摘 要

旋风除尘器作为一种干式气固分离设备，广泛用于化工、石油、冶金、建筑等工业部门。随着工业水平的发展和环保要求的提高，对旋风除尘器的效率和能耗方面提出了更高的要求，需要更先进的旋风除尘器的粉体处理技术相适应。本文通过对扩散式旋风除尘器气体中粉尘分离气体的研究，根据扩散式旋风除尘器的工作原理和结构特点，得出扩散式旋风除尘器的框架。通过除尘器的处理风量，求出旋风除尘器圆筒体的直径，并根据各部分的比例关系得到分离器的反射屏尺寸、排气管的直径、扩散段高度、出口管的高度等等，设计出相应的部件，并分别通过对各部件和整体结构的研究，得出各部件的功能及作用，从而完成旋风除尘器的设计。

关键词：旋风除尘器 扩散式 比例关系

Abstract

As a kind of dry gas solid separation equipment, cyclone separator is widely used in chemical, petroleum, metallurgical, construction and other industrial sectors. With the development of the industrial level and the improvement of environmental protection requirements, higher requirements have been put forward on the efficiency and energy consumption of cyclone dust collector. In this paper, the dust separation gas in the diffusion cyclone dust is studied. According to the working principle and structure characteristics of the diffusion type cyclone dust collector, the framework of the cyclone dust collector is obtained. Through the air filter, calculate the cyclone cylinder diameter, and the reflection screen separator size, vent pipe diameter, diffusion section height, outlet pipe height and so on according to the proportion of relations, designs the corresponding parts, and respectively through the research on the components and the overall structure. The function and role of components, thus completing the design of cyclone dust collector.

Keywords: cyclone dust collector diffusion type Proportional relationship

目 录

第一章 绪论 1

1.1课题研究目的和意义 1

1.2国内外研究现状 2

1.2.1 旋风除尘器内部流场的研究 2

1.2.2旋风除尘器结构的改进与完善 3

1.2.3雷诺应力模型 5

1.2.4离心力场的研究 6

1.3研究内容 7

第二章 旋风除尘器总体设计 8

2.1旋风除尘器的工作原理 8

2.2扩散式旋风除尘器的结构特点 8

2.3扩散式旋风除尘器尺寸计算 10

2.4除尘器的材料选择 11

2.5旋风除尘器部件间的连接 11

第三章 旋风筒的设计 13

3.1旋风筒的设计及材料 13

3.2旋风除尘器进口形式——渐开线进口 14

3.3排气管 14

3.4 扩散段 15

3.5 反射屏 16

第四章 灰斗的设计 18

4.1灰斗的结构 18

4.2支座的选择 18

4.3 收尘体 19

第五章 直管的设计 20

第六章 总结展望 21

致谢 22

参考文献 23

第一章 绪论

1.1课题研究目的和意义

木质粉尘是在木材加工过程中的必然产物，木质粉尘的危害不仅对人体健康有损坏，降低车间防火条件，引发粉尘爆炸事故，影响安全生产，而且长时间滞留于空气中的悬浮性粉尘会增加生产设备的正常磨损，缩短设备的寿命，增加了维护成本，这对于我国目前基本上处于“故障性维护”的设备管理而言，无疑对企业的产出和经济效益产生不可低估的影响。^[1]木粉尘是危险的易燃品之一，其体积小，与空气接触面积大，如遇火星即会轰然燃烧，迅速蔓延。悬浮在空气中的粉尘达到一定浓度时，一旦遇到外界偶然因素，就会引起粉尘爆炸。扩散到外面的木质粉尘严重影响到周围居民的正常生活以及温室蔬菜农作物的生长，造成一下民事纠纷。

从环境保护的角度来看，粉尘是人体健康的大敌，尤其是粒径在0.5~5μm之间的粉尘(即长期甚至几年飘浮在大气中的粉尘)，对人的危害最大。人体肺部长期吸入粉尘，会导致尘肺病。尘肺病由于发作较晚，很难及时发现且很难根治，所以会导致很严重的后果。此外，皮肤上沾染粉尘，会把毛孔阻塞，引起皮肤病或皮肤发炎。粉尘刺激眼膜，会引发角膜炎，造成视力减弱。粉尘吸入人体，可以使呼吸道发炎。^[2]而木质粉尘与矿物粉尘相比，木粉尘单体质量小，形状复杂，因而受风面积较大，细小尘粒在空气中易扩散，故在吸尘系统中易被风送但在固气分离时比较困难。所以本课题的研究有助于旋风除尘器的除尘能力由粗糙型向精细型过渡。从而在工业生产中有效的减少此类粉尘排入大气，降低污染。

从理论研究意义来说，扩散式旋风除尘器相比普通的旋风除尘器增加了反射屏和扩散段（如图1-1和图1-2所示），可以有效地提高除尘效率、减少压力损失，适用捕集干燥的、非纤维型的颗粒粉尘。且结构简单，造价便宜，体积小，无运动部件，操作维修方便，压力损失中等，动力消耗不大，适合推广运用。

图1-1普通的旋风除尘器 图1-2 扩散式旋风除尘器

1.2国内外研究现状

自1886年摩尔斯^[3,4]设计了第一台圆锥形旋风除尘器。之后许多学者对其流场特性、结构、型式、尺寸比例的研究一直进行着。

从二十世纪二十年代到六十年代初，是广泛的对旋风除尘器进行科学研究和理论概括的阶段。1928 年波罗克（Prockact）第一次对旋风除尘器进行了测定。范登格南于1929~1939年对旋风除尘器气流形式的研究发现了旋风除尘器的双涡流。