布袋除尘器设计要点.ppt
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1、布袋除尘器设计要点 布袋除尘器设计要点 v布袋除尘器配件确定 v布袋除尘器管道构件 v布袋除尘器管道的布置 v布袋除尘器除尘器喷吹短管及高度确定 v布袋除尘器喷吹系统的设计 v布袋除尘器底柱组件的结构计算 v布袋除尘器除尘器上箱体的结构设计 v布袋除尘器的设计与布置 v附加内容 布袋除尘器配件确定 vA.布袋除尘器载荷的确定: 静载的确定:G静载=Gi(i=15) 式中,G1本体钢结构部分的重量 ,G2滤袋总重,G3袋笼总重,G4滤袋表面积灰5mm的重量,G5灰斗允 许积灰重量。根据我公司的多年来的设计经验,静载荷在除尘器基础上 的分布,一般是,最外面一圈基础柱桩的载荷为总静载分布在所有柱桩
2、上的平均值Gp的110%。次外圈一圈柱桩的载荷为Gp的120200%,以 此类推,直到最内圈载荷。内圈载荷高于外圈载荷,但内外圈载荷最大 差别不得超过300KN。这样设计载荷的目的是保证本体结构系统的地基 稳定性。关于载荷部分的详细分配及计算过程可以参考建筑荷载设计 规范手册。 布袋除尘器配件确定 vB.布袋除尘器动载的确定 v按楼面及屋面活荷载取标准值2.5KN/m2(检修平台 按4KN/m2)来计算。 除尘器总动载荷:F=KA0A1KA1A2,KA1检修平 台活荷载取标准值,A1除尘器平面投影面积,A2平 台扶梯平面投影面积。 设计时,单个承载点荷载值 是平均值的100120%左右。具体分
3、布时,可以是 平台扶梯结构多的部分取偏大值,结构少的部分取 较小值。结构设计人员应合理安排,综合考虑影响 动载荷分布的各种因素。 布袋除尘器配件确定 vC布袋除尘器.风载的确定 根据GB50009-2001,查全国基本风压分布图,可 得相关值。风载的计算,也可以按经验公式: Kn=2/1600(单位KN/m2)来计算,式中,为风 速,单位m/s。 设计时,单个承载点荷载值是平均值的120150% 左右。具体分布时,最外一圈的载荷点为平均载荷 值的120%,内圈载荷点为平均载荷值的150%。 布袋除尘器配件确定 vD.布袋除尘器震载的确定 在一些地震多发地区,必须考虑地震对结构强度的影响。设 计
4、单位在与用户签定除尘设备技术协议时,必须明确地震的 烈度。 根据钢结构设计规范(GB50017-2003),地震 载荷的计算可以分为水平方向的剪力计算和竖直方向的拉( 压)力计算。 公式如下: 剪力标准值:FEK=1 Geq 拉(压)力标准值:FEK=1 Geq 各承载点的震载计算过程可以按照上面的计算步骤来进行。 布袋除尘器配件确定 vE.布袋除尘器雪载的确定 根据GB50009-2001,查全国基本雪压分布图,得 雪压相关值。 基于安全考虑,实际设计时,单个承 载点的设计值建议是平均承载值的120200%。除 尘器载荷确定完毕后,结构设计人员就可以将载荷 图提交给土建专业,由土建专业根据载
5、荷的大小及 相关特性确定土建部分包括混凝土配筋的规格、数 量及混凝土开挖的深度及混凝土浇铸的样式。 布袋除尘器管道构件 v布袋除尘器的除尘系统主要由于吸尘罩、通风管道、除尘器 、风机四个部分组成,今天我跟大家介绍一下布袋除尘器的 管道构件,主要是弯头跟三通,首先呢就是弯头啦。什么叫 弯头呢?弯头是连接管道的常见构件,其阻力大小与弯管直 径d、曲率半径R以及弯管所分的节数等因素有关。曲率半径 R越大,阻力越小。但当R大于22.d时,弯管阻力不再 显著降低,而占用的空间则过大,使系统管道、部件及设备不 易布置,故从实用出发,在设计中R一般取12d,90弯头 一般分成46节。 布袋除尘器管道构件 v
6、布袋除尘器的管道构件三通啦,三通就是在集中风网的除尘 系统中,常采用气流汇合部件三通。合流三通中两支管 气流速度不同时,会发生引射作用,同时伴随有能量交换, 即流速大的失去能量,流速小的得到能量,但总的能量是损 失的。为了减小三通的阻力,应避免出现引射现象。设计时 最好使两个支管与总管的气流速度相等,即V1=V2=V3,则 两支管与总管截面直径之间的关系为d12+d22=d32。三通的 阻力与气流方向有关,两支管间的夹角一般取1530,以 保证气流畅通,减少阻力损失。三通不能采用T形连接,因 为T形连接的三通阻力比合理的连接方式大45倍。 另外 ,尽量避免使用四通,因为气流在四通干扰很大,严重
7、影响 吸风效果,降低系统的效率。 布袋除尘器管道构件 v渐扩管:气体在管道中流动时,如管道的截面骤然由小变大,则气流也 骤然扩大,引起较大的冲击压力损失。为减小阻力损失,通常采用平滑 过渡的渐扩管。渐扩管的阻力是由于截面扩大时,气流因惯性作用来不 及扩大而形成涡流区所造成的。渐扩角越大,涡流区越大,能量损失 也越大。当a超过45时,压力损失相当于冲击损失。为了减小渐扩管阻 力,必须尽量减小渐扩角a,但a越小,渐扩管的长度也越大。通常,渐 扩角a以30为宜。管道与风机的接口及出口:风机运转时会产生振动, 为减小振动对管道的影响,在管道与风机相接的地方最好用一段软管(如 帆布软管)。在风机的出口处
8、一般采用直管,当受到安装位置的限制,需 要在风机出口处安装弯头时,弯头的转向应与风机叶轮的旋转方向一致 。管道的出口气流排入大气,当气流由管道口排出时,气流在排出前所 具有的能量将全部损失掉。为减少出口动压损失,可把出口作成渐扩角 不大的渐扩管,出口处最好不要设风帽或其它物件,同时尽量降低排风 口气流速度。 布袋除尘器管道的布置 v第一点管道布置力求简单,尽可能垂直或倾斜装设,倾斜角一般不得小 于50,使管道内的积尘能自然滑下。 第二点分支管与水平管或主干管连接时,一般从管道的上面或侧面接入 。 第三点管道一般采用圆形截面,因为方形、矩形截面管道四角会产生涡 流,易积粉尘。最小直径一般不小于1
9、00mm,以防管道堵塞。 第四点管道不宜支承在设备上(如通风机外壳),应设支、吊架。钢制管 道水平安装时,其固定件的间距,当管径不超过360mm时,不大于4m ;超过360mm时,不大于3m。当垂直安装时,其固定件的间距不大于 4m,拉绳和吊架不允许直接固定在法兰盘上。最后就是为减轻风机的磨 损,宜将除尘器装置置于风机之前。 布袋除尘器的管道设计应注意的几个问题。在实际设计中,管道的直径 、风速和流量,还要根据实际情况进行阻力计算,在保证使用效果的前 提下,使输运气流的能耗最小 布袋除尘器除尘器喷吹短管高度确定 v布袋除尘器喷吹短管端面距离滤袋口(花板)的高 度受气流沿喷吹轴线成20角度和二次
10、诱导风量的影 响。理论上来说,二次诱导气量越多越好,也就是 加大喷吹短管距离滤袋口的高度。但高度不能无限 制抬高,气流沿喷吹轴线成20角度扩散的现象注定 其只能是一个确定的值。该值恰好能保证扩散的原 始气流连同诱导的气流同时超音速进入滤袋口。进 入滤袋的气流瞬间吹到滤袋底部,在滤袋底部形成 一定的压力。然后,气流反冲向上,在滤袋内急剧 膨胀,抖落覆着在滤袋外表面的积灰。根据试验, 脉冲气流在袋底的冲击力约15002500Pa。 布袋除尘器除尘器喷吹短管高度确定 v 实际上,除尘器喷吹压力越大,气流沿喷吹 轴线的扩散角度就越小,喷吹短管端面距离 滤袋口(花板)的高度就可以加大(诱导更 多气流,能
11、喷吹更多的滤袋);反之,喷吹 压力越小,气流沿喷吹轴线的扩散角度就越 大,喷吹短管端面距离滤袋口(花板)的高 度就需要减小(诱导气流相对减少,喷吹滤 袋的数量减少)。 布袋除尘器喷吹系统的设计 v除尘器的喷吹系统由脉冲阀、喷吹气包、喷 吹管及管道连接件组成。喷吹系统是布袋除 尘器的核心部件,它的设计好坏可以决定除 尘器能否正常使用。设计喷吹系统时,应该 注意脉冲阀的选择、喷吹气包容量的大小及 喷吹管详细结构的设计。 布袋除尘器喷吹系统的设计 v 第一:除尘器的脉冲阀的选取 有的脉冲阀厂家还 提供关于喷吹气量、工作压力与喷吹脉宽的曲线图 。在看这类曲线图时,要注意喷吹气量是标准状态 下的气量,不
12、是工作压力下的气量。我们可以将标 准状态下的气量转换成工作状态下的气量。比如, 在0.5Mpa的工作压力下,该脉冲阀喷吹气量500L ,那么实际上,该脉冲阀所消耗的工作状态下的压 缩气量为:5000.1/0.5=100L(0.1MPa为标准大 气压,0.5MPa为工作气压)。 布袋除尘器喷吹系统的设计 v 第二:除尘器的气包容量的确定,气包的工作最小容量 为单个脉冲阀喷吹一次后,气包内的工作压力下降到原工作 压力的70%。在进行气包容量的设计时,应按最小容量进行 设计,确定气包的最小体积,然后在此基础上,对气包的体 积进行扩容。气包体积越大,气包内的工作气压就越稳定。 我们也可以先设计气包的规
13、格,然后用最小工作容量进行校 正,设计容量要大于(最好远远大于)最小工作容量,一般 来说,气包工作容量为最小容量的23倍为好。 布袋除尘器喷吹系统的设计 v 第三:除尘器喷吹管结构的设计,喷吹管 的设计,主要考虑喷吹管直径、喷嘴孔径及 喷嘴数量、喷吹短管的结构形式及喷吹短管 端面距离滤袋口的高度。 然后就是除尘器的 喷吹管直径,从经济的角度考虑,不推荐使 用无缝钢管来制造喷吹管。 布袋除尘器喷吹系统的设计 v第四:除尘器喷嘴直径及数量,喷嘴直径及喷嘴数量是整个喷吹管设计 的核心。在脉冲阀型号确定后的情况下,喷嘴数量不能无限制增多,它 要受到喷吹气量、喷吹压力及喷吹滤袋长度等各类因素的综合影响。
14、目 前,3寸脉冲阀所带领的喷嘴数量建议最多不要超过20只(一般来说, 16只以下比较合适)。根据澳大利亚高原公司和国内上海袋配等知名厂 家的多年试验,在中压喷吹的状态下,喷吹管上所有喷嘴口径的面积之 和应该为喷吹管内径的6080%,即:(6080%)A喷吹管=nA喷嘴 。应当注意,靠近脉冲阀侧的喷嘴比远离脉冲阀侧的喷嘴口径大0.5 1mm,这样设计的目的,是要保证喷吹管上所有喷嘴喷射出的压缩气流 均衡(压缩气量和压力的差别控制在10%以内)。若采用低压喷吹,喷 嘴口径还要进一步加大23mm。 布袋除尘器喷吹系统的设计 v第五:除尘器的喷吹短管的设计,喷吹短管的作用 是导向和引流(诱导喷嘴周围的
15、数倍于喷吹气流的 上箱体内净气流一同对滤袋进行喷吹清灰,高速脉 冲喷吹气流通过喷嘴后,气流沿喷吹轴线成20角度 (0.3Mpa的工作压力下)向轴线周围超音速膨胀( 扩散锥形角为40)。还有些时候,由于喷吹管上喷 嘴的加工制造有缺陷,造成喷嘴略微歪向一边。这 样,当喷吹气流通过喷嘴后,将不会垂直于喷吹管 ,产生吹偏现象。为了解决这个问题,便引入了喷 吹短管的概念(有些除尘设备制造厂家称其为导流 管)。 布袋除尘器底柱组件的结构计算 v布袋除尘器底柱组件的结构计算,对底柱的计算,专家指出 我们主要是考虑底柱的柔度和挠度。柔度与挠度也要却分的 也要计算的。 除尘器底柱的柔度计算,因型钢的规格未知,
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