20 本体内动压损失占 30 灰斗损失占 33 边壁摩擦占 10 2 除尘效率 ln 18 exp 1 12122 1 2 rrrrsr dQv p p 粒子的密度 kg m3 Qv 处理风量 m3 h d 粒子的直径 m 1 旋转角度 rad 空气的动力黏度 Pa s s 流体旋转螺距 m r1 流体内侧半径 m r2 流体外侧半径 m 结构设计结构设计 1 各种荷载组合 参照 GB50009 建筑结构荷载规范荷载效应组合值如下 n i QiKCiQiKQQiGKG SSSS 2 1 G 永久荷载分项系数 Qi 第 i 个可变荷载的分项系数 SGK 按永久荷载标准值 GK计算的荷载效应值 SQiK 按可变荷载标准值 QiK计算的荷载效应值 其中 SQiK为诸可变 荷载效应中起控制作用者 Ci 可变荷载 Qi的组合值系数 n 参与组合的可变荷载 2 风荷载 kN 计算除尘器框架及支架结构时 OZSZK WW 计算侧壁板 加劲肋 小梁及类似部位时 OZSgZK WW Z 高度 z 处的风振系数 当高度 30m 时 可近似取 1 0 gZ 高度 z 处的风振系数 S 风荷载体型系数 可按架空通廊取 迎风面 1 0 背风面 0 7 Z 风压高度变化系数 WO 基本风压 kPa 3 内力分析 1 板 单板一般为多跨连续板 板中最大弯矩值 Mmax 2 max LqagM g 均布永久载荷 Pa q 均不可变载荷 Pa L 等跨板的计算跨度 m 系数 双向板板中最大弯矩计算 2 max paM p 双向板上均不载荷 a 双向板短边长 m 系数 四边固定板挠度 34 Etpa E 钢材弹性模量 MPa t 钢板厚度 mm 系数 2 风荷载对支架产生的内力 图中 q1 Wk1 B q2 Wk2 B Wk1 z s1 zWo Wk2 z s2 zWo s1 1 0 s2 0 7 B 支架承担的受风面宽的 m 按箱体所受风荷载 化作集中力 W 作用于箱体中央 W q1 q2 H2 支架交叉支撑按一杆受拉 另一杆为零杆计算 支架及交叉支撑的内力按如下公式计算 0 sin 20 20 20 3 6 15 123 22 241 N LWHN LWHLWHN LWHN LWHNN 当风向相反时 则 N5 0 N6 WH1 sin 3 灰斗计算 图 3 1 见图 3 1 所示 A 灰斗斜壁板法向压力 Pn 为 2 45 tan sin cos 2 22 k akahPn k 测压系数 灰尘重力密度 Kn m3 灰尘内摩擦角 h 计算深度处物料厚度 m 斜壁与水平面的夹角 图 3 2 B 看图 3 2 斜壁板水平截面单位宽度上的斜向拉力 Ni GQG ba G N a N N hh h vi vi i h 2 sin 按灰斗对称布置推得 斜壁与水平面的夹角 Nvi 斜壁相应水平截面单位宽度上的竖向拉力 N ah bh 分别为计算截面处灰斗壁承担的全部竖向荷载 Pa Q 阴影部分灰尘荷载 Pa G 计算截面以下灰斗自重及灰斗口吊挂的卸料设备重量 kg 4 构件截面计算 1 板及加劲肋 A 箱体壁板 顶盖板及加劲肋等受弯构件的强度计算 f W M nxx x Mx 构件所承担的最大弯矩 壁板取 1m 宽板带 设计值 Wnx 构件计算截面的最小净截面模量 cm3 钢材的抗弯强度设计值 MPa 截面塑性发展系数 B 灰斗斜壁板及水平加劲肋等拉弯构件的