CLTA旋风除尘器设计说明书（精选4篇）
篇1：CLTA旋风除尘器设计说明书
CLT/A 旋风除尘器 设计说明书
学院：环境科学与工程学院 专业：环境工程 姓名：
学号：200710701141 指导老师：唐晓龙
目 录 一.简介············································· 二.旋风除尘器的结构及特点···························
三.旋风除尘器原理及其优点···························
四.选型依据·········································
五.影响旋风除尘器效的因素···························
六.影响旋风除尘器压降的因素·························
七.结论与建议·······································
八．参考文献········································
一、简介
旋风除尘器是利用旋转的含尘气体所产生的离心力，将粉尘从气流中分离出来的 一种干式气-固分离装置.旋风除尘器用于工业生产以来，已有百余年历史。该类 分离设备、机构简单、制造容易、造价和运行费用较底，对于捕集分离5～μm 以上的较粗颗粒粉尘，净化效率很高所以在矿山、冶金、耐火材料、建筑材料、煤 炭、化工及电力工业部门应用极为普遍。但旋风除尘器对于5～μm以下的 较细颗粒粉尘（尤其是密度小的细颗粒粉尘）净化效率极低所以旋风分离器通常 用于粗颗粒粉尘的净化或用于多级净化时的初步处理
二、旋风除尘器的结构及特点 旋风除尘器也称作旋风分离器，是利用器内旋转的寒碜气体所产生的离心
力，将粉尘从气流中分离出来的一种干式气固分离装 置。它主要由排灰管、圆锥体、圆柱体、进气管、排气 管以及顶盖组成。
旋风除尘器具有以下特点：
1.结构简单，器身无运动部件，不需要特殊的附属 设备，占地面积小，制造，安装投资较少。
2.操作维护简便，压力损失中等，动力消耗不大，运转，维护费用较低。
3.操作弹性较大，性能稳定，不受含尘气体的浓度，温度限制。对于粉尘的物理性质无特殊的要求同时可根 据化工生产的不同要求，选用不同的材料制作或内衬不 同的耐磨，耐热的材料，以提高使用寿命。
旋风除尘器一般用于捕集5-15微米以上的颗粒．除尘效率可达80％以上，近年来经改进后的特制旋风除尘器，其除尘效率可达5％以上。旋风除尘器的缺 点是捕集微粒小于5微米的效率不高。
CLT/A型旋风除尘器主要由旋风筒体、集灰斗、蜗壳（或集风帽）组成，有 两种出风方式：X型（水平出风）一般用于负压操作；Y型（上部出风）一般用 于正或负压操作。
CLT/A型旋风除尘器为基本型旋风除尘器，属螺旋型旋风除尘器。其顶盖板 做成下倾15°的螺旋切线形，含尘气体进入除尘器后，沿倾斜顶盖的方向做下
旋流动，而不致形成上灰环，可消除引入气流向上流动而形成的小旋涡气流，减 少动能消耗，提高除尘效率。它的另一个特点是筒体细长和锥体较长，而且锥体 锥角较小，能提高除尘效率，但压力损失也较高。
所以，旋风除尘器广泛用于工业炉窑烟气除尘和工厂通风除尘，工业气力输
送系统气固两相分离与物料气力烘干回收等。
三、旋风除尘器的工作原理及其优点
1.旋风除尘器工作原理
旋风除尘器是利用旋转气流所产生的离心力将尘粒从合尘气流中分离出来的除 尘装置。它具有结构简单，体积较小，不需特殊的附属设备，造价较低．阻力中 等，器内无运动部件，操作维修方便等优点。旋风除尘器一般用于捕集5-15微 米以上的颗粒．除尘效率可达80％以上，近年来经改进后的特制旋风除尘器．其 除尘效率可达5％以上。旋风除尘器的缺点是捕集微粒小于5微米的效率不高．
旋风除尘器内气流与尘粒的运动概况：
旋转气流的绝大部分沿器壁自圆简体，呈螺旋状由上向下向圆锥体底部运 动，形成下降的外旋含尘气流，在强烈旋转过程中所产生的离心力将密度远远大 于气体的尘粒甩向器壁，尘粒一旦与器壁接触，便失去惯性力而靠入口速度的动 量和自身的重力沿壁面下落进入集灰斗。旋转下降的气流在到达圆锥体底部 后．沿除尘器的轴心部位转而向上．形成上升的内旋气流，并由除尘器的排气管 排出。
自进气口流人的另一小部分气流，则向旋风除尘器顶盖处流动，然后沿排气 管外侧向下流动，当达到排气管下端时，即反转向上随上升的中心气流一同从诽 气管排出，分散在其中的尘粒也随同被带走。2.旋风除尘器的优点
按照前面轴向速度对流通面积积分的方法，一并计算常规旋风除尘器安装了不同 类型减阻杆后下降流量的变化，并将各种情况下不同断面处下降流量占除尘器总 处理流量的百分比绘入，为表明上、下行流区过流量的平均值即下降流量与实际 上、下地流区过流量差别的大小。可看出各模型的短路流量及下降流量沿除尘器
高度的变化。与常规旋风除尘器相比，安装全长减阻杆1#和4#后使短路流量增 加但安装非全长减阻杆H1和H2后使短路流量减少。安装1#和4#后下降流量
沿流程的变化规律与常规旋风除尘器基本相同，呈线性分布，三条线近科平行下 降。但安装H1和H2后，分布呈折线而不是直线，其拐点恰是减阻杆从下向上 插入所伸到的断面位置。由此还可以看到，非全长减阻杆使得其伸至断面以上各 断面的下降流量增加，下降流量比常规除尘器还大，但接触减阻杆后，下降流量 减少很快，至锥体底部达到或低于常规除尘器的量值。
短路流量的减少可提高除尘效率，增大断面的下降流量，又能使含尘空气在 除尘器内的停留时间增长，为粉尘创造了更多的分离机会。因此，非全长减阻杆 虽然减阻效果不如全长减阻杆，但更有利于提高旋风除尘器的除尘效率。常规旋 风除尘器排气芯管入口断面附近存在高达24%的短路流量，这将严重影响整体 除尘效果。如何减少这部分短路流量，将是提高效率的一个研究方向。非全长减 阻杆减阻效果虽然不如全长减阻杆好，但由于其减小了常规旋风除尘器的短路流 量及使断面下降流量增加、使旋风除尘器的除尘效率提高，将更具实际意义。
四、选型依据 确定旋风除尘器几何尺寸
确定进口面积 Fi=a×b= 其中，a——进气口高度；
b——进气口一侧宽（双筒进气口相同）；
现在需要确定Q 因为，PV=nRT ；同样，PNVN=nRTN 所以nR==，同时又能推出= 已知，QN=2800 Nm3/h，PN=101325 Pa，TN=273K，P=101325+(-340)=100985Pa，T=273+250=523K 可算出Q===5382.1621 m3/h Fi=a×b===0.04397 m2 又因为，根据经验可知
a:b=2～3，此处取a=2b 所以，2b2=0.0427 ；
计算后得b=0.148 m a=0.297m； 筒体尺寸D0和 h D0——旋风除尘器筒体直径
h——筒体高度 b=(0.2～0.25)D0，所以D0=(4～5)b 我们取D0=4b=0.593m ； 圆整D0=0.6m 所以b=0.15 m，a=0.3m；圆整Vi=16.6/s； h=1.5 D0=0.9 m
五、影响旋风除尘器效率的因素 5 55 5.1.1.1.1除尘器结构尺寸对其性能的影响
旋风除尘器的各个部件都有一定的尺寸比例，每一个比例关系的变动，都能影响旋风除尘器的效率和压力损失。其中除尘器直径、进气口尺寸、排气管直径为主要影响因素。5 55 5.1.1.1.1.1.1.1.1进气口
旋风除尘器的进气口是形成旋转气流的关键部件，是影响除尘效率和 压力损失的主要因素。切向进气的进口面积对除尘器有很大的影响，进气 口面积相对于筒体断面小时，进入除尘器的气流切线速度大，有利于粉尘 的分离。5 55 5.1.2.1.2.1.2.1.2圆筒体直径和高度
圆筒体直径是构成旋风除尘器的最基本尺寸。旋转气流的切向速度对 粉尘产生的离心力与圆筒体直径成反比，在相同的切线速度下，筒体直径
D越小，气流的旋转半径越小，粒子受到的离心力越大，尘粒越容易被捕 集。因此，应适当选择较小的圆筒体直径，但若筒体直径选择过小，器壁
与排气管太近，粒子又容易逃逸；筒体直径太小还容易引起堵塞，尤其是 对于粘性物料。当处理风量较大时，因筒体直径小处理含尘风量有限，可 采用几台旋风除尘器并联运行的方法解决。并联运行处理的风量为各除尘 器处理风量之和，阻力仅为单个除尘器在处理它所承担的那部分风量的阻 力。但并联使用制造比较复杂，所需材料也较多，气体易在进口处被阻挡 而增大阻力。因此，并联使用时台数不宜过多。筒体总高度是指除尘器圆 筒体和锥筒体两部分高度之和。增加筒体总高度，可增加气流在除尘器内 的旋转圈数，使含尘气流中的粉尘与气流分离的机会增多，但筒体总高度 增加，外旋流中向心力的径向速度使部分细小粉尘进入内旋流的机会也随 之增加，从而又降低除尘效率。筒体总高度一般以4倍的圆筒体直径为宜，锥筒体部分，由于其半径不断减小，气流的切向速度不断增加，粉尘到达 外壁的距离也不断减小，除尘效果比圆筒体部分好。因此，在筒体总高度 一定的情况下，适当增加锥筒体部分的高度，有利提高除尘效率。一般圆 筒体部分的高度为其直径的1.5倍，锥筒体高度为圆筒体直径的2.5倍时，可获得较为理想的除尘效率。5 55 5.1.3.1.3.1.3.1.3排风管
排风管的直径和插入深度对旋风除尘器除尘效率影响较大。排风管直 径必须选择一个合适的值，排风管直径减小，可减小内旋流的旋转范围，粉尘不易从排风管排出；有利提高除尘效率，但同时出风口速度增加，阻 力损失增大。若增大排风管直径，虽阻力损失可明显减小，但由于排风管 与圆筒体管壁太近，易形成内、外旋流“短路”现象，使外旋流中部分未 被清除的粉尘直接混入排风管中排出，从而降低除尘效率。一般认为排风 管直径为圆筒体直径的0.5~0.6倍为宜。排风管插入过浅，易造成进风口 含尘气流直接进入排风管，影响除尘效率；排风管插入过深，易增加气流 与管壁的摩擦面，使其阻力损失增大，同时，使排风管与锥筒体底部距离 缩短，增加灰尘二次返混排出的机会。排风管插入深度一般以略低于进风 口底部的位置为宜。5 55 5.1.4.1.4.1.4.1.4排灰口 排灰口的大小与结构对除尘效率有直接的影响。增大排灰口直径可使 除尘器提高压力降，对提高除尘效率有利，但排灰口直径太大会导致粉尘 的重新扬起。通常采用排灰口直径Do=（0.5-0.1）Dc。5 55 5.2.2.2.2操作工艺参数
在旋风除尘器尺寸和结构定型的情况下，其除尘效率关键在于运行因 素的影响。5 55 5.2.1.2.1.2.1.2.1流速
旋风除尘器是利用离心力来除尘的，离心力愈大，除尘效果愈好。在 圆周运动(或曲线运动)中粉尘所受到的离心力为：F=ma 式中：F——离心力，N；
m——粉尘的质量，kg；
a——粉尘的离心加速度，m/s2。因为，a=VT2/R 式中：VT——尘粒的切向速度，m/s； R——气流的旋转半径，m。所以，F=mVT 2/R 可见，在旋风除尘器的结构固定(R不变)，粉尘相同(m稳定)的情况下，增加旋风除尘器入口的气流速度，旋风除尘器的离心力就愈大。而旋风除 尘器的进口气量为：Q=3 600 AVT 式中：Q——旋风除尘器的进口气量，m3/h； A——旋风除尘器的进口截面积，m2。所以，在结构固定(R不变，A不变)、粉尘相同(m稳定)的情况下，除 尘器入口的气流速度与进口气量成正比，而旋风除尘器的进口气量是由引 风机的进风量决定的。
可见，提高进风口气流速度，可增大除尘器内气流的切向速度，使粉 尘受到的离心力增加，有利提高其除尘效率。但进风口气流速度提高，径 向和轴向速度也随之增大，紊流的影响增大。对每一种特定的粉尘旋风除 尘器都有一个临界进风口气流速度，当超过这个风速后，紊流的影响比分 离作用增加更快，使部分已分离的粉尘重新被带走，影响除尘效果。5 55 5.2.2.2.2.2.2.2.2粉尘的状况
粉尘颗粒大小是影响出口浓度的关键因素。处于旋风除尘器外旋流的 粉尘，在径向同时受到两种力的作用，一是由旋转气流的切向速度所产生 的离心力，使粉尘受到向外的推移作用；另一个是由旋转气流的径向速度 所产生的向心力，使粉尘受到向内的推移作用。在内、外旋流的交界面上，如果切向速度产生的离心力大于径向速度产生的向心力，则粉尘在惯性离 心力的推动下向外壁移动，从而被分离出来；如果切向速度产生的离心力 小于径向速度产生的向心力，则粉尘在向心力的推动下进入内旋流，最后 经排风管排出。如果切向速度产生的离心力等于径向速度产生的向心力，即作用在粉尘颗粒上的外力等于零，从理论上讲，粉尘应在交界面上不停 地旋转。实际上由于气流处于紊流状态及各种随机因素的影响，处于这种 状态的粉尘有50%的可能进入内旋流，有50%的可能向外壁移动，除尘效率 应为50%。此时分离的临界粉尘颗粒称为分割粒径。这时，内、外旋流的 交界面就象一张孔径为分割粒径的筛网，大于分割粒径的粉尘被筛网截留 并捕集下来，小于分割粒径的粉尘，则通过筛网从排风管中排出。旋风除 尘器捕集下来的粉尘粒径愈小，该除尘器的除尘效率愈高。离心力的大小 与粉尘颗粒有关，颗粒愈大，受到离心力愈大。当粉尘的粒径和切向速度 愈大，径向速度和排风管的直径愈小时，除尘效果愈好。气体中的灰分浓 度也是影响出口浓度的关键因素。粉尘浓度增大时，粉尘易于凝聚，使较 小的尘粒凝聚在一起而被捕集，同时，大颗粒向器壁移动过程中也会将小 颗粒挟带至器壁或撞击而被分离。但由于除尘器内向下高速旋转的气流使 其顶部的压力下降，部分气流也会挟带细小的尘粒沿外壁旋转向上到达顶 部后，沿排气管外壁旋转向下由排气管排出，导致旋风除尘器的除尘效率 不可能为100%。
根据除尘效率计算公式：η=(1－So/Si)×100% 式中：η——除尘效率；
So——出口处的粉尘流出量，kg/h； Si——进口处的粉尘流入量，kg/h。因为旋风除尘器的除尘效率不可能为100%，当进口粉尘流入量增加后，除尘效率虽有提高，排风管排出粉尘的绝对量也会大大增加。所以，要使
排放口的粉尘浓度降低，则要降低入口粉尘浓度，可采取多个旋风除尘器 串联使用的多级除尘方式，达到减少排放的目的。
六、影响旋风除尘器压降的因素
1.进口管的摩擦损失。2.气体进入旋风除尘器时，因膨胀或压缩而造成的能 量损失。3.气体在旋风除尘器与器壁的摩擦所引起的能量损失。4.旋风除尘器内 气体因旋转而引起的能量损失。5.排气管内的摩擦损失，同时旋转运动较直线运 动消耗需要更高的能量。6.排气管内气体旋转时的动能转化成静压能的损失。
七、结论与建议
计算得排放浓度为
7.01g/m3，由下表得排放不达标。
因此，提出以下建议以提高除尘效率。1.保证排灰口的严密性
旋风除尘器下部的严密性是影响除尘效率的又一个重要因素。含尘气体进人 旋风除尘器后，沿外壁自上而下作螺旋形旋转运动，这股向下旋转的气流到达锥 体底部后，转而向上，沿轴心向上旋转。旋风除尘器内的压力分布，是轴向各断 面的压力变化较小，径向的压力变化较大(主要指静压)，这是由气流的轴向速率 和径向速率的分布决定的。气流在筒内作圆周运动，外侧的压力高于内侧，而在 外壁相近静压最高，轴心处静压最低。即使旋风除尘器在正压下运动，轴心处也 为负压，且一直延伸到排灰口处的负压最大，略不严密，就会产生较大的漏风，已沉集下来的粉尘势必被上升气流带出排气管。所以，要使除尘效率达到设计要 求，就要保证排灰口的严密性，并在保证排灰口的严密性的情况下，及时清除 除尘器锥体底部的粉尘，若不能持续及时地排出，高浓度粉尘就会在底部流转。2.设置灰尘隔离室
设置灰尘隔离室，即采用旁路式旋风除尘器，它主要是在平凡旋风除尘器的 基础上增加一个螺旋形的旁路分离室，在除尘器顶部形成的上涡旋粉尘环，从旁 路分离室引至锥体部分。这样可以使导致除尘效率降低的二次流变为能起粉尘聚 集作用的上涡旋气流，提高除尘效率。3.改进除尘器的结构
旋风除尘器在结构上主要改进如下： ①进口管下斜5~10°，使气流在旋转的 同时保证了向下的旋转。并且下倾角确保了尘粒反弹时绝对折射朝下。在传统旋 风除尘器结构中，由于气流从上部切线标的目的进入除尘器后向下旋转，引起除 尘器顶部倒空形成上涡旋气流产生顶部灰环，灰环在气管进口处与已净化废气的 上旋气流混淆，而后经排气管排出除尘器；②进口管采用180°的半圈螺旋管代 替了传统型的直吹进筒，从而进一步保证了气流的“下旋”，确保尘气高速旋转起 来后才进筒；③锥体长度加长并采用20°小锥角，增加了气流在分离器中的逗留 时间，有利于小颗粒的沉降完全，且使向下旋转的气体平缓地转变成折转向上的 旋转，从而使除尘效率得以提高；④除尘器下设缓冲料斗，有效改善废气在筒体 内的流动工况，削减了灰斗的反混现象和下灰环可能产生的二次扬尘。如何提高旋风除尘器除尘效率是当前饲料行业需要解决的一个重要课题。研 究和分析影响旋风除尘器除尘效率的因素，是设计、选用、管理和维护旋风除尘
器的前提，也是探求提高旋风除尘器除尘效率途径的必由之路。由于旋风除尘器 内气流速度及粉尘微粒的运动等都较为复杂，影响其除尘效率的因素较多，需要 我们进行全面分析，综合考虑，寻求最优设计方案和运行管理方法。
八、参考资料 [1] 陈家庆.环保设备原理与设计[M].北京:中国石化出版社,2008:458～468.[2] 郑铭.环保设备[M].北京:化学工业出版社,2006:203.[3] 郝吉明.大气污染控制工程[M].北京:高等教育出版社,2002：167～177.[4] 胡洪营,张旭,黄霞,王伟.环境工程原理[M].北京:高等教育出版社,2005:225～232.[5] 熊振湖,费学宁,池勇.大气污染防治技术及工程应用[M].北京:机械工业出版 社,2003:78～86.[6] 郭静,阮宜纶.大气污染控制工程[M].北京: 化学工业出版社,2008:82～83.[7] 《化工设计全书》
篇2：CLTA旋风除尘器设计说明书
使用说明书
一 概述
KL-XFCC-1型旋风除尘器是本公司研制的实验室型设备，主要供大专院校或科研院所选用作大气污染控制领域废气除尘教学科研之用。该设备由全不锈钢制造，具有较高的控制水平，并具有自动发尘装置，特别适合用于教学科研场合，是环境、矿物加工、暖通等专业的废气处理实验室理想的实验装备。二 主要技术参数
除尘器直径 400mm 引风风机 交流220V 1100w 2900r/min 控制水平风机转速无级可调
具有自动发尘置
具有电子定时装置，可自行设定运行时间
具有短路保护及漏电保护功能 制造材质 全不锈钢
检测设施 配有便携式风速计一台以供测定进口风速
三 使用说明
（一）除尘器处理风量测定实验
1）未通电之先，首先将板面功能开关置于“不定时”档，电源开关置于“关”位置，风机转速调节旋钮逆时针调至最小位置，自动发尘装置开关置于“关”位置； 接上交流220V电源；
将电源开关打到“开”位置；
顺时针缓缓调节风机转速调节旋钮至某一位置以获得某一对应风速风量；
将风速仪置于方管敞开式进风口大约5－10cm,读取风速数值；
将风速测量值乘以方管切面积(150×150mm)，即得到对应风速下的旋流器处理风量（M3/min M3/h）； 2）
3）4）5）6）
7）重复1-5的操作，测得一系列对应风速下的处理风量。
（二）除尘器平均进出口尘浓度的测定计算实验
1）按前述步骤开机；
2）将风机调速电位器调至某固定位置，然后用风速计测定进口风速，并算出相应的进风量；
3）4）然后在不再动调速电位器已有位置的状况下，关闭风机电源开关； 在事前己经检查确认自动发尘装置运转灵活的前提下，往自动发尘装置料杯中装入定量粉尘； 5）6）7）在电子定时器上设定发尘时间（亦即旋风除尘处理时间）；
将自动发尘装置电源开关打到“开”位置；
将风机电源开关打到“开”位置，于是所设定的风将定量粉尘匀速带入旋风除尘器处理；
8）待设定发尘时间到时，全机自动断电；
9）然后从底部卸开不锈钢密封箍，拿出降尘罐，倒出被离心沉降的粉尘并加以称重；
10）然后通过进风量Q、装入发尘杯已知发尘量Gj及发尘时间T计算出平均进口粉尘浓度Cj：
Cj=Gj /(Q×T)g/m
11)同理通过进口风量Q、已知发尘量Gj、已知降尘量（降入降尘罐中粉尘量）Gz、发尘时间T计算出出口平均粉尘浓度Cz： Cz =(Gj –Gz)/(Q×T)g/m
12）重复如上步骤，即可获得一系列对应风量下的进出口粉尘平均浓度。
（三）除尘效率n计算：n = Gz/Gj×％
（四）分级效率的测定计算
分级效率即是旋风除尘器分别对混合粒级尘样中各个粒度级别的粉尘的收尘效率，因此，只要对原发尘和沉降尘分别进行筛分，然后对每个级别粉尘加以称重，然后用
（四）中的算法即得每个粒级的筛分效率（％）
备注： 以上论述只是为了讲述设备操作而举例，谨供参考。而更完美的实验则敬请老师据实际情况自行设计。四 注意事项
1.鉴于环境工程实验室不可避免与水接触，且潮湿，为确保安全，在实验前请务必将紫外反应器不锈钢支架上的接地螺丝和控制器后板上的接地接线柱分别用导线和接地极可靠连接，接地线截面积不小于2.5mm2，接地电阻小于10Ω。此举是为确保使用安全的不可忽视之举措。将支架与控制器并联接地，是为了增加接地的可靠性。切切注意！2.这里所说的“可靠接地”，是指将接地线可靠接至水处理实验室的总接地线上去。对于新设计的实验室，一般都安装了与户外大地相接的总接地；而对于
3尚未有实验室总接地线之使用方，建议加装之，因为这对于以多水潮湿为特点的水处理实验室来说，是确保安全的至关重要措施。
篇3：CLTA旋风除尘器设计说明书
当前, 颗粒污染物的控制是我国大气污染控制的重点, 也是工业废气治理的重点。在“九五”期间, 全国主要污染物排放总量控制计划中, 大气污染物共三项, 颗粒物占了两项 (烟尘及工业粉尘) , 因此除尘装置的研究与设计是必要而且必须的。
旋风袋式除尘器是一种干式高效除尘器, 含尘气体进入除尘器灰斗后, 由于气流断面突然扩大及气流分布板作用, 气流中一部分粗大颗粒在动和惯性力作用下沉降在灰斗;粒度细、密度小的尘粒进入滤尘室后, 通过布朗扩散和筛滤等组合效应, 使粉尘沉积在滤料表面上, 净化后的气体进入净气室由排气管经风机排出。其作用原理是含尘气体在通过旋风装置时, 由于风力减缓, 较大粉尘因重力而下沉, 轻微粉粒则受气体分子冲击不断改变着运动方向, 由于纤维间的空隙小于气体分子布朗运动的自由路径, 尘粒便与纤维碰撞接触而被分离出来, 再利用清灰设备将滤布上的粉尘抖到灰仓。该装置的特点是控制每一个电磁脉冲阀并准确地执行滤袋喷吹清扫的程序, 执行循环时间可任意调节。随着积附在滤袋的粉尘不断增加, 到达一定的程度后就要清除积附的滤袋上的粉尘。清灰是顺序触发各电磁脉冲阀, 使加压气包内的压缩空气由管孔进入滤袋, 使滤袋在一瞬间急剧抖动并伴随着气流的反作用, 抖落粉尘, 被抖落的粉尘落进灰仓, 间隔一定时间清理一次灰仓。除尘效率高且稳定, 且造价较低, 管理简单、维修方便。
旋风袋式除尘器具有以高速旋转气流产生离心力的作用, 预先分离较大颗粒粉尘, 再经滤袋过滤的双重净化过程。是旋风分离和袋式过滤双作用的组合式固气分离装置, 综合两类分离性能的优点, 科学的集离心分离和机械过滤为一体, 不仅克服了传统旋风分离器难以分离10um以下细微粉粒的局限, 同时也有效的解决了普通袋式除尘器不宜处理高粉尘负荷混合气流的难题, 因而得到了广泛的应用。
本项目的主要研究目的就是设计与工艺上先进可靠的中小型旋风袋式除尘器相配套的电气自动控制系统, 以西门子S7-200系列可编程控制器 (PLC) 为核心, 应用人机界面 (HMI) 技术等先进的工业控制技术, 以保证系统的最优运转, 实现最佳的效率, 具有很好的可靠性和性价比。该项目的研制成功不仅会为社会创造巨大的经济价值, 而且将会产生巨大的社会效益。
二、系统功能结构
旋风袋式除尘器控制系统按照除尘器的工作原理及其功能可以分为四个部分。
⑴风机控制模块
风机控制模块完成含尘气体抽送风机的启停和运行控制, 可以通过控制面板控制风机启停, 并且具有状态显示和启动失败报警的功能。由于风机采用180k W电机带动, 基于成本及适用性考虑选用自耦变压器降压启动方式, 由单独定时继电器控制切换。因为自藕变压器体积较大, 加上电流、电压的检测装置等设备, 所以风机启动单独设置启动柜。
⑵卸灰控制模块
卸灰控制模块控制旋风和袋式两个灰仓的卸灰阀, 共四台电机, 每个灰仓有两台, 一台带动螺旋输送机, 一台带动星形卸灰阀。系统配有手动/自动选择开关, 可以根据现场设备需要进行手动控制, 也可以采用定时器实现定时卸灰。在程序设计中, 四台电机可以同步运行, 也可以异步运行。系统的电机保护功能包括短路保护、过载保护、欠压保护、失压保护等, 提高了设备工作的可靠性和安全性。
⑶清灰控制模块
清灰控制模块主要是控制沿滤袋分布的10个脉冲电磁阀对滤袋进行压缩空气喷吹。清灰控制系统电磁阀有三种不同的工作方式:压差控制模式, 即当压差传感器检测的内外侧压差达到一定的预设值后, 驱动脉冲电磁阀动作;定时器控制模式, 即利用PLC自带的定时器定时, 在预设的时间内如果压差控制没有动作, 可认为压差控制出错, 此时, 强制脉冲电磁阀动作于喷吹一次;手动控制模式, 这个模式下可以由操作人员根据现场设备的需要进行手动控制电磁阀动作。
⑷参数的显示与修改模块
参数的修改与显示既方便使用也方便维护管理。通过它的设置模式可以在线修改运行参数, 如:清灰定时器的初值、脉冲电磁阀喷吹持续时间、每个脉冲电磁阀之间的间隔时间、卸灰定时器的初值等等;在正常运行模式下能够根据要求显示PLC当前的运行参数。
三、结论
系统在设计时采用了高可靠性的硬件电路和模块化设计, 使系统具有了优异的工作性能。现场测试和用户使用情况表明, 具有较高的实用价值和广阔的市场前景。
参考文献
[1]廖常初.S7-300/400PLC应用技术[M].北京:机械工业出版社, 2005
篇4：CLTA旋风除尘器设计说明书
关键词：创新意识,实践能力,旋风除尘设计,信息化教学设计,单元教学
创新型的课堂教学是适当增加创新能力培养的教学内容, 将最新的科研成果、教师的科研课题及时融入到教学实践、学生的课外科技活动中, 在培养学生的创新意识和实践动手能力方面开展教学实践。在课堂教学中利用海量的网络资源对课堂教学内容适当的添加信息化教学资源, 对课程进行信息化教学设计, 在课堂上借助网络资源和教育技术方法对学生进行教学的互动活动, 改变了我们传统的教学模式, 对培养创新意识与实践能力起着非常重要的作用。
一、课例单元基本情况介绍
《环境工程学》课程是环境类本科院校环境科学专业的核心课程, 通常开设在第六学年, 授课对象是三年级环境科学专业的学生, 此前学生学习了《环境学概论》等基础课程, 具备了环境学的基础知识, 对工程设计接触较少但却充满兴趣。本课例设计内容节选自高等教育出版社“十一五”国家级规划教材, 本节课程为环境工程学第二篇“大气污染控制工程”的核心教学内容, 旋风除尘是主要的颗粒物控制工艺之一。教学目标包括知识目标:认识旋风除尘设计参数的含义和正确应用;能力目标:能正确计算、合理设计旋风除尘器;情感目标:培养严谨的学习态度、强化合作意识、提高学生的学习积极性。目标立足于学生对旋风除尘器设计各重要参数的认识和设计, 培养其应用信息技术自主学习的能力和提高学习的积极性。教学重点是旋风除尘器各部分尺寸比例、压力降、捕集效率;难点是学生能熟练的完成旋风除尘器的设计及选型。为了达到教学目标, 突破重点、难点, 课题制作小组采用理实一体化的教学方法, 基于创新意识与实践能力对课例单元进行信息化教学设计。
二、创作思路
除尘工艺设计课的教学内容枯燥、计算烦琐、讲述内容较多, 学生的兴趣很难被调动, 讲授法效果较差, 因此本着“教师为主导, 学生为主体, 理论与实践相结合”的原则, 对本节课采用任务驱动法、理论实践一体化教学、启发式教学法、发现法、讨论法、对照讲解法等教学方法相结合的方法, 以启发式为主导, 利用动画对照讲解, 观看实物照片, 检索工艺设计国家标准, 学生采取自主学习、合作学习、探究学习的方式, 完成简单旋风除尘器设计的任务, 充分调动学生的认识趣味, 丰富空间想象力, 将复杂的问题清晰化。在教学中采取自主学习策略、运用专业技术指南等引导学生自主完成旋风除尘工艺的设计及计算过程, 培养学生形成咨询→计划→实施→检验的设计能力。
三、设计内容介绍
(一) 布置任务
任务驱动法课堂教学的特点就是教师一上课就布置课堂任务, 本课例任务为:设计简单旋风除尘器。根据已知参数, 计算和选择相应尺寸、除尘效率等。用提问、设问、反问的形式进行师生互动, 能为学生提供体验实践的情境和感悟问题的情境, 围绕任务展开学习, 以任务的完成检验和总结学习过程, 改变学习状态, 使学生主动探究、实践、思考。
(二) 复习回顾知识点
要完成以上课堂任务, 必须用到之前所学的基础理论知识, 教师通过视频和图片, 生动展现旋风除尘的原理, 影响除尘效率的因素以及相应的设计参数, 包括颗粒的分离直径、半分离直径dc、捕集效率等。生动逼真的网络动画资源应用到课堂教学, 既能直观地回顾所学知识, 更能加深学生的印象, 提高学习兴趣。
(三) 使用网络资源实例导入课程主题
教师继续播放信息化教学资源, 利用视频短片“冲泡茶叶”、“神奇拖把”这些生活常见的现象来设问:视频中的现象源于什么原理?辅以大量图片资源, 教师加以提示。通过生活中的实例引出旋风除尘如何达到除尘的目的。
(四) 任务实施
分组教学, 每5人为一组, 组长负责, 相互提问、讨论、分工计算和选型。教师负责解释疑难问题, 掌握学生对本堂课的了解程度。学生讨论, 寻找疑难确定绘图重点。教师根据学生实施过程分组解答遇见的困难和问题, 达到学中做、做中学的教学目的。
(五) 课程评价
针对重点和难点完成所布置的任务, 学生自检:完成检验评分表的填写, 学生各组内开展互评。评估本次教学的效果:教师对各个小组的作品进行归纳总结、评定, 指出不足之处, 对优秀小组进行表扬, 对相应有进步的学生进行鼓励, 肯定他们的劳动成果。
(六) 布置作业
课后作业两道题, 分别为一道简答和一道计算, 从而巩固新知识。
(七) 课后拓展
教师提供为学生收集罗列若干个环境类的相关网站, 拓宽学生的知识面, 鼓励学生课后查阅网络相关的知识和新闻。
(八) 时间分配
课程复习5分钟, 导入新课5分钟, 布置任务5分钟, 任务实施45分钟, 学生自评5分钟, 教师评价10分钟, 布置作业5分钟。
四、特色介绍
本课例采用信息化教学设计, 但又积极突破传统方法, 延伸教学时间, 这样不仅改善了枯燥的教学过程, 又增长了学生的创新与实践能力, 信息技术的有效运用贯穿教学始终, 突破了教学中的重点及难点问题。采用“任务驱动策略”, 能使能力与知识点学习相结合。鼓励学生对课后学习的延伸, 充分利用网络资源, 拓展课程教学的空间。
《环境工程学》是高校环境科学与环境工程专业的核心课程之一, 它主要研究运用工程技术和有关学科的原理和方法, 研究环境污染综合防治的方法和措施, 以及利用系统工程的方法。通过该门课程的教学, 不仅要让学生在学习环境学基本知识和理论的基础上对环境科学领域有较全面的认识, 还要培养学生对本专业的热爱, 激发他们对后续专业课程的学习兴趣, 坚定他们专业学习的信心。
学生创新意识和实践能力的培养是在学生丰富多彩的自主活动中实现的, 不是外界强加于学生的。从这个角度看, 教学过程应该多利用任务驱动或理实一体化, 设计课堂学生的活动, 给学生提供适宜的活动目标和活动对象, 以及为达到创新意识培养目标所需的课堂情境。通过以学生为主体、教师为主导的课堂实践活动, 促进他们的参与精神、创新意识、实践能力及多方面素质的整体提高。课堂教学过程要以学生为主体, 是以学生实践能力、自主学习为基础的互动和开放的课堂;以激发学生主动实践、主动思考、主动探索、主动创造为基本特征, 在任务驱动过程中应注意对任务涉及问题和知识进行研究, 有目的的设计提问方式, 还可以让学生带着这些问题认真思考, 给学生进一步探究创新留下拓展的空间, 优化思维品质。然后, 教师再在课堂上揭示解决技巧和思维方法, 这样不仅能起到一题多练、一题多得的触类旁通的作用, 还容易激活学生的思维, 产生强烈的探究意识。只要学生深入研究问题, 善于反思和总结, 就会有所发现, 而且经过自己独立探索得到的创新思维的结果, 我们要予以鼓励和正确引导, 并长期地、自觉地培养这种探究、创新的思维习惯。
五、结论
综上所述, 本课例在教学的各环节中, 依据环境科学专业教学新大纲的要求, 使任务驱动法应用贯穿于教学始终, 优化了教学过程, 激发了学习兴趣, 提高了教学效率;变“教学”为“导学”, 调整教学程序, 重视学生自主学习能力, 师生、生生互动协作, 重视学生主动性的发挥;重视形成性练习, 重视实践设计能力的即时训练, 有助于创新意识与实践能力的形成。
参考文献
[1]李科.高职《建筑设备识图与施工》信息化教学设计与实践——以“建筑给水排水系统图识读”教学为例[J].教育教学论坛, 2014, (15) .
[2]郑小军, 杨满福, 林雯.信息技术与课程整合示范课例的设计与开发——以网络探究性学习的教学设计为例[J].广西师范学院学报 (自然科学版) , 2007, (02) .
[3]郑小军, 杨满福, 林雯.现代教育技术能力训练[M].北京理工大学出版社, 2009.
[4]陈利.浅谈微课程的信息化教学模式设计[J].中国信息技术教育, 2013, (Z1) .