过大会影响气流运动的方向(剧烈、方向混乱),破坏了正常的涡流运动,另外阻力会加大,故常选用V=12~25m/s。
(2)除尘器的结构尺寸
一般而言,直径越小,Ft越大,则效率越小,过小易逃逸。出口管直径减小,则r0减小,减小了内涡旋,则效率增大。但dpp减小阻力会增大,故不能太小。
筒体长度增大,则效率增大,但过大阻力会增大,所以筒体长度不大于5倍筒体直径。另外,椎体长度大一些,这样会使切向速度大,距器壁短。
旋风器斜放对效率影响不大。
3.3.2流体性质
对于气体而言,?增大对除尘不利,dcp增大,效率减小。温度增大,则?增大,温度高或?增大都会使效率减小。
粉尘粒径与密度:离心力跟粒径的三次方成正比,向心力跟粒径的一次方成正比。综合来说,dp增大则效率增大。
3.3.3分离器的气密性
漏风率:0%、5%、15%
?: 90%、50%、0 要求保证旋风器的严密性。
旋风器一般用于粒径较大(>10?m)的场合,除尘效率不太高,浓度较高时作为处级处理,可串联使用。
3.4旋风除尘器的选型 3.4.1选型原则
(1)旋风除尘器净化气体量应与实际需要处理的含尘气体量一致。选择旋风除尘器直径应尽量小些,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
4
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)旋风除尘器能捕集到的最小粉尘粒子应稍小于被处理气体中的粉尘粒度。
(5)含尘气体温度很高时旋风除尘器应设有保温设施,以避免水分在其内凝结而影响除尘效果。
(6)旋风除尘器的封闭要好,确保不漏风。
(7)气体中含有易燃易爆粉尘时旋风除尘器应设有防爆装置。
3.4.2选型步骤
(1)首先通过计算来确定需要处理的气体量。当气体温度、密度、水蒸气含量等变化较大时,要对气体量进行换算,以便确定除尘器的直径。
(2)根据需要处理的气体量确定除尘器进口气流速度,进而确定旋风除尘器是否并联使用。
(3)按给定条件计算旋风除尘器的分离界面粉尘粒径和预期达到的除尘效率。或直接按照“旋风除尘器主要技术性能”表选择,或将性能数据与计算结果核对。
(4)旋风除尘器必须设置气密性好的卸尘阀,以防除尘器本体下部漏风,保证除尘效果。
(5)并联时旋风除尘器必须是同型号、同规格,并需要合理地设计连接风管,使每个除尘器处理的气体量相等,以免除尘器之间产生串流现象而降低除尘效率。
四、除尘器设备结构计算
除尘效率计算:
η?1?Cs C式中:C------标准状态下烟气含尘浓度, mg/m3;
5
Cs------标准状态下锅炉烟尘排放标准中规定值, mg/m3。
η?1?200
2051.28 =90.25%
采用旁路式(XLP/B型)旋风除尘器
4.1实际烟气流量计算
烟气处理量为
Q0=9516 m3h=2.643 m3s
考虑到实际情况,漏风、清灰维修等因素影响,附加以120%来计算烟气流量为 Q=120%×Q0=9516×1.2=11419.2 m3h=3.172 m3s
4.2各部分尺寸计算
(1)进口截面积
A?
Q (4-1)
3600nu6
式中:A——进口截面积,m2; Q——烟气流量,m3h; u——进口气流速度,m/s; n——旋风除尘器的个数,取n=6。 代入数据得: A?11419.212=0.044 m23600?6?
(2)矩形进气管尺寸
A=bh 式中:A——进口截面积,m2; b——进气管宽度,m; h——进气管高度,m。 代入数据得:
b?A2 =0.148 m h?2A =0.297 m (3)主体各部分尺寸如下:
筒体直径: D=3.33b=0.493 m 排气筒直径: de=0.6D=0.296 m 筒体长度: L=1.7D=0.838 m 椎体长度: H=2.3D=1.134 m 排灰口直径: d1=0.43D=0.212 m
4.3旋风除尘器阻力计算
2 P???u2 式中:P——旋风除尘器压力损失,Pa;
?——XLP/B旋风除尘器阻力系数,(取?=5.8); ?——气体密度,(160℃时为1.34?273273?160?0.84kgm3); 7
4-2)4-3)( (
u——流体平均流速,m/s;
0.84?122代入数据得: P?5.8?=350.784 Pa
2
五、烟囱尺寸计算
锅炉的蒸发量为4t/h,污染物排放按照锅炉大气污染物排放标准中Ⅱ类区新建排污项目执行,可以确定烟囱的高度为35m。
5.1烟囱截面积
S?式中:S——烟囱截面积,m2; Qv——烟气流量,m3s; v ——烟气出口流速,取12m/s。 代入数据得: S?QV3.172??0.26m42 1212QV (5-1) v5.2烟囱直径
D?式中:D——烟囱直径,m; S——烟囱截面积,m2。 代入数据得: D?4S? (5-2)
4?0.264?0.58m
3.145.3烟气热释放率
QH?0.35Pa?Qv?式中:QH——烟气热释放率,kW; Qv——烟气流量,m3s;
8
Ts-Ta (5-3) Ts