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4.2处理要求·
4.3厂区条件·
五、旋风除尘器的相关设计计算·
9
5.1几种旋风除尘器的主要尺寸比例·
5.2设计计算·
六、卸灰装置·
11
6.1介绍·
6.2用途·
12
6.3卸料阀特点·
七、参考书目·
一、旋风除尘器简介
1.1中文名称：
旋风除尘器
英文名称：
cyclonedustcollector
1.2定义：
利用烟气高速旋转进行惯性分离除尘的设备。
1.3工作原理：
旋风除尘器是除尘装置的一类。
除沉机理是使含尘气流作旋转运动，借助于离心力降尘粒从气流中分离并捕集于器壁，再借助重力作用使尘粒落入灰斗。
旋风除尘器是由进气管、排气管、圆筒体、圆锥体和灰斗组成。
旋风除尘器结构简单，易于制造、安装和维护管理，设备投资和操作费用都较低，已广泛用于从气流中分离固体和液体粒子，或从液体中分离固体粒子。
在普通操作条件下，作用于粒子上的离心力是重力的5～2500倍，所以旋风除尘器的效率显著高于重力沉降室。
在机械式除尘器中，旋风式除尘器是效率最高的一种。
它适用于非黏性及非纤维性粉尘的去除，大多用来去除5μm以上的粒子，并联的多管旋风除尘器装置对3μm的粒子也具有80～85%的除尘效率。
选用耐高温、耐磨蚀和腐蚀的特种金属或陶瓷材料构造的旋风除尘器，可在温度高达1000℃，压力达500×
105Pa的条件下操作。
从技术、经济诸方面考虑旋风除尘器压力损失控制范围一般为500～2000Pa。
因此，它属于中效除尘器，且可用于高温烟气的净化，是应用广泛的一种除尘器，多应用于锅炉烟气除尘、多级除尘及预除尘。
它的主要缺点是对细小尘粒（<
5μm）的去除效率较低。
二、旋风除尘器分类
2.1性能分类
①高效旋风除尘器，其筒体直径较小，用来分离较细的粉尘，除尘效率在95%以上；
②大流量旋风除尘器，筒体直径较大，用于处理很大的气体流量，其除尘效率为50-80%以；
③通用型旋风除尘器，处理风量适中，因结构形式不同，除尘效率波动在70-85%之间，
④防爆型旋风除尘器，本身带有防爆阀，具有防爆功能。
2.2结构形式分类
可分为长锥体、圆筒体、扩散式、旁路型。
2.3组合、安装情况分类
分为内旋风除尘器、外旋风除尘器、立式与卧式以及单筒与多管旋风除尘器。
2.4气流导入情况分类
气流进入旋风除尘后的流路路线，以及带二次风的形式可概括地分为以下两种：
①切流反转式旋风除尘器
②轴流式旋风除尘器
三、所选除尘器（XLP/B型旋风除尘器）简介
3.1石膏粉尘特性分析
石膏是一种矿物名，主要化学成分是硫酸钙（CaSO4），主要是古代盐湖或潟湖的沉积物。
石膏用作一种农业肥料，可以改良碱性土壤，用于一般中性或酸性土壤，可以改善土壤结构，供给钙和硫成分。
广泛用于工业材料、医学材料和建筑材料。
可用于水泥缓凝剂、石膏建筑制品、模型制作、医用食品添加剂、硫酸生产、纸张填料、油漆填料、骨折固定等，也能做为黑板用的粉笔。
天然二水石膏（CaSO4·
2H2O）又称为生石膏，经过煅烧、磨细可得β型半水石膏（CaSO4·
1/2H2O），即建筑石膏，又称熟石膏、灰泥。
若煅烧温度为190
°
C可得模型石膏，其细度和白度均比建筑石膏高。
若将生石膏在400～500
C或高于800
C下煅烧，即得地板石膏，其凝结、硬化较慢，但硬化后强度、耐磨性和耐水性均较普通建筑石膏为好。
通常为白色、无色，无色透明晶体称为透石膏，有时因含杂质而成灰、浅黄、浅褐等色。
条痕白色。
透明。
玻璃光泽，解理面珍珠光泽，纤维状集合体丝绢光泽。
解理极完全，和中等，解理片裂成面夹角为66和114的菱形体。
性脆。
硬度1.5~2。
不同方向稍有变化。
相对密度2.3。
石膏粉是五大凝胶材料之一，在国民经济中占有重要的地位，广泛用于建筑、建材、工业模具和艺术模型、化学工业及农业、食品加工和医药美容等众多应用领域，是一种重要的工业原材
料。
XLP/B型旋风除尘器是一种带有灰尘隔离室的离心式旋风除尘器。
它具有较高的除尘效率。
此型除尘器，原设计系考虑使用于一般工业通风系统中，但也有不少单位将其引用到工业锅炉的烟气除尘上，取得了较好的除尘效果。
3.2XLP/B型旋风除尘器曲结构和工作原理
XLP/B型旋风除尘器（原型号为CLP/B型），是在C型旋风除尘器的实践基础上改进设计的。
经过比较系统的试验研究和一些单位的使用，证明是一种性能良好的除尘器。
XLP/B型旋风除尘器的结构与C型旋风除尘器相比，差异较大。
XLP/B型旋风除尘器的筒体设计成单圆筒单锥体，灰尘隔离室为螺旋线型。
XLP/B型旋风除尘器的工作原理与C型旋风除尘器类似，即含尘烟气进入除尘器后，气体获得旋转运动的同时，上下分开形成双旋涡运动，灰粒在排气管底部即双旋涡的分界处产生强烈的分离作用。
较细较轻的灰粒，由上旋涡气流带往上部，在顶盖下面形成强烈旋转的灰环，产生灰粒的集聚，并被从特设的灰尘隔离室上部洞口引出，经过灰尘隔离室的下部螺旋槽，从除尘器外壁回风口切向引入除尘器，筒体下部与内部气流汇合，灰粒被分离而落入灰斗。
另一部分较粗较重的灰粒，则在下旋涡气流带动下，沿除尘器下段，经由上旋涡气流的类似过程，将灰粒分离并排入灰斗。
3.3XLP/B型旋风除尘器的特点
XLP/B型旋风除尘器共有的特点是：
较低的进气口位置和螺旋线型（XLP/B型）的灰尘隔离室。
降低进气口位置，就有充分的空间以形成上旋涡并使在顶盖下形成的灰环（尘粒）经由灰尘隔离室引至锥体部分。
半螺旋线或螺旋线型灰尘隔离室，可以使隔离室的回风沿圆筒切线方向引入器体，避免扰动内部气流，同时也改善灰尘隔离室的气流工况。
XLP/B型旋风除尘器做成单锥体并具有较小的圆锥角。
圆锥角小、锥体长，使除尘器内部下旋与上旋气流间比较平滑，减少其间的灰粒冲撞与摩擦，效率变好，阻力降低。
XLP/B型旋风除尘器用于烟气除尘时存在的主要问题是除尘器筒体较高大、烟气阻力偏高以及筒体（特别是锥体部分）易被磨损，因而必须增设防磨措施。
3.4XLP/B型旋风除尘器型号规格说明
型号规格
进口
风速
m/s
处理风量
（m3/h）
阻力
（kg/m2）
效率
（%）
外型尺寸
a×
b×
h（mm）
重量
（kg）
X
Y
XLP/B～3.0
12-27
630-1050
30-90
27-75
85-99
438×
381
×
1606
439×
318
1360
66
XLP/B～4.2
1280-2138
603×
534
2172
630×
1375
108
XLP/B～5.2
2090-3480
772×
685
2764
2395
170
XLP/B～7.0
3650-6080
994×
889
3529
3089
283
XLP/B～8.2
5030-8380
1167×
1040
4110
1176×
3600
374
XLP/B～9.4
6550-10620
1332×
1094
4671
1194
477
XLP/B～10.6
8370-13980
1495×
1345
5232
4621
578
四、设计资料要求：
4.1烟气流量及烟气性质
设计烟气量：
5000m3/h（与烟气温度无关）
设计烟气性质：
见下表。
项目
粉尘浓度
粉尘真密度
烟气温度
烟气湿度
烟气黏度
平均值
200g/m3
2000kg/m3
120℃
4%
2.2*10-5Pa·
s
粉尘粒径分布（质量比）：
粒径（μm）
1
2
10
13
16
18
20
质量比（%）
24
23
4.2处理要求：
此旋风除尘器作为预除尘器，要求除尘效率大于80%，压力损失小于1200Pa。
4.3厂区条件
回转窑车间旁有30㎡的空地可用于安装旋风除尘器。
五、旋风除尘器的相关设计计算
5.1几种旋风除尘器的主要尺寸比例
尺寸名称
XLP/A
XLP/B
XLT/A
XLT
入口宽度，b
入口高度，h
筒体直径，D
上3.85b
下0.7D
3.33b
（b=0.3D）
3.85b
4.9b
排出筒直径，de
上0.6D
下0.6
0.6D
0.58D
筒体长度，L
上1.35D
下1.0D
1.7D
2.26D
1.6D
锥体长度，H
上0.50D
下1.00
2.3D
2.0D
1.3D
灰口直径，d1
0.0296D
0.43D
0.3D
0.145D
进口速度为右值时的压
力损失
12m/s
700（600）
5000（420）
860（770）
440（490）
15m/s
1100（940）
890（700）
1350（1210）
18m/s
1400（1260）
1450（1150）
1950（1740）
990（1110）
5.2设计计算
5.2.1.除尘器类型选择
粉尘浓度：
粉尘真密度：
烟气温度：
烟气湿度：
烟气黏度：
处理要求：
选用除尘器类型：
XLP/B型旋风除尘器
具体型号：
CLP/B8.2
5.2.2.除尘器各部分尺寸
5000m³
/h（与烟气温度无关）
设计需要处理的含尘气体速度
=15m/s
进口截面积
A=
=0.092㎡
入口宽度
=0.214m取b=0.22m
入口高度
=0.429m取h=0.43m
筒体直径
D=3.85b=0.733m取D=0.82m
排出管直径
=0.492m取
=0.49m
筒体长度
L=1.7D=1.394m取L=1.40m
锥体长度
H=2.3D=1.886m取H=1.90m
排灰口直径
=0.43D=0.353m取
=0.36m
5.2.3.除尘器总除尘效率
涡流指数
0.6155
平均径向速度
=1.769m/s
切向速度
20.64m/s
分割粒径
=3.37
分级效率
分级除尘效率
8.09
26.04
58.48
81.18
89.80
93.70
95.75
96.61
97.24
总效率
0.004
0.016
0.053
0.106
0.216
0.086
0.058
0.049
80.4
5.2.4.除尘器压力损失
由常规数据旋风除尘器进气速度为15m/s时的压力损失为
=890Pa
但是个人计算所得只有130Pa。
七、卸灰装置
6.1介绍
卸料阀常用在气力输出系统中，对于压力输出系统或负压输出系统，卸料阀以均匀，连续地向输料管供料，以保证气力输出管内的气，固体比较稳定，从而使气力输送能正常工作，同时，又能将卸料阀的上，下部气压隔断起到锁气作用。
因此，卸料阀是气力输送系统中常用的重要部件。
6.2用途
卸料阀又称卸料器是除尘设备排灰、送风及其他设备给料的主要设备，适用于粉状物料和颗料状物料.为环保、冶金、化工、粮食、食品等工业部门广泛应用.
6.3卸料阀特点
（1）通过采用行星转动原理,输入输出在同一轴线上,而且有与电机直联一体的独特性,因而结构紧凑造型美观新颖、体积小、重量轻.
（2）运转可靠平稳、噪音低、故障少、寿命长、齿合件采用球墨铸铁与轴承钢等.使用性能好、耐磨性高.
（3）轴承、齿箱、远离阀体、避免高温灰尘的影响,前后端盖密封性能好,防止灰尘外泄,延长机动件、润滑系统的使用寿命.
（4）本机具有过载能力强,耐冲击惯性力矩小,适用于起动频繁和反正转.
（5）用户如需特种规格,电机、链轮传动等卸料器,均可制做.
七、参考书目
[1]郝吉明、马广大主编《大气污染控制工程（第三版）》高等教育出版社
[2]周兴求《环保设备设计手册—大气污染控制设备》化学工业出版社工业装备与信息工程出版中心
[3]张殿印、王纯主编《除尘器手册》化学工业出版社环境科学与工程出版中心
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