畢業(yè)設(shè)計---銅冶煉貧化電爐除塵設(shè)計

1、<p>　　銅冶煉貧化電爐除塵設(shè)計</p><p><b>　　1.設(shè)計任務(wù)書</b></p><p><b>　　1.1畢業(yè)設(shè)計目的</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計研究是完成教學(xué)計劃，達到本科生培養(yǎng)目標(biāo)的重要環(huán)節(jié)。通過深入工程實踐、完成工程設(shè)計、撰寫研究論文等畢業(yè)設(shè)計諸環(huán)節(jié)，著重培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問題和解決

2、問題的能力、組織管理和社交能力、獨立工作能力，培養(yǎng)學(xué)生具有一定的工程意識以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)、認(rèn)真的工作態(tài)度，樹立事業(yè)心和責(zé)任感。</p><p><b>　　1.2設(shè)計課題</b></p><p>　　某銅冶煉工程貧化電爐除塵設(shè)計</p><p>　　1.3有關(guān)參數(shù)及資料</p><p><b>　　(1)煙氣

3、性質(zhì)</b></p><p>　　(2)當(dāng)?shù)貧庀髼l件：</p><p><b>　　年平均氣溫17℃，</b></p><p>　　極端最高、最低氣溫分別為40.7和-11.0℃，</p><p>　　氣溫最高7月份，平均氣溫29.2℃，</p><p>　　氣溫最低1月份，平均氣溫3

4、.9℃，</p><p><b>　　全年主導(dǎo)風(fēng)向為E，</b></p><p>　　年平均風(fēng)速為2.2m/s，</p><p>　　年最大風(fēng)速為17.0m/s,</p><p>　　年平均氣壓101.2Kpa</p><p>　　大氣穩(wěn)定度為中性D類。</p><p>　

5、　環(huán)境空氣質(zhì)量等級：二級</p><p>　　1.4設(shè)計內(nèi)容和深度要求</p><p>　　(1)必須滿足國家和行業(yè)對環(huán)保的要求，各項指標(biāo)必須達到或優(yōu)于國家標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　具體標(biāo)準(zhǔn)值參閱相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或綜合排放標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　(2)設(shè)計出切實可行的煙塵凈化工藝，確定管道系統(tǒng)斷面尺寸、壓力損失，選擇主要的設(shè)備。</p&

6、gt;<p>　　(3)確定煙囪高度及出口直徑。</p><p>　　(4)提交設(shè)計說明書、計算書各一份。</p><p>　　(5)繪制設(shè)計圖紙一套，包括除塵系統(tǒng)工藝流程圖，系統(tǒng)總平面布置圖、立面圖、主要設(shè)備構(gòu)筑圖。</p><p><b>　　1.5設(shè)計原則</b></p><p>　　(1)選用處理工

7、藝成熟，效果好，能保障除塵系統(tǒng)長期運行。</p><p>　　(2)投資省，運行費用低，占地面積小，管理方便。</p><p>　　(3)除塵裝置的負(fù)荷適應(yīng)性強，設(shè)備的各部分均應(yīng)體現(xiàn)技術(shù)上的可行性和經(jīng)濟上的合理性，裝置要易安裝和檢修。</p><p><b>　　1.6設(shè)計依據(jù)</b></p><p>　　(1) 《鍋爐

8、大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》 GB113271-2001</p><p>　　(2)《工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》 GBZ1-2002</p><p><b>　　1.7設(shè)計參考資料</b></p><p>　　(1)張殿印 張學(xué)義 除塵技術(shù)手冊 冶金工業(yè)出版社 2002年2月</p><p>　　(2)

9、李連山 大氣污染控制工程 武漢理工大學(xué)出版社 2003年8月</p><p>　　(3)劉天齊 三廢處理工程技術(shù)手冊廢氣卷 化學(xué)工業(yè)出版社 1999年5月</p><p>　　(4)陸耀慶 供暖通風(fēng)設(shè)計手冊 中國建筑工業(yè)出版社 1987年12月</p><p>　　(5)陳家慶 環(huán)保設(shè)備原理與設(shè)計 中國石化出版社

10、 2005年9月</p><p>　　(6)吳忠標(biāo) 實用環(huán)境工程手冊（大氣污染控制工程） 化學(xué)工業(yè)出版社 2001年9月</p><p><b>　　2.工程說明書</b></p><p><b>　　2.1污染源概況</b></p><p>　　該銅冶煉工程貧化電爐煙氣中的主要污染物為顆粒

11、物和SO2，煙氣含塵濃度為18.5g/m3 ,SO2濃度計算如下: </p><p>　　已知: =101325, =7500×0.65%=48.75, R=8.315, T=600+273.15=873.15, 由理想氣體狀態(tài)方程可得: </p><p>　　=101325×48.75/(8.315×873.15)=680.36</p><

12、;p>　　=680.36×64=43543.18, =43543.18/7500=5.81</p><p>　　查《鍋爐行業(yè)大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》可知,顆粒物與濃度限值分100、850。可見, 該貧化電爐煙氣中顆粒物和SO2都遠超出標(biāo)準(zhǔn)限值,故必須進行相應(yīng)尾氣除塵凈化處理。</p><p>　　2.2 主要設(shè)備及工藝概況</p><p><b

13、>　　2.2.1 換熱器</b></p><p>　　換熱器是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設(shè)備，又稱熱交換器。換熱器按傳熱方式的不同可分為混合式、蓄熱式和間壁式三類。 （1）混合式換熱器是通過冷、熱流體的直接接觸、混合進行熱量交換的換熱器，又稱接觸式換熱器。由于兩流體混合換熱后必須及時分離，這類換熱器適合于氣、液兩流體之間的換熱。例如，化工廠和發(fā)電廠所用的涼水塔中，熱水由上往下噴淋，而冷空

14、氣自下而上吸入，在填充物的水膜表面或飛沫及水滴表面，熱水和冷空氣相互接觸進行換熱，熱水被冷卻，冷空氣被加熱，然后依靠兩流體本身的密度差得以及時分離。 （2）蓄熱式換熱器是利用冷、熱流體交替流經(jīng)蓄熱室中的蓄熱體(填料)表面，從而進行熱量交換的換熱器，如煉焦?fàn)t下方預(yù)熱空氣的蓄熱室。這類換熱器主要用于回收和利用高溫廢氣的熱量。以回收冷量為目的的同類設(shè)備稱蓄冷器，多用于空氣分離裝置中。 （3）間壁式換熱器的冷、熱流體被固體間壁隔開，并通過間

15、壁進行熱量交換的換熱器，因此又稱表面式換熱器，這類換熱器應(yīng)用最廣。 間壁式換熱器根據(jù)傳熱面的結(jié)構(gòu)不同可分為管式、板面式和其他型式。管式換熱器以管子表面作為傳熱面，包括蛇管式換熱器、套管式換熱器和管殼式換熱</p><p><b>　　2.2.2 除塵器</b></p><p>　　選擇除塵器時必須全面考慮有關(guān)因素，如除塵效率、阻力、一次投資費用、運行費用、

16、占用建筑空間以及維護管理難易等，在通常情況下除塵效率常常是最主要的。一般說來，選擇除塵器時應(yīng)注意以下幾個方面的問題。</p><p>　　(1)氣體的溫度和性質(zhì)；</p><p>　　(2)粉塵的性質(zhì)和粒徑分布；</p><p>　　(3)排放標(biāo)準(zhǔn)和除塵器進口含塵濃度。</p><p>　　以下分別介紹袋式除塵器、電除塵器和濕式除塵器性能：&

17、lt;/p><p><b>　　(一) 袋式除塵器</b></p><p>　　袋式除塵器是利用多孔纖維材料制成的濾袋（簡稱布袋）將含塵氣流中的粉塵捕集下來的一種干式高效除塵裝置。</p><p>　　工作原理:工作時含塵氣體從箱體下部進入灰斗后,由于氣流斷面積突然擴大,流速降低,氣流中一部分顆粒組、密度大的塵粒在重力作用下,在灰斗內(nèi)沉降下來;粒度

18、細(xì)、密度小的塵粒進入袋濾室后,通過濾袋表面的慣性、碰撞、篩濾、攔截和靜電等綜合效應(yīng),使粉塵沉降在濾袋表面并形成粉塵層.凈化后的氣體進入凈氣室由排風(fēng)管風(fēng)機排出.袋式除塵器的阻力值隨濾袋表面粉塵層厚度的增加而增加.當(dāng)其阻力達到某一規(guī)定值時,必須進行噴吹清灰。</p><p>　　優(yōu)點：袋式除塵器對凈化含微米或亞微米數(shù)量級的粉塵的氣體效率較高；可捕集多種干性粉塵，特別是高比電阻粉塵，采用袋式除塵器凈化要比用電除塵器的凈

19、化效率高；袋式除塵運行穩(wěn)定可靠，沒有污泥處理和腐蝕等問題，操作、維護簡單。</p><p>　　缺點：袋式除塵器的應(yīng)用主要受濾料的耐溫和耐腐蝕等性能所影響；捕適合凈化含粘結(jié)和吸濕性強的含塵氣體，用布袋除塵器凈化煙塵時的溫度不能低于露點溫度，否則將會產(chǎn)生結(jié)露阻塞布袋濾料的孔隙。</p><p>　　袋式除塵器包括脈沖袋式除塵器、反吹風(fēng)袋式除塵器、機械振打袋式除塵器和簡易袋式除塵器等.其中,

20、脈沖袋式除塵器過濾負(fù)荷較高,濾料磨損較輕,使用壽命較長,運行穩(wěn)定可靠,已得到普遍采用。</p><p><b>　　(二)電除塵器</b></p><p>　　電除塵器使游離在氣體中的粉塵顆粒荷電，在電場的驅(qū)動下作定向運動，從氣體中被分離出來，分離力（主要是靜電力）直接作用在粒子上,而不是作用在整個氣流上，這是電除塵過程與其他除塵過程的本質(zhì)區(qū)別。</p>

21、<p>　　工作原理: 煙氣進入電除塵器后，兩金屬板間在電場力的作用下，產(chǎn)生正、負(fù)離子及自由電子。這些離子受電場力的作用，便向兩極運動產(chǎn)生電流，當(dāng)場強達到某一定值時，離子定向運動速度很大，以至使氣體產(chǎn)生的離子全部被電場驅(qū)向兩極。當(dāng)電路中的電壓繼續(xù)增大時，電場強度增大，并使電子和離子獲得足夠能量以至有可能產(chǎn)生新的電子、離子和增大電流。當(dāng)電壓升到一定程度，不僅活動性大的電子和部分陰離子能和中性氣體分子碰撞發(fā)生電離作用，而且活動性

22、小的陽離子也獲得足夠的能量與中性氣體分子碰撞產(chǎn)生電離作用，致使電場中連續(xù)不斷產(chǎn)生大量新離子，且電場中的電子的運動速度很大，使塵粒較快到達陽極，這時陽極上開始收集粉塵，接著粉塵在電場荷電到達電場，最后通過清灰裝置粉塵振落至灰斗。</p><p>　　優(yōu)點：除塵效率高，可達99％以上；可以凈化氣量較大的煙氣，工業(yè)上凈化105～106m3/h煙氣的電除塵器已得到普遍應(yīng)用；能夠除下的粒子粒徑范圍較寬，對于0.1μm的粉塵

23、粒子仍有較高的除塵效率；可凈化溫度較高的含塵煙氣；結(jié)構(gòu)簡單，壓力損失??；電除塵器的能耗比其他高效除塵器低。</p><p>　　缺點：電除塵器的一次投資費用高, 占地面積較大,除塵效率受粉塵物理性質(zhì)影響很大，特別是粉塵的比電阻的影響更為突出。</p><p>　　電除塵器按清灰方式可分為干式和濕式。干式清灰是通過沖擊振動來剝離電極上的粉塵，收集的粉塵是干燥的，便于綜合利用。濕式清灰是用水沖

24、洗電機，一般只在易爆氣體凈化或煙氣溫度過高，設(shè)有泥漿處理設(shè)備時才使用。</p><p><b>　　(三)濕式除塵器</b></p><p>　　濕式除塵器是利用水（或其他液體）與含塵氣體相互接觸，伴隨有熱、質(zhì)的傳遞，經(jīng)過洗滌使塵粒與氣體分離的技術(shù)。</p><p>　　工作原理:煙氣自鍋爐出來后，進入文丘里收縮管后，由于斷面積逐漸減小，管內(nèi)靜

25、壓也逐漸轉(zhuǎn)化為動能，使管內(nèi)流速增加，氣流進入喉管后，由于喉管斷面積不變，管內(nèi)靜壓下降到最低值，并維持不變，此時氣流流速達到最高值，氣流進入漸擴管，由于斷面積逐漸擴大，管內(nèi)靜壓逐漸得到恢復(fù)，氣流流速也逐漸下降，當(dāng)氣流進入擴散管喉，這些被水濕潤的塵粒與霧滴之間，以及不同粒徑的塵粒或霧滴之間，在不同慣性力的作用下，在相互碰撞接觸中凝聚成粒徑較大的含塵液滴。這些較粗的含塵液滴隨氣流進入脫水器喉，在重力、慣性力、離心力的作用下，從氣流中分離出來，

26、從而達到除塵之目的。</p><p>　　優(yōu)缺點：文氏管除塵器具有除塵效率高、結(jié)構(gòu)簡單、布置靈活、投資費用低等優(yōu)點，但也存在阻力大、污水處理困難等缺點，因而應(yīng)用范圍受到限制。</p><p>　　(四) 三種除塵器技術(shù)經(jīng)濟比較</p><p><b>　　經(jīng)濟指標(biāo)的比較</b></p><p><b>　　技術(shù)

27、指標(biāo)的比較</b></p><p>　　2.2.3煙氣脫硫工藝</p><p>　　濕法脫硫是利用各種堿性溶液吸收煙氣中的,由于屬于酸性氧化物,吸收后可生成穩(wěn)定的鹽,從而達到脫硫目的.脫硫后吸收液通過沉淀或再生等工藝出來后,可進行循環(huán)使用.常見的濕法煙氣脫硫工藝有:石灰石/石灰法、純堿法、雙堿法、廢堿液吸收法、氨法及氧化鎂法等.濕法脫硫主體設(shè)備為脫硫塔。</p>

28、<p>　　以下主要介紹石灰石/石灰法和雙堿法</p><p>　　(1)石灰石/石灰法</p><p>　　石灰石/石灰法濕法脫硫最早由英國皇家化學(xué)工業(yè)公司在20世紀(jì)30年代提出,目前是應(yīng)用最廣泛的脫硫技術(shù).在現(xiàn)代的煙氣脫硫工藝中,煙氣用含亞硫酸鈣的石灰石/石灰漿液洗滌,SO2與漿液中的堿性物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成亞硫酸鹽和硫酸鹽,新鮮石灰石或石灰漿液不斷加入脫硫液的循環(huán)回路.漿液

29、中的固體(包括燃煤飛灰)連續(xù)地從漿液中分離出來并排往沉淀池.</p><p><b>　　主要反應(yīng):</b></p><p>　　1. 吸收</p><p>　　2. 中和</p><p>　　3. 氧化</p><p>

30、　　4. 結(jié)晶</p><p><b>　　5.</b></p><p>　　6. pH控制</p><p><b>　　(二)雙堿法</b></p><p>　　雙堿法脫硫過程主要是二氧化硫與氫氧化鈉發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)生成物亞硫酸鈉溶于水，含亞硫酸

31、鈉的脫硫循環(huán)水與投加的氫氧化鈣反應(yīng)可生成氫氧化鈉和亞硫酸鈣。通過沉淀分離可將難溶的亞硫酸鈣從循環(huán)水中清除，氫氧化鈉易溶于水可循環(huán)使用，脫硫過程只消耗氫氧化鈣。達到脫硫效率高，運行費用低的目的。</p><p>　　雙堿法煙氣脫硫工藝同石灰石/石灰等其他濕法脫硫反應(yīng)機理類似，主要反應(yīng)為煙氣中先溶解于吸收液中，然后離解成，即：</p><p>　　式（1）為慢反應(yīng)，是速度控制過程之一。然后與溶

32、液中的發(fā)生中和反應(yīng)，生成鹽和水，促進不斷被吸收溶解。具體反應(yīng)方程式如下：</p><p>　　脫硫后的反應(yīng)產(chǎn)物進入再生池內(nèi)用另一種堿，一般是進行再生，再生反應(yīng)如下:</p><p>　　存在氧氣的條件下，還會發(fā)生以下反應(yīng)：</p><p><b>　　2.2.4風(fēng)機</b></p><p>　　風(fēng)機是依靠輸入的機械能，提

33、高氣體壓力并排送氣體的機械，它是一種從動的流體機械。</p><p>　　（1）風(fēng)機分類 風(fēng)機分類可以按氣體流動的方向，分為離心式、軸流式、斜流式和橫流式等類型；風(fēng)機根據(jù)氣流進入葉輪后的流動方向分為：軸流式風(fēng)機、離心式風(fēng)機和斜流(混流)式風(fēng)機；風(fēng)機按用途分為壓入式局部風(fēng)機(以下簡稱壓入式風(fēng)機)和隔爆電動機置于流道外或在流道內(nèi)，隔爆電動機置于防爆密封腔的抽出式局部風(fēng)機(以下簡稱抽出式風(fēng)機)。 （2）風(fēng)機性能參數(shù)

34、 風(fēng)機的性能參數(shù)主要有流量、壓力、功率，效率和轉(zhuǎn)速。另外，噪聲和振動的大小也是主要的風(fēng)機設(shè)計指標(biāo)。流量也稱風(fēng)量，以單位時間內(nèi)流經(jīng)風(fēng)機的氣體體積表示；壓力也稱風(fēng)壓，是指氣體在風(fēng)機內(nèi)壓力升高值，有靜壓、動壓和全壓之分；功率是指風(fēng)機的輸入功率，即軸功率。風(fēng)機有效功率與軸功率之比稱為效率。風(fēng)機全壓效率可達90％。 2.3 方案比選</p><p>　　本課題的主要研究內(nèi)容旨在設(shè)計一套切實可行的煙氣除塵、凈化工藝，及相

35、關(guān)配套設(shè)施，使污染物排放滿足國家和行業(yè)對環(huán)保的要求，使經(jīng)濟與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。</p><p>　　根據(jù)所給數(shù)據(jù)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，課題煙氣中煙氣含塵及SO2濃度超標(biāo)。故所設(shè)計方案必須既要達到除塵目的，又能滿足煙氣脫硫要求。于是，流程設(shè)計便有兩種組合方式，即：（1）先脫硫后除塵；（2）先除塵后脫硫。而在各種組合方式中，又可因除塵器和脫硫工藝的選擇而形成不同工藝流程。</p><p>　　初步設(shè)計，擬訂

36、以下三種工藝：</p><p><b>　　方案一：</b></p><p><b>　　方案二：</b></p><p><b>　　方案三:</b></p><p>　　方案一采用技術(shù)成熟的電除塵器，具有阻力小、運行費用低等優(yōu)點,但一次投資費用高,且要注意設(shè)備腐蝕問題。方案

37、二采用高效袋式除塵器，除塵效率高,投資少,隨著高性能濾袋的發(fā)展,困擾袋式除塵器的一些老問題已得到解決.它符合當(dāng)前除塵器更新?lián)Q代趨勢，也極大適應(yīng)未來環(huán)保政策的發(fā)展。方案三采取先凈化后除塵, SO2吸收塔既可起到凈化又可達到降溫目的,可省去換熱器.但含塵濃度較高的煙氣勢必對脫硫劑回收造成不良影響,同時濕式除塵器運行中產(chǎn)生的污水處理問題也增加運行難度.</p><p>　　對于脫硫凈化工藝, 雙堿法煙氣脫硫技術(shù)是為了克

38、服石灰石/石灰容易結(jié)垢的缺點而發(fā)展起來的。傳統(tǒng)的石灰石/石灰-石膏法煙氣脫硫工藝采用鈣基脫硫劑吸收二氧化硫后生成的亞硫酸鈣、硫酸鈣，由于其溶解度較小，極易在脫硫塔內(nèi)及管道內(nèi)形成結(jié)垢、堵塞現(xiàn)象。結(jié)垢堵塞問題嚴(yán)重影響脫硫系統(tǒng)的正常運行，更甚者嚴(yán)重影響鍋爐系統(tǒng)的正常運行。為了盡量避免用鈣基脫硫劑的不利因素，鈣法脫硫工藝大都需要配備相應(yīng)的強制氧化系統(tǒng)（曝氣系統(tǒng)），從而增加初投資及運行費用，用廉價的脫硫劑而易造成結(jié)垢堵塞問題，單純采用鈉基脫硫劑運

39、行費用太高而且脫硫產(chǎn)物不易處理，二者矛盾相互凸現(xiàn)，雙堿法煙氣脫硫工藝應(yīng)運而生，該工藝較好解決了上述矛盾問題，故本設(shè)計優(yōu)先采用雙堿法煙氣脫硫工藝</p><p>　　將除塵、凈化工藝組合起來，決定選用方案二。</p><p>　　3.設(shè)備選型及設(shè)計計算書</p><p><b>　　3.1換熱器</b></p><p>　

40、　波形管式換熱器是新型的高效節(jié)能換熱設(shè)備。它是在總結(jié)目前市場上管殼式、板式、螺旋板式等各種換熱器的優(yōu)缺點基礎(chǔ)上，而研制開發(fā)的新產(chǎn)品。</p><p>　　波形管式換熱器是在傳統(tǒng)的管殼式換熱器基礎(chǔ)上，用波形管取代原換熱管，使流體在管內(nèi)外形成充分湍流，而明顯提高了管內(nèi)外的對流換熱系數(shù)，波形管式換熱器的傳熱系數(shù)是普通列管式換熱器傳熱系數(shù)的3～5倍。</p><p>　　3.1.1板式換熱器的特點

41、</p><p><b>　　1.傳熱性能高：</b></p><p>　　因而在相同的換熱量下，波形管式換熱器體積小、占地面積小。</p><p>　　2.不結(jié)垢、耐腐蝕：</p><p>　　波形管采用薄壁不銹鋼管，在湍流狀態(tài)下不易結(jié)垢，又因波形管的伸縮性較好，對水垢有自除的能力。由于不結(jié)垢，消除了“點蝕”的可能性，

42、耐腐蝕性能好。</p><p>　　3.無堵塞、不泄漏：</p><p>　　波形管的內(nèi)徑較大，不易造成堆積堵塞，換熱管與管板間采用焊接方法聯(lián)接，從而不泄漏。</p><p>　　4.壓力損失小、節(jié)能：</p><p>　　波形管在較低的流速下就可形成充分的湍流，因而帶熱介質(zhì)在換熱器內(nèi)流速偏低，壓力損失較小，減小水泵的能耗。</p>

43、;<p>　　綜上所述，由于波形管換熱器的以上優(yōu)點，所以使用維修均很方便，可減少每年的清洗、除垢、維修費用，綜合經(jīng)濟效益高。</p><p><b>　　3.1.2設(shè)計選型</b></p><p><b>　　1.流道組合</b></p><p>　　根據(jù)板間流速、溫差條件，可將板式換熱器裝成單流程或多流程。

44、一般溫度差大于對數(shù)平均溫差1.8倍的介質(zhì)應(yīng)采用多流程。板間流速的適合值為0.3-0.5m/s，流速太低時應(yīng)采用二流程或多流程。</p><p>　　2.選型所需的已知條件：</p><p>　　(1)冷、熱介質(zhì)的物性參數(shù)，如酸堿度、氯離子含量、粘度、密度、導(dǎo)熱系數(shù)、比熱等。</p><p>　　(2)冷、熱介質(zhì)的進出口溫度。</p><p>

45、　　(3)冷熱介質(zhì)的流量或其中一種流量。</p><p>　　3.設(shè)計選型的簡化計算</p><p>　　選型的主要任務(wù)是計算板式換熱器的有效面積，計算如下：</p><p><b>　　(1)熱流量：</b></p><p>　　其中：-熱流量，，1</p><p><b>　　已知：

46、熱介質(zhì)：，，</b></p><p><b>　　冷介質(zhì)：</b></p><p><b>　　于是</b></p><p><b>　　又</b></p><p><b>　　(2)對數(shù)平均溫差</b></p><p>

47、;<b>　　當(dāng)時</b></p><p><b>　　當(dāng)時</b></p><p><b>　　由于</b></p><p><b>　　(3)換熱面積</b></p><p>　　其中：--總傳熱系數(shù),W/m2</p><p>

48、　　當(dāng)板間流速為0.3～0.5m/s時，可按下式估計：</p><p>　　水（汽）-水： =3000～7000</p><p>　　水（汽）-油： =400～1000</p><p>　　油-油：=175～400</p><p>　　液體-氣體:10-60</p><p>　　通過以上參數(shù)，決定選購北京伯兆楓冷暖設(shè)備

49、有限公司BH系列波形管式換熱器，具體技術(shù)參數(shù)如下：</p><p>　　被加熱水進出口溫度70℃～95℃，壓力降≤0.03MPa</p><p>　　換熱器尺寸如下圖3-1所示</p><p>　　完善的換熱器在設(shè)計或選型時應(yīng)滿足以下基本要求： (1)合理地實現(xiàn)所規(guī)定的工藝條件； (2)結(jié)構(gòu)安全可靠； (3)便于制造、安裝、操作和維修； (4)經(jīng)濟上合理。

50、</p><p>　　3.2 袋式除塵器設(shè)計</p><p>　　脈沖袋式除塵器是20世紀(jì)50年代發(fā)展起來的除塵設(shè)備,由于它有清灰效率高等優(yōu)點,得到廣泛重視.幾十年來發(fā)展很快,應(yīng)用愈來愈多,大小類別規(guī)格也比較齊全.本設(shè)計即選用脈沖袋式除塵器。</p><p><b>　　3.2.1分類</b></p><p>　　脈沖除

51、塵器的分類依分類方法不同,可以分成以下幾種。</p><p><b>　　1.按構(gòu)造分類</b></p><p>　　按清灰裝置的構(gòu)造不同可以分為管式噴吹脈沖除塵器、箱式噴吹脈沖除塵器和移動噴吹脈沖除塵器三種。</p><p>　　(1)管式噴吹脈沖除塵器.脈沖除塵器清灰時,壓縮空氣由濾袋口上部的噴吹管的孔眼直接噴射到濾袋內(nèi).在濾袋口有的裝設(shè)文

52、氏管進行導(dǎo)流,有的不裝置文氏管,但要求噴吹管孔眼與濾袋中心在一條直線上,管式噴吹是最常用的一種清灰方式.其特點是容易實現(xiàn)所有濾袋的均勻噴吹,濾袋清灰效果好。</p><p>　　(2)箱式噴吹脈沖除塵器.箱式噴吹脈沖是一個濾袋室用一個脈沖筏噴吹,不設(shè)噴吹管,一臺除塵器分為若干濾袋室,裝設(shè)與袋室匹配若干個脈沖閥.箱式噴吹的最大優(yōu)點是噴吹裝置簡單,換袋維修方便.但單室濾袋數(shù)量受限制.如果濾袋數(shù)量過多,會影響濾袋的清灰

53、效果。</p><p>　　(3)移動噴吹脈沖除塵器.由一個脈沖閥與一根活動管和數(shù)個噴嘴組成一個移動噴吹頭,每組濾袋對應(yīng)一個相互隔開的集氣室,當(dāng)噴頭移動到某一集氣室時,打開脈沖閥,高壓空氣由噴嘴噴入箱內(nèi),然后分別進入每條濾袋進行清灰.其特點是用一套噴吹裝置噴吹若干排濾袋.移動噴吹雖然可以減少噴吹管和脈沖閥的數(shù)量,但對噴吹管的加工和安裝精度要求較嚴(yán)格,維修也不甚方便。</p><p>　　本

54、設(shè)計從清灰效果考慮,決定采用管式噴吹.</p><p><b>　　2.按濾袋形狀分類</b></p><p>　　按濾袋形狀脈沖除塵器可分為圓筒袋脈沖袋式除塵器和扁平袋脈沖袋式除塵器.此外,還有菱形袋除塵器。</p><p>　　(1)圓筒袋脈沖袋式除塵器.脈沖袋式除塵器使用的濾袋多數(shù)為圓筒形,其直徑范圍φ80～φ180mm,用于特殊場合時則

55、不在此范圍內(nèi).圓筒形濾袋縫制方便,袋籠制作和安裝容易。</p><p>　　(2)扁袋脈沖袋式除塵器. 扁袋脈沖袋式除塵器使用的濾袋有兩類:一類是側(cè)插式扁平袋,一類是上插式梯形袋,前者袋小且扁,后者袋大且長。</p><p><b>　　本設(shè)計采用圓筒袋.</b></p><p>　　3.按脈沖噴吹流向分類</p><p&g

56、t;　　脈沖噴吹袋式除塵器按其脈沖噴吹方向與過濾氣流的方向可分為逆噴式、順噴式及對噴式3種。</p><p>　　(1)逆噴式袋式除塵器.這種除塵器噴吹氣流的方向與過濾氣流的方向相反.為設(shè)計和操作方便,絕大多數(shù)除塵器屬于逆噴式袋式除塵器。</p><p>　　(2)順噴式袋式除塵器.噴吹氣流方向與過濾氣流方向相同.一般設(shè)計成兩種氣流均自上向下流動。</p><p>

57、　　(3)對噴式袋式除塵器.脈沖噴吹氣從濾袋的上下兩端對噴于袋內(nèi),對噴可以提高清灰效果,加長濾袋的長度。</p><p>　　由于本設(shè)計采用的濾袋長度較短,故采用逆噴式清灰。</p><p><b>　　4.按噴吹方式分類</b></p><p>　　脈沖噴吹袋式除塵器按其噴吹方式不同,可分為”在線噴吹”和”離線噴吹”兩種。</p>

58、<p>　　(1)在線噴吹袋式除塵器. ”在線噴吹”是將袋式除塵器的所有濾袋安裝在一個箱體內(nèi),濾袋排列成數(shù)排,清灰時濾袋逐排噴吹,此時袋式除塵器內(nèi)的其余各排濾袋仍在過濾狀態(tài)下,為此也稱”在線清灰”.在線噴吹時,雖然被清灰的濾袋不起過濾作用,但因噴吹時間很短,而且濾袋依次逐排地清灰,幾乎可以將過濾作用看成是連續(xù)的,因此可以不采取分室結(jié)構(gòu).但對大中型除塵器即使在線噴吹,為了檢修方便也采用分室結(jié)構(gòu)設(shè)計。</p>&

59、lt;p>　　(2)離線噴吹袋式除塵器.”離線噴吹”是將袋式除塵器分成若干個濾袋室,然后逐室進行噴吹清灰,清灰時該室即停止過濾,故又稱”停風(fēng)噴吹”.”在線噴吹”時,與被清灰濾袋尚處于過濾狀態(tài),清下的粉塵易被相鄰濾袋再吸附,致使清灰不夠徹底;而” 離線噴吹”是停止過濾狀態(tài)下進行噴吹清灰,因而清灰徹底.同時離線清灰時,噴吹用壓力在達到同樣清灰效果的情況下比較低。</p><p>　　本設(shè)計采用在線噴吹方式。&l

60、t;/p><p>　　綜上所述, 除塵器初步設(shè)計為管式噴吹、圓筒形、逆噴式”在線噴吹”脈沖袋式除塵器.</p><p><b>　　3.2.2 結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　脈沖袋式除塵器由框架、箱體、濾袋、清灰裝置和壓縮空氣裝置、差壓裝置和電控裝置組成，如圖3-2所示.脈沖袋式除塵器與其他袋式除塵器的主要區(qū)別是清灰裝置。</p>

61、<p><b>　　1.框架</b></p><p>　　脈沖袋式除塵器的框架由梁、柱、斜撐等組成,框架設(shè)計的要點在于要有足夠的強度和剛度支撐箱體、灰重及維護檢修時的活動荷載,并防范遇到特殊情況如地震、風(fēng)、雪等災(zāi)害不至于損壞。</p><p><b>　　2.箱體</b></p><p>　　脈沖袋式除塵器的箱

62、體分為濾袋室和潔凈室兩大部分,兩室由花板隔開.在秒年個箱體設(shè)計中主要是確定壁板和花板,壁板設(shè)計要進行詳細(xì)的結(jié)構(gòu)計算,花板設(shè)計除了參考同類產(chǎn)品外基本是憑設(shè)計師的經(jīng)驗。</p><p>　　花板是指開有大小相同安裝濾袋孔的鋼隔板.在花板設(shè)計中主要是布置濾袋孔的距離,該間距與袋徑、袋長、粉塵性質(zhì)、過濾速度等因素有關(guān).如果袋與袋之間的距離太靠近,不但會產(chǎn)生以上問題,還會令箱體內(nèi)氣流上升速度太快,導(dǎo)致煙塵排放量增加,濾料的

63、局部過濾負(fù)荷太高和清灰力度不足。</p><p>　　根據(jù)經(jīng)驗,袋與袋之間的邊緣距離應(yīng)根據(jù)濾袋長度氣流上升速度綜合考慮后設(shè)計,至少大于濾袋直徑的2/5(不小于40mm)。</p><p><b>　　花板設(shè)計注意事項:</b></p><p>　　(1)花板既要承受系統(tǒng)負(fù)壓,又要承受濾袋、粉塵層及袋籠的重量,花板如有變形可能影響濾袋的垂直度及袋

64、口處的密封效果,設(shè)計時在花板下部應(yīng)做加強處理。</p><p>　　(2)除塵器花板應(yīng)光潔平整,不應(yīng)有撓曲凹凸不平等缺陷,其平面度偏差不大于花板長度的2/1000.花板孔徑周邊要求光滑無毛刺,用彈性脹圈固定濾袋的花板孔徑公差為mm。</p><p>　　(3)花板孔徑加工后安裝位置與理論位置偏差應(yīng)小于1.5mm.平面度偏差不大于花板長度的2/1000。</p><p&g

65、t;<b>　　3.濾袋、濾料</b></p><p>　　濾袋是過濾含塵氣體的部件。內(nèi)部裝有籠骨框架以支撐和固定濾袋，并防止濾袋在過濾或清灰時被壓癟。濾袋所采用的濾料是組成袋式除塵器的核心部分，其性能對除塵器操作有很大影響。選擇濾料時必須考慮含塵氣體的特征，如顆粒和氣體性質(zhì)(溫度、濕度、粒徑和含塵濃度等)。</p><p>　　除塵用濾料應(yīng)用廣泛，品種繁多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜

66、。其中，氈合濾料的微細(xì)孔分布均勻，孔隙率達70%～80%，其過濾速度比織布大得多，一般織布采用0.5～1.2m/min;氈料則1～4m/min；此外氈合濾料單位面積的處理風(fēng)量，凈化效率均高于織布濾料，但其粉塵層剝落性不好，須采用強力清灰方能達到理想效果，故氈料常與脈沖除塵器配套使用。</p><p><b>　　4.清灰裝置</b></p><p>　　脈沖袋式除塵器

67、的清灰裝置由脈沖閥、噴吹管、貯氣包、誘導(dǎo)器和控制儀等幾部分組成.脈沖袋式除塵器清灰裝置工作原理如圖3-3所示。</p><p>　　工作原理:脈沖閥一端接壓縮空氣包,另一端接噴吹管,脈沖閥背壓室接控制閥,脈沖控制儀控制著控制閥及脈沖閥開啟.當(dāng)控制儀無信號輸出時,控制閥噴口處于關(guān)閉狀態(tài);當(dāng)控制儀發(fā)出信號時控制排氣口被打開,脈沖閥背壓室外的氣體泄掉壓力降低,膜片兩面產(chǎn)生壓差,膜片因壓差作用而產(chǎn)生位移,脈沖閥噴吹打開,

68、此時壓縮空氣從氣包通過脈沖閥經(jīng)噴吹管小孔噴出(從噴吹管噴出的氣體為一次風(fēng)).當(dāng)高速氣體通過文氏管誘導(dǎo)器誘導(dǎo)于數(shù)倍于一次風(fēng)的周圍空氣(稱二次風(fēng))進入濾袋,造成濾袋內(nèi)。</p><p>　　瞬時正壓,實現(xiàn)清灰。</p><p>　　(1)脈沖閥.脈沖閥是脈沖噴吹清灰裝置的執(zhí)行機構(gòu)和關(guān)鍵部件,主要分直角式、淹沒式和直通式三類,每類有6個規(guī)格接口20～76mm(0.75～3in).每個閥一次噴吹耗

69、氣量30～60m3/min(0.2～0.6MPa)。</p><p>　　與其他結(jié)構(gòu)形式相比較, 淹沒式脈沖閥減少了流道阻力,降低了噴吹氣源壓力,故本設(shè)計中采用淹沒式脈沖閥。</p><p>　　(2)噴吹管.噴吹管是一根無縫耐壓管,上面按濾袋多少開有若干噴吹孔口.噴吹管的技術(shù)要點在于噴吹管直徑開孔大小及噴吹中心到濾袋口的距離要相互匹配.如果設(shè)計或選用不當(dāng)會影響清灰效果.為保證清灰效果,這

70、些參數(shù)可以通過試驗確定,也可以通過實踐經(jīng)驗選取.一般認(rèn)為噴吹孔口應(yīng)小于18個,開孔為φ8～32mm,噴吹管距袋口200～400mm為宜。</p><p>　　噴吹管距袋口的距離是設(shè)計脈沖袋式除塵器的重要尺寸,它與噴吹管結(jié)構(gòu)濾袋大小粉塵性質(zhì)等諸多因素有關(guān),所以設(shè)計時應(yīng)予重視。</p><p>　　1)根據(jù)濾袋數(shù)量確定噴吹管長度。</p><p>　　2)噴吹管的壁厚應(yīng)

71、根據(jù)其長度和材質(zhì)(硬度)確定,保證不會由于自重而彎曲變形。</p><p>　　3)高效率清灰系統(tǒng)噴吹管上安裝超音速引流噴嘴,防止噴吹氣流的偏中心現(xiàn)象發(fā)生.</p><p>　　4)如果不安裝引流噴嘴,只在噴吹孔下焊接一節(jié)短管,不能克服噴吹氣流的偏中心現(xiàn)象,而且會由于超音速噴吹氣流與管道之間的摩擦而產(chǎn)生阻力。</p><p>　　5)為了保證脈沖氣流量進入第一個濾袋

72、和最后一個濾袋的差別在±10%以內(nèi),同一條噴吹管上的孔徑可能會不同.一般是遠離氣包的噴吹孔比靠近氣包的噴吹孔徑要小一些.噴吹孔直徑將是確定脈沖噴吹系統(tǒng)的清灰壓力和氣體流量的主要參數(shù)。</p><p>　　6)根據(jù)氣包壓力、脈沖閥阻力、噴吹管尺寸、噴吹孔數(shù)量等因素,超音速脈沖氣流的膨脹角度一般是20°左右.必須結(jié)合濾袋口徑,根據(jù)設(shè)計師的經(jīng)驗和實驗數(shù)值,確定噴吹管距花板的最佳距離,保證噴吹氣流可以

73、覆蓋整條濾袋長度。</p><p>　　(3)誘導(dǎo)器.誘導(dǎo)器有兩類,一類是裝在濾袋口的文氏管,另一類是裝在噴吹管上的誘導(dǎo)器.前者已在脈沖除塵器上應(yīng)用多年,因阻力偏大,在大型脈沖除塵器上已較少采用;后者近年來開發(fā)很快,其優(yōu)點是可以彌補壓縮空氣氣源壓力不足或壓力不穩(wěn)定.另外,中冶建筑研究總院研發(fā)的具有引射功能的強力噴吹裝置,已在大型脈沖除塵器推廣應(yīng)用,對提升清灰效果,降低濾袋阻力,延長濾袋壽命,具有重大意義。<

74、/p><p>　　1)埋入式文氏管的安裝將導(dǎo)致接近濾袋口的濾料在200～400mm的高度內(nèi)無法清灰.沒有安裝文氏管時的引流氣量與噴吹壓縮氣量比值大約6:1,安裝文氏管后的引流氣量與噴吹壓縮氣量比值大約是2:1。</p><p>　　2)文氏管的主要功能是保證噴吹壓力,把自然擴散氣流集中起來,在文氏管底部圓周形成最大壓力氣流,有效地把清灰壓力傳動到濾袋底部。</p><p&g

75、t;　　3)對粉塵黏附性強濾料阻力比較高或濾袋比較長的除塵器,安裝文氏管將會提高清灰效率30%以上.因此,安裝文氏管可以增加清灰面積(濾袋長度或數(shù)量)或者縮小脈沖閥口徑,以節(jié)省設(shè)備造價。</p><p>　　4)由于文氏管的出口直徑縮小,經(jīng)過濾料的氣流將在文氏管的縮頸口局部加速穿過花板,這會使除塵器的總體阻力增加。</p><p>　　(4)貯氣包. 貯氣包外形有方形和圓形兩種,其用途在于

76、是使脈沖閥供氣均勻和充足. 貯氣包的具體大小取決于貯氣量的多少和脈沖閥安裝尺寸. 貯氣包屬于壓力容器,制造完成后應(yīng)做耐壓檢驗,試驗壓力是工作壓力的1.5倍為宜。</p><p>　　1)設(shè)計圓形或方形截面積氣包時必須考慮安全和質(zhì)量要求,用戶可參照<<袋式除塵器安全要求脈沖噴吹類袋式除塵器分氣箱>>(JB10191)。</p><p>　　2)氣包必須有足夠容量,滿足

77、噴吹氣量.建議一般在脈沖噴吹后包內(nèi)壓降不超過原來貯存壓力的30%為宜。</p><p>　　3)氣包的進氣管口徑盡量選大,滿足補氣速度.對大容量氣包可設(shè)計多個進氣輸入管路。</p><p>　　4)對于大氣量氣包,可用φ76mm管道把多個氣包連接成為一個貯氣回路。</p><p>　　5)閥門宜安裝在氣包的上部或側(cè)面,避免氣包內(nèi)的油污、水分經(jīng)過脈沖閥噴吹進濾袋.淹沒

78、式脈沖閥不宜安裝在氣包下部。</p><p>　　6)每個氣包底部必須帶有自動(即兩位兩通電磁閥)或手動油水排污閥,周期性地把容器內(nèi)的雜質(zhì)向外排出。</p><p>　　7)如果氣包按壓力容器標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計,并有足夠大容量,其本體就是一個壓縮氣穩(wěn)壓氣罐.當(dāng)其包前另外帶有穩(wěn)定罐時,需要盡量把穩(wěn)壓罐位置靠近氣包安裝,防止壓縮空氣在輸送過程中經(jīng)過細(xì)長管道而損耗壓力。</p><p&

79、gt;　　8)氣包在加工生產(chǎn)后,必須用壓縮氣連續(xù)噴吹清洗內(nèi)部焊渣,然后才安裝閥門.在車間測試脈沖閥,特別是φ76mm淹沒式閥時,必須保證壓縮氣的壓力和補氣流量,否則脈沖閥將不能打開或者漏氣。</p><p>　　9)如果在現(xiàn)場安裝后,發(fā)現(xiàn)閥門的上出氣口漏氣.那就是因為氣包內(nèi)含有雜質(zhì),導(dǎo)致小膜片上堆積鐵銹不能閉閥.需要拆卸小膜片清掃。</p><p>　　(5)清灰裝置設(shè)計注意事項:<

80、/p><p>　　1)清灰裝置設(shè)計中不能簡單地把脈沖閥的耗氣量當(dāng)成定數(shù).壓縮空氣耗氣量與脈沖閥廠商、規(guī)格、噴吹時間和壓氣壓力有關(guān)。</p><p>　　2)脈沖閥能帶動濾袋數(shù)量,或者說能噴吹的過濾面積,是設(shè)計中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)之一。一個閥門負(fù)擔(dān)的過濾面積和閥門的規(guī)格、壓氣壓力、濾袋布置和設(shè)計者的經(jīng)驗有關(guān)。</p><p>　　3)在壓縮空氣系統(tǒng)中氣體流動的壓降應(yīng)予以充分考慮,

81、因為有時壓縮空氣系統(tǒng)入口壓力不符合要求,而在用氣的脈沖閥可能達不到壓力要求時,可能由此產(chǎn)生清灰不良。</p><p>　　4)如果脈沖閥工作的環(huán)境達不到下列理想條件:無氣溫急劇變化風(fēng)吹雨淋冰凍日曬使用的壓縮空氣為干燥,無油,無腐蝕氣體,則脈沖閥膜片的使用壽命可以達到100萬次.工作壽命的計算方法:100萬次/[h/周期×日(24h)×月(30d)×年(12個月)]。</p>

82、;<p><b>　　(5)脈沖控制儀</b></p><p>　　脈沖控制儀是發(fā)出脈沖信號,控制氣動閥或電磁閥,使脈沖閥噴吹清灰的脈沖清灰信號發(fā)生器。</p><p>　　脈沖控制儀輸出一個信號持續(xù)時間,稱脈沖寬度.在0.03～0.2s范圍內(nèi)可調(diào).輸出兩個信號之間的間隔時間稱為脈沖間隔;在1～30s范圍可調(diào).輸出電信號完成一個循環(huán)所需要的時間,稱脈沖周

83、期.在1～30min范圍內(nèi)可調(diào).控制儀可以根據(jù)清灰要求,調(diào)整脈沖間隔和脈沖寬度,對除塵器實施定時清灰。</p><p>　　脈沖控制儀可以分為氣動脈沖控制儀和電動脈沖控制儀.氣動脈沖控制儀以干凈壓縮空氣為能源,輸出氣動脈沖信號,與其配套使用的是氣動閥、脈沖閥;電動脈沖控制儀以交流220V電源作為能源,輸出電動脈沖信號,與其配套使用的是電磁閥、脈沖閥或者電磁脈沖閥.一般脈沖控制儀上均有各技術(shù)參數(shù)顯示.工程中常用的是

84、電動脈沖控制儀。</p><p>　　3.2.3 工作原理</p><p>　　脈沖袋式除塵器一般采用圓形濾袋,按含塵氣流運動方向分為側(cè)進風(fēng)、下進風(fēng)兩種形式.這種除塵器通常由上箱體(凈氣室)、中箱體、灰斗、框架以及脈沖噴吹裝置等部分組成.其工作原理如圖3-4所示。</p><p>　　工作時含塵氣體從箱體下部進入灰斗后,由于氣流斷面積突然擴大,流速降低,氣流中一部分

85、顆粒粗、密度大的塵粒在重力作用下,在灰斗內(nèi)沉降下來;粒度細(xì)、密度小的塵粒進入袋濾室后,通過濾袋表面的慣性、碰撞、篩濾、攔截和靜電等效應(yīng),使粉塵沉降在濾袋表面上并形成粉塵層.凈化后的氣體進入凈氣室由排氣管經(jīng)風(fēng)機排出。</p><p>　　當(dāng)其阻力值達到某一規(guī)定值時,必須進行噴吹清灰.但應(yīng)當(dāng)指出,為達到較高的氣體除塵效率,在清灰時從濾料上只是破壞和去掉一部分粉塵層,而不是把濾袋上的粉塵全部清除。</p>

86、<p>　　脈沖噴吹的清灰是由脈沖控制儀(或PLC)控制脈沖閥的啟閉,當(dāng)脈沖閥開啟時,氣包內(nèi)壓縮空氣通過脈沖閥經(jīng)過噴吹管上的小孔,向濾袋口噴射出一股高速高壓的引射氣流,形成一股相當(dāng)于引射氣流若干倍的誘導(dǎo)氣流,一同進入濾袋內(nèi),使濾袋內(nèi)出現(xiàn)瞬間正壓,急劇膨脹;沉積在濾袋外側(cè)的粉塵脫落,掉入灰斗內(nèi),達到清灰目的。</p><p>　　3.2.4 設(shè)計參數(shù)</p><p><b&

87、gt;　　1.除塵效率</b></p><p>　　除塵效率是指氣流通過除塵器時在同一時間內(nèi)被捕集的粉塵量與進入除塵器的粉塵量之比,用百分率表示,用公式表示為:</p><p>　　式中 η----除塵效率,%</p><p>　　Gc----被捕集的粉塵量,Kg</p><p>　　Gi----進入除塵器的粉塵量</p&g

88、t;<p><b>　　2.過濾風(fēng)速</b></p><p>　　過濾風(fēng)速時袋式除塵器處理氣體能力的重要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)，它的選擇是由粉塵性質(zhì)濾料種類清灰方式及除塵效率等因素而定，一般取值范圍為0.2～3m/min.</p><p>　　本設(shè)計參考上海國能環(huán)保設(shè)備有限公司DMC24-120型脈沖袋式除塵器成型產(chǎn)品，取過濾風(fēng)速為3m/min。</p>

89、;<p><b>　　3.壓力損失</b></p><p>　　壓力損失由3個部分構(gòu)成,公式表示為</p><p>　　ΔP=ΔPc+ΔPf+ΔPd</p><p><b>　　ΔPf=εfμυc</b></p><p>　　式中：ΔP ----除塵器的總阻力</p>&

90、lt;p>　　ΔPc ----除塵器的設(shè)備阻力，Pa,一般取值200～500Pa;</p><p>　　ΔPf ----濾料阻力，Pa,一般取值30～100Pa；</p><p>　　ΔPd ----沉積粉塵層的阻力，Pa,一般取值300～1000Pa;</p><p>　　εf ----濾料的阻力系數(shù)，見表</p><p>　　μ -

91、---氣體的黏性系數(shù)，Pa·S</p><p>　　υc ----過濾風(fēng)速，m/s</p><p>　　ΔPf 一般很小，但就濾料而言，阻力小意味著空隙大，粉塵易穿透，除塵效率也很低，因此一般都選用具有一定初阻力的濾料。一般長纖維濾料阻力高于短纖維濾料，不起絨濾料阻力高于起絨濾料；紡織濾料阻力高于氈類濾料；較重濾料的阻力高于較輕濾料的阻力。</p><p&g

92、t;　　取εf=7.2×107，μ=2.19×10-5 Pa·S，則</p><p>　　ΔPf=7.2×107×2.19×10-5×3÷60=79 Pa</p><p>　　ΔPd 指濾料過濾粉塵后，其表面沉積的粉塵產(chǎn)生的阻力，公式表示為</p><p>　　ΔPd=εdαυc=αQm

93、υc</p><p>　　式中 εd-----堆積粉塵層的阻力系數(shù)，～</p><p>　　α-----堆積粉塵的比阻力，m3/kg，一般取109～1012 m3/kg</p><p>　　Qm-----堆積粉塵負(fù)荷，g/m2</p><p>　　取εd=109，α=1010 m3/kg ，則</p><p>　　α通

94、常不是常數(shù)，它與粉塵負(fù)荷Q、粒徑dp、粉塵層空隙率ε及濾料特性有關(guān)。</p><p>　　取ΔPc=350Pa,則袋式除塵器壓力損失為：</p><p>　　ΔP=79+500+350=929Pa</p><p>　　壓力損失與過濾風(fēng)速的關(guān)系，隨著過濾風(fēng)速的增大，阻力呈上升的趨勢。當(dāng)阻力達到預(yù)定值時就要對其進行清灰處理。清灰后其阻力只能降到清灰前的20%～80%。清

95、灰時，濾袋的壓力損失有所下降并不說明清灰已經(jīng)徹底結(jié)束，此時如果繼續(xù)濾塵，壓力損失就會急劇上升。</p><p>　　一般情況下，濾袋的壓力損失在安裝后增加較快，但在1～2個月內(nèi)可趨于穩(wěn)定，以后雖然不斷增加，但增長的比較緩慢，多數(shù)近似為定值。</p><p><b>　　4.濾袋長度</b></p><p>　　脈沖袋式除塵器濾袋長度決定工藝需要

96、，清灰能力及設(shè)計參數(shù)等因素。中小型袋式除塵器袋長2～3m，后來有人把袋長4～6m稱為長袋除塵器。發(fā)展至今7～9m長袋已不罕見。與濾袋長度相適應(yīng)，袋籠由1節(jié)改為2節(jié)甚至3節(jié)，以便于濾袋的安裝與檢修。</p><p>　　不管多長的濾袋，安裝要求都十分嚴(yán)格，否則會造成清灰無效、濾袋之間粉塵積聚架橋、過濾面積減少和運行阻力偏高等弊端。解決濾袋排列不整的方法首先時花板要平整，在1m2面積內(nèi)花板不平度小于±1mm

97、，同時袋籠口要平整；其次，濾袋下部可適當(dāng)采取保護措施，保證濾袋的垂直度。</p><p>　　本設(shè)計參考濰坊環(huán)宇環(huán)保設(shè)備廠DMC型高效脈沖袋式除塵器定型產(chǎn)品，設(shè)計濾袋長度為2.5m。</p><p><b>　　5.噴吹壓力</b></p><p>　　噴吹壓力是脈沖噴吹過程中壓縮空氣從噴吹管孔口出來時的壓力。通常噴吹壓力越高，在濾袋口處誘導(dǎo)的

98、二次氣流越多，所形成的噴吹氣速和氣量越大，清灰效果越好，除塵器壓降下降越明顯。試驗表明在袋式過濾器壓降限定后，噴吹壓力越高，處理能力越大。在噴吹周期及噴吹時間不變的情況下，噴吹壓力增加，允許袋式除塵器入口含塵濃度也相應(yīng)提高。但噴吹壓力過高，濾袋小也會出現(xiàn)過度清灰現(xiàn)象，反而影響凈化效率，即袋式過濾器出口出現(xiàn)瞬時“冒煙”現(xiàn)象。噴吹壓力低就達不到預(yù)期清灰效果；因此，噴吹壓力過低或過高都會影響過濾效果。綜合考慮，本設(shè)計噴吹壓力設(shè)為0.6Mpa。

99、</p><p><b>　　6.噴吹周期</b></p><p>　　噴吹周期的長短直接影響到除塵器的壓力降。對采用定時控制的脈沖袋式除塵器，噴吹周期設(shè)定后，定期噴吹。通過調(diào)整脈沖周期，可使除塵器的壓降基本保持穩(wěn)定的狀態(tài)下運行。在不影響正常運行條件下，應(yīng)盡量延長噴吹周期。這樣不但可以減少壓縮空氣量，還可延長脈沖膜片及濾袋使用壽命。噴吹周期還影響耗電量，噴吹周期短，壓

100、縮空氣耗量多，耗電量也多。延長噴吹周期，噴吹系統(tǒng)耗電量雖然減少了，但由于除塵器壓力降增加，亦會增加過濾系統(tǒng)的耗電量。因此總的耗電量是否節(jié)省，必須全面考慮。即應(yīng)根據(jù)不同的操作參數(shù)調(diào)節(jié)噴吹周期的最佳值。</p><p>　　當(dāng)過濾速度小于2m/min，入口含塵濃度5～10g/m3時，噴吹周期可取5～15min，當(dāng)入口含塵濃度小于5g/m3時，噴吹周期可增至15～30min。當(dāng)過濾速度大于2m/min，入口含塵濃度大于

101、10 g/m3時，噴吹周期可取1～5min。</p><p>　　本設(shè)計煙氣過濾速度為3m/min，含塵濃度18.5 g/m3，噴吹周期設(shè)為1min。</p><p>　　說明：脈沖控制儀根據(jù)除塵器內(nèi)壓力計變化進行噴吹，即當(dāng)除塵器內(nèi)壓力降達到一定值后，壓力計將電信號傳遞給脈沖控制儀，后者便對濾袋進行噴吹，以保證除塵器內(nèi)壓力降控制在一定范圍內(nèi)。</p><p><

102、;b>　　7.噴吹時間</b></p><p>　　噴吹時間即脈沖閥開啟噴吹的時間。一般認(rèn)為噴吹時間越長，噴入袋內(nèi)的壓縮空氣量也越多，清灰效果也好。本設(shè)計噴吹時間設(shè)為0.1s。</p><p><b>　　8.結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p>　　設(shè)計一臺非定型的除塵器，首先要按照以下幾個方面進行綜合考慮。</p>

103、<p>　　1)按場地大小決定除塵器長寬高。除塵器的寬度決定于噴吹管長度和濾袋布置。</p><p>　　2)系統(tǒng)的實際處理風(fēng)量。</p><p>　　3)結(jié)合煙氣的各種性質(zhì)，選擇濾料、過濾風(fēng)速、計算濾料的總過濾面積。</p><p>　　4)設(shè)計濾袋的直徑和長度，考慮除塵器的整體高度和外形尺寸，盡可能保持除塵器接近方形結(jié)構(gòu)。</p>&

104、lt;p>　　5)計算濾袋數(shù)量，選擇籠架結(jié)構(gòu)。選用在線或離線清灰方法。</p><p>　　6)設(shè)計花板的濾袋分布和檢修門的大小和數(shù)量。</p><p>　　7)設(shè)計脈沖清灰系統(tǒng)及清灰裝置的確定。</p><p>　　8)設(shè)計外殼結(jié)構(gòu)、氣包、噴吹管進出口位置、管道布局、進風(fēng)口擋板閥、臺階和樓梯、安全保護等，并綜合考慮力學(xué)結(jié)構(gòu)。</p><p

105、>　　9)缷灰閥、缷灰裝置和輸送裝置。</p><p>　　10)選擇控制系統(tǒng)，壓差和排放濃度報警系統(tǒng)等。</p><p>　　在除塵系統(tǒng)設(shè)計過程中，影響最大的因素即是設(shè)計者的個人經(jīng)驗，加上工程也應(yīng)用經(jīng)驗和圖紙，以及設(shè)備制造廠的加工能力和以往的安裝經(jīng)驗。所以說除塵系統(tǒng)的設(shè)計是一種藝術(shù)。</p><p>　　(1)花板設(shè)計 在花板設(shè)計中主要時布置濾袋的距離，該間

106、距與袋徑、袋長、粉塵性質(zhì)、過濾速度等有關(guān)。</p><p><b>　　由</b></p><p>　　式中 VC------過濾速度，m/min</p><p>　　QV------通過濾料的風(fēng)量，m3/h</p><p>　　S------濾料的面積,m2</p><p>　　設(shè)計濾袋直徑d=

107、135mm,由 得</p><p>　　式中 ------單條濾袋面積</p><p>　　------濾袋直徑</p><p>　　------濾袋高度</p><p><b>　　則濾袋條數(shù)</b></p><p>　　花板布置：將所有濾袋分裝在兩室，每室20條。每室濾袋分五組，每組4條。袋與

108、袋之間間隔為60mm，組與組以及袋與內(nèi)殼之間間隔為600mm。具體布置如圖3-5所示：</p><p><b>　　(2)上箱體高度</b></p><p>　　上箱體高度的設(shè)計需考慮噴吹管的安裝高度，以及檢修的方便。根據(jù)有關(guān)資料，將上箱體高度設(shè)計為=1m。</p><p><b>　　(3)中部箱體高度</b></

109、p><p>　　中部箱體高度至少要大于濾袋長度，且要考慮設(shè)備安裝的機械尺寸。參考相關(guān)參數(shù)，中部箱體高度設(shè)計為=2.7m。</p><p><b>　　(4)灰斗的設(shè)計</b></p><p>　　采用角錐形灰斗，斗壁傾角應(yīng)大于60°，灰斗出料口的尺寸由排灰量大小確定，排灰量由下式計算：</p><p>　　G=3Q

110、ηC0/M =（3×2.08×0.0185×99.5％）/2=0.057kg/s</p><p>　　式中： G——排灰量，kg</p><p>　　Q——流量，m3/s</p><p>　　C0——入口粉塵質(zhì)量濃度，kg/m3</p><p><b>　　η——總效率</b></p&

111、gt;<p>　　n1——沿寬度方向上的灰斗數(shù)</p><p>　　根據(jù)有關(guān)資料參數(shù)灰斗的下端可取300mm×300mm，則灰斗的高度為：</p><p>　　式中： B——袋式除塵器內(nèi)壁長（延氣流方向），</p><p>　　B1——灰斗下口寬，</p><p><b>　　(5)進氣口尺寸</b&

112、gt;</p><p>　　進氣方式采用下部進氣，進氣口設(shè)在灰斗上并直接接管道。</p><p><b>　　(6)出氣口尺寸</b></p><p>　　出氣口設(shè)在上箱體，直接接管道。</p><p><b>　　(7)立柱高度</b></p><p>　　灰斗下端距地面高

113、度為1.08m,則立柱高度為：</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　(8)袋式除塵器外壁兩側(cè)立柱間距</p><p>　　式中：ξ——除塵器外殼鋼板厚度，一般取ξ=0.005m</p><p>　　e’——立柱寬度，參考有關(guān)資料取e’=0.25m</p><p>　　3

114、.2.5 相關(guān)設(shè)備型號及參數(shù)</p><p><b>　　1.脈沖閥與氣包 </b></p><p>　　選用的脈沖閥必須能夠滿足所負(fù)擔(dān)的清灰面積和噴吹耗氣量。本設(shè)計中一組濾袋使用一個脈沖閥，故脈沖閥負(fù)擔(dān)的清灰面積為A=1.06×8=8.48。由得</p><p>　　式中：------單條濾袋的過濾風(fēng)量，</p>&l

115、t;p>　　------過濾風(fēng)速，</p><p>　　------單條濾袋過濾面積，</p><p>　　脈沖寬度，該時段內(nèi)過濾風(fēng)量=3.18÷60×0.1=0.0053，則每排濾袋處理風(fēng)量為=0.0053×8=0.0424。根據(jù)經(jīng)驗，脈沖閥噴吹氣量應(yīng)為濾袋處理風(fēng)量的2～3倍，才能滿足清灰強度的要求，因此，單個脈沖閥的噴吹氣量為：0.0424×

116、;2.5=0.106。</p><p>　　脈沖噴吹過程中將誘導(dǎo)周圍大量氣流參與清灰，測定表明誘導(dǎo)氣流約為噴吹耗氣量的2～6倍，所以進入濾袋進行清灰的噴吹氣量約。</p><p>　　由脈沖閥選型中已計算單個脈沖閥的噴吹量為0.106，則所需壓縮空氣量為： </p><p>　　根據(jù)噴吹量及噴吹氣源壓力選用SYKL-Y76型淹沒式脈沖閥，具體技術(shù)參數(shù)如下</p