袋式除尘器选型设计说明书
1. 设计方案简介 1.1方案的确定
依据设计题目选用分室反吹袋式除尘器,采用逆气流反吹清灰及二状态清灰制度。根据石灰窑含尘气体特性,选用玻璃纤维滤料。
含尘气体从灰斗上部的进气口进入除尘器,然后含尘气体向上进入滤袋中,尘粒被阻留在滤袋内,积在滤袋表面,洁净的气体逸出滤袋。当压力损失达到一定值时,需对滤袋进行清灰,即向除尘器鼓入与进气方向相反的空气,,滤袋在逆气流的作用下向里压缩,由于滤袋的形变,积在滤袋内表面的尘粒从滤袋上脱落入积灰斗中。如此即完成了净化气体和收集灰尘的任务。
2.设计计算
2.1基础数据
①含尘气流的温度T=300℃,进气流量Q=6000m3/h, 含尘浓度?=5g/m3, ②参考《大气污染控制工程》,逆气流反吹清灰的过滤气速vf=0.5~2.0 m/min;选取vf =0.7 m/min。
③参考《大气污染控制工程》,袋式除尘器的压力损失?p??pf??pP,通过清洁滤袋的压力损失?pf一般为100~130Pa,当压力损失?p接近1000Pa时一般需要对滤袋进行清灰。此处选取?pf为100 Pa。
④参考《除尘设备》,石灰窑中颗粒的比阻系数Rp=1.50 min/(g·m) ⑤参看《环境工程设计手册》,石灰的堆积密度?P=1500Kg/m3,含尘气流达到国家标准的排放浓度?标=200mg/m3
⑥参看《袋式除尘器的设计与应用》,相邻两滤袋安装的中心距为210~250mm,滤袋与花板边界距离为200mm,单元间隔大于相邻两滤袋的间隔。 ⑦物理学结论,将物体置于倾斜角大于45°的倾斜板上,物体将向下滑动,故当灰斗倾斜角大于45°时,灰粒可自行落下。
⑧含尘气体进气流速vi为18m/s,净气出口流速vo为3~8m/s 。 2.2过滤面积、滤袋数目的确定
参考《大气污染控制工程》,袋式除尘器的过滤面积A=
Q6000??142.86m2 60vf60?0.7根据《袋式除尘器的设计与应用》所述,滤袋长度L与直径D的比L/D的取值范围5~40,及滤袋尺寸的参考数据选取: L=1500mm, d=160mm.
A142.86计划所需滤袋总数n=??190
?Ld??0.16?1.5故分两个单元,每个单元安装100条滤袋,按10×10布置,总计200条滤袋。
2.3 滤袋清灰时间的确定
袋式除尘器的压力损失:?p??pf??pP —(※)
式中 ?pf—通过清洁滤袋的压力损失,Pa; ?pP—通过颗粒层的压力损失,Pa。 参考《除尘设备》: ?pP=RPvf?t
式中 Rp—颗粒比阻力系数,min/(g·m) vf—过滤风速,m/min ?—含尘浓度,g/m3
2t —清灰时间,min
设?p达到1000Pa时清灰一次,将已知数据代入(※)式: 1000 = 100 + 1.50×0.72×5×t
解得:t = 244.9min = 4.08h
故滤袋运行4.08h清灰一次。
2.4 灰斗的计算
参考《大气污染控制工程》,标况下含尘浓度:
?N?T300?273????5?10.5 g/m3 TN273为达到国家标准所需的除尘率:??1?Q???标200?1??98% ?N10500则灰堆积速度:q =
?P?6000?5?98%?0.0196m3/h
1500取相邻两滤袋距离为60mm,即相邻两滤袋中心距为220mm。单元间距取100mm。每单元的截面为正方形,截面边长:a=10×0.16+9×0.06+2×0.2=2.54m=2540mm,截面积:S=a2=2.542=6.45m2
取灰斗倾斜角为50°,排灰口边长a0取0.3m,排灰斗高度: 1111H=a·tan50°- a0·tan50°=×2.54×tan50°-×0.3×tan50°2222=1.33m
积灰高度h取0.60m,估算积灰体积:
a01?h?12 V=?2??h??a?tan50? ?03?tan50??321?0.6?10.32 =?2?tan50?=0.197m3 ??0.6??0.3?3?tan50??32排灰时间t排?2V2?0.197?故可知每20.1小时排灰斗排灰一次。 ?20.1h,q0.0196223. 辅助结构计算
便于进气管与灰斗连接,采用方形断面管,断面边长:L1=
Q6000=0.3m ?3600vi3600?18 净气出流速度vo取5m/s,出口管道选圆截面管道,截面直径:
Q3600vo6000? D=
?43600?8=0.515m=515mm,圆整到550mm。
?44. 选型设计一览表 项目 除尘器形式 清灰方式 清灰制度 过滤风速 过滤面积 滤袋 滤袋尺寸 滤袋总数 清灰时间 排灰体积 积灰高度 排灰时间 灰斗高度 气流速度 边长 内容 分室反吹袋式除尘器 逆气流反吹清灰 二状态清灰 0.7min/(m2·s) 142.86m2 长L=1500mm, 直径d=160mm. 200条 4.08h 0.197m3 600mm 20.1h 1330mm 18m/s 300m 灰斗 进气口