旁路式旋風除塵器設計含9張CAD圖

旁路式旋風除塵器設計含9張CAD圖,旁路,旋風,除塵器,設計,cad 指導教師評閱表 學 院： 機械工程學院 專業(yè)：機械設計制造及其自動化 學生姓名 學 號 班 級 專 業(yè) 指導教師姓名 課題名稱 旁路式旋風除塵器設計 評語：（包括以下方面，①學習態(tài)度、工作量完成情況、材料的完整性和規(guī)范性；②檢索和利用文獻能力、計算機應用能力；③學術水平或設計水平、綜合運用知識能力和創(chuàng)新能力；） 該同學態(tài)度認真，完成了規(guī)定的工作量，對設計初稿進行了8次修改，設計材料完整規(guī)范，設計質量好，內容完整，全文結構合理，思路清晰，表達準確，語言流暢，論證方法較合理；參考的旁路式旋風除塵器資料符合主題要求，基礎理論較好，英語和計算機水平較高，分析問題和解決問題能力較強；具有較強的自學能力，設計中學習了大量的化工知識，并能綜合運用所學知識解決設計中的新問題；圖紙、說明書質量較高，圖面整潔，視圖齊全，布局合理，線條、文字及尺寸標注等符合有關標準規(guī)定，說明書資料詳實，數(shù)據(jù)充分，計算準確，分析詳細。 是否同意參加答辯： 是□ 否□ 指導教師評定成績 分值：80 指導教師簽字： 年 月 日 評閱教師評語表 題　　目 旁路式旋風除塵器設計 學生姓名 班級學號 專 業(yè) 評 閱 教師姓名 職 稱 工作單位 評分內容 具 體 要 求 總分 評分 開題情況 調研論證 能獨立查閱文獻資料及從事其他形式的調研，能較好地理解課題任務并提出實施方案，有分析整理各類信息并從中獲取新知識的能力。 10 9 外文翻譯 英文摘要翻譯準確，語句通順，語法基本無錯誤。 10 9 設計質量 論證、分析、設計、計算、結構、建模、實驗正確合理。 35 30 創(chuàng) 新 工作中有創(chuàng)新意識，有重大改進或獨特見解，有一定實用價值。 10 8 撰寫質量 結構嚴謹，文字通順，用語符合技術規(guī)范，圖表清楚，書寫格式規(guī)范，符合規(guī)定字數(shù)要求。 15 14 綜合能力 能綜合運用所學知識和技能發(fā)現(xiàn)與解決實際問題。 20 11 總 評 分 81 評閱教師 評閱意見 本設計圍繞旁路式旋風除塵器設計展開，重點在結構設計和強度校核。設計說明書內容完整，計算及論證基本正確；說明書格式較規(guī)范，圖紙符合要求且質量較高；圖面整潔，視圖齊全，布局合理，線條、文字及尺寸標注等符合有關標準規(guī)定。 評閱成績 81 評閱教師簽名 日 期 答辯及最終成績評定表 學 院：機械工程學院 專 業(yè)：機械設計制造及其自動化 學生姓名 學號 班級 答辯 日期 課題名稱 旁路式旋風除塵器設計 指導 教師 鄒芝芳 成 績 評 定 分值 評 定 小計 郭雪娥 申路名 曾立平 陶衛(wèi)民 范志明 課題介紹 思路清晰，語言表達準確，概念清楚，論點正確，實驗方法科學，分析歸納合理，結論嚴謹，設計（論文）有應用價值。 30 28 29 25 28 24 26.4 答辯 表現(xiàn) 思維敏捷,回答問題有理論根據(jù)，基本概念清楚，主要問題回答準確大、深入,知識面寬。 必 答 題 40 30 30 30 30 25 28.8 自 由 提 問 30 22 23 24 22 30 24.8 合 計 100 80 82 79 80 79 80 答 辯 評 分 分 值：80 答辯小組長（簽章）： 答辯成績a： ×30％＝24 指導教師評分 分 值：80 指導教師評定成績b： ×60％＝48 評閱教師評分 分 值：81 評閱教師評定成績c： ×10％＝8.1 最終評定成績： 分數(shù)：80.1 等級： 答辯委員會主任（簽章）： 年 月 日 實習報告 姓名 性別 學號 二級學院 專業(yè) 班級 實習 單位 電連技術股份有限公司 實習 崗位 是否帶薪 實習單位簡介： 電聯(lián)技術股份有限公司是一家上市公司。主要經(jīng)營范圍：精密模具、通訊用電子連接器、電子塑膠制品的技術開發(fā)、通訊用電子連接器、電子塑膠制品的制造等。 （一）實習目的 畢業(yè)實習是極為重要的實踐性學習環(huán)節(jié)，通過較長實踐的實習，使我們走向社會，接觸本專業(yè)工作，拓寬知識面，增強感性認識，培養(yǎng)、鍛煉我們綜合運用所學的基礎理論、基本技能和專業(yè)知識，去獨立分析和解決實際問題的能力，能夠將所學的專業(yè)理論知識運用與實踐，在實踐中結合理論加深對認識和總結，再次學習，將專業(yè)知識與實踐接軌，逐步認識體會，從而更好地將所學運用到工作中去，接觸社會，認識社會，體驗社會，體驗生活，學會生活，學會感悟，學會做事，學會與人相處，學會團結協(xié)作，為以后畢業(yè)走上工作崗位打下一定的基礎。 （二）實習要求 1、明晰實習使命，認真學習實習教學大綱，提高對實習的熟悉，做好思想上的準備； 2、認真完成實習內容，按規(guī)定記錄實習筆記，撰寫實習日記、周記、實習總結報告，收集相關資料； 3、自覺遵守宿舍、實習單位的有關規(guī)章軌制，聽從指導教師的指導，培養(yǎng)良好的風氣； 4、培養(yǎng)學生在生產實際中利用所學知識，觀察問題、分析問題及解決問題的能力； 5、結合畢業(yè)設計有意識地擴大和加深工程實際知識和理論知識范圍； 6、培養(yǎng)學生向實踐學習、向工人師傅學習、向工程技術人員學習的良好學風； 7、在整個學習期間（包括路途）要重視安全，要講文明禮貌，尊敬老師和工廠工人； 8、實習結束后，應在規(guī)定時間內交齊實習日記、實習報告等資料。 （3） 實習主要內容及進程 第一階段 畢業(yè)實習動員 認真完成畢業(yè)實習 第二階段 企業(yè)實習 1、生產實習是機械類專業(yè)教學中的一項重要實踐環(huán)節(jié)。其目的是使學生了解和掌握本專業(yè)基本生產實際知識，培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際及初步的獨立工作能力，為后續(xù)有關課程的學習打下基礎。生產實習可分為兩個階段:第一階段為見習實習:第二階段為結合專業(yè)方向的生產實習。實習內容是使學生接觸和了解機械制造的生產過程，學習到有關主要工種加工方法的基本知識，為學好金屬工藝學、機械制造基礎奠定必要的感性知識基礎，同時也為學習其他技術基礎課建立一些實踐基礎。 2、實習目的是使學生了解各類機械的運轉和工作原理，并結合本專業(yè)的需要和目的，了解和觀察本專業(yè)涉及到的各類機械的組成結構、運轉機構和工作原理以及生產過程，為課程設計和畢業(yè)設計打下基礎。結合專業(yè)方向的生產實習應根據(jù)專業(yè)特點，有針對性的到一些企業(yè)單位進行。 3、在電連公司參觀實習，實習的過程中受到了該廠的設計技術員的悉心指導，參觀實習的主要內容是: (1)參觀實習電子零件的生產車間，了解了電子零部件的生產過程。 (2)由電連的技術員指導電子模板的設計思路和設計方法、設計過程中會遇到的問題以及解決方法。 (3)看到了精密磨具和電子連接器等等的技術開發(fā)。 第一階段 第二階段 第三階段 了解和掌握本專業(yè)基本生產實際知識，培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際及初步的獨立工作能力，為后續(xù)有關課程的學習打下基礎。 學生了解各類機械的運轉和工作原理，并結合本專業(yè)的需要和目的， 解和觀察本專業(yè)涉及到的各類機械的組成結構、運轉機構和工作原理以及生產過程，為課程設計和畢業(yè)設計打下基礎。 實習的過程中受到了該廠的設計技術員的悉心指導，并了解整個生產過程。 （四）主要收獲與體會 1、通過一段時間的實習，雖然辛苦但取得的經(jīng)險和收獲還是很多的: (1)首先讓自己對社會有了一一定的了解，對公司的文化、產品有了一定的認識，為自己在以后的人生路上做了一個很好的鋪墊，逐步養(yǎng)成了吃苦耐勞的精神和團結-致的團隊精神， (2)通過學習我們掌握了模具的一些基本知識，如模其的組成結構、如何根據(jù)用戶的需要去設計一些簡單的模具，在模具設計時的工藝、公差、租造度、等如何選擇和應用有了初步的理解。 2、經(jīng)過 多次的深入?yún)⒂^實習，對我的畢業(yè)設計起到一個必要的鋪墊，為我的畢業(yè)設計能順利的完成起到了舉足輕重的作用，收獲眾多: (1)初步認識了拖拉機的基本結構和相應的大體尺寸，獲得了設計的初稿。為設計的深入起到了一個基礎作用: (2)深入車間和整機裝配現(xiàn)場參觀實習比簡單的從書本去獲得知識更有效、更能讓我們接受拖拉機基本知識，為設計提供了一個鮮明的模型和概念，減少了對拖拉機的陌生感。 (3)通過與其他廠的有關技術員交流學習，提高了我們對通訊用的電子連接器的認識，學習到了很多書本上沒有的實踐經(jīng)驗。對設計起到了-一個促進作用。 (4)通過這次生產實習，進一步鞏固和深化所學的理論知識，你補以前單一理論教學的不足,為后續(xù)專業(yè)課學習和畢業(yè)設計打好基礎: 第一階段 第二階段 第三階段 首先讓自己對社會有了一一定的了解，對公司的文化、產品有了一定的認識，為自己在以后的人生路上做了一個很好的鋪墊，逐步養(yǎng)成了吃苦耐勞的精神和團結-致的團隊精神。 通過學習我們掌握了模具的一些基本知識，如模其的組成結構、如何根據(jù)用戶的需要去設計一些簡單的模具，在模具設計時的工藝、公差、租造度、等如何選擇和應用有了初步的理解。 經(jīng)過 多次的深入?yún)⒂^實習，對我的畢業(yè)設計起到一個必要的鋪墊，為我的畢業(yè)設計能順利的完成起到了舉足輕重的作用，收獲眾多。 （五）對實習單位的建議 通過實習我想對公司-點建議: (1)公司是否考慮更注重學生的實際動手能力，加強見習生的實踐能力的培養(yǎng)，如增加學生的在廠實習的機會和延長見習生的實踐活動的時間，更加注重在技術員的指導下讓見習生真正的參與到實踐中去。 (2) 生產鏈有點陳舊，應該積極派遣去外學習，加快生產鏈的更新?lián)Q代。 （四）備注 工作進度檢查表 題目 旁路式旋風除塵器設計 學生姓名 班級學號 專業(yè) 指 導 教 師 填 寫 學生開題情況 學生調研及查閱文獻情況 畢業(yè)設計（論文）原計劃有無調整 學生是否按計劃執(zhí)行工作進度 學生是否能獨立完成工作任務 學生每周接受指導的次數(shù)及時間 畢業(yè)設計（論文）過程檢查記錄情況 學生的工作態(tài)度在相應選項劃“√” □認真 □一般 □較差 尚存在的問題及采取的措施： 指導教師簽字： 年 月 日 工作記錄1 指導時間：2019年4月30日 老師下午好，請問除塵器筒壁的厚度如何計算??？我看有些參考資料所用到公式我在書中沒找到，唯一找到和這個類似的公式是計算薄壁圓筒的公式，所以夾套的厚度也是依舊這個計算么？那個C1和C2是如何選擇呀？書中只說明了是腐蝕余量和鋼板厚度的負偏差，關于這兩個值的選擇好像并未提及。 指導老師評語： 筒壁也是薄壁圓筒，計算方法類似。C1和C2根據(jù)你所選材料和設計壽命定，資料上可查到參考數(shù)值。 工作記錄2 指導時間：2019年5月5日 經(jīng)過一段時間的努力，本次設計的說明書完成了一大半，主要的計算部分都大概完成了，其他部分的文字還需要進一步完善，摘要部分的翻譯也要馬上開始了，對于筒體厚度的計算，我覺得還是有一些復雜并且有一些疑惑，以及筒體材料的選擇，對材料的了解也不足，老師在線上給予了我詳細的解答，非常感謝老師。 指導老師評語： 有進步。要通過提高思考和選擇能力，設計中許多東西的答案不是唯一的，要根據(jù)具體情況進行選擇。 工作記錄3 指導時間：2019年5月7日 的說明書部分完成了一大半，還有一些細節(jié)以及格式需要完善，需要開始進行圖形的繪制了，之前學的繪圖好多都遺忘了，近期又開始重新學習繪圖，根據(jù)一些參考資料，開始了繪圖本次設計的零件圖和裝配圖，雖然對我來說很有難度，但在老師的幫助下，我一定會努力完成。 老師，請問在選擇筒體和錐體的材料時，需要考慮的因素有哪些??？應該如何正確選擇合適的材料?。窟@里有一些不太明白。 指導老師評語： 先看相關資料，再根據(jù)設計任務和要求，在綜合考慮實用性和經(jīng)濟性后進行選擇。 工作記錄4 指導時間：2019年5月14日 今天我們去交了一稿，還沒有完全完成，雖然比較粗糙，但是老師并沒有責怪我們，并且和藹得讓我們回去繼續(xù)完善內容，不懂的內容可以線上線下和他交流，他會詳細解答我們的疑問。 對于如何選擇法蘭以及法蘭的作用這個問題不是特別了解，希望老師可以給我解惑，謝謝老師！ 指導老師評語： 法蘭的形式一般根據(jù)所連接管道或設備的尺寸、材料、溫度和壓力等參數(shù)來選擇。法蘭主要起連接作用。 工作記錄5 指導時間：2019年5月21日 經(jīng)過老師幾天的辛苦批閱，今天將二稿交還到了我們手中，并面對面指導了我們的不足以及給我們講解了改進的方法，經(jīng)過老師的指點，猶如醍醐灌頂，非常感謝老師的辛苦付出！ 此次指導后，我們的內容以及格式基本完善了。接下來便要為答辯做準備了，所以老師將答辯工作方案發(fā)在群里 指導老師評語： 仔細查看我批改之處，把答辯需要準備的資料準備好，如有問題及時與我討論。 工作記錄6 指導時間：2019年5月28日 后天就要進行答辯了，今天老師召集我們來到辦公室，交代一些答辯需要帶的材料以及詳細得給我們講了整個答辯的流程，并且我們提出的一些問題進行了詳細得解答，并且強調我們需要注意好所交材料的格式，老師看出我們有點緊張，對我們每個人都給予了鼓勵，并且祝我們后天答辯都能順利，非常感謝老師這段日子對我們的耐心指導，我們才能順利將完成，再次感謝老師！ 指導老師評語： 繼續(xù)努力，盡快把指出的問題改好。 任務書 學院： 機械工程學院 專業(yè)：機械設計制造及其自動化 指導教師 學生姓名 課題名稱 旁路式旋風除塵器設計 內容及任務 擬設計一旁路式旋風除塵器，用于鍋爐煙氣凈化。 給定設計參數(shù)如下： 煙氣流量： 4500m3/h 除塵效率： 80% 設計壓力： 0.18MPa 設計溫度： 180℃ 進口粉塵濃度：95g/m3(標) 需完成的主要內容如下： 1、緒論 2、總體設計 3、零部件結構設計及材料選擇 4、強度計算與校核 5、加工工藝、裝配程序、安全防腐等 6、繪制裝配圖及零部件圖 7、翻譯外文文獻 擬達到的要求或技術指標 1、首先需在互聯(lián)網(wǎng)、圖書館、工廠廣泛查閱相關科技資料 2、進行結構、材料及裝置選擇論證時，要求資料詳實，數(shù)據(jù)充分 3、進行強度校核時，要求計算準確，分析詳細，公式的字母含義應標明 4、查閱15篇以上與題目相關的文獻，其中近三年的文獻不少于5篇，鼓勵引用一定的外文文獻；按要求格式獨立撰寫不少于12000字的設計說明書；寫出不少于400字的中文摘要，關鍵詞的個數(shù)一般取5個左右；鼓勵翻譯一篇本專業(yè)外文文獻 5、完成不少于3張零號圖紙的結構設計圖、裝配圖和零件圖，其中應包含一張以上用計算機繪制的具有中等難度的1號圖紙，同時至少有折合4號圖幅以上的圖紙用手工繪制，并要求圖面整潔，視圖齊全，布局合理，線條、文字及尺寸標注等均應符合有關標準規(guī)定 進度安排 起止日期 工作內容 備注 2月18日—3月1日 3月4日—3月15日 3月18日—5月24日 5月27日—5月31日 畢業(yè)設計調研 集中實習 畢業(yè)設計 畢業(yè)答辯 主要參考資料 [1] 金國淼.化工設備設計全書-除塵設備［Ｍ］.北京：化學工業(yè)出版社，2003 [2] 工程材料實用手冊編輯委員會.工程材料實用手冊［Ｍ］.北京：中國標準出版社，2002 [3] 朱有庭.化工設備設計手冊［Ｍ］.北京：化學工業(yè)出版社，2005 [4] 朱振華，邵澤波.過程裝備制造技術［Ｍ］.北京：化學工業(yè)出版社，2011 [5] 華南理工大學化工原理教研組.化工過程及設備設計［Ｍ］.廣州：華南理工 大學出版社，1986 [6] 趙惠清，蔡紀寧.化工制圖 ［Ｍ］.北京：化學工業(yè)出版社，2015 [7] 譚蔚.化工設備設計基礎［Ｍ］.天津：天津大學出版社，2014 [8] 張殿印，申麗.工業(yè)除塵設備設計手冊［Ｍ］.北京：化學工業(yè)出版社，2012 教研室 意見 本課題符合專業(yè)人才培養(yǎng)要求，設計任務飽滿，同意下達任務書 □ 本課題不符合專業(yè)人才培養(yǎng)要求，不同意下達任務書□ 教研室主任（簽章）： 年 月 日 設計開題報告 題　　目 旁路式旋風除塵器設計 學生姓名 班級學號 專業(yè) 學院 班級 指導老師 一、提綱： 1.課題的目的和意義 2.國內外現(xiàn)狀及發(fā)展形勢 3.課題的設計內容及步驟 4.任務完成進度和時間安排 二、具體內容 1. 課題設計的目的及意義 隨著工業(yè)化的迅速發(fā)展和世界人口的急劇膨脹，空氣污染物質的排放急劇增加，空氣的污染進一步加劇，造成例如霧霾的問題對人類的生存造成了極大的危害。治理空氣污染，控制大氣污染物的排放已經(jīng)成為了一貫迫在眉睫的社會問題。以含塵廢氣為例，在工業(yè)生產中，各種廢氣的來源非常廣泛，冶金、化工、煉油、煉焦、合成纖維、電力行業(yè)等生產過程中時時刻刻都有大量的含塵廢氣在產生。 旁路式旋風除塵器除塵器作為一種高效除塵設備，目前已應于有些工業(yè)部門，尤其用在鋼鐵企業(yè)。近年來，隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展以及愈來愈嚴格的環(huán)境保護要求，旁路式旋風除塵器在產量上有了相當大的增長，品種也日漸增多。隨著現(xiàn)代生產工藝的要求，適宜地設計整個除塵系統(tǒng)的自動化控制也變得更加重要，不僅對于控制污染、保護環(huán)境有重要作用，而且對于提高設備處理含塵氣體的能力，降低人工勞動作業(yè)，增加系統(tǒng)的可靠性，也具有重要的經(jīng)濟意義。 此次旋風除塵器的設計目的致力于能夠凈化指定區(qū)域里空氣，主要用于鍋爐后空氣凈化，特別對于大于5μm的粉塵有較高的除塵效率，也為環(huán)保事業(yè)進一份力。設計時圖紙清晰，層次分明，內容明朗。此設計主要由簡體、錐體、進氣管、排氣管、旁路分離室、粉塵收集器、排灰口的設計計算以及風口的選擇計算等組成，在獲得符合條件的性能的同時力求達到加工工藝簡單、經(jīng)濟美觀、維護方便等特點。 2.旋風除塵器的發(fā)展形勢及國內外現(xiàn)狀 2.1發(fā)展形勢 旋風除塵器于1885年開始使用，已發(fā)展成為多種型式。按其流進入方式，可分為切向進入式和軸向進入式兩類。在相同壓力損失下，后者能處理的氣體約為前者的3倍，且氣流分布均勻。普通旋風除塵器由簡體、錐體和進、排氣管等組成。旋風除塵器結構簡單，易于制造、安裝和維護管理，設備投資和操作費用都較低，已廣泛用來從氣流中分離固體和液體粒子，或從液體中分離固體離子。在普通操作條件下，作用于粒子上的離心力是重力的5～2500倍，所以旋風除塵器的效率顯著高于重力沉降室。大多用來去除0.3μm以上的粒子，后來，隨著數(shù)學模型的完善和計算機仿真的引入，旋風除塵器的研究與設計將更為深入，新發(fā)明的并聯(lián)的多管旋風除塵器裝置對3μm的粒子也具有80～85%的除塵效率。又因為高分子材料的應用，材料領域的高速發(fā)展，選用耐高溫、耐磨蝕的特種金屬或陶瓷材料構造的旋風除塵器，可在溫度高達1000℃，壓力達500×105Pa的條件下操作。從技術、經(jīng)濟諸方面考慮旋風除塵器壓力損失控制范圍一般為500～2000Pa。 2.2國外情況 60年代，美國煉油廠應用了Shell石油公司研制的高效多管旋風除塵器后，使催化裂化裝置內高溫再生煙氣的能量回收技術得到推廣。1966年美國燃燒工程公司開發(fā)了雙旋流型旋風管，在粉煤鍋爐上工業(yè)應用。 大于15mm顆?；境齼?，對分離5mm顆粒的效率可達91%。到了70年代，Shell石油公司又對旋風管進行了改進，獲得了無底板旋風管的專利。這種除塵器是將旋風管的排塵板去掉后，在旋轉的排塵氣排出旋風管底部時，猶如在該處建立了一道氣體屏障，灰斗返回氣中夾帶的細塵不會進入。 Sproull于1970年采用與電除塵器類似的方法，給出了旋風除塵器效率的分離計算公式[8]。D.Leith和W.Licht于1972年考慮湍流擴散對固相顆粒分離的影響，基于邊界層分析理論，把氣流中懸浮顆粒的橫向混合理論與旋風除塵器內氣流的平均停留時間相結合，從理論上嚴格推導出了分級效率模型。 2.3國內情況 張吉光等于1991年根據(jù)旋風器內氣流的軸向速度分布規(guī)律確定塵粒在旋風器內的平均停留時間分析了旋風器內氣流的三維速度分布規(guī)律對固相顆粒分離的影響及旋風器各主要結構參數(shù)和運行參數(shù)的影響，并考慮筒體與錐體邊界層內顆粒的分離效應，建立了旋風除塵器的分級效率數(shù)學模型。 　　陳建義、時銘顯等于1993年在對PV型旋風除塵器內部流場及濃度測定的基礎上，考慮了顆粒間的相互碰撞、反混等對分離性能的影響，建立了旋風除塵器分級效率的多區(qū)計算模型。 　　王廣軍、陳紅于2001年考慮了徑向濃度梯度以及重力沉降和徑向加速過程對固相顆粒分離的影響，建立了鍋爐細粉分離分離效率的計算模型。沈恒根等在假設：不考慮邊界層作用；忽略邊壁作用，塵粒到達外邊壁就被捕集；進入旋風除塵器前，塵粒濃度分布均勻；不考慮重力作用，提出了平衡塵粒模型。運用渦匯升降流三維氣流分析塵粒運動，提出平衡塵粒分布，給出了平衡塵粒計算公式。清華大學的王連澤、彥啟森認為：旋風除塵器內的流動主要受切向速度支配，旋風除塵器的性能，也主要與切向速度相關，同時，他們應用粘性流體力學理論，推導出了旋風除塵器內切向速度的計算公式。 張曉玲、亢燕銘、付海明等通過對旋風除塵器內塵粒粒子的運動和捕集特性的分析，討論了無量綱準則數(shù)Reynolds和Stokes與粒子分離過程的關系，并在對經(jīng)典文獻給出的試驗數(shù)據(jù)進行回歸分析的基礎上，得到了一個有影響除塵效率的主要無量綱數(shù)表示的旋風除塵器分級效率半經(jīng)驗計算式。 3.課題的設計內容及步驟 設計內容 旁路式旋風除塵器是一種在筒體外側帶有一旁路通道的高效除塵器，它能使筒壁附近含塵較多的一部分氣體通過旁路進入旋風管下部，減少粉塵由排風口逸出的機會，降低壓力損失，特別是對大于5μm的粉塵有較高的除塵效率 給定設計參數(shù)如下： 煙氣流量： 4500m3/h 除塵效率： 80% 設計壓力： 0.18MPa 設計溫度： 180℃ 進口粉塵濃度：95g/m3(標) 設計步驟 3.1 緒論 對旁路式旋風除塵器的背景、發(fā)展歷程、國內外發(fā)展現(xiàn)狀、組成和工作原理進行初步了解。 3.2 總體設計 了解除塵器工作的基本原理，并大致分析了主要影響除塵器除塵效率的因素。 3.3 零部件結構設計及材料選擇 選擇各零部件的材料選擇，選擇旋風除塵器的類型與結構，操作條件的選擇 操作方式的選擇。旋風除塵器幾何設計和結構設計。 3.4 強度計算與校核 對旋風除塵器進行強度計算、校核。 3.5 加工工藝、裝配程序、安全防腐等 選擇加工工藝，及編寫裝配程序，考慮安全性能及采取防腐措施。 3.6 繪制裝配圖及零部件圖 利用AutoCAD繪圖軟件繪制出旋風除塵器的裝備圖及各個零件圖。 3.7 翻譯外文文獻，編寫說明書 按指定要求編寫說明書。 4.任務完成進度和時間安排 第一階段；2018年11月20日至2019年12月15日，閱讀查閱資料，完成開題報告。 第二階段；2019年2月18日至2019年3月1日，完成畢業(yè)設計調研 第三階段；2019年3月4日至2019年3月15日，集中實習，為畢業(yè)設計做好資料準備。 第四階段 2018年3月18日18年5月6日，查閱文獻資料，擬定設計方案，開始課題設計。 第五階段 2018年5月7日至2018年5月18日，完成設計說明書的撰寫 第六階段 2018年5月18日至2018年5月24日，依據(jù)設計步驟繪制零件圖，裝配圖。 第七階段 2018年5月27至2018年5月31交論文正式稿，做好答辯前準備。 參考文獻 [1]金國淼.化工設備設計全書-除塵設備［Ｍ］.北京：化學工業(yè)出版社，2003 [2]譚蔚.化工設備設計基礎［Ｍ］.天津：天津大學出版社，2014 [3]董大勤.化工設備機械基礎［Ｍ］.北京：化學工業(yè)出版社，2014 [4]朱有庭.化工設備設計手冊［Ｍ］.北京：化學工業(yè)出版社，2005 [5]朱振華，邵澤波.過程裝備制造技術［Ｍ］.北京：化學工業(yè)出版社，2011 [6]華南理工大學化工原理教研組.化工過程及設備設計［Ｍ］.廣州：華南理工 大學出版社，1986 [7]季陽萍.化工制圖 ［Ｍ］.北京：化學工業(yè)出版社，2014 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This paper mainly designs a kind of bypass cyclone dust collector, including the principle overview of the dust collector, the overall structure, material selection, the strength check of the key parts and the safety anticorrosion and so on. Compared with the general cyclone dust collector, the bypass cyclone dust collector has a bypass separation chamber, which has an efficient dust removal effect for dust particles below 5 μ m. This design is based on the classical bypass cyclone dust collector, under the guidance of the instructor and consult a large number of information about dust removal equipment, gradually improve the paper step by step. In the design process of this paper, I deeply studied a lot of knowledge related to chemical industry and machinery, understood the main factors affecting cyclone dust removal efficiency, and understood the structure of cyclone dust collector. The drawings of parts, assembly and description are also drawn with CAD. Finally, according to the relevant professional knowledge learned before, as well as some research methods, a bypass cyclone dust collector is designed, which basically meets the given conditions. Key words bypass cyclone dust collector; structure design; dust removal efficiency; safety anticorrosion; .  目 錄 1 緒論 1 2 旋風除塵器的工作原理及各項參數(shù) 3 2.1 旁路式旋風除塵器的工作原理 3 2.2 旋風除塵器的各類參數(shù) 7 2.3 影響除塵器性能的兩大因素 11 3 旁路式旋風除塵器的零部件結構設計及材料選擇 16 3.1 旁路式旋風除塵器各部分尺寸的確定 17 3.2 旁路式旋風除塵器強度的校核 19 3.3 計算旁路式旋風除塵器的壓力損失 26 3.4 排塵閥的選擇 26 3.5 風機的選擇 28 4 旁路式旋風除塵器的裝配程序 29 4.1 錐體與灰斗的連接 29 4.2 筒體與錐體連接 29 4.3 進氣口與外部管道的連接 30 4.4 出氣口與外部管道的連接 30 4. 5 安全防腐 30 結 論 31 參考文獻 32 致 謝 33 1 緒論 工業(yè)發(fā)展速度日新月異，各種工業(yè)等含塵、含毒氣體肆無忌憚的排放，卻沒有使用除塵器去凈化氣體，導致產生霧霾，酸雨等惡劣的環(huán)境傷害現(xiàn)象。我們以損害地球生態(tài)環(huán)境為代價發(fā)展經(jīng)濟、改善生活是不會長久的。所以工業(yè)除塵，廢水處理等方面將會是一個非常重要的發(fā)展方向。 旋風除塵器是利用以一定的速度進入一個容器后，在離心力的作用下發(fā)生旋轉，由于氣固的密度在常溫下不同，所受離心力大小不同，然后利用離心力的作用將粉塵顆粒甩開的一種干式分離的機械。和以往的一些機械設備不同，這種機械設備在化工企業(yè)或者冶金、建筑和紡織（機械紡織）等工業(yè)企業(yè)也有較為廣泛的使用，所以對旋風除塵器的要求就比較多，故在設計過程就要知道旋風除塵器的幾大特點；易于運輸、易于拆卸、占地面積小，管體耐腐蝕，投資少和操作彈性大，以致滿足較為廣泛的化工生產需求。所以對于粉塵的各種物理性質也沒有特殊要求。 此次設計的具體課題是旁路式旋風除塵器，該除塵器是開發(fā)研制的一種高效旋風除塵器，相比于其他各種類型除塵器多了一個旁路分離室，以及低于頂蓋的進風口。對于粒徑在5毫米至10毫米的各種粉塵有較高的除塵效率。設計由螺旋分離室、錐體、筒體、進氣管、排氣管、排灰口和灰斗等組成，通過計算和實際條件獲得可用的各部件尺寸，裝配出一款可用的旋風除塵器，用于鍋爐煙氣、工業(yè)生產廢氣吸收含塵顆粒，能夠保證排出氣體達到要求。 本次設計有五大部分構成，第一部分介紹了一些關于旋風除塵器的歷史以及經(jīng)典旁路式旋風除塵器的構造，為什么要去設計建造旁路式旋風除塵器和在使用過程中應該注意的事項。第二部分敘述了旋風除塵器的工作原理和各項參數(shù)。參數(shù)和工作原理則是第二部分的重點，除此之外還包括旋風除塵器的基本工作原理，結構順序、內部氣體流動情況和渦流危害，以及影響除塵器的因素，壓力損失和內部各種情況的相關計算公式。第三部分主要講述的是旁路式旋風除塵器主要零件設計和材料的選擇，各部分零件的設計計算，確定相關數(shù)值以及各個部位的強度校核。第四部分是設計旋風除塵器的裝配程序。第五部分則是關于旋風除塵器的安全使用和防腐維護。 本次設計為旁路式旋風除塵器，論述了相關優(yōu)點、結構性能以及全面的計算和介紹，在注重性能的同時也注重了實用，并且查閱了很多資料以及很多前輩的設計想法也給了我靈感，其中的錯誤和設計缺點也在所難免，希望我的指導老師和評審老師對我的設計錯誤批評，完善畢業(yè)設計。 2 旁路式旋風除塵器的原理及參數(shù) 2.1 旁路式旋風除塵器的工作原理 2.1.1 旁路式旋風除塵器的工作原理及特點 用10~20的速度將粉塵氣體從進風口送入旋風除塵器后，含塵氣體直接由直線運動變?yōu)槁菪\動，由于含塵氣體大部分氣體都會從筒體向下部分的錐體流動，這樣的大部分的氣流稱為外旋氣流。而當氣流到達底部即錐體下端時，會出現(xiàn)即氣流會以同樣的方式，由上而下螺旋向上，這樣的氣流即為內旋氣流，兩種氣流為器內的絕大部分氣流，其中還有極少部分的氣流會從排氣管逸散出去。 在旋風除塵器中的粉塵，如圖1所示，會受到來自兩個不同方向的力的作用，一個是旋轉氣流徑向速度所收到的向心力會使粉塵收到由外向內的推移作用，另一個則是旋轉氣流的切向速度所產生的離心力，將粉塵收到向外的推移作用，如果離心力大于向心力的情況，粉塵就好在慣性的作用下向除塵器的外壁移動，從而會被分離出來。當然，如果出現(xiàn)向心力大于離心力的作用下，粉塵就會向內移動，最終會從排風口排出影響除塵效率。也會存在離心力大小等于向心力的情況，理論上來說，粉塵會在原地不停的旋轉，實際上是，一半可能進入內旋流，一半外旋流，這樣情況下的除塵效率僅僅只有50%。其中，有一部分的粉塵顆粒也會從氣流中逸出，另外的一小部分氣體，則攜帶著粉塵顆粒向旋風除塵器頂蓋流動，然后沿著排氣管管壁向下快速運動，到達排氣管下部分后，最后反向朝上隨著上升的氣流從排氣管排出到大氣。 該除塵器結構特點進風口要比頂蓋要低，使除塵器頂部有充足的空間形成上旋渦并形成粉塵環(huán)，從旁路分離室引致錐體部分，從而提高除塵效率。同時把分離室設計成螺旋狀，使進入的氣流切向進入錐體，防止再度塵化。 圖1 旁路式旋風除塵器原理圖 1—灰斗；2—筒體外壁；3—進氣口； 4—下粉塵環(huán)；5—上粉塵環(huán)；6—排氣管； 7—旁路分離室上洞口；8—雙旋渦分解處； 9—旁路分離室中部洞口；10—回風口 2.1.2 旁路式旋風除塵器內部氣體流通情況 科學家Ter.linden通過旋風除塵器的氣體運動分為：、徑向運動速度和軸向運動速度，以及和靜壓分布。后來也有研究者，把這三維速度在旋風除塵器中除塵運動所起的作用加以研究，得出以下結論。 圖2 三大速度 切向運動速度 三大速度中第一個速度就是切向速度，而切向速主要的作用就是將含塵氣體中的顆粒向下沉降，故切向速度在三大速度中起主導作用。以設一個截面上在旋風除塵器排氣管所在平面的下方，所在的切向速度沿半徑變化可分為區(qū)域。第一區(qū)域為靠近旋風除塵器壁為Ⅰ?區(qū)，切向速度。由化工設備設計全書除塵設備，得出以下公式： （1） 式中： ——在第一區(qū)域的，m/s； ——進入旋風除塵器的開始速度，m/s； ——旋風除塵器，m； ——旋風除塵器，m； ——旋風除塵器，。 圖3 切向速度分布 旋流區(qū)Ⅲ?是強制旋流區(qū)。與旋轉半徑之比為一固定常數(shù) （2） 第二區(qū)域則在Ⅰ和?Ⅲ?區(qū)域之間的旋轉氣體區(qū)域，表示的是另外的一種不同性質，沒有III區(qū)域的強制，稱之為半自由旋流Ⅱ區(qū)。 （3） 其中n稱為速度分布指數(shù)，取之間。 由化工設備設計全書除塵設備得：n值與的關系式: （4） 式中： D0—旋風除塵器m； n——速度分布指數(shù)； T— K。 n的影響數(shù)值Re有關，Re越大則n越接近1，越小則反之。而且排氣管直徑與n值成反比。 徑向運動速度Vr 徑向速度即是含塵氣體沿著方向的速度，它是三大速度中的第二大速度，也是主要影響旋風除塵器效率的速度。徑向速度特點是速度小難測量，它的存在嚴重降低了除塵效率。即當徑向速度越大，旋風除塵器的分離效率就會越差。 軸向運動速度Vz 三大速度第三個速度為軸向速度含塵氣體進入旋風除塵器后，旋風除塵器器壁與零軸向速度面是平行的，軸向速度分布則構成了氣流的內外兩層，雙向流動的氣體。包括錐體部位，外層流厚度也基本恒定。除塵后的氣體由底向上從排氣管排出。 2.1.3 渦流 渦流也在旋風除塵器當中稱為次流也叫二次渦流，第一速度徑向速度Vr與第三速度軸向速度Vz同時相遇，如同水流一樣形成漩渦故稱為渦流，它會嚴重降低除塵效率，也是影響分離性能的重要因素之一。 以下圖3為四種較為常見渦流。 圖4 旋渦流 1—短路流；2—縱向旋渦；3—外層旋流中的局部渦流；4—底部夾帶 如上圖3所示，整個旋風除塵器內部存在大量渦流，其中比較多的就是短路流。短路流一般形成于器壁和上部頂蓋附近，由于徑向速度和軸向速度的的交叉形成的局部性渦流就短路流，短路流所夾帶的粉塵顆粒會最終隨著中心氣流向排氣管逸散，降低了除塵效率。中國科學力學研究所和上?；ぱ芯克沧C實了渦流的存在?？v向旋渦流的形成與粉塵顆粒的粒徑有關，大可樂由于重力作用會有曳力作用形成類似于短路現(xiàn)象就是縱向漩渦里流，這種情況本身就是影響分離效率的。外部旋流中的局部渦流主要是有器壁中的不平之處所引起的細小渦流，這種渦流對5毫米以上粉塵顆粒無不良影響，但是也會影響除塵效率。底部夾帶主要是由錐體與灰斗之間局部渦流，在設計過程中要住一起減少底部夾帶?？傊?，渦流的存在就是影響除塵效率的，設計過程就要盡量減少渦流。 2.2 旋風除塵器各類參數(shù) 2.2.1 臨界粒徑 臨界粒徑是指旋風除塵器所可以去除含塵氣體中最小顆粒的直徑，臨界粒徑越大，代表指除塵器的效果越差，反之，則越好。所以，臨界粒徑是反映旋風除塵器效率的高低的理論依據(jù)之一。 圖5 最大排出粒徑圖 圖4中曲線系統(tǒng)進入旋風除塵器的百分數(shù)。 2.2.2 轉圈理論 理論是由類比平流重力沉降室中的沉降原理發(fā)展起來的，旋風除塵器壁面和顆粒在分離區(qū)受離心力的作用下，達到停留時間相對平衡。當然實際當中往往會受到影響，形成一定差異，其中原因有：①不能只考慮離心力對粉塵顆粒的作用，也要考慮向心流對粉塵顆粒的阻力作用。②氣體中的顆粒分離在圓柱管和錐體管都有進行分離，不僅僅在圓柱段。 2.2.3 壓力損失?P 旋風除塵器的各種主要的壓力損失有：氣體在進入除塵器時，與進管口筒壁摩擦；氣體從直線運動漸變?yōu)樾D螺旋運動；氣體在除塵器內部的壓縮或者膨脹；含塵氣體進入旋風除塵器內部，旋轉運動比直線運動消耗能量更大。通過實驗，旋風除塵器壓力損失通常在。壓力損失，可以用測得氣體進入進氣管和排氣管之間的全壓差來表示壓力損失。即： 全壓 ： （5） 又 其中 —進、出口全壓，Pa； —進、出口靜壓，Pa； —進、出口動壓，Pa； —進、出口速度，m/s； ρ—，。 圖6 旋風除塵器的壓力損失 為了計算壓力損失方便，通常我們會可以引出一個阻力系數(shù)ξ。定義為旁路式旋風除塵器的之比，即： ξ= （6） 即： ξ （7） 式中： ξ—阻力系數(shù)； ?P—旋風除塵器，單位Pa； 其他符號意義不變。 下表2為幾種較為常見的阻力系數(shù)： 表1 阻力系數(shù)計算式 作者 公式 Shepherd-Lapple Stairmand Barth 注：其中Shepherd-Lapple公式是常用的阻力系數(shù)的計算公式。 2.2.4 除塵效率 旋風除塵器除塵效率一般可以分為兩種，分別是總除塵效率η和分級效率ηx，計算時，通常用到以下步驟進行運算。 1、測定粉塵的粒級質量百分數(shù)f，分別是進口粉塵的百分數(shù)；出口處的粉塵粒徑分布的百分數(shù)或者補集粉塵的百分數(shù)，粉塵粒級分布的積分分數(shù)E。大于粒徑x的質量累計百分數(shù)，其粒級質量百分數(shù)表達式為=1-E。 2、由理論或者半經(jīng)驗公式，計算出旁路式旋風除塵器在某些操作情況下如：氣體密度、粉塵密度、進口氣速，粘度等條件下對設某一粉塵粒徑x的分離效率。 3、計算出總效率η 式為： （8） ： （9） 其中： c—尺寸比的函數(shù)； l—自然長度， ，單位m； —該點的，，單位m； —排灰口直徑，單位m； —排氣管插入筒體深度，單位m； h—除塵器筒體長度， ； a—進口高度， ； b—進口寬度， ； —筒體直徑， ； —排氣管直徑，； H—除塵器高度， ； —慣性參數(shù)，其中； —分別為固體、氣體的密度，單位； —氣體粘度，單位Pa.s； —氣體進口速度，單位； d—粉塵顆粒直徑，單位m； n—速度分布指數(shù)。 此時壓力損失和除塵效率有一定的局限性，并沒有包括了所有的影響因素，在計算結果上存在一定誤差，主要原因如下所述： 1、上述計算公式僅是理論公式，并沒有考慮粉塵顆粒之間的相互影響。 2、被補集的顆粒會被二次夾帶，可能影響計算。粉塵濃度的提高不一定會引起除塵效率的提高和降低壓力損失，理論中是假設成立的。 2.3 影響除塵器性能的兩大因素 2.3.1 幾何尺寸 （1） 旋風除塵器筒體直徑 旋風除塵器的筒體尺寸選用既不能太大也不能太小，太小的筒體在使用過程中會引起堵塞尤其是在處理含塵氣體中黏性顆粒較多情況，更容易堵塞，而太大的筒體又難以放置，既費財力又需要占用太多的占地面積，不夠實用。故一般筒體直徑需大于50~70mm。工程上常用的旋風除塵器常常會達到200mm以上，現(xiàn)在許多露天的超大旋風除塵器的筒體直徑會達到1000mm。 （2） 旋風除塵器的高度H 如果旋風除塵器的高度H很高時，既有利于減少渦流又可以減少二次夾帶，但實際生產中也要考慮整個除塵器的所占空間，就比如直徑一樣需要考察實際情況。在選取H時候，通常需要保證能使外旋流在較短的軸向距離里轉變?yōu)閮刃?，所以取圓筒體這段的高度。 同時為了方便，引入了旋風除塵器自然長度l，即為排氣管下端至旋風除塵器自然旋轉頂端的最小距離。 式為： （10） （3） 旋風除塵器的錐體尺寸 為了減粉塵顆粒的內摩擦角，一般情況下半錐角α<，或者大于。于粉塵的物理性質也會有所影響。通常α取之間，同時直徑. 由[1]查得：一般 ，且圓錐高度。 （4）旋風除塵器的進口 ① 進口型式 旋風除塵器的進口型式主要有五種類型分別是螺旋面進口、切向進口、和軸向進口。此次進口型式將選用切向進口，從進口進入氣體后，含塵氣體將以10o的傾斜角度向下螺旋運動，避免相鄰的氣流相互干擾。 ② 口管的型式與位置 進口管分為圓形和矩形兩種。矩形進口管與器壁整個面向相切，所以通常情況下選用矩形進口。高度與寬度的比在一定范圍比較適宜，下面公式為進口管高度和寬度的比例： 式為： 由表3查得a，b范圍： ; 圖7 圖左為頂蓋下方圖右頂蓋相平 （5）旋風除塵器的排氣管 排氣管型式有兩種型式，常規(guī)圓筒式和收縮式。通常情況下，一般會采用收縮型，既可以阻壓力損失，也不會影響除塵效率。排氣管直徑越小的話，其除塵效率會增加，但壓力損失也會隨著增大。研究表明當時，旋風除塵器除塵效率會達到最高。。 插入深度也對除塵器的性能有很大大影響，插入過深或過低都會對除塵效果帶來不利的影響。經(jīng)驗表明適當?shù)牟迦肷疃葹椤? （6）旋風除塵器的灰斗 灰斗與錐體下部分連接，速度很高的粉塵和氣流在連接處碰撞，此處氣流將很接近于高湍流。在高速氣流的影響下可能會造成灰斗漏氣，會導致被補集的灰塵在此進入中心旋流中逸出很可能會造成二次夾帶。所以，選擇灰斗要根據(jù)實際情況。 2.3.2 操作條件 （1） 氣體流量Q及進口氣速 ① 氣體流量Q 氣體流量Q對總除塵效率的所有影響可以用下式估算 式為： （11） 式中： —分別為a、b條件下的，%； —分別為a、b條件下的，。 ②進口氣速 過高的氣體進入速度會導致大顆粒粉塵粉碎提高了細粉塵的濃度大大增加了除塵器除塵難度。同時，氣體流速太高，也會使氣體的湍急程度增加，讓二次夾帶更加嚴重，也會使易于聚集在一起的細小顆粒難以吸附在一起。 取一個合適的值，既可以提高旋風除塵器的使用壽命又環(huán)保，同時也可以降低進口速度所所使用的動力。由資料查得的合適范圍為10~20m/s。 （2） 黏度與除塵效率的關系 臨界粒徑和黏度的平方根成正比，而且除塵器的除塵效率會隨著氣體粘度的增加而降低，但是一般我們不考慮黏度對除塵器壓力的影響。當溫度升高時，所通過氣體的黏度會增大，除塵效率就降低。 黏度對除塵效率的影響計算公式（氣體流量唯一常數(shù)，且任務書要求Q為4500m/s）式為： （12） 式中： —分別為a、b條件下的 %； —分別為a、b條件下的。 （3）含塵濃度和除塵效率的關系 當氣體中含塵濃度增加時，細小顆粒易聚集在一起而被捕集，從而提高了除塵效率。下式為總除塵效率隨含塵濃度的估算計算式 式為： （13） 式中： ——為a、b條件下的，單位。 粉塵濃度為時，壓力損失可以降低到清潔氣體近60%，濃度增加到時，壓力損失較少。但超過了時候，會有較大的壓力損失。下式可以計算含塵氣體濃度對壓力損失的影響。 式為： （14） 式中： —的壓力損失，單位Pa； —的壓力損失，單位Pa； C—進口粉塵的濃度，單位。 （4）固體粉塵對除塵器影響的物理性質 固體粉塵的物理性質包括密度，粒徑、分散度、安息角、濕潤性、粘附性和摩擦性。以下包括集中對除塵器除塵效率影響較大的物理性質。 ①粒徑d對旁路式旋風塵器性能有較大影響。 ②粉塵密度有堆積密度和真密度兩種，同時因為顆粒直徑與顆粒密度的平方根成反比。故密度越大，除塵效率越高。 ③分散度也固體粉塵的一個重要物理性質。也稱為粒徑的分布程度，在評價除塵器性能與除塵器的基本條件必須要掌握粉塵的危害程序。 3 旁路式旋風除塵器的零部件結構設計及材料選擇 3.1 旁路式旋風除塵器結構尺寸的確定 3.1.1 除塵器型式的選擇 本次設計為旁路式旋風除塵器，旁路式旋風除塵器是一種高效旋風除塵器，又稱為C 型旋風除塵器。旁路式旋風除塵器采用的是雙旋渦氣流原理為基礎設計的除塵器。當含塵氣體進入除塵器后，上、下兩股氣流在高速旋轉并形成雙旋渦運動，粉塵在雙旋渦運動界面分離，粗顆粒從旁路分離室分離，剩下粉塵通過下旋渦氣流進入灰斗，細顆粒粉塵則隨著上旋氣流螺旋向上，最后隨著上旋氣流進入旁路分離室與內部氣流匯合，凈化的氣流則由排氣管排出。 旁路式旋風除塵器有很多種類型此次采用的是XLP型旁路式旋風除塵器，XLP型旁路式旋風除塵器按照外部的螺旋形旁路分離室也可以分為兩類，分別是XLP/A型和XLP/B型。A型的除塵器螺旋分離室呈半螺旋形且外形為雙錐體而b型呈全螺旋形，且具有較長錐體和較小圓錐角的單錐體。在實驗過后總結發(fā)現(xiàn)，同樣條件下，A型的效率要高于B型，但是會出現(xiàn)氣流阻力過大的情況。所以綜合考慮，此次設計將選用XLP/B型旁路式旋風除塵器，因為在同等的情況下，雖然A型效率要高但是B型旁路式旋風除塵器結構簡單，質量小，易于裝配，適用于大部分工業(yè)情況。 3.1.2 選定進口風速 由化工設備全書-除塵設備查圖3-77可得，當進口風速越大，除塵效率越大但是壓力損失也就越大，經(jīng)過反復研究選取 ，此時的除塵效率最好。 3.1.3 計算并選取旁路式旋風除塵器的各部分尺寸： 下表為幾種典型除塵器尺寸關系，從中選取合適的比例關系，計算相應的零部件尺寸。 表2 常用旋風除塵器幾何尺寸的比例關系 項目 比例關系 — b （0.2~0.25） a （0.4~0.75） （0.3~0.5） （0.3~0.75） h （1.5~2.0） H-h α （2.0~2.5） 13o ~ 15o （1）計算并確定進風口的進口面積Fj 取，則 （2）計算并確定圓柱筒體直徑與長度 計算確定筒體直徑D0 由表2查得：， 取 所以。 且符合上面所述的筒體直徑應在以上。 則取D0 = 0.80m。 計算并確定筒體長度h： 由表2查得： 選取系數(shù)1.7，取 在考慮占地和材料等方面考慮，確定可取h = 1.36m。 （3）計算并確定錐體灰口直徑和長度 計算并確定排灰口直徑： 由表2查得： 選取系數(shù)0.39，則； 故確定D2 = 0.31m 。 計算并確定錐體長度： 由表2查得:; 選取系數(shù)2.5；則。 在允許的情況下，錐體長度越長，除塵效率越高。 故確定高度為2.00m 。 （4）計算并確定排氣出口管直徑和插入深度 計算并確定插入深度： 由表2查得： 選取系數(shù)0.4，,則。 確定并計算排氣管直徑de； 由表2查得： 選取系數(shù)0.4，,則。 （5）確定旋風除塵器的高度 計算并確定旋風除塵器高度 由于； 且； 故。 旋風除塵器自然長度l 式為： （15） 則 自然長度僅是初始長度，不能代表高度，確定高度為3.6m。 3.2 旁路式旋風除塵器強度的各種校核 3.2.1 筒體錐體的強度校核 確定參數(shù) 設計壓力： ，為，由《化工設備設計基礎》附錄1（主編譚蔚）查表可得：。 計算并確定壁厚 由《化工設備設計基礎》式（表3-12），查得圓筒的計算壁厚公式 式為: （16） 式中： 為，單位mm； 為，單位mm； 為壓力，單位MPa； 為圓通內徑，單位mm； 為在下筒體材料的許用應力，單位MPa； 為系數(shù)； C為附加量，單位mm； 而且 式中： —負偏差，mm； —，mm。 表3 焊接接頭系數(shù) 無損檢測的長度比例 焊接接頭形式 全部 局部 雙面焊對接接頭或相當于雙面焊的對接接頭 1.0 0.85 單面焊對接接頭（沿焊縫根部全長有緊貼基本金屬的墊板） 0.9 0.8 該除塵器皆用單面焊對接接頭根據(jù)表4，故取0.9。 表4 鋼板負偏差 （mm） 名稱 數(shù)據(jù) 鋼板厚度 2.5 2.8~3.0 3.8~4 4.5~5.5 負偏差 0.15 0.16 0.2 0.2 壁厚附加量是指在滿足強度要求的前提下，計算出的壁厚之外，同時也要考慮其他因素所增加的壁厚量，包括鋼板負偏差和腐蝕裕量。即： C = C1 + C2 在腐蝕速度小于時，低合金鋼和碳素鋼管在雙面腐蝕與單面腐蝕的情況下分別取。當腐蝕速度大于0.05mm/a時，單面腐蝕和雙面腐蝕分別取。在實際的工作環(huán)境中是要求為長時間的工作時間，保持壁厚太薄而引起主體部件破碎，所以要選擇合理壁厚。此次設計取，由上表5，取負偏差。 取整后，又因為碳素鋼和低合金鋼不需大于于3mm并且且高合金鋼不能小于2mm。本次設計所選用材料為Q235-C的碳素鋼，在實際生產中碳素鋼易生銹而且旁路式旋風除塵器的使用壽命一般在十年以上所以要求壁厚必須大于3mm。所以取4mm。綜合初次可采用為4mm厚的Q235-C碳素鋼鋼板作為此次設計的主要材料。 除塵器內部氣壓強度的校核 ： (17) ，所以符合強度要求。 排氣管的校核 對于的圓柱筒： 設： 查《化工設備設計基礎》圖5-5，，由附表2查得：碳素鋼在180度時彈性模量為， 。驗證許用外壓[p]需大于設計壓力p即可。 《化工設備設計基礎》書中計算外壓力公式： 根據(jù)上述可知,符合所設計要求。 材料選擇 本次設計除塵器的工作壓力為0.18MPa和溫度180度，除塵效率要在80%以上，進口粉塵濃度：95g/m3（標）。根據(jù)這些參數(shù)要求，由《化工設備機械基礎》第四版表8-30查得，選用Q-235C作為實體材料較為合適。 3.2.2 支座選擇與計算 旁路式旋風除塵器為立式容器。立式容器的支座一般分為三種，包括耳式支座（又稱為懸掛式支座）、裙式支座和支承式支座。通過上述計算得到，由《化工設備機械基礎》書中表13-5得，可選用AN型吊耳式支座1：其中選用Q235A為支座材，且設計的支座需要在支座允許載荷之內，由《化工設備機械基礎》書中表13-5得：允許載荷[Q]Max=10KN。 當，且圓筒形立式容器，其每個支座實際承受的載荷可用下列計算式計算 式為： （18） 式中： 為，（包括殼體及其附件，內部介質及保溫層的質量），單位kg； g為，取9.8m/s； 為，單位N； 為，單位mm； Q為支座實際承受的載荷，單位KN； D為，單位mm； h為，單位mm； K ，安裝三個支座時候，；3個以上時，； n為支座數(shù)量，單位（個）； 為螺栓查得計算公式為： （19） P為水平力，水平風載荷和水平地震力的組合兩者中，選取最大者，單位N。 其中： （20） （21） 式中： 為，由下表選取； 為，單位mm； 為風壓高度變化系數(shù)，不高于取1.0； 為，單位mm； 為10m高度處的，單位。 表5 地震影響系數(shù) 地震烈度 7 8 9 最大地震加速度 0.1g 0.15g 0.2g 0.3g 0.4g 0.08 0.12 0.16 0.24 0.32 偏心載荷： 設備總質量取， ，則水平地震力為： 風壓高度變化系數(shù)取，則為： 由于，所以取。 取支座個數(shù)個，均勻系數(shù)；；水平力作用點到底板的高度。 由上述條件求出： ，所以選用AN型耳式支座1符合要求。 3.2.3 支腿的強度校核 選定支腿所用材料為Q235B碳素鋼，、，由靜力平衡方程，求出支反力： （22） ： Q=2817.50 (0

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