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拋丸機通風除塵係統詳解改造設計

文章出處:未知 編輯:拋丸機發表時間:2019-05-14 12:30:51 瀏覽人數:1312,1,0
  摘要:本文對拋丸機旋風除塵機的基本結構、工作原理以及分離效率進行了分析, 討論了關於旋風除塵器的性能指標應用, 最後對拋丸機的通風除塵係統進行了了結構改進與分析, 對改進後的除塵器進行仿真, 得到優化後的旋風除塵器其除塵效率得到了極大的提高。

  拋丸的過程中所產生的粉塵具有較高的濃度和較強的分散性, 因此在設計的過程中, 要秉承環保理念, 通過多級除塵的方式對含有粉塵的氣體進行淨化。為了保證拋丸機通風除塵係統有較好的除塵性能, 需要對旋風除塵器進行淨化, 以保證氣體的不含任何的雜質和顆粒。

  1、拋丸機用旋風除塵器:
  1.1、基本結構及工作原理:

  拋丸機用旋風除塵器基本結構如圖1所示。

  圖1 拋丸機用旋風除塵器與普通旋風除塵器結構圖

  圖1 拋丸機用旋風除塵器與普通旋風除塵器結構圖

  拋丸機用旋風除塵器與普通的旋風除塵器不同, 增加了一圈內壁, 主要用來增加灰塵的搜集麵積, 以提高除塵的效率和風量。底板增設在上筒體和下灰鬥之間, 可以加快上旋氣流上升, 也可以避免發生氣流混合的情況, 防止淨化後的上旋氣體得到汙染。

  1.2、分離理論:

  丸機用旋風除塵器中的氣流運動較為複雜, 而且到目前為止沒有一種分離理論能夠直接表示影響因子。隨著科學技術的不斷發展, 對拋丸機用旋風除塵器的分離理論進行了深入研究, 得到了以下三種理論:

  (1) 轉圈理論。轉圈理論是在沉降理論的基礎上得到的, 因此也稱之為沉降分離理論, 在旋風分離器中, 如果粉塵進入到分離器中, 很可能會受到離心力的作用形成旋轉和沉降兩種不同的速度。因此, 如果有足夠的旋轉圈數, 塵粒將會從氣流中分離, 從而形成轉圈理論。

  (2) 平衡軌道理論。平衡軌道理論又稱為篩分理論, 除塵器中塵粒容易受到力的作用, 使得塵粒受到向外發出的力, 向心流場會讓塵粒受到向內的力, 兩種力容易發生衝突, 如果阻力和離心力都與塵粒的直徑有關, 一般會被認為是風管的下部形成的一個圓筒, 但是容易因為種種原因, 阻力也可能小於離心力, 使得兩種力打破平衡。

  塵粒的離心力大小表示為:

環保計算公式

  式中, ur表示切向速度;pp表示塵粒密度;dp表示塵粒直徑。

  (3) 邊界層分離理論。邊界層分離理論中, 在分離器的橫截麵上顯示塵粒是一種分布均勻的狀態, 但是在靠近除塵器的邊界, 氣流使流動的狀態, 隻有當塵粒進入到邊界層才會被分離, 這就是所謂的邊界層分離理論。該理論重點探究的就是除塵器自身的結構, 與實際的氣流較為契合, 但是該理論有一個前提, 就是塵粒隻有進入到邊界之後才會被分離。由於除塵器的內部存在上灰環, 因此不可能將全部的塵粒都分離出來。

  2、拋丸機用旋風除塵器的除塵性能指標:
  2.1、壓力損失:

  拋丸機用旋風出除塵器的壓力損失在整個分離效率中是一項非常重要的參數, 作為一項重要的經濟指標, 在實際生產過程中, 如果降低壓力損失, 將會增加除塵器入口的壓力, 間接影響整個拋丸除塵係統的損耗, 使整個拋丸除塵係統的性能得到大幅提高。

  從經濟效益性進行分析, 除塵器的壓力損失得到降低, 會影響拋丸機用旋風除塵器的整體能耗, 從而達到解決成本的目的。除塵器的壓力損失包含氣流在除塵器中所產生的熱量和能耗, 也包括氣流在出風口旋轉時所產生的能量損失等。

  旋風除塵器的進出口全壓差可以用來表示壓力損失, 可以表示為:
計算公式
  其中, (pq) j, (pq) c表示除塵器的進出口全壓。

  2.2 除塵效率

  除塵效率是指除塵器的粉塵質量, 表示為:
計算公式
  式中, Mc, Mi表示為被捕集的粉塵質量和未捕集的粉塵質量。

  一般情況下, 除塵器的除塵性能不僅與除塵器本身有關, 還有很多外在的因素影響, 比如溫度、塵粒特性等, 但是在實際的生產過程中, 粉塵的粒徑大小與分散度會有所不同, 塵粒的直徑越大則越容易分離, 但是還需要對不同塵粒的除塵效率進行研究。

  根據上述所表述的公式, 對已經捕集的粉塵質量進行除塵效率的計算, 如果從下灰鬥開始捕集, 則粒徑範圍可以表示為:
計算公式
  式中, δ表示塵粒直徑; (Cm) j, (Cm) c表示進口與出口的粉塵濃度計算公式;表示捕集的到的粉塵質量、未捕集到的粉塵質量以及進入到除塵器中的粉塵質量;Qj, Qc表示進入與排出的除塵器的氣體流量。

  2.3、臨界顆粒:

  在拋丸機用旋風除塵器中還有一個非常重要的參數, 就是臨界粒徑。臨界粒徑從氣流中得到的分離效率表示為最小塵粒直徑, 一般情況下較小的臨界粒徑是無法被捕集到的, 但是如果粉塵的顆粒進入到旋風除塵器中, 顆粒之間會發生很小的碰撞, 這些細小的顆粒將會受到各種因素的影響, 從而被捕集。

  3、拋丸機用旋風除塵器結構改進與分析:

  (1) 底板結構改進。除除塵器的底板上, 孔的位置分布的非常不合理, 因此需要對底板進行有效的改進, 以滿足現有的需要。底板的內筒和外筒的位置分布以及位置大小存在一定的不合理性, 尤其是內筒的孔太小, 而且位置也存在一定的欠缺, 因此需要對根據上述的問題對底板的結構進行改機。如圖2所示。

  圖2 改進後的拋丸機用旋風除塵器底板

  圖2 改進後的拋丸機用旋風除塵器底板

  (2) 內筒壁改進。由於內筒壁的上縫隙距離出風口的位置太近, 如果周圍不夠嚴密, 容易通過縫隙而進入到出風口中, 從而造成內部的短路。沒有改機之前的拋丸機用旋風除塵器的內筒結構距離出風口的位置距離較輕, 為了改善這種情況, 需要將縫隙進行轉移, 將其轉移到內筒壁的另外一側, 使得含塵氣流能夠在通過縫隙的時候轉換切向的速度, 從而避免氣流進入到出風口而造成短路。

  (3) 出風口改進。原拋丸機用旋風除塵器的出風口並沒有明顯的下沉反應, 但是也容易存在一定的問題, 因此需要對其進行改進, 將拋丸機用旋風除塵器的出口進行下沉, 將其作為除塵器的一部分, 將上灰環進行鎖定, 使其內置在出風口與內筒壁的中間。

  4、結語:
  本文重點對拋丸機用旋風除塵器進行了研究, 優化了拋丸機除塵係統的內在結構。經過改進後的拋丸機用旋風除塵器具有較好的除塵效率, 流程分布也更加的合理, 由於工作條件的存在一定的不同, 在處理不同含塵氣流時所分布的流暢也不同, 改進後的除塵係統能夠最大程度的降低二次流對拋丸機用旋風除塵器所造成的影響, 起到了一定的環保效果。
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