第四章 1 电除尘器设计计算知识分享
电除尘器基础负荷的计算1
电除尘器基础负荷的计算电除尘器基础负荷是土建设计混凝土基础的主要依据。
以往每个设计者的基础负荷不尽相同，其主要原因是原始技术数据不统一。
本文采纳的技术数据是结合历年来国内外电除尘器所提供的技术资料而来。
现将有关数据分列如下：按基础负荷产生的原因不同分为不变负荷和活动负荷两类：不变负荷：包括除尘设备的总重量和保温层重量，保温层重量按0.2KN/m2计算。
活动负荷：1、作用在除尘设备顶盖上的活动负荷P1：按2KN/ m2计算；2、风载：等于基本风压×体形系数×高度系数，风载一般可按1KN/ m2计算；3、粉尘重：收尘极板上的积灰按3mm厚计算，灰斗积灰按满斗计算。
4、爆炸负荷：仅在煤磨收尘系统中考虑，其大小按除尘设备容积计算。
垂直负荷按1.4KN/ m2计算；水平负荷按0.1KN/ m2计算；5、地震负荷：由土建考虑，但要标出质量中心的位置。
基础负荷的计算方法：基础负荷的计算尽管所取的原始数据相同，但计算方法不同，计算的结果有较大的出入，所以本文介绍两种常用的计算方法：一、概略计算方法概略计算方法是指只考虑除尘设备本体和保温层重量，其他部分的重量如灰斗重、风载等，只需将本体和保温层重量之和乘上一系数即可。
除尘器的立柱数为n，则两边立柱的垂直负荷Y1= （G1+ G2）×φ/〔(n-4) ×2+4〕式中：G1----除尘器的本体重量（KN）G2----除尘器的保温层重量（KN）φ----系数。
一般取2.5-3.0；若中间立柱的垂直负荷为Y2=2 Y1 （KN）这种计算方法简易快速，但计算结果有一定的误差，一般比精确的计算方法的两端立柱基础负荷小，比中间立柱基础负荷大，可用于电除尘器初步设计的基础负荷的估算。
二、精确计算方法为考虑电除尘器壳体的稳定性和受热膨胀的影响，传统计算是设置一个固定底座，其余均为活动底座。
活动底座又分单向底座和万向底座。
沿固定底座X 轴线和Y轴线的活动底座为单向底座，其余的为万向底座，其基础负荷分布图如图：固定底座基础负荷分布的计算：1、本体和保温层重量所引起的基础负荷本体各部分的重量：壳体和保温层重量W1（KN）内部构件重量W2（KN）进口喇叭和保温层重量W3（KN）出口喇叭和保温层重量W4（KN）气体分布和振打装置重量W5（KN）楼梯平台重量W（KN）2、本体和保温层重量所引起的基础负荷F：在A1：A2底座上：F A1= F A2= （W1+W2）/〔(n-4) ×2+4〕+（W3+W5）/2 在B1：B2底座上：F B1= F B2= 2×（W1+W2）/〔(n-4) ×2+4〕+（W3+W5）/2 在C1：C2底座上：F C1= F C2= 2×（W1+W2）/〔(n-4) ×2+4〕+W6/2+W4/2在D1：D2底座上：FD1= F D2= 2×（W1+W2）/〔(n-4) ×2+4〕+W4/2 +W6/2 3、粉尘和活动负荷所引起的垂直负荷Q极板粉尘重量W7=A×δ×r (KN)灰斗内的粉尘重量W8=N×V×r (KN)收尘器顶部的活动负荷W9=A1×φ1其中：A----收尘面积（m2）δ---极板上的粉尘厚度（m）r---粉尘的堆积密度(KN/m3)N---灰斗的数量（个）V---每个灰斗的容积（m3）A----收尘器顶盖的面积（m2）φ1-----收尘器顶盖的活动负荷4、粉尘和活动负荷在各个底座上所引起的垂直负荷：在A1：A2底座上：Z A1= Z A2=（W7+ W8+ W9）/〔(n-4) ×2+4〕在D1：D2底座上：Z D1= ZD2= Z A1在B1：B2；C1：C2底座上：ZB1= ZB2= Z C1= Z C2=2 Z A15、各个底座基础上的总负荷：a 、各个底座基础上的总垂直负荷：在A1：A2底座上：F A1总= F A2总= F A1+ Z A1在B1：B2底座上：F B1总= F B2总= F B1+ ZB1在C1：C2底座上：FC1总= FC2总= FC1+ ZC1在D1：D2底座上：FD1总= FD2总= FD1+ ZD1b、各个底座基础上的水平总负荷：水平负荷主要是由壳体受热膨胀底座窜动时的摩擦力所引起的，摩擦力f按下式确定：f=F总*τ(KN)式中；F总------作用在各个底座上的总垂直负荷(KN)τ---------摩擦系数，滚动支座取0.1,滑动支座取0.25。
除尘器设计计算(分享借鉴)
除尘器设计计算下面给出已知条件:处理风量:200立方/min滤袋尺寸:Φ116X3m1.根据已知条件选择过滤风速一般的过滤风速的选择范围是在0.8~1.5m/min此时根据除尘设备大小和滤带选择风速,本人选择的是1m/min2.根据过滤风速和处理风量计算过滤面积公式为：S=Q/VV---------过滤风速S---------过滤面积Q---------处理风量计算后得S=Q/V=200/1=200平方米3.计算滤带数量每条滤带的表面积S=ПDLΠ--------3.14（这个不需要说明了把）D---------滤带直径L---------滤带长度计算得S1=3.14X0.116X3≈1平方米滤带数量N=S/S1=200/1=200条（注意：这里的滤带面积计算约等于200是为了方便计算，实际计算值为1.1，除下来滤带数量小于200条，为了方便，选择（200/1）条>（200/1.1）条，其实多几条可以满足处理风量，对计算无影响）4.其实以上的全是基础，接下来的几点才是精髓前面计算了这么多，是为什么？接下来要做什么？首先我们要明确，除尘器的心脏是什么？对！是电磁阀！所以接下来我们选型电磁阀一般常用的电磁阀厂家有澳大利亚高原、SMC、等等此处本人选择的是澳大利亚GOYEN的电磁脉冲阀。
（至于为什么选这个型号，那是领导安排的）如果真要了解怎么选型的话，最好是多搞点电磁阀厂家的样本继续本次选的GOYEN的电磁阀的几个参数很重要MM型淹没式电磁脉冲阀1).阀门标称尺寸有三种25/40/76对应的口内径尺为25mm/40mm/76mm换成英尺为1"/1.5"/3"2).这个叫流动系数Cv的很重要相对上述三种尺寸的Cv值为30/51/416好，知道这些后，我选择的是中间那种40mm/Cv=513）脉冲长度0.15sec(可以理解为膜片打开到关闭的时间）5.电磁阀的吐出流量（1）选用GOYENΦ40mm电磁阀Q=（198.3XCvXP1）/（根号G）------------（抱歉，懒得找跟号）Q----------吐出流量Cv---------流动系数P1---------表压（就是气包上压力表值，低压为0.4MPa以下，超过0.4算高压，此处选3kg/cm2,即0.3MPa) G----------气体比重（这个可以无视，常温下空气比重为1.14）Q=(198.3x51x3)/(跟号1.14）=28442.8/min=474.1/sec=71.1/0.15sec很多人会问公式怎么来的？抱歉，我也不知道，但是每个阀都有自己的计算公式（2）压力容器的必要容积（这里就是算气包的直径和长度）能够吐出71/0.15sec的压力容器的流量V=Q/（P1-P2）V----------流量P1---------清灰前压力P2---------脉冲清灰后的压力（这个根据工况确定，本人选1.5）V=71100/1.5kg=47.41L算到这里后，就先停一停因为先要大概算下花板的排部根据滤带数量200个，我选择20X10的排部方式比较容易计算即电磁阀20个，喷吹管上喷嘴数量为10个下面开始验算我这种拍部是否合理首先，计算花板上孔与孔之间的距离根据经验,间距一般取滤带直径1.5倍即D=1.5XdD---------花板孔间距d---------滤带直径计算得D=1.5X116=174这里我取170mm纵向间距一样也是170mm最边上的孔到侧壁板距离我选的是150mm但如果是这样间距到底的话，兄弟们，实在太难看了。
除尘器的选型计算 (1)
除尘器的选型计算因为本设计中烟尘粒径较小，可直接进入二级除尘，同时为达到较高除尘效率，故选择电除尘器（1）电除除尘器型号的确定设计选用单区除尘器，即粒子的捕集和荷电是在同一个区域中进行的。
收尘集和放电极也在同一个区域。
单区电除尘器按结构类型可分立式和卧式电除尘。
立式电除尘器中的气流是自下而上垂直流动，一般用于烟气量较小，除尘效率不太高的场合。
立式除尘器较高，气体通常直接排入大气，所以在正压下进行。
卧式电除尘器内的气流是水平方向流动的。
它的优点是按照不同除尘效率的要求，可任意增加电场长度和个数；能分段供电；适合于负压操作，引风机的寿命较长。
本次设计由于烟气量大，采用卧式电除尘器。
（2）电除尘器的台数锅炉烟气量为210767.7，采用一台电除尘器（3）电场风速的确定烟气在电除尘器内流速大小的选取，视电除尘器规格大小和被处理烟气特性而定，一般在0.4~1.5m/s范围内。
电场风速与收尘效率无关，但对具有一定尺寸收尘极板面积的电除尘器而言，过高的电场风速不仅使电场长度增加，占地面积增大，而且会引起粉尘二次飞扬，降低除尘效率，反之，在一定的处理烟气量条件下，过低的电场风速必然需要大的电场断面。
这样导致设备大，不经济。
所以电场风速的选取要适当，本设计中取0.9m/s（4）电除尘器截面积（初定）式中F——电除尘器截面积，Q——处理烟气流量，V——电场风速，（5）除尘效率（）除尘效率可根据电除尘器进出口烟气浓度确定式中——标准状态下烟气含尘浓度，——标准状态下锅炉烟气排放标准中的规定值，（6）有效驱进速度的确定3<3.95<18 设计合理（7）集尘极板高度h由于（8）气体在电除尘器内通道数n式中F——电除尘器截面积，B——集尘极板间距，mh——集尘极板高度，m（9）集尘极总长度（10）校核a)实际气体速度b) 实际气体在电除尘器内停留时间c) 实际有效截面积表3-1 电除尘器选型结果序号名称单位数值1 型号CDPK-67.5/32 数量个 13 处理气体量178000-2440004 电场有效截面积67.545 总除尘面积37396 最高允许气体温度<2507 最高允许气体压力8 设计除尘效率9 设备外形尺寸（长宽高）2462092901983210 阻力损失11 设备本体总重量97.5。
电除尘器的选型计算参数(精)
电除尘器的选型计算参数(精)电除尘器的选型计算电除尘器应用成功与否，是与设计、设备质量、加工和安装水平、操作条件、气体和粉尘性质等多种因素相关联的综合效果。
要取得理想的除尘效果，必须了解各有关环节与除尘机理的联系，考虑各种影响因素，正确设计计算。
1.影响除尘器性能的因素影响电除尘器性能有诸多因素，可大致归纳为3个方面：烟尘性质、设备状况和操作条件。
这些因素之间的相互联系如图4-71所示，由图可知，各种因素的影响直接关系到电晕电流、粉尘比电阻、除尘器内的粉尘收集和二次飞扬这3个环节，而最后结果表现为除尘效率的高低。
1)烟尘性质的影响粉尘的比电阻，适用于电除尘器的比电阻为104~1011Ω·㎝。
比电阻低于104Ω·㎝的粉尘，其导电性能强，在电除尘器电场内被收集时，到达沉降极板后会快速释放其电荷，而变为与沉淀极同性，然后又相互排斥，重新返回气流，可能在往返跳跃中被气流带出，所以除尘效果差；相反，比电阻高于1011Ω·㎝以上的粉尘，在到达沉降极以后不易释放其电荷，使粉尘层与电极板之间可能形成电场，产生反电晕放电。
对于高比电阻粉尘，可以通过特殊方法进行电除尘器除尘，以达到气体净化，这些方法包括气体调质、采用脉冲供电、改变除尘器本体结构、拉宽电极间距并结合变更电气条件。
2)烟气湿度烟气湿度能改变粉尘的比电阻，在同样湿度条件下，烟气中所含水分越大，其比电阻越小。
粉尘颗粒吸附了水分子，粉尘的导电性增大，由于湿度增大，击穿电压上长，这就允许在更高的电场电压下运行。
击穿电压与空气含湿量有关，随着空气中含湿量的上升，电场击穿电压相应提高，火花放电较难出现，这种作用对电除尘器来说，是有实用价值的，它可使除尘器能够在提高电压的条件下稳定地运行，电场强度的增高会使降尘效果显著改善。
3)烟气温度气体温度也能改变粉尘的比电阻，而改变的方向却有几种可能：表面比电阻随温度上升而增加（这只在低温度交接处有一段）过渡区，表面和体积比电阻的共同作用区。
比集尘面积计算方法
比集尘面积计算方法
比集尘面积的计算方法是将电除尘器的集尘板（管）总表面积除以处理的含尘气体体积。
具体来说，比集尘面积是一个重要的参数，它用于确定电除尘器的大小和成本。
计算时，通常使用以下公式：
比集尘面积= 集尘面积/ 含尘气体流量
其中，集尘面积是指在电除尘器内部，用于捕捉粉尘的总有效面积，而含尘气体流量则是指通过电除尘器的烟气体积流量。
比集尘面积的单位通常是平方米每立方米每分钟（m²/(m³/min)）或平方米每立方米每秒（m²/m³/s）。
在实际应用中，比集尘面积的选取会根据具体的工况条件和除尘要求来确定。
例如，不同的处理含尘气体量对应不同的推荐比集尘面积值。
在设计电除尘器时，需要根据实际的烟气特性、粉尘特性以及排放标准等因素综合考虑，以确保电除尘器的效率和经济性。
电除尘器的设计计算
摘要：电除尘器是使含尘气体通过高压电场，进行电力过程中，使粉尘荷电，粉尘积于电极板上，使尘粒从气体中分离出来的一种除尘设备。
其工作原理涉及到电晕极放电，气体电离和粉尘荷电，荷电粉尘的钱一盒捕集，粉尘的清除过程。
电除尘过程与其他除尘过程的根本区别在于，分离力主要是静电力直接作用在粒子上，而不是作用在整个气流上，这就决定了它具有分离离子耗电能少，气流阻力也小的特点。
由于静电力相对较大，所以对粒子有较好的捕集效果。
本设计采用普通干式单进风电除尘器，除尘效率设计值为99.2%，进风口对应的断面接近于正方形，高与宽的比为 1.1：1，采用收尘极悬挂形式Ⅱ，沿气流方向和垂直于气流方向均设置两个灰斗。
本设计具有以下优点：压力损失小；处理烟气量大；能耗低；对粉尘的捕集效率高；可在高温或强腐蚀的气体环境下连续操作。
关键词：电除尘器四棱台状灰斗悬吊型式电除尘器是锅炉必备的配套设备，它的功能是将锅炉排放烟气中的颗粒烟尘加以清除，从而大幅度降低排入大气层中的烟尘量，这是改善环境污染，提高空气质量的重要环保设备。
它的工作原理是烟气通过电除尘器主体结构前的烟道时，使其烟尘带正电荷，然后烟气进入设置多层阴极板的电除尘器通道。
由于带正电荷烟尘与阴极电板的相互吸附作用，使烟气中的颗粒烟尘吸附在阴极上，定时打击阴极板，使具有一定厚度的烟尘在自重和振动的双重作用下跌落在电除尘器结构下方的灰斗中，从而达到清除烟气中的烟尘的目的。
电除尘器是一种烟气净化设备，它的工作原理是：烟气中灰尘尘粒通过高压静电场时，与电极间的正负离子和电子发生碰撞而荷电（或在离子扩散运动中荷电），带上电子和离子的尘粒在电场力的作用下向异性电极运动并积附在异性电极上，通过振打等方式使电极上的灰尘落入收集灰斗中，使通过电除尘器的烟气得到净化，达到保护大气，保护环境的目的。
电除尘器的主体结构是钢结构，全部由型钢焊接而成，外表面覆盖蒙皮（薄钢板）和保温材料，为了设计制造和安装的方便。
电除尘器设计计算(驱进速度)
电除尘器设计计算1 某厂正在运行的电除尘器的电晕线半径为1mm ，集尘圆管直径为200mm ，运行时空气压力为1.0×10-5Pa ，温度为150℃。
试计算该除尘器的起始电晕场强和起始电晕电压。
解：δ=T o /T ×P/P o=298/423×1.0/1.013=0.70又因为除尘器正在运行，取f=0.7所以起始电晕场强E c =3×106f(δ+0.03a /δ)=3×106×0.7×[0.7+0.03(0.70/10-3)1/2] =3.1×103kv/m起始电晕电压：Vc=3×106αf ab n a 103.0⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+δδ =3×106×1×10-3×0.7100110170.003.070.03n ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+- =14.4kv2 已知某电除尘器电晕电场的特性如下：场强E o =6×105V/m ，离子迁移率K i =2.2×10-4m 2/(v ·s)，气体温度T=300K ，粒子的相对介电常数ε=5。
离子的算术平均速度u=467m/s 。
试计算。
（1）粒径为1µm 导电粒子的饱和电荷和荷电时间常数；（2）荷电达90%时所需荷电时间；（3）说明电场荷电和扩散荷电综合作用下粒子荷电量随时间的变化，并求出d p =0.5µm 粉尘粒子的荷电时间为0.1s 、1.0s 、10s 时的荷电量。
解：（1）q s =232+επεεE d p o=25106)10(14.31085.85352612+⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯-- =3.57×10-17C io eNK ετ4= =4141912102.210106.11085.84---⨯⨯⨯⨯⨯⨯ =0.01s（2）荷电达90%，即q t /q s =0.9 t=st s t q q q q /1/-τ =0.01×0.9/(1-0.9)=0.09s（3）扩散电荷量：q p =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅+kT t N e u d n e kT d o p p επε811220 =1923612106.13001038.1105.01085.814.32----⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯ ln ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯+----3001038.11085.8810)106.1(467105.012312142196t=7.19×10-19ln(1+2039.4t)q s =3.57×10-1×（0.5）2=0.89×10-17Cq t =q s +q p=0.89×10-17+7.19×10-19ln(1+2039.4t)t=0.1s q t =1.23×10-17Ct=1.0s q t =1.44×10-17Ct=10s q t =1.60×10-17C3 某板式电除尘器的平均电场强度E o =3×106V/m ，离子质量为5×10-26kg ，粉尘的相对介电常数为ε=1.5，粉尘在电场中的停留时间为5S ，试计算：（1）粒径为0.2μm 的粉尘荷电量；（2）粒径为5μm 的粉尘饱和荷电量；（3）上述两种粒径粉尘的驱进速度。
电除尘器原理介绍及计算
电除尘器原理介绍及计算
2、电除尘器的工作原理
右图为管式电除尘器示意图。
接地的金属圆管叫收尘 极(或集尘极)。
与高压直流电源相连 的细金属线叫电晕极(或 放电极)。
电晕极置于圆管中
心，靠下端的重锤
张紧。含尘气流从
管式电除尘器
除 尘 器 下 端 进 口 引 1—高压直流电源 2—高压电缆 3—绝缘
电除尘器原理介绍及计算
电除尘器原理介绍及计算
图 板式电除尘器 1—高压直流电源 2—净化气体 3—重锤 4—收尘极 5—含尘气体 6—挡板 7—电晕极 8—高压母线 9—
高压电缆 电除尘器原理介绍及计算
电除尘器原理介绍及计算
（二）电除尘器类型
1．根据清灰方式
干式电除尘器 湿式电除尘器
干式电除尘器是通过振打等方 法使电极上的积尘落人灰斗中 的。这种方式粉尘后处理简单， 便于综合利用，因而最为常用。 但这种清灰方式易使沉积于收 尘极上的粉尘再次扬起而进入 气流中，造成二次扬尘，使除 尘效率降低。
2760-3320
5520-6640
8280-9960
气体流速(m/s)
1.0-1.2
1.0-1.2
1.0-1.2
1.0-1.2
电场断面积(m2)
0.39
0.77
1.54
2.31
入口含尘浓度(g/Nm3)
≤30
≤30
≤30
≤30
除尘效率（%）
≥99.8
≥99.8
≥99.8
≥99.8
允许烟气温度（℃）
GL-700/8 Ф700×8
7000 11040-13280
1.0-1.2 3.08 ≤30 ≥99.8 ＜300 ≤100 鱼骨线
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第四章1电除尘器
设计计算
第四章 电除尘器设计计算
4.1设计基础资料
粉尘浓度：2000mg/m 3
4.2集尘面积、电场长度、宽度、极板有效高度、进出气烟箱长度、通道数、大端高度的计算
4.2.1标准状况下的粉尘浓度的换算 标准状况下的粉尘浓度：3T T P P
/mg 7.2253273
3038.99325.1011900××c N N m C N =⨯⨯== 4.2.2集尘极面积的确定
除尘器处理效率:%5.96%1007
.225380-1c c -
1s =⨯==η 集尘极面积: 3m 6.1941.136001.0%5.96-1ln 19000-k 3600-1ln =⨯⨯⨯=-=）（）（ωηQ A （k=1.1 ,w=0.1m/s ）
2m 4.42
.1360019000v 3600'=⨯==Q F （v 取1.2m/s) 4.2.3极板有效高度h 、有效宽度B 、通道数的确定
m F h 1.2'== F<8, 所以不用除以2
电场宽度m 1.2h '==B 电除尘器的通道数个64
.01.2b 2'===B Z （2b=400mm)，集尘板数为7个 实际断面面积2m 4.4h =⨯=B F
4.2.4集尘极长度的确定 集尘极长度
m A L 7.71.2626.194h 1-n 2=⨯⨯==）（ 可设计两个电场，单个电场长度为3.85m ，
集尘总面积225.19404.1941.27.712m m h L n A ==⨯⨯=⨯⨯= 则驱进速度s m A k Q /1.05
.19436001.1%)5.961ln(190003600)1ln(=⨯⨯-⨯-=--=
ηω 4.2.5 电除尘器阴极线个数
根21662.022.07.7=⨯⨯-=N △L=200mm 200m 38.014
3600190003600=⨯==V Q F V0为进气口风速，取14m/s 4.2.7进气烟箱长度、出气烟箱长度的确定
m
2m
6.0201===ααF 进气口长度m 02.1mm 10202501000-55.0212
==+⨯=）（ααL 出气口长度
m 82.002.18.08.02w =⨯==L L
4.28大端高度的确定
大端的高度m m 18901702.08.0214==+≥ααH
4.2.9灰斗的设计
当采用四棱台状灰斗时，只要斗壁的斜度满足要求，一般在电除尘器每个独立供电区下面设置一个灰斗，灰斗的斜度至少取60ο。
灰斗下出料口的大小要根据排灰量大小选定，但最小不得小于300300mm mm ⨯。
棱柱状槽型灰斗的方向取顺气流方向。
当除尘器内壁较长时，灰斗的上口应分为几个斗，每隔4m 宽取一段。
斗壁的斜度一般也为60ο。