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如图1:烟道沉尘室结构示意图所示,室内装有垂直挡板,迫使气流改变方向, 停留时间。沉尘室即是烟道的一部分,具有输送烟气和收尘双重作用。这种收尘室烟气流速达1m/s,烟气停留时间可达120s。
沉尘室的计算以普通沉尘室为基础进行计算,其他形式的沉尘室则按此计算结果修正各项指标。
静止烟气中自由下落的尘粒,在烟气粘滞阻力与重力达到平衡时以匀速降落的速度,称为尘粒的沉降速度。尘粒的沉降速度和尘粒的悬浮速度大小相等、方向相反,可用同一公式计算。
在沉尘室中,尘粒沉降主要属于滞流沉降,即Re≤1,可按下式计算沉降速度:
式中:
v0----操作状态下光滑球形尘粒的沉降速度,m/s;
d----尘粒直径,m;
γ1----粒径密度,kg/m3;
γ2----操作状态下气体介质的密度,kg/m3;
g----重力加速度,9.81m/s2;
μ----气体的动力粘度,Pa*s。
由于气体的密度很小,可以忽略不计,所以上式可以简化为:
烟气在沉尘室断面上的流速依烟气的临界速度来确定,按下式计算:
vc----烟气的临界速度,m/s;
k-----流线系数,取10~20,k随着微粒半径减少而递增到20;
r----尘粒半径。
烟气在沉尘室断面上的流速为临界速度的1/2或3/4。即断面烟气流速:
当烟气进入沉尘室时,烟气中的尘粒一方面在重力作用下以v0的沉降速度下,另一方面又随气流运动,因此沉降室应有足够的长度,以使烟气离开沉降室以前,使尘粒较充分地下降。
1.沉降室有效截面积:
式中:
F----沉降室的有效面积,m2;
Q----操作状态下沉尘室进口的烟气量,m2/s;
v----操作状态下沉尘室断面烟气流速,m/s。
沉尘室的高度H按有效断面积决定:
2.沉降室处理能力:
或
Q----沉尘室的处理能力,m3/s;
b----沉尘室的宽度,m;
L----沉尘室的长度,m;
v0----烟尘沉降速度,m/s;
F0----沉尘室的底面积,m2。
由上式可知,沉尘室的处理能力与其底面积及尘粒的沉降速度有关。因此,当要增加沉尘室的处理能力时,只需增大沉尘室的底面积,而不需增加其高度。
3.沉尘室长度
烟尘沉降至室底所需要的时间为t0,烟气通过沉尘室所需时间为t,则:
为了使尘粒能在沉尘室中沉降下来,则t≥t0,故得沉尘室长度:
惯性收尘是指利用重力、冲击力和离心力等惯性作用使尘粒与气流分离而回收的方法。根据尘粒受的主要作用力不同,惯性收尘设备可分为沉尘室、冲击式收尘器和旋风收尘器。惯性收尘设备本身没有运动部件,结构简单、造价低、使用操作及维护较方便,且能处理温度高,含尘浓度大的烟气。主要用于回收烟气中粒径大的烟尘,以减轻后续收尘设备的负荷。
沉尘室是利用重力沉降原理使烟尘从烟气中分离出来的收尘设备,主要由进口管、沉降室、灰斗和出口管组成。沉降室结构简单、流体阻力小,但收尘效率低、体积庞大。因此越来越少使用,只能在某些特殊情况下才选用。 沉尘室一般只能收集大于20微米的烟尘,其收尘效率主要视烟尘的粒度组成及尘粒的形状而定,以圆形、光滑颗粒较为适宜。沉尘室的实际效率一般约为40~50%,瀑布式沉尘室的效率可接近90%,其原因是它能捕集在干燥气体中较细的机械尘粒。
为了提高收尘效率,在沉尘室内可设置各种形式的,用以改善气流分布和提高烟尘降率。通常有狭长孔隙挡板或在气流前进方向上安装垂直挡板,迫使烟气改变方向增加其停留时间。
烟道式沉尘室就是沉尘室的一种结构形式。
在设计沉尘室时需要注意以下几个方面:
要使烟气在沉尘室内分布均匀,沉尘室进口管和出口管应采用扩张和收缩的喇叭管。扩张角一般取30°~60°,如果空间位置受限制,应设置有效的导流板或多孔分布板;
沉尘室内烟气流速须根据烟尘的沉降速度和所需收尘效率慎重确定,一般为0.2~1m/s。选值太小会使沉尘室截面积过大,不经济,但须低于低于尘粒重返气流的速度;
所有排灰口和门、孔都须切实密闭,沉尘室才能发挥应有的作用;
沉尘室的结构强度和刚度,按有关规范设计计算。
烟道
中原油田基地北区集中供热锅炉房改扩建工程 烟风道预制安装施工技术措施 编 制:龚 永 玲 审 核: 审 批: 工程建设总公司锅炉安装维修工程处 二 00四年七月 目 录 一、编制依据 . ............................................................... 3 二、工程概况 . ............................................................... 3 2.1 工程简介 . ............................................................ 3 2.2 工程特点 . ............................................................ 3 三、施工部署 . ....
隔间
万级无尘室隔间分为三大部分,更衣室,千级区和百级区,更衣室与千级区, 千级区和百级区均设风淋室(airshower), 无尘室与室外设有物品出入通道传递箱(passbox).当人员进入无尘室时,首先要经过风淋室,对人体所带的灰尘吹淋,减少人员带入无尘室的灰尘. 传递箱则是对物品灰尘进行吹淋,达到落尘的效果.
风系统
风系统流程图
系统采用的是全新风空调箱 FFU系统.
<1>全新风空调箱结构
<2>FFU:(FAN FILTER UNIT) 即风机和过滤器
千级区过滤器采用HEPA,过滤效率99.997%,百级区过滤器采用ULPA,过滤效率99.9995%
水系统
水系统流程图(现场画)
冰水系统分为一次侧和二次侧.
一次侧冰水水温7-12度,供给空调箱和风机盘管,二次侧冰水12-17度供给干盘管系统.
一次侧冰水和二次冰水为两个不同的回路,之间由板式换热器连接.
板式换热器原理(现场画图).
干盘管:不结露的盘管,因无尘室温度在22度,其露点温度12度左右,故7度冰水不能直接进入无尘室,所以进干盘管的冰水温度在12-14度.
控制系统(DDC)
温度:干盘管系统控制
湿度:空调箱调节通过感测的信号,控制三通阀开度来调节空调箱盘管进水量
正压:空调箱调节,根据静压感测的信号,自动调节空调箱马达变频器的频率,从而调节进入室内的新风量.
其他系统
不只是空调系统, 无尘室系统中还包括有真空,空压,氮气,纯水,废水,二氧化碳系统,制程排气系统,
世界各国均有自定规格,但普遍依据美国联邦政府颁布的标准【Federal Standard (FS) 209E, 1992】,可将无尘室分为六级。分别是1级、10级、100级、1000级、10000级、100000级,如果无尘室的等级只用尘粒数目来叙述,则可假设尘粒的尺寸为0.5μm,例如,1级、10级、100级无尘室最大尘粒数目分别小于或等于1颗、10颗、100颗,如果尘粒尺寸不是0.5μm,无尘室等级应以在一特定尘粒尺寸的级数来表示。例如:10级在0.2μm(尘粒尺寸在0.2μm或更大下,密度不大于75颗/立方英尺),1级在0.1μm(尘粒尺寸在0.1μm或更大下,密度不大于35颗/立方英尺)。
世界各国均有自定规格,但普遍依据美国联邦政府颁布的标准【Federal Standard (FS) 209E, 1992】,可将无尘室分为六级。分别是1级、10级、100级、1000级、10000级、100000级,如果无尘室的等级只用尘粒数目来叙述,则可假设尘粒的尺寸为0.5μm,例如,1级、10级、100级无尘室最大尘粒数目分别小于或等于1颗、10颗、100颗,如果尘粒尺寸不是0.5μm,无尘室等级应以在一特定尘粒尺寸的级数来表示。例如:10级在0.2μm(尘粒尺寸在0.2μm或更大下,密度不大于75颗/立方英尺),1级在0.1μm(尘粒尺寸在0.1μm或更大下,密度不大于35颗/立方英尺)。