毕业设计（论文）-滤筒式除尘器设计（全套图纸）

  滤筒式除尘器的除尘效率与堆积粉尘负荷、粉尘的特性、滤料的特性、清灰方式、 运行参数及各参数的依存关系有关。

  a) 堆积粉尘负荷影响 洁净滤筒的除尘效率较低，当粉尘层建立之后，其除尘效率显著提升。粉尘层不 仅对较粗的尘粒（1μ m）,而且对较细尘粒都有很好的捕集作用。随着粉尘层的增 厚，其除尘效率不再提高，而除尘阻力将显著增大，反而可能使除尘效率降低，此 时一定要进行清灰操作。 b) 粉尘特性的影响 在粉尘特性中，影响除尘效率的因素有粒度的分布、密度、形状系数、静电荷等。 其重要的因素是粒度的大小。粉尘的密度及形状系数对清灰过程有较大的影响。静电 荷也较明显地影响除尘效率，粉尘负荷越多，除尘效率就越高。 c) 滤料特性的影响 在纺织滤料中，短纤维织物的表面绒毛多，容易形成稳定的一次粉尘层。因而除 尘效率较长纤维织物高。从织物组织看，平纹滤料除尘效率较低，缎纹和斜纹滤料 较高。 d) 清灰方式的影响 在滤料清灰完毕后，虽然不能使其达到完全洁净的程度，但粉尘堆积负荷明显减 小，除尘效率随之下降，清灰越彻底，除尘效率越低。为提高除尘效率，清灰作业 必须在不破坏滤筒的一次粉尘层的前提下使清灰彻底，清灰的时间要尽量的短。 e) 运行参数的影响 运行参数，主要是过滤风速和工作阻力对除尘效率有较大的影响。工作阻力的 影响一方面受过滤风速的制约，另一方面与堆积的粉尘层负荷有关。过滤风速越低， 越容易形成孔径小而空隙率大的一次粉尘层，越能捕捉细微尘粒。过滤风速提高， 粉尘对滤筒的穿透性可能增大，进而影响除尘效率。 f) 关于除尘效率的机制 滤筒式除尘器是利用惯性碰撞、直接拦截、布朗扩散、重力沉降以及静电吸收 的联合作用机制进行粉尘捕捉的。粉尘对滤料的穿透机理为直通、压出和气孔效应。

  棉布、棉缎、聚脂及传统的纤维素等旧式滤材，其纤维间隙为 12～60μ m。当 粉尘颗粒穿过这些空隙进入滤料时，便堵塞了过滤元件，使其过滤效率降低。当堵 塞继续恶化，循环清洁过程中又未能有效地将堵塞的尘粒吹清，将造成过滤元件风 阻上升、除尘系统气流处理量降低，严重时除尘器会失去除尘的功能。而 Ultra－Web 型滤筒滤料的超细纤维层具有极其微小的小孔，可阻挡大部分微米级直径粉尘滞留 在其表面，并使滞留的粉尘迅速累积形成阻挡强渗透的“挡尘屏”，使滤料保持有相 当高的过滤效率。在同等操作条件下，Ultra-Web 滤筒的初期过滤效率比一般旧式滤 材滤筒大 10 倍。滤网用以捕集大颗粒粉尘和纤维性粉尘，镀锌外衬套用于保护滤材， 滤材内层定位结构可确保折叠间隔的均匀，以方便清灰和延长滤材的常规使用的寿命。褶 皱滤材通常由厚为 1mm 左右合成纤维材料经过特殊工艺制成，具有较高的强度、耐 用性和优异的表面过滤性能，其色泽为蓝色或白色，.滤筒滤网的工作时候的温度通常66℃， 也有可用于在 177℃高温、高湿度或抗非物理性腐蚀等作业环境下作业的专用滤网。可根 据实际需要选用，以尽量降低成本。最近出现了一种叫 Core-Tex 的薄膜滤料，它是 一种 Core-Tex 薄膜层压在毡式编制物的基底上，这层带有微孔的纤维薄膜是进行过 滤的主要介质，因而其粉尘颗粒的逸出量接近于零，且阻力较低，通过的气体量较 高，这种滤料的过滤也叫做表面过滤，是一种具有发展前途的过滤材料。

  本课题研究的对象为滤筒式除尘器,主要整体设备的设计以及内部各部件的设 计,设计的难点是:①由于普通的滤筒不能满足本次设计的要求，需要对滤筒的尺寸 和材料做出合理的设计。②如何合理地对除尘器作整体的设计并能满足本次设计的 要求。③如何选择设计合理的喷吹系统才能达到最佳的效果。鉴于以上因素，在设 计过程中需要对普通除尘器做出必要的改进才能达到预期的效果。

  本次设计的除尘器需要满足使用性要求、经济性要求、社会性要求、专用要求 以及外型美观等设计要求；除此之外，设计要有创新意识，在传统机器上做出必要 合理的改进，预计本设计产品能收到良好的经济效应和社会效应。

  随着除尘技术的不断发展，尤其是新型过滤材料的出现，滤筒式除尘器的效率 和经济性等都开始超越传统的滤袋式除尘器，且具有广阔的发展前景。美国 Donaldson 公司生产的滤筒式除尘器采用新型 Ultra－Web 滤料作为过滤介质，滤料 制成星型多褶式结构，一个标准滤筒的过滤面积相当于同体积滤袋的 40 倍，大大提 高了处理粉尘的能力，在国内应用后取得了很好的经济效益。随着脉冲褶式滤筒的 研制与发展，滤筒式除尘器已广泛应用于世界各种工业除尘，如水泥厂、成品磨、 水泥磨、原料磨、燃料煤磨、包装车间等。过滤装置的核心是过滤介质，而过滤介 质主要是纤维制品,其中有化纤、棉、纸质等。合成纤维由于其优良的物理化学性能， 如有一定的耐温范围，耐多种化学品腐蚀，使用寿命长等优点，被广泛应用于过滤 装置内，进行各种形式的过滤。

  目前，滤筒式除尘器正向大型化发展，每小时处理风量达几十万立方米至几百 万立方米，一个滤室可集中数千个滤筒，这一方面是由于生产设备急剧扩大。同时， 新工艺的出现，需要净化的废气量随之而猛增；另一方面，也因设立中央除尘系统， 从技术、管理及经济上都可以得到更多的好处。

  近十年来，随着工业生产的发展及人们对环境保护的重视，各国纷纷提高环境 质量标准，特别强调对微米级粒子的控制。因为小于 10μ ｍ的微粒进入人体后将长 期滞留在人体内，危害人类身体健康。

  课题主要来源于大志科技有限公司，这是一家主要生产环保机械设备的民营企 业，企业位于市马路。我们需要解决的问题是完成整台设备的工程设计。

  结合实际工作需要依据滤筒式除尘器的要求进行设计，其主要的技术参数有： 处理风量 16320m3/h，进口气体含尘浓度1000g/Nm³，出口气体含尘浓度0.05g/m3， 根据要求设计出 LT－1－340 型滤筒式除尘器，它主要由灰斗、上箱体、箱体、进出 风口、滤袋、清灰装置、电气控制等几部分组成。另外还可根据实际情况在灰斗外 壁配置仓壁振动器、灰斗落料口配置星形卸灰阀或螺旋输送机等卸灰装置。 滤筒式 除尘器的主要技术参数有：过滤风速 0.8m/min，总过滤面积 340 m²，除尘器室数 1 个，滤筒总数为 96 个，除尘器阻力1500 Pa；清灰压缩空气压力（5000～7000）× 10² Pa，清灰压缩空气耗气量 1.2Nm³/min；电磁脉冲阀 12 个；卸灰阀电机功率 1.1kw， 规格 300×300mm，滤筒规格Φ 150×2000mm。

  要求有高的除尘效率，对粒径1μ ｍ的粉尘，除尘效率达 99.99%，排放浓度 0.05g/ｍ3。

  滤筒式除尘器的设计，主要是完成整台设备的生产设计，目前滤筒式除尘器在 国内的应用还不多，这是因为滤筒式除尘器进入我国的时间还比较短，特别是国外 公司在国内合资建厂以前，滤筒式除尘器更以其高昂的价格令许多投资者望而却步， 随着唐纳森公司在国内合资厂的成立，滤筒式除尘器的价格已大幅下降，可以说已 具备了市场推广的条件。滤筒式除尘器常使用在铸造、冶金、机械、电力、建材、 矿石、水泥、化工等行业，用来过滤和净化空气，是环保行业的重要设备。所设计 的滤筒式除尘器集中袋式除尘器和其他种类除尘器的优点，增强了其使用的广泛性。

  滤筒式除尘器的主要设计思路首先是根据已知的技术参数计算出总过滤面积， 然后选择滤筒的规格，确定滤筒个数和除尘器室数，进而确定外型尺寸和内部结构 的设计，同时选择电磁脉冲阀个数、规格，计算出清灰压缩空气耗气量，选择气缸 的规格，以及根据灰斗结构和清灰能力选择符合要求的卸灰阀。在各部件计算和选 型完成后，根据实际要求设计安装整台设备。在设计整机时主要考虑机体采用何种 结构（如角钢式、焊接式等），在考虑机体的设计时要考虑花板、挡板、法兰等部件 的固定，以及选择合理的喷吹系统。完成机体的整体结构设计后，考虑各部件（如 过滤室和净气室之间）的密封要求及密封措施。最后作整体设计、修改，主要使 机体结构合理、造型美观。

  滤筒式除尘器当前的研究领域主要有：高温、高浓度含尘气体的净化；高细粉 尘污染的控制和分离捕集有害气体，即将助滤剂（吸收剂或反应剂）预先附于滤料 表面，在净化含尘气体的同时用它来处理气体中有害于人体健康的物质。能确定，随着滤筒式 除尘器的长期应用及理论研究的不断深入，如过滤机理、滤料性能、设备结构、设 计参数和清灰方法等工作的进一步研究，滤筒式除尘器在工业生产和环境保护中将 发挥更大的作用。

  根据设计按照原理，选择本课题的设计的具体方案，主要考虑的除尘器有：滤筒式 LT-1-270、分箱脉冲式 FGMS-64-5 和回转反吹式 CXBC-225 具体比较见表 2-1。

  高—设计风速太大；粉尘排放量高—滤料收尘效率很低；滤料底部易磨损；过气量 低—滤料使用阻力高；换滤袋频繁，影响生产率；滤袋间垂直过滤风速过大。上述 弊端使得除尘器的工作上的能力明显下降。

  通过上述比较，选择设计滤筒式除尘器，其型号为 LT 型 (以上图表来自张殿印，张学义编著. 除尘技术手册.北京：冶金工业出版社， 1993)

  经过广大环保科技工作人员的不断探索研究，我国的滤筒式除尘技术获得了很大 的发展。但滤筒式除尘器的研究发展历史还有一些不足之处，一方面由于实验室工 作做得不够，实验手段不够完善和先进，有的实验只能在工业性生产条件下进行， 因而，对滤筒式除尘器的某些重要技术参数及其相互之间的关系还摸得不透，影响 了滤筒式除尘器技术的进一步提升。另一方面，由于设计手段的限制，对滤筒式除 尘器本体及其有关重要零部件的优化设计也做得不够。