1、大氣污染控制工程課程設計學校：河南農業大學姓名：學長學號：914151901班級：09級環境工程（1）班目 錄前言.2一、設計原始資料及要求2二、選取除塵器的類型和理由32.1.其他除塵器的特點32.2. 旋風除塵器的特點及選擇旋風除塵器的原因42.3.旋風除塵器型號選擇52.4.選擇XLP/B型旋風除塵器的理由5三、設計計算6四、除塵效率計算及校核84.1.除塵效率計算84.2.除塵效率校核9五、附圖10六、小結11七、參考資料.11前言 大氣是人類生存、發展所必須的環境因素之一。地球上的一切動物、植物和微生物都離不開大氣。因此，大氣的狀態和變化都與人類的活動和生存息息相關。由于人類生存、發

2、展的需要，現代工業發展迅速，然而，工業發展帶來經濟利益的同時，也帶來了日益嚴重的大氣污染，如酸雨、光化學煙霧、粉塵等。目前，大氣中的顆粒物是人類比較關心的環境問題，它對人類的呼吸系統有嚴重的危害。其中PM10、PM2.5是備受關注的顆粒物。因此，在生產過程中嚴格控制粉塵的排放對人類的健康和生活有重要作用。關鍵詞：鍋爐 粉塵 除塵器一、設計資料某工廠一臺鍋爐，風量10000立方米小時，煙氣溫度300，粉塵密度4.5克立方米，煙塵密度2000千克立方米，經測試，粉塵粒徑分布如表1所示。要求經除塵裝置后粉塵排放濃度為0.8克立方米，壓力損失不大于2000Pa。 表一 煙塵粒度分布粒徑范圍（ ）平均粒

3、徑（ ）質量百分數分布()809013 根據以上數據設計一旋風除塵器 二、選取除塵器2.1.其他除塵器的特點（1）重力沉降室是使含塵氣流中的塵粒借助重力作用自然沉降來達到凈化氣體的目的的裝置。這種裝置具有結構簡單、造價低、施工容易（可以用磚砌或用鋼板焊制）、維護管理方便、阻力小（一般50-150Pa）等優點，但由于它體積大，除塵效率低（一般只有40%-50%），適于捕集大于50粉塵粒子，故一般只用于多級除塵系統中的第一級除塵。（2）慣性除塵器是利用塵粒在運動中慣性力大于氣體慣性力的作用，將塵粒從含塵氣體中分離出來的設備。這種除塵器結構簡單、阻力較小、但除塵效率較低，一般常用于一級除塵。慣性除塵

4、器用于凈化密度和粒徑較大（捕集10-20以上的粗塵粒）的金屬或礦物性粉塵，具有較高的除塵效率。對于黏結性和纖維性粉塵，因其易堵塞，故不宜采用。（3）電除塵器是含塵氣體在通過高壓電場進行電離的過程中，是塵粒荷電，并在電場力的作用下使塵粒趁機在集塵板上，將塵粒從含塵氣體中分離出來的一種除塵設備。其與其他除塵器的根本區別在于，分離力直接作用在粒子上，因此具有耗能小、氣流阻力小的特點。其主要優點有壓力損失小、處理煙氣量大、耗能低、對粉塵具有很高的捕集效率和可在高溫或強腐蝕性氣體下操作。但其缺點為一次性投資大、安裝精度要求高和需要調節比電阻。（4）濕式除塵器是使含塵氣體與液體密切接觸，利用水滴和顆粒的慣

5、性碰撞及其他作用捕集顆粒或使粒徑增大的裝置。它具有結構簡單、造價低、占地面積小、操作及維修方便和凈化效率高等優點，能處理高溫、高濕的氣流，將著火、爆炸的可能減至最低。但采用濕式除塵器時要特別注意設備和管道腐蝕以及污水和污泥的處理等問題。濕式除塵過程也不利于副產品的回收。（5）過濾式除塵器是使含塵氣流通過過濾材料將粉塵分離捕集的裝置，采用濾紙或玻璃纖維等填充層作濾料的空氣過濾器，主要用于通風及空氣調節方面的氣體凈化。雖然其除塵效率一般可達99%以上，且效率高、性能穩定可靠、操作簡單，但其不能在“結露”狀態下工作、電除塵相比阻力損失稍大、當煙氣中硫氧化物、氮氧化合物濃度很高時，除FE濾料外，其他化

6、纖合成纖維濾料均會被腐蝕損壞，布袋壽命縮短、不適于在高溫狀態下運行工作，當煙氣中粉塵含水分重量超過25%以上時，粉塵易粘袋堵袋，造成布袋清灰困難、阻力升高，過早失效損壞。2.2. 旋風除塵器的特點及選擇旋風除塵器的原因（1）旋風除塵器與其他除塵器相比，具有結構簡單、占地面積小、投資低、操作維修方便以及適用面寬的優點。適用于工業爐窯煙氣除塵和工業通風除塵；工業氣力輸送系統氣固兩相分離與物料氣力烘干回收。（2）旋風除塵器的除塵效率一般達85%左右，高效的旋風除塵器對于輸送、破碎、卸料、包裝、清掃等工業生產過程產生的含塵氣體除塵效率可達95%-98%，對于燃煤爐窯產生煙氣的除塵效率可以達到92%-9

7、5%。（3）旋風除塵器捕集5m顆粒的效率不高，一般可以作為高濃度除塵系統的預除塵器，與其他類型高效除塵器合用。可用于10m以上顆粒的去除，符合此題的題設條件。（4）粘性大的粉塵容易粘結在除塵器表面，不宜采用干法除塵；比電阻過大或過小的粉塵，不宜采用電除塵；纖維性或憎水性粉塵不宜采用濕法除塵。本題為鍋爐排煙，鍋爐排煙的特點是煙氣流量大，而且煙氣流量變化也很大，選取旋風除塵器是適當的。（5）旋風除塵器適宜于高溫高壓含塵氣體的除塵。綜合氣體的含塵濃度、煙氣溫度和其他性質以及收集粉塵的處理、運行費用等多項因素，可選用旋風除塵器。2.3.旋風除塵器型號選擇本設計選擇旋風除塵器的型號為XLP/B-8.2型

8、。2.4選擇XLP/B型旋風除塵器的理由 XLP/B型(原為CLP/B型)、擴大型XLP/B型旋風除塵器，是帶有旁路的干式高效旋風除塵器。根據出風口連接方式分為X型（吸出式）和Y型（壓入式）兩種，其中X型是在除塵器本體中增加了出口螺旋殼。根據氣流在除塵器中旋轉方式不同（頂視），分為逆時針旋轉的左旋（N）和順時針旋轉的右旋（S）兩種。該除塵器主要適用于清除非粘固灰塵、煤炭、泥沙、煙塵等煙塵，XLP/B型除塵效率略高于XLP/A型。（1）XLP/B型旋風除塵器是在一般旋風除塵器的基礎上增設旁路式分離器的一種除塵器，阻力損失較小，特別對5以上的粉塵有較高的除塵效率。（2）XLP/B型旋風除塵器對5以

9、上的粉塵有較高的除塵效率，設計處理的煙氣平均粒徑為5以上的顆粒占95%，基本滿足了顆粒物得處理要求。（3）XLP/B型旋風除塵器一般壓力損失在2000Pa以內，符合設計要求的壓力損失。（4）XLP/B型在顆粒粒徑大于5以上時其分級除塵效率大于87.8%。三、設計計算基本參數：風量Q=10000m3/h，煙氣溫度T=573K，粉塵密度=4.5g/m3，煙塵真密度=2000g/m3，300K時空氣粘度=2.910-5Pas,經除塵裝置后粉塵排放濃度=0.8g/m3，壓力損失不大于2000Pa。當選用XLP/B型旋風除塵器時，其局部阻力系數5.8。假設進口氣速=23m/s。（1）根據上述數據，本設計

10、要求達到的除塵效率為：=1-=1-=0.822=82.2%（2）573K時的煙氣密度：=1.293=0.616kg/m3（3）根據假設進口氣速=23m/s，計算壓力損失：=5.8=945.0Pa2000Pa符合設計要求（3）旋風除塵器其他部件的尺寸：進口截面積: 0.1208m2入口寬度: 0.246m=246mm入口高度: 0.492m=492mm筒體直徑: 819mm參考型號XLP/B-8.2的旋風除塵器，將筒體直徑修正為820mm排出筒直徑: 492mm 筒體長度: 1394mm 椎體長度: 1886mm 灰口直徑: 353mm表二 各部件尺寸整理：尺寸名稱計算公式尺寸（mm）入口寬度2

11、46入口高度492筒體直徑819參考型號XLP/B-8.2的旋風除塵器，將筒體直徑修正為820mm排出筒直徑492筒體長度1394椎體長度1886灰口直徑353四、除塵效率計算及校核4.1.除塵效率計算（1）根據旋風除塵器的特征長度，得出交界圓柱面的高度：（2）由交界圓柱面直徑,得平均徑向速度（3）漩渦指數：（4）氣流在交界面上的切向速度:（5）分割直徑：=6.21（6）分級效率： 表三 各分級除塵效率計算結果：粒徑范圍（ ）平均粒徑（）質量百分數分布()分級效率8090130.9953（7）總除塵效率：0.18920.05+0.59330.07+0.91210.22+0.98130.35+0

12、.99220.18+0.99530.013=0.9031=90.31%4.2.除塵效率校核因為總除塵效率90.31%82.2%（本設計要求的除塵效率），所以，所設計的XLP/B-8.2型旋風除塵器符合設計要求。五、附圖圖一 旋風除塵器結構簡圖7、 小結在對顆粒物排放要求日益嚴格的情況下，工廠應合理的設置除塵裝置去除廢氣中的顆粒物。這對于保護環境、維持人類的健康以及實現可持續發展有著重要作用。因此，對于即將走上工作崗位的環境工程專業人士，應熟練掌握各種常用設備的設計原則和方法，為以后的工作打下堅實的基礎。 在學習了大氣污染控制工程之后，我們學到了很多關于環保設施的理論知識，但是這距離真正實踐還有一定的差距，通過此次課程設計，我熟悉了在設計中的基本步驟及注意事項，對于以后的學習工作有良好的幫助。作為一名環工人士，我們應在以后的學