普通旋风除尘器选型计算
旋风除尘器的设计与计算
一、实习目的1、进一步了解旋风除尘器的有关计算2、熟悉用CAD画效果图3、查阅和整理各方面资料，了解旋风除尘器各方面性能及影响因素；二、设计题目设计一台处在常温（20°C），常温下含尘空气的旋风除尘器。
已知条件为：处理气量Q=1300m³/h，粉尘密度ρp=1960kg/m³,空气密度ρ=1.29 kg/m，空气粘度μ=1.8x10-5Pa.s，进入的粉尘粒度分布见下表：设计要求：XLT旋风除尘器，最后实现污染物的达标排放，且除尘效率为85%，压力损失不高于2000Pa。
提交文件：设计说明+旋风除尘器图（CAD制图），图纸输出A4纸。
三、旋风除尘器的工作原理1.1 工作原理（1）气流的运动普通旋风除尘器是由进气管、筒体、锥体和排气管等组成；气流沿外壁由上向下旋转运动：外涡旋；少量气体沿径向运动到中心区域；旋转气流在锥体底部转而向上沿轴心旋转：内涡旋；气流运动包括切向、轴向和径向：切向速度、轴向速度和径向速度。
（2）尘粒的运动：切向速度决定气流质点离心力大小，颗粒在离心力作用下逐渐移向外壁；到达外壁的尘粒在气流和重力共同作用下沿壁面落入灰斗；上涡旋－气流从除尘器顶部向下高速旋转时，一部分气流带着细小的尘粒沿筒壁旋转向上，到达顶部后，再沿排出管外壁旋转向下，最后从排出管排出。
1.2特点（1）旋风除尘器与其他除尘器相比，具有结构简单、占地面积小、投资低、操作维修方便以及适用面宽的优点。
（2）旋风除尘器的除尘效率一般达85%左右，高效的旋风除尘器对于输送、破碎、卸料、包装、清扫等工业生产过程产生的含尘气体除尘效率可达95%-98%，对于燃煤炉窑产生烟气的除尘效率可以达到92%-95%。
（3）XLT 旋风除尘器的主要特点（4）旋风除尘器捕集<5μm 颗粒的效率不高，一般可以作为高浓度除尘系统的预除尘器，与其他类型高效除尘器合用。
可用于10μm 以上颗粒的去除，符合此题的题设条件。
旋风除尘器原理介绍及计算
筒体直径 筒体高度H 排气管伸入筒体的深度 排灰口
1、进口速度u↑: dc50↓, η ↑, Δ P↑, 但u过大二 次扬尘增加, 一般u=12～25m/s .
2 、筒体直径D↓, η ↑, 一般D≤0.8m; 排管Dp↓, η ↑, 一般Dp=(0.5～0.6)D. 3、筒体和锥体总高度 H=5D为宜, 长锥体可提高效率 . 4 、运行参数改变的影响 : 处理风量 , 气温 ( 气体粘 度 ), 粉尘密度等参数的变化 , 都影响除尘器的效率 , 通过实验结果可确定变化关系.
Gc d 100% G0
对于球形粒子 dc确定后，雷思一利希特模式计算其它粒子 的分级效率（水田木村典夫公式）
d 1 exp 0.693
n 1 1 0.67D
i 1 exp[0.6931 ( ) ] 1 dc d p n 1
高流量旋风除尘器
通用旋风除尘器
直径较大（ 1.2~3.6m ），处理 流量大。除尘效率： 50~80% 。 K<3
K=4~6，除尘效率：80~90%
相对截面比（K）： 筒体截面面积和进气口截面面积之比。
3、按结构形式分：
（1）多管旋风除尘器 由多个相同构造形状和尺寸的小型旋风除尘器 （又叫旋风子）组合在一个壳体内并联使用。具有 处理风量大, 除尘效率较高的特点。
复 习
1、重力沉降室特点
除尘效率：40％～70％ 优点：简单、投资少、易维护 缺点：占地大，除尘效率低 应用：初级除尘
2、重力沉降室设计注意事项
1．保证粉尘能沉降，L足够长； 2．气流在沉降室的停留时间要大于尘粒沉 降所需的时间; 3．能100%沉降的最小粒径（临界粒径）。
d min
旋风除尘器的设计与计算
一、实习目的1、进一步了解旋风除尘器的有关计算2、熟悉用CAD画效果图3、查阅和整理各方面资料，了解旋风除尘器各方面性能及影响因素；二、设计题目设计一台处在常温（20°C），常温下含尘空气的旋风除尘器。
已知条件为：处理气量Q=1300m³/h，粉尘密度ρp=1960kg/m³,空气密度ρ=1.29 kg/m，空气粘度μ=1.8x10-5Pa.s，进入的粉尘粒度分布见下表：设计要求：XLT旋风除尘器，最后实现污染物的达标排放，且除尘效率为85%，压力损失不高于2000Pa。
提交文件：设计说明+旋风除尘器图（CAD制图），图纸输出A4纸。
三、旋风除尘器的工作原理1.1 工作原理（1）气流的运动普通旋风除尘器是由进气管、筒体、锥体和排气管等组成；气流沿外壁由上向下旋转运动：外涡旋；少量气体沿径向运动到中心区域；旋转气流在锥体底部转而向上沿轴心旋转：内涡旋；气流运动包括切向、轴向和径向：切向速度、轴向速度和径向速度。
（2）尘粒的运动：切向速度决定气流质点离心力大小，颗粒在离心力作用下逐渐移向外壁；到达外壁的尘粒在气流和重力共同作用下沿壁面落入灰斗；上涡旋－气流从除尘器顶部向下高速旋转时，一部分气流带着细小的尘粒沿筒壁旋转向上，到达顶部后，再沿排出管外壁旋转向下，最后从排出管排出。
1.2特点（1）旋风除尘器与其他除尘器相比，具有结构简单、占地面积小、投资低、操作维修方便以及适用面宽的优点。
（2）旋风除尘器的除尘效率一般达85%左右，高效的旋风除尘器对于输送、破碎、卸料、包装、清扫等工业生产过程产生的含尘气体除尘效率可达95%-98%，对于燃煤炉窑产生烟气的除尘效率可以达到92%-95%。
（3）XLT 旋风除尘器的主要特点（4）旋风除尘器捕集<5μm 颗粒的效率不高，一般可以作为高浓度除尘系统的预除尘器，与其他类型高效除尘器合用。
可用于10μm 以上颗粒的去除，符合此题的题设条件。
旋风除尘器计算
0.900877661
1.166666667 粉尘密度
m3/s 1500 kg/m3
与集气罩相连的管道内的气流速度 1.5
特征长度
集气罩 （H+L）大于等于 3D
2.050995905 4.850995905
2.1
烟气密度
23.07 m3/h
1.4
旋风除尘 进口风速vt 进口截面积 长a 宽b 筒体直径 筒体长度H1 椎体长度 排灰口直径D2 壁厚 排气管直径D1 排气管插入深度 压力损失 压力损失系数 P
3mm K标准切向进口
23.00 进口气体流量
0.05
0.32
0.35
0.16
0.14
0.701.19来自1.61 角度烟气流量 烟气浓度 气体动力粘度 排风量
H 罩口直径D
扩张角 罩下口面积 罩上口面积
集气罩高度
管道直径 排风量 压力损失系数 压力损失
Q
1 1 60
1.1 1.7325
4200
m3/h
1400
mg/m3
0.000018 pa·s
罩上口直径
0.255
0.79 0.05
0.37
0.26 1.18
管道内流速 4239
0.18
0.42 0.28
16 4.64 1719.52
4520 0.049
8
除尘效率计算 交界面圆柱高度ho 交界面圆柱半径ro
分割粒径dc50
速度分布指数n 粒径 微米 5 6 7 8 9 10 20 30
2.66 平均径向速度vr
0.34
5.364865733
0.629860002 进口组成
分级效率
旋风除尘器设计与计算
目录1 设计背景 (2)1.1 除尘设计的有关标准 (2)1.1.1 环境空气质量标准（GB3095-1996）环境空气质量分类和分级 (2)1.2 旋风除尘器简介 (3)1.3 旋风除尘器工作原理 (4)1.4 旋风除尘器中的流场 (5)1.4.1 切向速度 (5)1.4.2 径向速度 (5)1.5 离心分离理论 (6)1.5.1 转圈理论(沉降分离理论) (6)1.5.2 筛分理论(平衡轨道理论) (6)1.5.3 边界层分离理论 (7)2 设计计算部分 (7)2.1 单个旋风除尘器的选择计算 (7)2.1.1 工作状况下的气体流量 (7)2.1.2 除尘器型号的选择与相关参数计算（参见书本P177表6—3） (7)2.1.3 求d C（分割直径） (8)2.1.4 计算压力损失 (9)2.1.5 分级除尘效率 (9)2.1.6 总除尘效率 (9)2.2 两个旋风除尘器并联 (9)2.2.1 工作状态下的气体流量 (9)2.2.2 除尘器型号的选择与相关参数计算（参见书本P177表6—3） (10)2.2.3 求d C（分割直径） (10)2.2.4 计算压力损失 (11)2.2.5 分级除尘效率 (11)2.2.6 总除尘效率 (11)3 设计总结 (11)参考文献 (12)回转窑石膏粉尘旋风除尘器工艺设计[摘要]：旋风除尘器广泛地应用于各个行业除尘系统中，本设计针对旋风除尘器的结构及工作原理，分析影响旋风除尘器压力损失的因素，介绍了旋风除尘器内部流场和除尘机理。
针对旋风除尘器除尘效率问题进行了分析，总结了现有改进方案，指出存在的不足，并结合前人的改进思路提出了新的改进方案，以提高旋风除尘器的分离效率，为进一步挖掘旋风除尘器的潜在性能开辟新的思路。
简要地设计了一款旋风除尘器，并在学习中慢慢摸索。
[关键词]：旋风除尘器压力损失分离效率改进方案1 设计背景1.1 除尘设计的有关标准1.1.1 环境空气质量标准（GB3095-1996）环境空气质量分类和分级⑴一类区为自然保护区、风景名胜区和其它需要特殊保护的地区。
旋风除尘器临界直径
旋风除尘器临界直径一、旋风除尘器简介旋风除尘器是一种常见的气体净化设备，广泛应用于工业生产过程中。
它利用气体在旋转过程中产生的离心力，将粉尘颗粒与气体分离，从而达到净化气体的目的。
旋风除尘器具有结构简单、操作维护方便、净化效率高等特点。
二、临界直径的概念与意义临界直径是指旋风除尘器在某一特定条件下，气体中的粉尘颗粒能够被完全分离的直径。
它是衡量旋风除尘器性能的重要参数，对于除尘器的选型和设计具有指导意义。
三、旋风除尘器临界直径的计算与应用临界直径的计算公式为：Dc = (15 * ρs * ω * ε) / (π * ρg * g)，其中，Dc为临界直径，ρs为粉尘密度，ω为气体旋转速度，ε为除尘器结构参数，ρg为气体密度，g为重力加速度。
在实际应用中，根据工艺条件和要求，可以通过计算临界直径来确定旋风除尘器的尺寸和结构。
此外，临界直径还可以用于评估旋风除尘器的净化能力，为除尘器的设计和优化提供依据。
四、影响临界直径的因素1.粉尘特性：粉尘的密度、粒径分布、湿润性等特性会影响临界直径。
粉尘密度越大、粒径分布越窄、湿润性越差，临界直径越大。
2.气体条件：气体密度、流速、旋转速度等条件会影响临界直径。
气体密度越大、流速越快、旋转速度越高，临界直径越大。
3.除尘器结构：除尘器的形状、进口位置、出口位置等结构参数会影响临界直径。
合理的结构设计可以提高临界直径，从而提高除尘器的净化性能。
五、提高旋风除尘器临界直径的途径1.优化除尘器结构：通过改进除尘器的形状、尺寸和进出口位置，提高临界直径。
2.采用高效过滤材料：选用高效过滤材料，提高除尘器的过滤性能。
3.改进气体流动条件：通过调节气体流量、旋转速度等条件，提高临界直径。
4.添加辅助设备：在旋风除尘器的基础上，添加湿式除尘器、袋式除尘器等辅助设备，提高净化效率。
六、总结旋风除尘器临界直径是衡量除尘器性能的重要指标，通过对临界直径的计算和影响因素的分析，可以为旋风除尘器的设计、选型和优化提供依据。
旋风除尘器设计计算
1.1、工作原理⑴气流的运动普通旋风除尘器是由进气管、筒体、锥体和排气管等组成;气流沿外壁由上向下旋转运动：外涡旋;少量气体沿径向运动到中心区域;旋转气流在锥体底部转而向上沿轴心旋转：内涡旋;气流运动包括切向、轴向和径向：切向速度、轴向速度和径向速度。
图1⑵尘粒的运动：切向速度决定气流质点离心力大小，颗粒在离心力作用下逐渐移向外壁；到达外壁的尘粒在气流和重力共同作用下沿壁面落入灰斗；上涡旋－气流从除尘器顶部向下高速旋转时，一部分气流带着细小的尘粒沿筒壁旋转向上，到达顶部后，再沿排出管外壁旋转向下，最后从排出管排出。
1.2、影响旋风器性能的因素⑴二次效应－被捕集粒子的重新进入气流在较小粒径区间内，理应逸出的粒子由于聚集或被较大尘粒撞向壁面而脱离气流获得捕集，实际效率高于理论效率；在较大粒径区间，粒子被反弹回气流或沉积的尘粒被重新吹起，实际效率低于理论效率；通过环状雾化器将水喷淋在旋风除尘器内壁上，能有效地控制二次效应；临界入口速度。
⑵比例尺寸在相同的切向速度下，筒体直径愈小，离心力愈大，除尘效率愈高；筒体直径过小，粒子容易逃逸，效率下降；锥体适当加长，对提高除尘效率有利；排出管直径愈少分割直径愈小，即除尘效率愈高；直径太小，压力降增加，一般取排出管直径d e=（0.6～0.8）D；特征长度（natural length）-亚历山大公式：排气管的下部至气流下降的最低点的距离旋风除尘器排出管以下部分的长度应当接近或等于l ，筒体和锥体的总高度以不大于5倍的筒体直径为宜。
⑶运行系统的密闭性，尤其是除尘器下部的严密性：特别重要，运行中要特别注意。
在不漏风的情况下进行正常排灰 ⑷ 烟尘的物理性质气体的密度和粘度、尘粒的大小和比重、烟气含尘浓度 ⑸操作变量提高烟气入口流速，旋风除尘器分割直径变小，除尘器性能改善 ；入口流速过大，已沉积的粒子有可能再次被吹起，重新卷入气流中，除尘效率下降；效率最高时的入口速度，一般在10-25m/s 范围。
旋风除尘器如何选型
旋风除尘器是一种操作简单、经久耐用、耐高温并且投资小的除尘设备，它不需要电磁脉冲阀和除尘布袋等易损配件，因此广泛得到应用。
旋风除尘器的选型设计主要包括类型确定、筒体直径计算及除尘器风量的确定等内容旋风除尘器的选型设计主要包括类型确定、筒体直径计算及除尘器风量的确定等内容。
1、选型原则①旋风式除尘器净化气体量应与实际需要处理的含尘气体量一致。
选择旋风式除尘器直径时应尽量小些，如果要求通过的风量较大，可采用几个小直径的旋风除尘器并联为宜。
②旋风式除尘器入口风速要保持18~23m/s，过低时除尘效率下降：过高时阻力损失及耗电量均要增加，且除尘效率提高不明显。
③所选择的旋风式除尘器的阻力损失小，动力消耗少，且结构简单、维护简便。
④旋风式除尘器能捕集到的小粉尘粒子应稍小于被处理气体中的粉尘粒度。
⑤当含尘气体温度很高时，要注意保温，避免水分在除尘器内凝结。
假如粉尘不吸收水分、露点为30～50℃时，除尘器的温度应高出30℃左右，假如粉尘吸水性较强(如水泥、石膏和含碱粉尘等)、露点为20～50℃时，除尘器的温度应高出露点温度40～50℃。
⑥旋风除尘器结构的密闭要好，确保不漏风。
尤其是负压操作，更应注意卸料锁风装置的可靠性。
⑦易燃易爆粉尘(如煤粉)应设有防爆装置。
防爆装置的通常做法是在入口管道上加一个安全防爆阀门。
⑧当粉尘黏性较小时，允许含尘质量浓度与旋风筒直径有关，即直径越大其允许含尘质量浓度也越大。
具体的关系见表。
2、选型步骤旋风除尘器的选型计算主要包括类型和筒体直径及个数的确定等内容。
一般步骤和方法如下所述。
①除尘系统需要处理的气体量。
当气体温度较高、含尘量较大时，其风量和密度发生较大变化，需要进行换算。
若气体中水蒸气含量较大时，亦应考虑水蒸气的影响。
②根据所需处理气体的含尘质量浓度、粉尘性质及使用条件等初步选择除尘器类型。
③根据需要处理的含尘气体量Q，按下式算出除尘器直径：或根据需要处理气体量算出除尘器进口气流速度(一般在12～25m/s之间)，由选定的含尘气体进口速度和需要处理的含尘气体量算出除尘器入口截面积，再由除尘器各部分尺寸比例关系选出除尘器。