公司要求設(shè)計一套小型的除塵設(shè)備,查了很多資料,現(xiàn)在把設(shè)計計算方法整理如下。下面給出已知條件:處理風(fēng)量:200立方/min;濾袋尺寸:Φ116X3m
案例:脈沖袋式除塵器設(shè)備安裝在鄭州客戶廠區(qū)
1、根據(jù)已知條件選擇過濾風(fēng)速
一般的過濾風(fēng)速的選擇范圍是在0.8~1.5m/min,此時根據(jù)除塵設(shè)備大小和濾袋選擇風(fēng)速,選擇的是1m/min。
2、根據(jù)過濾風(fēng)速和處理風(fēng)量計算過濾面積
公式為:S=Q/V
V——過濾風(fēng)速
S——過濾面積
Q——處理風(fēng)量
計算后得S=Q/V=200/1=200平方米
3、計算濾袋數(shù)量
每條濾帶的表面積S=ПDL
П——3.14(這個不需要說明了)
D——濾帶直徑
L ——濾帶長度
計算得S1=3.14X0.116X3≈1平方米
濾帶數(shù)量N=S/S1=200/1=200條
(注意:這里的濾帶面積計算約等于200是為了方便計算,實際計算值為1.1,除下來濾帶數(shù)量小于200條,為了方便,選擇(200/1)條>(200/1.1)條,其實多幾條可以滿足處理風(fēng)量,對計算無影響)
案例:脈沖袋式除塵器安裝在非洲客戶廠區(qū)
4、其實以上的全是基礎(chǔ),接下來的幾點才是精髓
前面計算了這么多,是為什么?接下來要做什么?首先我們要明確,除塵器的心臟是什么?是電磁閥!所以接下來我們選型電磁閥,一般常用的電磁閥廠家有澳大利亞高原、SMC、等等。此處選擇的是澳大利亞GOYEN的電磁脈沖閥。(至于為什么選這個型號,那是領(lǐng)導(dǎo)安排的),如果真要了解怎么選型的話,是多搞點電磁閥廠家的樣本,本次選的GOYEN的電磁閥的幾個參數(shù)很重要。
MM型淹沒式電磁脈沖閥
1)閥門標(biāo)稱尺寸
有三種25/40/76
對應(yīng)的口內(nèi)徑尺為25mm/40mm/76mm換成英尺為1"/1.5"/3"
2)這個叫流動系數(shù)Cv的很重要
相對上述三種尺寸的Cv值為30/51/416
好,知道這些后,我選擇的是中間那種40mm/Cv=51
3)脈沖長度0.15sec(可以理解為膜片打開到關(guān)閉的時間)
5、電磁閥的吐出流量
1)選用GOYENΦ40mm電磁閥
Q=(198.3XCvXP1)/(根號G)------------(抱歉,懶得找跟號)
Q ——吐出流量
Cv——流動系數(shù)
P1——表壓(就是氣包上壓力表值,低壓為0.4MPa以下,超過0.4算高壓,此處選3kg/cm2,即0.3MPa)
G——氣體比重(這個可以無視,常溫下空氣比重為1.14)
Q=(198.3x51x3)/(跟號1.14)
=28442.8/min
=474.1/sec
=71.1/0.15sec
案例:脈沖袋式除塵器設(shè)備安裝在山西客戶廠區(qū)
2)壓力容器的必要容積(這里就是算氣包的直徑和長度)
能夠吐出71/0.15sec的壓力容器的流量
V=Q/(P1-P2)
V——流量
P1——清灰前壓力
P2——脈沖清灰后的壓力(這個根據(jù)工況確定,本人選1.5)
V=71100/1.5kg=47.41L
算到這里后,就先停一停,因為先要大概算下花板的排部,根據(jù)濾袋數(shù)量200個,我選擇20X10的排部方式比較容易計算,即電磁閥20個,噴吹管上噴嘴數(shù)量為10個。
下面開始驗算我這種排部是否合理。首先,計算花板上孔與孔之間的距離,根據(jù)經(jīng)驗,間距一般取濾袋直徑1.5倍即D=1.5Xd,D——花板孔間距,d——濾帶直徑,計算得D=1.5X116=174這里我取170mm,縱向間距一樣也是170mm,最邊上的孔到側(cè)壁板距離我選的是150mm,但如果是這樣間距到底的話,太難看了。
總的長度我算下來為L1=3994mm≈4000mm。(注意,這里花板孔間距主要是為了不讓袋與袋之間相碰,袋與壁板之見不相碰就行,太大費材料,太小容易碰,并無實際規(guī)則),知道了上箱體花板的長度,主要是為了確定氣包的長度,眾所周知,氣包是裝在上箱體上,其長度應(yīng)與上箱體長度相當(dāng)且不能超過上箱體長度。所以算來算去,主要是為了知道氣包的長度L2≤4000mm這里我們?nèi)≌?000mm來計算。
S=V/L
V——這里的V就是上面算出來的壓力容器必要容積
L——4000mm(這個應(yīng)該明白把)
所以壓力容器的截面積S=V/L=47410/400cm=118.525
6、噴嘴數(shù)量
除塵器較小,噴嘴也相應(yīng)改小,除塵器制造廠家最小噴嘴為Φ7,是內(nèi)徑,Φ7噴嘴的截面積S=ПR2=38.465;Φ9噴嘴面積S=63.6;布袋體積V3=ПXR2XL=31.68立方米,Φ7噴嘴吐出量Q1=0.185XSXP1X(根號273/293)=3.11L/0.15sec,Φ9.......Q2=5.1L/0.15sec,E1=3.11/31.68=0.099<0.135,E2=5.1/31.68=0.135<0.161<2.0,所以選擇Φ9的噴嘴,再確定數(shù)量N=Q/Q2=71/5.1=13.9=14個,也就是這個電磁脈沖閥能滿足14個噴嘴,所以,我們之前所說的20X10的方案成立,基本上計算部分到此,外型的設(shè)計無外乎就是往核心部分罩個罩子。
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