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旋风除尘器处理风量计算方法(附公式+实例)

除尘笔记 除尘笔记 发表于2025-07-27 18:23:15 浏览459 评论0

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旋风除尘器处理风量计算方法(附公式+实例)

旋风除尘器的 ‌处理风量(Q)‌ 是选型的核心参数,直接影响除尘效率和系统设计。计算需结合 ‌入口风速、除尘器尺寸、压损要求‌ 等关键因素。以下是详细计算步骤及工程应用指南。


一、基本计算公式

旋风除尘器的处理风量主要由 ‌入口截面积‌ 和 ‌入口风速‌ 决定:

Q=3600×A×vi

  • Q‌:处理风量(m³/h)

  • A‌:入口截面积(m²) = 入口宽度(b) × 入口高度(a)

  • vᵢ‌:入口风速(m/s),一般取 ‌12~20m/s‌(常规设计取15m/s)


二、关键参数选择

1. 入口风速(vᵢ)

粉尘类型推荐风速(m/s)说明
轻质粉尘(木屑、煤粉)12~15风速过低易积灰,过高易二次扬尘
中等密度粉尘(水泥、矿粉)15~18平衡分离效率与压损
重质粉尘(金属屑、石英砂)18~20需更高离心力,但压损增大

‌:入口风速>25m/s时,压损急剧上升,且可能磨损除尘器内壁!

2. 入口尺寸比例

  • 标准旋风除尘器‌(如Stairmand型):

    • 入口宽度(b) = 0.2~0.25 × 筒体直径(D)

    • 入口高度(a) = 0.5~0.6 × 筒体直径(D)

  • 示例‌:筒体直径D=0.8m → 入口宽b=0.2m,高a=0.4m → 截面积A=0.08m²


三、计算实例

工况‌:处理水泥粉尘,筒体直径 ‌D=1.0m‌,入口风速 ‌vᵢ=16m/s

步骤1‌:确定入口尺寸

  • 入口宽度(b)= 0.25×D = 0.25m

  • 入口高度(a)= 0.5×D = 0.5m

  • 入口截面积(A)= 0.25 × 0.5 = 0.125m²

步骤2‌:计算处理风量

Q=3600×0.125×16=7200m³/h

结论‌:该旋风除尘器理论处理风量为 ‌7200m³/h‌。


四、风量校核与调整

1. 压损验证

旋风除尘器压损(ΔP)与风速平方成正比,经验公式:

ΔP=ξ×ρvi22

  • ξ‌:阻力系数(标准旋风器ξ≈8~12)

  • ρ‌:气体密度(空气取1.2kg/m³)

示例‌:若ξ=10,vᵢ=16m/s

ΔP=10×1.2×16221536Pa

调整建议‌:若压损过高(>1500Pa),可降低风速至14m/s,风量调整为 ‌6300m³/h‌。

2. 分离效率验证

  • 切割粒径(d₅₀)‌:旋风器对50%效率的粉尘粒径,公式:d50=9μDπNeρpvi

    • μ‌:气体黏度(空气1.8×10⁻⁵ Pa·s)

    • Nₑ‌:有效旋转圈数(标准型Nₑ≈5)

    • ρₚ‌:粉尘密度(水泥≈3000kg/m³)

示例‌:D=1.0m,vᵢ=16m/s → d₅₀≈5μm(适用于>10μm粉尘)


五、工程选型注意事项

  1. 并联使用‌:

    • 大风量需求时,可并联多个旋风器(如4×2000m³/h),避免单台尺寸过大。

  2. 防磨设计‌:

    • 处理高硬度粉尘(如石英砂)时,入口内衬陶瓷或耐磨钢板。

  3. 预过滤‌:

    • 粉尘浓度>50g/m³时,前置重力沉降室降低负荷。


六、常见问题解答

Q1:实际风量与设计不符怎么办?

  • 风量偏小‌:检查管道堵塞或风机选型不足。

  • 风量偏大‌:调节阀门或增加旋风器数量。

Q2:如何提升小粒径粉尘效率?

  • 改用 ‌多管旋风除尘器‌(多个小直径旋风子并联,d₅₀可降至2~3μm)。

Q3:入口能否改为圆形管道?

  • 可以,但需保证截面积相同(如圆形直径d=√(4A/π))。


七、快速选型参考表

筒体直径(D)入口风速(m/s)理论处理风量(m³/h)
0.5m152700~3600
0.8m167000~9000
1.2m1815000~18000

📌 关键总结

  1. 核心公式‌:Q = 3600 × A × vᵢ,优先控制入口风速在 ‌12~20m/s‌。

  2. 压损与效率平衡‌:风速↑→效率↑但压损↑,需综合工况调整。

  3. 复杂粉尘‌:粒径细或浓度高时,需组合其他除尘器(如旋风+袋式)。

提示‌:设计完成后建议用 ‌CFD模拟‌ 验证气流分布!


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