旋风除尘器设计方案说明书.doc

完美格式整理版 唐 山 学 院毕 业 设 计设计题目：高效旋风除尘器设计 机电工程系07机电一体化技术（1）班 系 别：_________________________崔逊 班 级：_________________________高秀媛姓　 　名：_________________________指 导 教 师：_________________________2010年6月8日高效旋风除尘器设计摘 要论文主要介绍了旋风除尘器各部分结构尺寸的确定以及旋风除尘器性能的计算以普通旋风除尘器设计为基础，结合现代此类相关课题的研究方法，设计出符合一定压力损失和除尘效率要求的除尘器，在CAD/CAM软件辅助设计的基础上，绘制旋风除尘器装配图、零件图、以及除尘系统原理图本文分以下几部分对以上内容进行了讨论：首先，通过查阅资料计算出旋风除尘器各部分尺寸；其次，绘制出旋风除尘器装配图及旋风除尘器各零部件图；最后，整理资料，选取与论文相关的英文文献进行翻译完成设计说明书。

关键词：旋风除尘器 压力损失 除尘效率The design of efficiently whirler-type dust catcherAbstractThis paper mainly introduces the determination of the whirler-type dust catcher’s size of structure for every part and the calculation of the performance for the whirler-type dust catcher . It is based on the design of ordinary cyclone and combined with modern research methods of such related topics. Then the whirler-type dust catcher which is in accordance with the requirements of pressure drop and the effieieney of dustremoval is designed.The drawing of the assembly drawing ,part drawing and dust control system schematic is based on the CAD/CAM,a software for aided design.This article is divided into several parts of following to be talked over：at first, calculating the whirler-type dust catcher’s size of every part by searching materials,then drawing the assembly drawing and part drawing of the whirler-type dust catcher.at last,collating information and selecting a piece of English literature which is related to the papers and translating it to complete the synopsis for the design.Keywords: Whirler-type dust catcher Effieieney of dustremoval Pressure drop目 录1.引言 12.旋风除尘器的除尘机理及性能 22.1旋风除尘器的基本工作原理 22.1.1旋风除尘器的结构 22.1.2旋风除尘器内的流场 22.1.3旋风除尘器内的压力分布 52.2 旋风除尘器的性能及其影响因素 52.2.1旋风除尘器的技术性能 52.2.2 影响旋风除尘器性能的主要因素 62.2.3 旋风除尘器选型原则 103.旋风除尘器的设计 123.1旋风除尘器各部分尺寸的确定 123.1.1形式的选择 123.1.2 确定进口风速 123.1.3 确定旋风除尘器的尺寸 123.2旋风除尘器强度的校核 143.2.1筒体和锥体壁厚s和气压试验强度校核 143.2.2排气管尺寸的确定 153.2.3.支座的选择计算 173.2.4支腿的设计计算及校核 193.3旋风除尘器压力损失及除尘效率 203.3.1计算压力损失 203.3.2除尘效率的计算 213.4风机的选择 223.5排尘阀的选择 223.6连接方式的选择 22结论 24致谢 25参考文献 26外文资料 27 学习好帮手 完美格式整理版 1.引言旋风除尘器设计是我通过学习全部基础课、专业课和以往的课程设计的基础上进行的一次综合性的设计。

这次毕业设计更充分的体现了理论联系实际的宗旨，通过这次毕业设计，我不仅加深了对专业基础知识的理解，而且认识到作为一名工作人员我们应该具有良好的技术水平、严谨务实的工作态度，这次设计锻炼了我查阅资料自我设计的能力我希望通过本次毕业设计对我三年来所学课程有更深入的理解，熟练掌握AutoCAD制图，运用所学的知识设计出符合要求的除尘器随着人类社会的发展与进步，人们对生活质量和自身的健康越来越重视，对空气质量也越来越关注然而人们在生产和生活中，不断的向大气中排放各种各样的污染物质，使大气遭到了严重的污染，有些地域环境质量不断恶化，甚至影响人类生存在大气污染物中粉尘的污染占重要部分，可吸入颗粒物过多的进入人体，会威胁人们的健康所以防治粉尘污染、保护大气环境是刻不容缓的重要任务[1]除尘器是大气污染控制应用最多的设备，其设计制造是否优良，应用维护是否得当直接影响投资费用、除尘效果、运行作业率所以掌握除尘器工作机理，精心设计、制造和维护管理除尘器，对搞好环保工作具有重要作用[2]工业中目前常用的除尘器可分为：机械式除尘器、电除尘器、袋式除尘器、湿式除尘器等机械式除尘器包括重力沉降室、惯性除尘器、旋风除尘器等。

重力沉降室是通过重力作用使尘粒从气流中沉降分离的除尘装置，主要用于高效除尘的预除尘装置，除去大于40μm以上的粒子惯性除尘器是借助尘粒本身的惯性力作用使其与气流分离，主要用于净化密度和粒径较大的金属或矿物性粉尘旋风除尘器是利用旋转气流产生的离心力使尘粒从气流中分离的装置，多用作小型燃煤锅炉消烟除尘和多级除尘、预除尘的设备[12]本次设计为旋风除尘器设计，设计的目的在于设计出符合要求的能够净化指定环境空气的除尘设备，为环保工作贡献一份力量设计时力求层次分明、图文结合、内容详细此设计主要由筒体、锥体、进气管、排气管、排灰口的设计计算以及风机的选择计算等组成，在获得符合条件的性能的同时力求达到加工工艺简单、经济美观、维护方便等特点本次设计参考和引用了一些关于除尘器设计的论著、教材、手册等，由于学识、经验、和水平有限，设计中缺点乃至不当之处在所难免，殷切希望各位老师批评指正，提出宝贵意见2旋风除尘器的除尘机理及性能2.1旋风除尘器的基本工作原理2.1.1旋风除尘器的结构旋风除尘器的结构如图2-1所示，当含尘气体由进气管进入旋风除尘器时，气流将由直线运动转变为圆周运动，旋转气流的绝大部分延器壁呈螺旋形向下，朝椎体流动。

通常称为外旋气流，含尘气体在旋转过程中产生离心力，将重度大于气体的尘粒甩向器壁尘粒一旦与器壁接触，便失去惯性力而靠入口速度的动量和向下的重力延壁面下落，进入排灰管旋转下降的外旋气流在到达椎体时，因椎体形状的收缩而向除尘器中心靠拢根据“旋转矩”不变原理，其切向速度不断增加当气流到达椎体下端某一位置时，即以同样的旋转方向从旋风除尘器中部，由下反转而上，继续做螺旋运动，即内旋气流最后净化气体经排气管排除旋风除尘器外，一部分未被捕集的尘粒也由此遗失 1—排气管2—顶盖3—排灰管4—圆锥体5—圆筒体6—进气管图2—1 旋风除尘器2.1.2旋风除尘器内的流场旋风除尘器内的流场是一个相当复杂的三维流场气体在旋风器内作旋转运动时，任一点的速度均可分解为切向速度vt、轴向速度vz和径向速度vr1） 旋风除尘器的各向速度①切向速度vt切向速度对于粉尘颗粒的捕集与分离起着主导作用，含尘气体在切向速度的作用下，由里向外离心沉降，排气管以下任一截面上的切向速度vt沿半径的变化规律为：在旋风除尘器中心部分的旋转气流，其切向速度vt随着半径的增大而增大，是类似与刚体旋转运动的强制涡旋，称为“内涡旋”;除尘器外部的旋转气流，其切向速度vt则随着半径的增加而减少，称为“外涡旋”。

在内外涡旋的交界面上，切向速度达到最大值各种不同结构的旋风除尘器，其切向速度分布规律基本相同表达通式为:式中r为气流质点的旋转半径；n为速度分布指数一般为0.5~0.9之间若忽略旋风除尘器内气流所存在的内摩擦力，根据能量守恒定律，在理想情况下n=1，此时，vt r=常数，称为自由旋流因此，n和1的差值就是旋流和自由旋流的差异，该n值可由下式计算 式中 D —旋风除尘器的直径（m）； T —热力学温度（K）； n —速度分布指数 最大切向速度的位置rm称为强制旋流的半径，实验证明 rm=2/3re式中 re—出口管半径图2—2旋风除尘器内的流场分布②径向速度vr径向速度vr是影响旋风除尘器分离性能的重要因素，因为它可以使尘粒沿半径由外向内推向漩涡中心，阻碍尘粒的沉降但是该径向速度和切向速度之比较小，通常vr在1~5m/s范围内③轴向速度vz轴向速度vz分布构成了旋风除尘器的外层下行、内层上行的气体双层旋转流动结构实验表明，有一个零轴向速度面始终和器壁平行，即使在椎体部分，也能保持外层气流厚度不变。

除了上述三种流速外还由于轴向流速和径向流速的作用引起涡流他们都将引起除尘效率的降低2）旋风除尘器的涡流旋风除尘器内，除了主旋转气流外，还存在着由轴向速度和径向速度相互作用而形成的涡流涡流对旋风除尘器的分离效率和压力损失影响较大常见的涡流有以下几种:①短路流即旋风除尘器顶盖、排气管外面与筒体内壁之间，由于径向速度与轴向速度的存在，将形成局部涡流(上涡流)，夹带着相当数量的尘粒向中心流动，并沿排气管外表面下降，最后随中心上升气流逸出排气管，影响了除尘效率②纵向旋涡流。