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: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)
注: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
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:
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
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:
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
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。
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。
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
📌 关键总结
核心公式:
Q = 3600 × A × vᵢ,优先控制入口风速在 12~20m/s。压损与效率平衡:风速↑→效率↑但压损↑,需综合工况调整。
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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