除尘器的设计分解.ppt

八 除尘系统的设计 一个完整的除尘系统应由集气罩、管道、除尘设备、风机和排气管组成。因此，除尘系统的设计主要包括：集气罩的形式选择和设计、除尘器的设计或选型、管道选择和阻力计算、风机的选型计算、基建和施工安装设计。有时还包括收集下来的粉体处理和除尘设备的防爆等。 8.2除尘系统的管道设计 除尘系统各组成部分离不开管道的连接。管道设计计算的目的是：在保证要求的风量分配前提下，合理地确定管道布置和尺寸，使系统的初始投资和运行费用最省。除尘系统的管道设计的主要内容有管内气体流动的压力损失计算、管道计算、风压平衡计算、除尘设备的选择设计和通风机选型计算等。 8.2.1管内气体流动的压力损失计算 管内气体流动的压力损失（又称阻力）有两种。一种是由于空气本身的黏性及其与管壁间的摩擦而产生的压力损失，称为摩擦压损或沿程压损；另一种是气体流经管道中某些局部构件时，由于流速的大小和方向改变以及产生涡流造成比较集中的能量损失，称为局部压损。 根据第一章空气动力学的介绍，气流在直圆管中的摩擦压力损失为 （8.36） 式中 —— 摩擦压力损失，Pa； —— 压力损失系数； —— 管长，m； ——管径，m； ——气体密度，kg/m3； ——气流速度，m/s。 对于非圆形管道，式（8.36）可写成 （8.37） 式中 ——管道水力半径，m。它是指流体流经直管断面时，流体的断面积A与润湿周边x之比。其计算式为 （8.38） 圆形管道单位长度的压力损失，简称比压损 为 （8.39） 式中，摩擦阻力（沿程阻力）系数 可按目前得到广泛采用的克里布洛克（Colebrook）公式计算 （8.40） 上式中的粗糙度k按表1.3确定。 在工程设计中，为了避免繁琐的计算，可根据式（8.39）和式（8.40）制成各种形式的计算表和线解图。这些图表很多都是在某些特定的条件下做出的，选用时必须注意适用条件。其修正方法可参考文献［99］。为设计方便，这里直接给出常用管材的摩擦阻力系数 ，见表8.6。 表 8.6 管壁摩擦阻力系数 0.01～0.03 0.06～0.08 0.09～0.1 0.05～0.1 0.045～0.2 0.045～0.2 橡皮软管 松木或桦木胶合板 木管 用水泥涂抹的管道 水泥混砂砌砖管道 混凝土涵道 0.023～0.04 0.09～0.1 0.02～0.08 0.12 0.1～0.2 0.75～0.9 玻璃、黄铜、铜制新管 新铜管（焊接） 使用1年后的新管 镀锌铜管 薄钢板、很光滑的水泥管 污秽铜管 管道材料 管道材料 局部压力损失在管道系统中通常占有很大比例，其计算是为 （8.41） 式中 —— 局部阻力系数； 其他符号意义同前。 局部阻力系数 通常是通过实验确定的。实验时，先测出异型管件前后的全压差，再除以相应的动压，即可得 值。各种管件的局部阻力系数在有关设计手册中可以查到。图8.18和表8.7、表8.8列出了部分管件的 值。 8.2.2管道计算 管道计算的目的主要是确定管道直径和系统的压力损失，并由系统的总风量和总压损选择适当的风机和电机。 8.2.2.1管道选择计算 在已知管内流量和流速的前提下，管道内径可按下式计算 （8.42） 式中 d —— 管径，m; Q —— 体积流量，m3/s； v —— 管道内平均风速，m/s。 为防止粉尘堵塞管道，式（8.42）的管径d计算值不能小于表8.9所规定的最小管径。为避免粉尘在管道中的沉积，式（8.42）中风速的选择应不低于表8.10所给出的最低风速。 表 8.9 除尘系统最小管径 Φ200 可能含有大块物料的混合粉尘 Φ100 较粗粉尘 Φ80 微粒粉尘 最小管径 粉尘种类 图 8.18 合流三通局部