清掃作業裝置的設計計算

A. 標准節流裝置設計計算

我們以角接取壓標准節流裝置為例，說明節流裝置的設計計算方法。
1.設計任務書
1)被測介質
過熱蒸汽
2)流量范圍
qmmax=250t/h
qm=200t/h
qmmin=100t/h
3)工作壓力
p=13.34MPa(絕對)
4)工作溫度
t=550°C
5)允許壓力損失
δp=59kPa
6)管道內徑
D20=221mm(實測)
7)管道材料
X20CrMoWV121無縫鋼管
8)管路系統布置如圖3-16所示。
要求設計一套標准節流裝置。
2.設計步驟
(1)求工作狀態下各介質參數
查表得工作狀態下過熱蒸汽的粘度η=31.83´10-6Pa•s，密度ρ=38.3475kg/m3，管道的線膨脹系數λD=12.3´1O-6mm/(mm•°C)，取過熱蒸汽的等熵指數k=1.3。
(2)求工作狀態下管道直徑
D=D20[1+λD(t-20)]
=221[1+12.3´10-6(550-20)]=222.44mm
(3)計算雷諾數ReD
ReD=0.354qm/(Dη)
=0.354´200000/(222.44´31.83´10-6)=107
(4)選取差壓上限
考慮到用戶對壓力損失的要求，擬選用噴嘴，對於標准噴嘴，可根據式(3-33)取
Δpmax=3δp=3´59=177kPa
選用最靠近的差壓系列值，取Δpmax=160kPa，對應正常流量下的差壓Δp為
Δp=(200/250)2´160=102.4kPa
(5)求不變數A2
(6)設C0=1，ε0=1
(7)據公式
進行迭代計算，從n=3起，Xn用快速弦截法公式
進行計算，精度判別公式為En=δn/A2，假設判別條件為|En|≤5
´
10-10(n=1，2，…)，則Xn;βn;Cn;εn;δn;En的計算結果列於表3-11。
當n=4時，求得的E小於預定精度，因此得
β=β4=0.6922131
C=C4=0.9399332
(10)求d20
設噴嘴材料為1Cr18Ni9Ti，查表得λd=
18.2×10-6，則
(11)確定安裝位置
根據β=0.7和管路系統，查表3-1可得
根據實際管路系統情況，可將節流裝置安裝在任務書中圖示位置上。但節流件前直管段長度l1不滿足長度要求，在流出系數不確定度上應算術相加±0.5%的附加不確定度O
假設溫度，壓力的測量不確定度為±1%，則δρ/ρ=±1%。
3.50±%4

B. 袋式除塵器設計怎麼計算

袋式除塵器結構圖：

袋式除塵器本體結構主要由上部箱體、中部箱體、下部箱體（灰斗）、清灰系統和排灰機構等部分組成。

袋式除塵器性能的好壞，除了正確選擇濾袋材料外，清灰系統對袋式除塵器起著決定性的作用。為此，清灰方法是區分袋式除塵器的特性之一，也是袋式除塵器運行中重要的一環。

結構型式

1、按濾袋的形狀分為：扁形袋（梯形及平板形）和圓形袋（圓筒形）。

2、按進出風方式分為：下進風上出風及上進風下出風和直流式（只限於板狀扁袋）。

3、按袋的過濾方式分為：外濾式及內濾式。

濾料用纖維，有棉纖維、毛纖維、合成纖維以及玻璃纖維等，不同纖維織成的濾料具有不同性能。常用的濾料有208或901滌輪絨布，使用溫度一般不超過120℃，經過硅硐樹脂處理的玻璃纖維濾袋，使用溫度一般不超過250℃，棉毛織物一般適用於沒有腐蝕性；溫度在80-90℃以下含塵氣體。

日常運轉

袋式除塵器的運轉可分為試運轉與日常運轉。首先，進行試運轉時，必須對系統的單一部件進行檢查，然後作適應性運轉，並要作部分性能試驗。在日常運轉中，仍應進行必要的檢查，特別是對袋式除塵器的性能的檢查。要注意主機設備負荷的變化會對除塵器性能產生的影響。在機器開動之後，應密切注意袋式除塵器的工作狀況，做好有關記錄。

一 試運轉

在新的袋式除塵器試運行時，應特別注意檢查下列各點：

1、風機的旋轉方向、轉速、軸承振動和溫度。

2、處理風量和各測試點壓力與溫度是否與設計相符。

3、濾袋的安裝情況，在使用後是否有掉袋、鬆口、磨損等情況發生，投運後可目測煙囪的排放情況來判斷。

4、要注意袋室結露情況是否存在，排灰系統是否暢通。防止堵塞和腐蝕發生，積灰嚴重時會影響主機的生產。

5、清灰周期及清灰時間的調整，這項工作是左右捕塵性能和運轉狀況的重要因素。清灰時間過長，將使附著粉塵層被清落掉，成為濾袋泄漏和破損的原因。如果清灰時間過短，濾袋上的粉塵尚未清落掉，就恢復過濾作業，將使阻力很快地恢復並逐漸增高起來，最終影響其使用效果。

兩次清灰時間間隔稱清灰周期，一般希望清灰周期盡可能的長一些，使除塵器能在經濟的阻力條件下運轉。因此，必須對粉塵性質、含塵濃度等進行慎重地研究，並根據不同的清灰方法來決定清灰周期和時間，並在試運轉中進行調整達到較佳的清灰參數。

在開始運轉的時間，常常會出現一些事先預料不到情況，例如，出現異常的溫度、壓力、水分等將給新裝置造成損害。

氣體溫度的急劇變化，會引起風機軸的變形，造成不平衡狀態，運轉就會發生振動。一旦停止運轉，溫度急劇下降，再重新起動時就又會產生振動。最好根據氣體溫度來選用不同類型的風機。

設備試運轉的好壞，直接影響其是否能投入正常運行，如處理不當，袋式除塵器很可能會很快失去效用，因此，做好設備的試運轉必須細心和慎重。

二 日常運行

在袋式除塵器的日常運行中，由於運行條件會發生某些改變，或者出現某些故障，都將影響設備的正常運轉狀況和工作性能，要定期地進行檢查和適當的調節，目的是延長濾袋的壽命，降低動力消耗及回收有用的物料。應注意的問題有：

1、運行記錄

每個通風除塵系統都要安裝和備有必要的測試儀表，在日常運行中必須定期進行測定，並准確地記錄下來，這就可以根據系統的壓差，進、出口氣體溫度，主電機的電壓、電流等的數值及變化來進行判斷，並及時地排出故障，保證其正常運行。

通過記錄發現的問題有：清灰機構的工作情況，濾袋的工況（破損、糊袋、堵塞等問題），以及系統風量的變化等。

2、流體阻力

U型壓差計可用來判斷運行情況：如壓差增高，意味著濾袋出現堵塞、濾袋上有水汽冷凝、清灰機構失效、灰斗積灰過多以致堵塞濾袋、氣體流量增多等情況。而壓差降低則意味著出現了濾袋破損或松脫、進風側管道堵塞或閥門關閉。箱體或各分室之間有泄漏現象、風機轉速減慢等情況。

3、安全

袋式除塵器要特別注意採取防止燃燒、爆炸和火災事故的措施。在處理燃燒氣體或高溫氣體時，常常有未完全燃燒的粉塵、火星、有燃燒和爆炸性氣體等進入系統之中，有些粉塵具有自燃著火的性質或帶電性，同時，大多數濾料的材質又都是易燃燒、磨擦易產生積聚靜電的，在這樣的運轉條件下，存在著發生燃燒、爆炸事故的危害，這類事故的後果往往是很嚴重的。應很好地考慮採取防火、防爆措施，如：

⑴ 在除塵器的前面設燃燒室或火星捕集器，以便使未完全燃燒的粉塵與氣體完全燃燒或把火星捕集下來。

⑵ 採取防止靜電積聚的措施，各部分用導電材料接地，或在濾料製造時加入導電纖維。

⑶ 防止粉塵的堆積或積聚，以免粉塵的自燃和爆炸。

⑷人進入袋室或管道檢查或檢修前，務必通風換氣，嚴防CO中毒

防止爆炸

1、粉塵爆炸的特點

⑴粉塵爆炸要比可燃物質及可燃氣體復雜一般地，可燃粉塵懸浮於空氣中形成在爆炸濃度范圍內的粉塵雲，在點火源作用下，與點火源接觸的部分粉塵首先被點燃並形成一個小火球。在這個小火球燃燒放出的熱量作用下，使得周圍臨近粉塵被加熱、溫度升高、著火燃燒現象產生，這樣火球就將迅速擴大而形成粉塵爆炸。

⑵粉塵爆炸發生之後，往往會產生二次爆炸這是由於在第一次爆炸時，有不少粉塵沉積在一起，其濃度超過了粉塵爆炸的上限濃度值而不能爆炸。但是，當第一次爆炸形成的沖擊波或氣浪將沉積粉塵重新揚起時，在空中與空氣混合，濃度在粉塵爆炸范圍內，就可能緊接著產生二次爆炸。第二次爆炸所造成的災害往往比第一次爆炸要嚴重得多。

⑶粉塵爆炸的機理可燃粉塵在空氣中燃燒時會釋放出能量，井產生大量氣體，而釋放出能量的快慢即燃燒速度的大小與粉體暴露在空氣中的面積有關。因此，對於同一種固體物質的粉體，其粒度越小，比表面積則越大，燃燒擴散就越快。如果這種固體的粒度很細。以至可懸浮起來，一旦有點火源使之引燃，則可在極短的時間內釋放出大量的能量。這些能量來不及散逸到周圍環境中去，致使該空間內氣體受到加熱並絕熱膨脹，而另一方麵粉體燃燒時產生大量的氣體，會使體系形成局部高壓，以致產生爆炸及傳播，這就是通常稱作的粉塵爆炸。

⑷粉塵爆炸與燃燒的區別大塊的固體可燃物的燃燒是以近於平行層向內部推進，例如煤的燃燒等。這種燃燒能量的釋放比較緩慢。所產生的熱量和氣體可以迅速逸散。可燃性粉塵的堆狀燃燒，在通風良好的情況下形成明火燃燒，而在通風不好的情況下。可形成無煙或焰的隱燃。

⑸可燃粉塵分類粉體按其可燃性可劃分為兩類：一類為可燃；一類為非可燃。可燃粉體的分類方法和標准在不同的國家有所不同。

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