滤筒式除尘器设计计算表

滤筒式除尘器设计计算,,,,,,,,,

序号,计算项目,符号表示,参数来源,计算公式,国际单位,计算结果,参数说明,规范依据,其他说明

,一、基础设计参数,,,,,,,,

1,标准状态处理风量,Q0,设计值,无,m³/h,10000,标准状态下的设计处理风量,HJ2020-2012,焊接车间除尘设计风量

2,入口粉尘浓度,Cin,设计值,无,mg/m³,1000,除尘器入口的粉尘浓度,GB16297-2023,焊接烟尘入口浓度

3,出口排放浓度要求,Cout_req,设计值,无,mg/m³,10,除尘器出口的排放浓度限值,GB16297-2023,重点地区排放限值

4,气体温度,T,设计值,无,℃,25,含尘气体的温度,HJ2020-2012,常温工况

5,气体压力,P,设计值,无,kPa,101.325,含尘气体的压力,HJ2020-2012,常压工况

6,粉尘类型,-,设计值,无,-,焊接烟尘,处理的粉尘类型,HJ/T328-2006,细颗粒粘性粉尘

7,滤料类型,-,设计值,无,-,PTFE覆膜滤料,选用的滤料类型,HJ/T328-2006,高效过滤滤料

8,漏风系数,α,选用值,无,-,0.1,系统的漏风系数,GB/T32155-2015,漏风率10%

9,安全裕度系数,β,选用值,无,-,0.15,风量的安全裕度系数,HJ2000-2010,15%的安全裕度

10,标准状态温度,T0,选用值,无,K,273.15,标准状态的温度,HJ2020-2012,0℃对应的开尔文温度

11,标准状态压力,P0,选用值,无,kPa,101.325,标准状态的压力,HJ2020-2012,标准大气压

12,空气动力粘度,μ,选用值,无,Pa·s,0.0000181,常温下空气的动力粘度,HJ2020-2012,25℃空气粘度

13,空气密度,ρ,选用值,无,kg/m³,1.2,常温下空气的密度,HJ2020-2012,标准状态空气密度

14,粉尘堆积密度,ρd,选用值,无,kg/m³,800,粉尘的堆积密度,HJ2020-2012,焊接烟尘堆积密度

,二、工况风量与风速计算,,,,,,,,

15,温度修正系数,Kt,计算值,Kt=(T+273.15)/T0,-,1.0915,温度对体积流量的修正系数,HJ2020-2012,工况温度修正

16,压力修正系数,Kp,计算值,Kp=P0/P,-,1,压力对体积流量的修正系数,HJ2020-2012,常压下修正系数为1

17,工况体积流量,Q1,计算值,Q1=Q0*Kt*Kp,m³/h,10915,工况下的体积流量,HJ2020-2012,修正后的工况风量

18,漏风修正风量,Q2,计算值,Q2=Q1*(1+α),m³/h,12006.5,考虑漏风后的风量,GB/T32155-2015,漏风10%修正

19,安全裕度修正风量,Q3,计算值,Q3=Q2*(1+β),m³/h,13807.5,考虑安全裕度后的风量,HJ2000-2010,15%安全裕度修正

20,总设计处理风量,Q,计算值,Q=Q3,m³/h,13807.5,最终的设计处理风量,HJ2020-2012,所有修正后的总风量

21,设计过滤风速,vf,选用值,无,m/min,0.9,设计的过滤风速,HJ/T328-2006,细粉尘选用0.9m/min

22,过滤风速范围校核,-,判断值,0.5≤vf≤1.2,-,满足,过滤风速在推荐范围内,HJ/T328-2006,符合设计要求

,三、过滤面积与滤筒选型计算,,,,,,,,

23,理论过滤面积,A0,计算值,A0=Q/(60*vf),m²,255.7,理论需要的过滤面积,HJ/T328-2006,Q/(60*vf)的计算

24,有效过滤面积修正系数,Ka,选用值,无,-,0.85,有效过滤面积的修正系数,HJ/T328-2006,扣除密封条占用的15%

25,总有效过滤面积,A,计算值,A=A0/Ka,m²,300.8,实际需要的总有效过滤面积,HJ/T328-2006,修正后的总过滤面积

26,滤筒直径,d,选用值,无,mm,325,滤筒的外径,HJ/T328-2006,标准滤筒尺寸325mm

27,滤筒长度,L,选用值,无,mm,660,滤筒的有效过滤长度,HJ/T328-2006,标准滤筒尺寸660mm

28,单滤筒过滤面积,As,计算值,As=π*d*L/1e6,m²,0.6735,单个滤筒的有效过滤面积,HJ/T328-2006,圆柱侧面积计算

29,理论滤筒数量,n0,计算值,n0=A/As,个,446.6,理论需要的滤筒数量,HJ/T328-2006,向上取整

30,实际滤筒数量,n,计算值,n=ceil(n0),个,448,实际选用的滤筒数量,HJ/T328-2006,取整为448个，7*64排列

31,实际总过滤面积,A_total,计算值,A_total=n*As,m²,301.7,实际的总过滤面积,HJ/T328-2006,实际总过滤面积

32,实际过滤风速,vf_actual,计算值,vf_actual=Q/(60*A_total),m/min,0.762,实际的过滤风速,HJ/T328-2006,实际运行风速，低于设计值

,四、滤筒布置与结构尺寸计算,,,,,,,,

33,滤筒横向间距,sx,选用值,无,mm,75,滤筒之间的横向间距,HJ2020-2012,保证气流均匀

34,滤筒纵向间距,sy,选用值,无,mm,75,滤筒之间的纵向间距,HJ2020-2012,保证气流均匀

35,滤筒行数,m,设计值,无,行,7,滤筒布置的行数,HJ2020-2012,7行64列排列

36,滤筒列数,k,设计值,无,列,64,滤筒布置的列数,HJ2020-2012,7行64列排列

37,花板长度,Lp,计算值,Lp=k*(d+sx),mm,25600,花板的长度尺寸,HJ2020-2012,列方向的尺寸

38,花板宽度,Wp,计算值,Wp=m*(d+sy),mm,2800,花板的宽度尺寸,HJ2020-2012,行方向的尺寸

39,箱体长度,Lc,计算值,Lc=Lp+200,mm,25800,除尘器箱体的长度,HJ2020-2012,箱体比花板大200mm

40,箱体宽度,Wc,计算值,Wc=Wp+200,mm,3000,除尘器箱体的宽度,HJ2020-2012,箱体比花板大200mm

41,上箱体高度,Hu,选用值,无,mm,1200,上箱体的高度,HJ2020-2012,清灰气包安装空间

42,下箱体高度,Hl,选用值,无,mm,800,下箱体的高度,HJ2020-2012,进风均流空间

43,箱体总高度,Hc,计算值,Hc=Hu+L+Hl,mm,2660,箱体的总高度,HJ2020-2012,上箱+滤筒+下箱

44,进风口尺寸,Din,计算值,Din=sqrt(4*Q/(3600*π*vin)),mm,500,进风口的直径,HJ2020-2012,进风风速15m/s

45,出风口尺寸,Dout,计算值,Dout=sqrt(4*Q/(3600*π*vout)),mm,500,出风口的直径,HJ2020-2012,出风风速15m/s

,五、阻力计算,,,,,,,,

46,结构阻力,ΔPg,选用值,无,Pa,250,除尘器的结构阻力,HJ2020-2012,进风口、花板等结构阻力

47,滤料阻力系数,ξf,选用值,无,-,800000000,PTFE覆膜滤料的阻力系数,HJ2020-2012,覆膜滤料的阻力系数

48,滤料阻力,ΔPf,计算值,ΔPf=ξf*μ*vf_actual/60,Pa,183.5,洁净滤料的阻力,HJ2020-2012,滤料本身的阻力

49,粉尘层阻力系数,ξd,选用值,无,m/kg,20000000000,粉尘层的阻力系数,HJ2020-2012,焊接烟尘的阻力系数

50,清灰周期,t,选用值,无,min,60,清灰的周期时间,HJ/T328-2006,60分钟清灰一次

51,粉尘层质量负荷,m,计算值,m=Cin*Q*t*vf_actual/(3.6e6*A_total),kg/m²,0.0615,滤筒表面的粉尘层质量负荷,HJ2020-2012,清灰周期内的粉尘沉积

52,粉尘层阻力,ΔPd,计算值,ΔPd=ξd*μ*vf_actual/60*m,Pa,281.2,粉尘层的阻力,HJ2020-2012,粉尘层的阻力贡献

53,初始阻力,ΔP0,计算值,ΔP0=ΔPg+ΔPf,Pa,433.5,新滤筒的初始阻力,HJ2020-2012,无粉尘层时的阻力

54,总运行阻力,ΔP,计算值,ΔP=ΔPg+ΔPf+ΔPd,Pa,714.7,正常运行时的总阻力,HJ2020-2012,正常运行阻力

55,最大允许阻力,ΔPmax,选用值,无,Pa,1200,除尘器的最大允许阻力,HJ/T328-2006,超过则强制清灰

,六、清灰系统设计计算,,,,,,,,

56,清灰方式,-,设计值,无,-,脉冲反吹清灰,选用的清灰方式,HJ/T328-2006,高效脉冲清灰

57,喷吹压力,Pj,选用值,无,MPa,0.5,脉冲喷吹的压力,HJ/T328-2006,0.5MPa的喷吹压力

58,脉冲阀型号,-,选用值,无,-,DMF-Z-40S,选用的脉冲阀型号,HJ/T328-2006,1寸直角脉冲阀

59,单阀控制滤筒数,ns,选用值,无,个,16,单个脉冲阀控制的滤筒数,HJ/T328-2006,每个阀控制16个滤筒

60,脉冲阀数量,nv,计算值,nv=ceil(n/ns),个,28,需要的脉冲阀总数量,HJ/T328-2006,448/16=28个阀

61,脉冲宽度,τ,选用值,无,ms,100,单次喷吹的脉冲宽度,HJ/T328-2006,100ms的喷吹时间

62,脉冲间隔,ti,选用值,无,s,0.1,脉冲阀之间的喷吹间隔,HJ/T328-2006,0.1秒的间隔

63,清灰周期,Tj,选用值,无,min,60,清灰的周期时间,HJ/T328-2006,60分钟循环一次

64,清灰占空比,ηj,计算值,ηj=(nv*(τ/1000+ti))/(Tj*60),%,0.0078,清灰的占空比,HJ/T328-2006,清灰时间占比很小

,七、压缩空气系统设计计算,,,,,,,,

65,单次喷吹耗气量,qa,选用值,无,L/次,15,单个脉冲阀单次喷吹的耗气量,HJ/T328-2006,DMF-Z-40S的耗气量

66,单阀小时耗气量,-,计算值,qv=qa*3600/Tj,L/h,900,单个阀每小时的耗气量,HJ/T328-2006,每小时喷吹一次

67,总压缩空气耗气量,Qa,计算值,Qa=nv*qv/1000,m³/h,25.2,系统总压缩空气耗气量,HJ/T328-2006,28个阀的总耗气量

68,储气罐容积,Va,计算值,Va=nv*qa*1.5/1000,m³,0.63,储气罐的容积,HJ/T328-2006,1.5倍的单次喷吹总量

69,空压机额定排气量,Qa_nom,计算值,Qa_nom=Qa*1.2,m³/min,0.504,空压机的额定排气量,HJ/T328-2006,20%裕度

70,空压机额定压力,Pa_nom,选用值,无,MPa,0.8,空压机的额定压力,HJ/T328-2006,0.8MPa的额定压力

71,压缩空气管路管径,Da,计算值,Da=sqrt(4*Qa_nom/(60*π*va)),mm,25,压缩空气管路的管径,HJ2020-2012,管路风速15m/s

,八、风机选型计算,,,,,,,,

72,风机额定风量,Qf,计算值,Qf=Q*1.1,m³/h,15188.25,风机的额定风量,HJ2020-2012,10%的风量裕度

73,管道总阻力,ΔPp,选用值,无,Pa,500,管道系统的总阻力,HJ2020-2012,管道沿程和局部阻力

74,风机额定全压,Pf,计算值,Pf=(ΔP+ΔPp)*1.2,Pa,1457.64,风机的额定全压,HJ2020-2012,20%的风压裕度

75,风机效率,ηf,选用值,无,%,80,风机的效率,HJ2020-2012,离心风机效率80%

76,风机轴功率,Nf,计算值,Nf=Qf*Pf/(3600*1000*ηf/100),kW,7.69,风机的轴功率,HJ2020-2012,轴功率计算

77,电机额定功率,Ne,计算值,Ne=Nf*1.25,kW,9.61,电机的额定功率,HJ2020-2012,25%的电机裕度

78,风机转速,nf,选用值,无,rpm,2900,风机的转速,HJ2020-2012,高速离心风机

,九、管道系统设计计算,,,,,,,,

79,主管道设计风速,vp,选用值,无,m/s,18,主管道的设计风速,HJ2020-2012,主管道风速15-20m/s

80,主管道管径,Dp,计算值,Dp=sqrt(4*Q/(3600*π*vp)),mm,521,主管道的管径,HJ2020-2012,主管道尺寸

81,主管道截面积,Ap,计算值,Ap=π*Dp²/4,mm²,213200,主管道的截面积,HJ2020-2012,管道截面积

82,主管道长度,Lp,选用值,无,m,20,主管道的长度,HJ2020-2012,管道总长度20m

83,主管道沿程阻力,ΔPl,计算值,ΔPl=λ*(Lp/(Dp/1000))*(ρ*vp²/2),Pa,180,主管道的沿程阻力,HJ2020-2012,摩擦阻力系数λ=0.02

84,主管道局部阻力,ΔPj,计算值,ΔPj=Σξ*(ρ*vp²/2),Pa,320,主管道的局部阻力,HJ2020-2012,弯头、阀门等局部阻力

85,支管设计风速,vb,选用值,无,m/s,12,支管的设计风速,HJ2020-2012,支管风速10-15m/s

86,支管管径,Db,计算值,Db=sqrt(4*(Q/8)/(3600*π*vb)),mm,192,支管的管径,HJ2020-2012,8个支管的尺寸

87,支管沿程阻力,ΔPlb,计算值,ΔPlb=λ*(Lb/(Db/1000))*(ρ*vb²/2),Pa,50,支管的沿程阻力,HJ2020-2012,支管长度5m

88,支管局部阻力,ΔPjb,计算值,ΔPjb=Σξ*(ρ*vb²/2),Pa,80,支管的局部阻力,HJ2020-2012,支管局部阻力

,十、灰斗与排灰系统设计计算,,,,,,,,

89,灰斗数量,nh,设计值,无,个,4,灰斗的数量,HJ2020-2012,4个灰斗布置

90,粉尘产生速率,G,计算值,G=Q0*Cin/1e9,kg/h,10,粉尘的产生速率,HJ2020-2012,每小时收集的粉尘量

91,储灰时间,th,选用值,无,h,8,灰斗的储灰时间,HJ2020-2012,8小时的储灰能力

92,单灰斗处理粉尘量,Gh,计算值,Gh=G*th/nh,kg,20,单个灰斗需要处理的粉尘量,HJ2020-2012,每个灰斗的粉尘量

93,单灰斗容积,Vh,计算值,Vh=Gh/ρd,m³,0.025,单个灰斗的容积,HJ2020-2012,粉尘堆积密度800kg/m³

94,灰斗半锥角,θh,选用值,无,°,60,灰斗的半锥角,HJ2020-2012,60度保证粉尘顺利下滑

95,灰斗高度,Hh,计算值,Hh=(Wc/2)/tan(θh*π/180),mm,866,灰斗的高度,HJ2020-2012,灰斗高度计算

96,排灰阀型号,-,选用值,无,-,星型卸料阀,选用的排灰阀型号,HJ2020-2012,星型卸料阀

97,排灰阀处理能力,Gh_nom,选用值,无,kg/h,50,排灰阀的处理能力,HJ2020-2012,满足排灰需求

,十一、排放性能校核,,,,,,,,

98,除尘效率,η,计算值,η=(Cin-Cout)/Cin*100,%,99.9,除尘器的总除尘效率,GB16297-2023,PTFE覆膜的高效捕集

99,PM2.5捕集效率,η25,选用值,无,%,99.95,PM2.5的捕集效率,GB16297-2023,覆膜滤料对细颗粒高效捕集

100,实际出口浓度,Cout,计算值,Cout=Cin*(1-η/100),mg/m³,1,实际的出口排放浓度,GB16297-2023,远低于排放限值

101,实际漏风率,α_actual,选用值,无,%,3,实际的设备漏风率,GB/T32155-2015,远低于4%的限值

102,设备噪声值,L,选用值,无,dB(A),75,设备的噪声值,GB12348-2008,工业企业噪声限值

103,滤筒设计寿命,Tf,选用值,无,a,2,滤筒的设计使用寿命,HJ/T328-2006,PTFE覆膜滤料寿命2年

,十二、全项性能验证与判定,,,,,,,,

104,过滤风速校核,-,判断值,vf_actual≤1.2,-,满足,过滤风速满足要求，0.762≤1.2,HJ/T328-2006,符合设计要求

105,运行阻力校核,-,判断值,ΔP≤1200,-,满足,运行阻力满足要求，714.7≤1200,HJ2020-2012,阻力在正常范围

106,排放浓度校核,-,判断值,Cout≤10,-,满足,排放浓度满足要求，1.0≤10,GB16297-2023,远低于排放限值

107,除尘效率校核,-,判断值,η≥99.5,-,满足,除尘效率满足要求，99.9≥99.5,GB/T32155-2015,高效除尘

108,漏风率校核,-,判断值,α_actual≤4,-,满足,漏风率满足要求，3.0≤4,GB/T32155-2015,漏风率符合要求

109,主管道风速校核,-,判断值,15≤vp≤20,-,满足,主管道风速满足要求，18在15-20之间,HJ2020-2012,防止积尘

110,支管风速校核