浙江工商大学大气污染控制工程课程设计
线放电,如星型线;目前有多种型式的放电极,可根据烟气性质、粉尘性质等来选定。本设计选用芒刺线。 ②放电极长度计算
由比电晕电流(指单位收尘极板上所得电晕电流)计算。比电晕电流根据电极型式查有关手册确定。选芒刺形,比电晕电流在0.18-0.5mA/m2选取。设计中选比电晕电流0.5mA/m2
则I?0.5?2465.06?1232.53mA
芒刺形电晕线单位长度的电流值i0=0.25~0.35mA/m,选取i0=0.3mA/m。 则电晕线总长度L总?I1232.53??4108.43m i00.3除尘器一共有18个通道,每条电晕线长8m,则
L总4108.43??29 每道中的电晕线数量为n'?(n?1)H18?8则每道中电晕线之间的实际距离为d?L8600??307.2mm n'?129?1放电极与放电极之间的距离对放电强度影响很大.间距太小,会减弱放电的强度;但电晕极太密,也会因屏蔽作用而使其放电强度降低.放电极间距一般采用200~300mm。所以以上求得的距离符合要求。 ③放电极的悬挂与清灰方式
放电极的悬挂有三种方式:重锤悬吊式、框架式、桅杆式。这里选用框架式。 电晕极上沉积粉尘一般都比较少,但对电晕放电的影响很大。如粉尘清不掉,有时在电晕极上结疤,不但使除尘效率降低,甚至能使除尘器完全停止运行。因此,一般是对电晕极采取连续振打清灰方式,使电晕极沉积的粉尘很快被振打干净。
其振打方式也有多种,常用的有提升脱钩振打、侧部挠臂锤振打等方式,本方案采用侧部挠臂锤振打方式清灰。 ⑹ 极板系统结构设计
常用的集尘极目前一般采用型板式,常用的型板式有C型、Z型、CSW型、CSV型等,这里选用C型集尘极。 C型集尘极极板一般用1.5~2mm的钢板轧制而成,整个集尘极由若干块C型极板拼装而成。常用宽型的C型极板宽度为480mm,它具有较大的沉尘面积,粉尘重返气流中较少,流速可超过0.8m/s。
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极板上粉尘沉积较厚时,将导致火花电压降低,电晕电流减小,有效驱进速度显著减少,除尘效率大大下降。因此,不断地将集尘板上沉积的粉尘清除干净,是维持电除尘器高效运行的重要条件。
极板的清灰方式有多种,如刷子清灰、机械振打、电磁振打以及电容振打等,应用最多的是挠臂锤机械振打,本方案也选用挠臂锤机械振打方式清灰。一排极板安装一个振打锤,同一电场各排的振打锤安在一根传动轴上,并依次错开一定的角度,使各排极板的振打依次交替进行。
合适的振打强度和振打频率,是影响清灰效果的重要因素。在设计阶段只是大致的确定,只有在运行中根据实际情况通过现场调节来确定。 C形板宽度为480mm, 电场长度为8600mm 则每一排集尘极的极板数为:
8600?18,每一排集尘极安装18块极板 480两个电场之间距离取为200mm,所以实际上电场区域所占的长度为:L′=18?480+200=8840mm ⑺ 工作电压与工作电流
已知:?B—集尘极板间距,m(△B=2b=450mm); 则工作电压:U?250?B?250?0.45?112.5kV 已知:i--集尘板电流密度取0.5mA/m2
A—集尘极面积,2465.06m2;
则可按照下式计算工作电流:I?Ai?2465.06?0.5?1232.53A ⑻ 外壳设计
确定箱体、灰斗、进出口风箱、框架等结构与尺寸。 ①进出口风箱设计
参照《除尘工程设计手册》P220 表4-112和图4-79 进行设计,选择SHWB60型: 进口风箱小端设计为正方形,其中心与箱底部的距离为:5000mm 进口风箱小端设计尺寸为: 法兰内口直径:2400mm, 外框边长:2800mm 进口风箱大端正对电场,其设计尺寸为:高8000mm,宽8000mm 两端口之间的距离为:2900mm 出口风箱同进口设计 ②气体分布板的设计
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参照《除尘技术手册》P192 (三、气流分布装置) 进行设计.
含尘气体在电除尘器进口处流速为13.3m/s,而在除尘器内部只有1.0m/s,因此在入口处必须安装气流分布装置。电除尘器中气流分布的均匀性对除尘效率影响很大,当气流分布不均匀时,在流速低处所增加的除尘效率远不足以弥补流速高处效率的降低,因而总效率降低。
气流分布装置就是在电除尘器入口处的导流装置.最常见的有百叶窗式、多空式、分布格子、栏杆型分布板和槽形钢分布板等.这里选用多空板。
开孔率因气体速度而异,对于1.0m/s的速度,开孔率取50%较为合理。沿气流方向的的第一层分布板的开孔率因比第二层小,即第一层分布板的阻力系数比第二层大,这就能使气体分布较为均匀。一般多孔板上的孔多为30~80mm的圆孔.这里采用直径50mm的圆孔。 气体分布板层数的确定:
Sk8000?8000??12 S02400?2400Sk—电除尘器气体进口管大端截面积,m; S0—电除尘器气体进口管小端截面积,m;
因为6<
2
2
Sk?20,所以本方案中设置2块气体分布板, 沿气流方向的第一层分S0布板与第二层分布板的间距设计为1000mm。 第一层分布板开孔率取为:60% 第二层分布板开孔率取为:50%
注意:各层分布板加工以及布置时孔应交错排列,不能孔与孔正对。 各层分布板的阻力损失的计算: 第一层分布板阻力系数:ζ=5.3 压力损失?P1????v22?5.3?92.94?492.58Pa
??2式中:的值取管段2~3的动压,为92.94Pa;
2第二层分布板阻力系数:ζ=4.0
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压力损失?P2????v22
??2式中:因为经过第一块分布板后,气体流速迅速降低,则的取值应小于89.5Pa,
2而且小的较多;
分布板处的压力损失设计为△P板=630Pa ③外壳设计
参照《除尘工程设计手册》P218表4-109、表4-112和图4-79,SHWB50型电除尘器的外壳设计参数及尺寸,设计如下:
除尘器外壳箱体的长度为:L箱=9840mm (其中,电场区域所占的长度为8840mm,第一层分布板与第二层分布板的间距设计为700mm,第二层分布板与电场始端的间距设计为300mm)
除尘器箱体的宽度为:B箱=8800mm (其中电场宽度为8000mm,集尘板与箱壁的距离设计为400mm)
除尘器箱体的高度为: H箱=9000mm (其中电场高度为8000mm,电场上端至箱顶设计预留500mm,电场下端至箱底设计预留500mm,以便于极板、放电极的固定以及清灰装置的安装) ④灰斗设计
设置4个灰斗,大小尺寸一致,每一个电场横向设置2个。每个电场的长度为4300mm,宽度为8000mm。
灰斗上口尺寸: 长为4300mm 宽为4000mm 灰斗下口尺寸(设计为正方形): 边长为500mm 灰斗高度为:3000mm
出灰口法兰尺寸:内口边长为500mm,外框边长为560mm 出灰口高度为:600mm 6.1.3 管道的设计计算 管道的设计计算方法:
a. 根据现场实际情况布置管道,进行管段编号,标注长度和风量。设计管段标号如下:
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