电除尘器课程设计报告

电除尘器课程设计报告（精选6篇）

篇1：电除尘器课程设计报告

电除尘器设计课程设计报告 学生姓名：

班 级：

学 号：

时 间：2013年5月13日-19日 指导教师：

XX大学环境科学与工程学院 课程设计任务书 一、待除尘电厂基本情况 某电厂地处东南季风区，四季分明，温暖湿润，春季温暖雨连绵，夏季炎热雨量大，秋季凉爽干燥，冬季低温，少雨雪。

根据当地气象台多年气象资料统计，其特征值如下：

累年平均气压：

1011.0hPa 累年最高气压：

1038.9hPa 累年最低气压：

986.6hPa 累年平均气温：

17.6℃ 极端最高气温：

40.9℃ 极端最低气温：

-9.9℃ 厂址处全年北(N)风出现频率为20.0%，西北(NW)风 出现频率为14.7%，西(W)风出现频率13.1%，南(S)风出现频率6.0%，东北(WE)风出现频率9.6%，东(E)风出现频率8.3%，东南(SE)风出现频率8.0%，西南(SW)风出现频率7.2%，静风出现频率为13.1%。

电厂烟气情况：

烟气量 Q =500,000 m3/h（工况)废气温度 tj =350-400℃ tc=330-370℃ 含尘浓度 C =5-10g/m3(工况)煤挥发分A=26．6％(烘煤时)电厂所用煤的组成成分 成分 SO2 SO3 O2 N2 H2O 组成 10-12 0.1-0.3 2.7-3 77.6-80 8-9 粉尘粒径分布 粒径 20-25 15-10 10-8 8-6 6-4 4-2 2-1 ＜1 总计平均值 17.5 12.5 9 7 5 3 1.5 ＜0.5 含量 2.2 4.6 2.6 14.1 27.9 41.3 6.0 1.1 100% 粉尘比电阻 温度℃ 21 120 230 300 比电阻Ω·cm 3×107 9×107 1×107 3.8×107 二、除尘器设计要求 烟气量 Q =500,000 m3/h（工况)出口粉尘浓度：100mg/m3(标准工况)三、设计参数 1、电场风速选择 2、确定所需的收尘极面积、间距 3、确定电场数 4、电晕线选型（给出图纸）5、收尘极板选型（给出图纸）四、电除尘器设计课程设计报告要求 1、课程设计文本结构 1）课程设计任务书 2）课程设计目录 3）课程设计正文 4）致谢 5）附录 6）参考文献 2、课程设计内容要求 根据三中所确定内容，给出设计参数，要求：

1）给出设计依据 2）给出设计过程 3）给出参考文献出处 五、基本参考文献 [1] 化工设备设计全书《除尘设备设计》科学技术出版社,1989 [2]（日）通产省公安害保安局《除尘技术》建筑工业出版社, 1977 [3] 鞍山矿山设计研究院《除尘设计参考资料》辽宁人民出版社, 1978 [4] 黎在时.《电除尘器的选型安装与运行管理》中国电力版社，2005 [5] 黎在时《静电除尘器》.冶金工业出版社1993年12月第一版 [6] 原永涛《火力发电厂电除尘技术》化学工业出版社2004年10月第1版 目 录 第一章 引 言 1 第二章 电除尘器简介 2 一、电除尘器特点 2 二、电除尘器的分类 3 三、电除尘器的工作原理 3 第三章 电除尘器选型及工艺参数设计 4 一、主要参数计算 4（1）电场风速 4（2）收尘极板的板间距 4（3）电晕线的线间距(2c)4（4）粉尘的驱进速度 5 二、电除尘器主要部件的结构形式 6（1）集尘板 6（2）电晕线 6（3）集尘极及电晕线的振打 6（4）进气烟箱与出气烟箱 6（5）气流分布板和槽型板 6（6）壳体 7（7）灰斗 7（8）梁柱的布置形式 7（9）集尘极与电晕极的配置 7（10）计算所需的收尘极面积 8（11）确定电场数 8（12）烟气量 8 三、电除尘器各部分尺寸的计算 9（1）初定电场断面 F＇ 9（2）电场高度 h 9（3）电除尘器的通道数 N 9（4）电场有效宽度 B有效 9（5）实际电场断面F 9（6）电除尘器的内壁宽度 B 10（7）柱间距 Lk 10（8）内高 H1 10（9）单电场的长度L 10（10）电除尘器壳体内壁长LH 10（11）烟气流方向的柱距 11（12）进气箱进气口面积 F0 11（13）进气箱长度 Lz 11（14）气流分布板层数 n 11（15）气体分布板开孔率t 12（16）相邻两层多孔板的距离L2 12（17）进气管出口到达一层多孔板的距离 Hp 12（18）保温箱 12（19）初定除尘效率η 13（20）灰斗排灰量 G0 13（21）比集尘面积f 13（22）单区供电面积 Ai 13（23）供电分区数 N1 14（24）整流器额定电流I 14 致 谢 15 附 录 16 一、RS电晕线图纸 16 二、收尘极板图纸 17 参考文献 18 第一章 引 言 中国是典型的煤烟型污染国家，烟尘污染问题过去曾经是、现在也还是、未来一段时间内恐怕仍然是制约中国可持续发展战略实施的重大环境问题之一。

火力发电厂是中国最主要的烟尘排放源，也是烟尘污染治理的重点。重力沉降室和离心分离器是使颗粒物向固定器壁移动的设备，这两种设备在工业中对粒径小于5µm的颗粒物不能达到有效捕集的目的，而资料显示火力发电厂颗粒物粒径主要为2-4µm那么如果想使壁除尘设备能够用于捕集小颗粒物，就必须使这些设备施加比重力和离心力更强的作用力。

电除尘器（ESP）类似于重力沉降室或离心分离器，只不过是通过静电力使颗粒物移向器壁，对小颗粒物的捕集具有很好的效果。电除尘器各方面特性均优于前两种设备，故火力发电厂多采用电除尘器进行尾气处理。

据有关资料介绍，截止2002年为止，中国燃煤火电装机约占电力总装机的73%，打到258 000 MW；

发电用煤达到657 780 MW。与此同时，电除尘器在火电厂的应用取得了高速发展，目前中国新建大中型火电机组近乎100%配置了电除尘器，装备火电机组达2亿千瓦以上，电除尘器的数量占国内市场总量的75%以上。

本次课程设计将简介电除尘器特点、分类以及工作原理；

根据火力发电厂数据资料，设计电除尘器，计算各类相关参数并且给出相关图表。

第二章 电除尘器简介 一、电除尘器特点 电除尘器与其他种类除尘器的根本区别，在于实现被子与烟气分离所需的力是直接作用在荷电粒子上的库仑力。同其他类型的除尘器相比，它具有以下几个特点：

Ø 处理烟气量大 可达105～106m3/h；

Ø 阻力小，耗能少 大约0.2～0.4kWh/1000m3。一台处理烟气量为400000m3／h的电除尘器，由于烟气进入电除尘器后既不转弯，又不与其他物体碰撞，加之流速较低，气体阻力很小，压力损失一般为200Pa。与袋式除尘器、旋风除尘器或文丘里洗涤器相比，电除尘器的阻力仅仅是它们的1／5、1／8。因此大大节约电力消耗；

Ø 收尘效率高 初期除尘效率能达到99%，能捕集1um以下的细微粉尘。设备部件寿命较长，所以只要设计得当，并能正常进行维护保养，电除尘器能长期高效运行；

Ø 适用范围广 电除尘器甚至能捕集到0.1μm的细颗粒粉尘；

粉尘浓度允许高达每立方米数十克至上百克；

能适应400摄氏度以下的高温烟气。

Ø 自动化程度高，运行可靠 电除尘器采用微机可以实现全盘自动化。由于其运动零部件少，在正常情况下维修工作量较小，可以长期连续安全运行；

Ø 恶劣环境下运行稳定 可在高温或强腐蚀性气体下操作；

可用于高温（可高达500℃）、高压和高湿（相对湿度可达100%）以及高含硫（硫3%以上）的场合，能连续运转，运行稳定，不结露，不爬电，故障率极低；

Ø 使用寿命长 至少使用 8-10 年以上；

Ø 运行费用低 Ø 一次投资大 与其他除尘设备相比，电除尘器结构较复杂．消耗钢材多、一次性投资费用较高。电除尘器对制造、安装和维护管理水平要求较高。

Ø 安装精度要求高 Ø 对粉尘比电阻有一定要求 二、电除尘器的分类 电除尘器有多种类型，根据集尘极和放电极在电除尘器中配置不同，可分为两大类：

1．单区电除尘器 单区电除尘器：粒子的荷电和捕集是在同一个区域中进行的。即收尘极系统和放电极系统都在一个区域。工业烟气除尘多用这种除尘器，因而“单区”两字通常被省略。单区电除尘器按其结构不同又可分为以下类型：按烟气在电场中的流动方向分为立式和卧式电除尘器；

按清灰方式可分为干式和湿式电除尘器；

按电极形状可分为板式、管式和棒式电除尘器；

按电极距离大小分常规电除尘器和宽间距电除尘器。

2．双区电除尘器 双区电除尘器：具有前后两个区域。前区安装放电极，称为电离区，粉尘进入此区首先荷电。后区安装收尘极，称为收尘区，荷电粉尘在此区域被捕集。双区电除尘器的电压等级较低，通常采用正电晕放电。它主要用于空气调节系统的进气净化。近年来，利用双区电防尘器的原理设计的电除尘器用于工业皮气的净化，例如用于沥青烟尘和高炉煤气的净化，也都取得较好的效果。

三、电除尘器的工作原理 含有粉尘颗粒的气体，在接有高压直流电源的阴极线(又称电晕极)和接地的阳极板之间所形成的高压电场通过时，由于阴极发生电晕放电、气体被电离，此时，带负电的气体离子，在电场力的作用下，向阳板运动，在运动中与粉尘颗粒相碰，则使尘粒荷以负电，荷电后的尘粒在电场力的作用下，亦向阳极运动，到达阳极后，放出所带的电子，尘粒则沉积于阳极板上，而得到净化的气体排出防尘器外。

电除尘器的除尘过程可分为四个阶段：

1．气体的电离；

2．粉尘获得离子而荷电；

3．荷电粉尘向电极移动；

4．将电极上的粉尘清除到灰斗中去。

第四阶段是从电极上回收粉尘，干式电除尘器多用振打方式，湿式电除尘器则以水冲洗。本次设计采用干式电除尘器，使用振打方式。

第三章 电除尘器选型及工艺参数设计 本次设计选用卧式、板式、无辅助电极的宽间距电除尘器，采用一台除尘器。

一、主要参数计算 （1）电场风速 为防治积灰的二次飞扬，电场风速大小的选取，一般在0.4～1.5m/s范围。这里取V=1.0 m/s。

（2）收尘极板的板间距 电除尘器收尘极板的板间距，根据多年的设计经验，从电除尘器的各个方面考虑，若ω= f(2b)，当ω曲线的导数为正值时（即ω>0时），加大极间距合理，反之不合理。

b =(m+1)Δb Δb是施工误差和极板积灰产生的误差之和，可取 25mm～40mm，m一般为 4～b5 之间。

所以b =(4+1)40=200mm b =(5+1)40 =240mm 因此极板的板间距为 400mm～480mm。

美国南方研究所推荐的最大板间距为 457mm, 李秋兰等人推荐的最大板间距不超过500mm。

这里取极板间距为400mm。

（3）电晕线的线间距(2c)电晕线的线间距对电晕电流的大小会有一定影响，电晕线距太小，由于屏蔽作用，电流值降低，甚至为零；

电晕线距太大，电流密度降低，影响除尘效率。经试验，最佳线距与电晕线的形式和外加电源有关。一般取0.6～0.65倍的通道宽度为宜。当极间距为400mm时，线距取240mm。

（4）粉尘的驱进速度 粉尘的驱进速度与很多因素有关。因此，驱进速度的确定，既复杂又十分重 要。依据煤质和灰理化分析，依据用户对电除尘器的要求和类比计算，考虑在设计、制造、安装和使用时所应采取的有利于提高驱进速度的措施，综合分析，驱进速度按下式计算 ω= 9.62 kS 0.625 式中 ω—驱进速度，cm/s；

S—煤的含硫量，%；

K—平均粒度影响系数。

表3-1 粉尘粒径分布 粒径 20-15 15-10 10-8 8-6 6-4 4-2 2-1 ＜1 总计平均值 17.5 12.5 9 7 5 3 1.5 ＜0.5 含量 2.2 4.6 2.6 14.1 27.9 41.3 6.0 1.1 100% a平均=W1a1 +W2 a2 +…W8 a8100=5 式中 W1,W2—粒度为 a1，a2 组成的百分比；

a1,a2—粒度平均粒径。

表3-2平均粒度影响系数 a平均 10 15 20 25 30 35 k 0.9 0.95 1 1.05 1.1 1.15 用内插法求得k=0.85，S=0.5% ω= 9.62 kS 0.625=9.62×0.85×0.5 0.625=5.3 cm/s 但是，实际上用户所要求的除尘效率是选取驱进速度时要考虑的重要因素，一般来说，用户要求的效率越高，选取的驱进速度越小。一般情况下驱进速度的设计值是根据经验选取的。当板间距取300mm时，驱进速度取5～6cm/s；

板间距为400mm时，驱进速度为板间距300mm时的1.1～1.3倍，取 ω=5×1.1=5.5 cm/s。

二、电除尘器主要部件的结构形式 （1）集尘板 卧式电除尘器的集尘极目前多采用以下几种形式：1、小C形极板；

2、波纹形极板；

3、CW形极板；

4、鱼鳞板状极板；

5、网状形极板；

6、ZT形极板；

7、工字形极板；

8、Z形极板；

9、大C形极板等。目前的电除尘器多采用Z型或大C形极板，名义宽度为400mm或500mm。这里采用大C型极板。

（2）电晕线 电晕极按放电形式分为三种：1、点放电型，如RS管形芒刺线、新型管形芒刺线、角钢芒刺线、锯齿线、鱼骨针刺线等；

2、线放电型，如星型线、麻花形线、螺旋线等；

3、面放电型，如圆电晕线等。电晕极的固定方式有垂锤式和框架式两种。这里选用芒刺线。

（3）集尘极及电晕线的振打 目前的振打方式主要有：顶部绕臂锤振打；

中部绕臂锤振打；

下部绕臂锤振打；

侧部绕臂锤振打；

顶部电磁锤振打等。这里采用下部绕臂捶打装置，为保证正确的振打制度，采用单边振打。电晕极振打选用中部绕臂振打装置，每个电场、每个框架两侧都装设振打装置。

（4）进气烟箱与出气烟箱 电除尘器的进出气烟箱做成喇叭形，进气箱下部设置灰斗，以避免由于分布板分离出的大量粉尘在进气箱底板堆积或大量流入第一电场前的振打装置。

（5）气流分布板和槽型板 气体的导流和分配部件主要是控制气流分布，实现均流措施。为使气流沿电场均匀分布，在进气箱内设置气流分布装置。分布板的形式采用多孔分布板，这种分布板结构简单，且有较好的均布作用。为使气流均布良好，多孔板的层数应不少于两层，这里取三层。在出气烟箱处设置槽型板装置。

（6）壳体 壳体的作用是引导气体通过电场，支撑电极和振打设备，形成独立的收尘空间，它应该有足够的刚度和强度，稳定性，不能有改变电极间相对距离的变形，要求严密，漏风率在5%以内。由于烟气中有二氧化硫等腐蚀性气体，壳体采用耐腐蚀钢材制作，采用箱形钢结构，壳体的顶盖采用户外式。

（7）灰斗 壳体下部灰斗有四棱台状和棱柱状两种，根据排灰方式的不同，可采用不同的形式，四棱台状灰斗多适用于顺序定时排灰，棱柱状灰斗适用于连续排灰，这里采用四棱台状灰斗，采取顺序定时排灰，灰斗的出灰口装设密封性良好的排灰阀。

（8）梁柱的布置形式 根据集尘极在顶梁的固定形式的不同，梁柱的布置形式也不同，分为不均匀分布的立柱结构形式和均匀分布的立柱结构，前者是将相邻的两根柱和两根梁并在一起因此有较大的横向刚度。后者的结构有利于烟气加热整个顶梁，这样可以减少整个顶梁由于上下温差而产生的热应力。这里采用均匀分布的立柱结构。

（9）集尘极与电晕极的配置 在电场设计中，集尘极与电晕极的配置通常有两种形式：一种是集尘极高度大于电晕极，而电晕极的宽度略大于集尘极这种形式，这种配置形式的电晕极多制成框架式，电晕极的振打可以设置在框架中部，有较好的清灰效果，其缺点是：除尘器的长度较大。目前电厂多采用这种形式。

另一种形式是电晕极高于集尘极，而宽度略小于集尘极，这种配置形式的电晕极多制成框架式。缺点：对于高温电除尘器（高于350℃），由于电晕线的伸长量大，电晕线容易弯曲影响电除尘器的正常运行。由于废气温度350-400℃，这里采用第一种形式。

（10）计算所需的收尘极面积 电除尘器工作时的实际条件（如烟气性质、风量、风压、温度）与设计时设定的条件可能存在差异，或者设计者选取某些数值（如驱进速度、选定的振打周期以及气体分布等）有生产实际可能有出入，所以在设计除尘器时，要考虑一定的储备能力。目前多采用增大收尘极面积的方法作为除尘器的储备能力。按下式计算所需收尘极面积 A=-qvln1-ηω×K=-500000×ln1-0.993600×0.055×1.3=15118 m2 式中 ω—驱进速度，m/s；

A—总除尘面积，m2 ；

k—储备系数，1.0～1.3，这里取1.3；

qv—烟气量，m3/s；

η—除尘效率，%。

（11）确定电场数 在卧式电除尘器中，为满足高效、可靠的运行要求，根据我国的具体情况，电场长度取3.5m～5m为宜，电场数就排放标准取3～4个，新标准建议取4～6个，特别难收集的粉尘可取6～8个。采用5个电场。

（12）烟气量 考虑锅炉运行一段时间后排烟温度的提高和漏风的增加，总体设计中的烟气量Q，建议采用排烟量Q工况（工况值）乘以烟温变化修正系数K1和漏风修正系数K2，K1=273+t1273+t=273+375273+350=1.04 式中 t—排烟温度，℃；

t 1—计算排烟温度，℃；

（取高于t 25℃）K2 建议取 1.05～1.10，取1.10。

Q= K1 K2Q工况=1.04×1.10×500000 =572000 m3/h 三、电除尘器各部分尺寸的计算 当电除尘器的主要参数和结构形式确定后，其各部尺寸便可通过下列计算方法求得：

（1）初定电场断面 F＇ F＇=qvv=5000001×3600=138.9 m2 式中 F ＇—初定电场断面积，m2；

V —电场风速，m/s。

（2）电场高度 h h≈F`2=138.92=8.3m 圆整后取h=9m 式中 h—电场高度，m。要对于极板高度h进行圆整。

（3）电除尘器的通道数 N N = F ＇ / 2bh=138.90.4×9≈38.6 式中 2b—相邻两极板中心距，m。

将N圆整为整数，当选用双进风口时，N 值应取偶数。

圆整后N=40（4）电场有效宽度 B有效 B有效=2bN=0.4×40=16m（5）实际电场断面F F = hB有效=9×16=144m2（6）电除尘器的内壁宽度 B 采取双进风口：

B=2Ns+2Δ+ e1=0.4×40+2×0.1+0.3=16.5m 式中 Δ—最外层的一排极板中心线与内壁的距离，此值可以根据除尘器的大小在50～100mm间选取；

e 1—中间小柱宽度。

Ns—除尘器内部两极间的距离，mm。

（7）柱间距 Lk 电除尘器在与气流流动方向垂直断面上的外侧柱间距 Lk 按下式计算 L k=(B + e＇)/m=16.5+0.428.45m 式中 e ＇=400mm，m=2（8）内高 H1 从除尘器顶梁底面至灰斗上端面的距离 H1 H1= h+h1+h2+h3=9+0+0.04 +0.21=9.25m 式中 h—除尘极板有效高度，m；

h1—当极板上端悬吊于顶梁的X型梁上时，h1 =0；

当极板悬吊于顶梁下面的悬挂装置时h1=80mm～300mm h2—除尘极下端至撞击杆的中心距离，按结构型式取h2=35mm～50mm；

h3—撞击杆中心至灰斗上端的距离，取h3 =160mm～300mm。

（9）单电场的长度L L=A2Nnh=151182×40×5×9=4.2m 式中 n—电场数量（10）电除尘器壳体内壁长LH LH = n(L + 2Le2 + c)+ 2Le1－c=5×（4.2+2×0.45+0.4）+2×0.4-0.4=27.9m 式中 Le1—电除尘器内壁顶端到电晕线框架的距离，400～500mm；

Le2—电晕线框架到极板的距离，450～500mm；

c —两电场间框架间距，380～440mm。

（11）烟气流方向的柱距 中间柱距 Ld1 = L + 2 Le2+ c=4.2+2×0.45+0.4=5.5m 外侧柱距 Ld2 = L+ 2Le2+ c/ 2=4.2+2×0.45+0.2=5.3m 最外侧的柱距与除尘器内壁：X1 = Le1 =0.4m（12）进气箱进气口面积 F0 进气箱的进气方式有上进气和水平进气两种，一般采用水平进气。当采用水平引入式进气箱时，进气箱的进气尺寸按下式计算：

F0=qvV0=5000008×3600=17.36 m2 式中 F0—进气口面积，m2；

V0—进气口处的流速，m/s，在电场的电除尘器设计中，进气风速可取 8m/s左右。

考虑到进气口尽可能与电场断面相似，可取：F0=2.1m×5.6m 进气箱大端的顶端可取距梁底面350mm左右，考虑下端气流不要直冲收尘极的振打机构，所以需上移600mm。为了防止粉尘在进气箱底板的沉积，底板的斜度需大于50°（13）进气箱长度 Lz Lz=(0.55 ～ 0.56)(a1-a2)+250=0.56×（16000-5600）+250=6074mm 式中 a1，a2—是 Fk 及 F0 处最大边长，m；

Fk —进气箱大端的面积，m2。

（14）气流分布板层数 n 6

ξ=N0FKF02n-1=1.2×（14417.36）22=10 ξ=0.7071-t+1-t2/t2 得t=37.56% 式中 ξ—阻力系数；

N0—气流在入口处按气流动量计算的速度场系数，对于直管 N0=1.2 ；

n—多孔板层数。

（16）相邻两层多孔板的距离L2 Dr=Fk nk=14448.1=3m L2 ≥ 0.2Dr 取 L2=0.6m 式中 Dr—— Fk 断面上的水力直径，n k—— Fk 断面上的周长，m。

（17）进气管出口到达一层多孔板的距离 Hp Dr=F0 n0=17.3615.41.13m H p ≥ 0.8Dr 取HP=1.0m 式中Dr—进气管的水力半径。

（18）保温箱 a0 =(0.8 ~1.2)b(32)h0 =(2 ~ 2.5)b(33)b0 =(1.1~1.2)b(34)式中 a0—绝缘棒中心到套管外臂的距离，mm；

h0—绝缘棒套管顶端到保温箱顶端距离，mm；

b0—加热管中心到套管边缘的距离，mm；

（19）初定除尘效率η 入口气体含尘浓度 Cj =5-10g/m3(工况)，出口气体含尘浓度Cc=0.1g/m3(工况)η=Cj-CcCj ×100%=10-0.110×100%=99% 除尘效率的验算：η=1-e-fω×100%=99.75% ,（f=AQ）设计符合要求。

（20）灰斗排灰量 G0 G0=3Qηqλn1=3×500000×0.9×0.00001113.5 t/h 式中 3—考虑排灰口的排灰能力应增大的倍数；

qλ—粉尘进口浓度，t /m 3；

Q—烟气量，m3 /h ；

η—当采用角锥形斗时，η近似取 0.85～0.9；

n1—为沿除尘器宽度方向的斗数。

（21）比集尘面积f A实际=A（1+0.5%）=15118×1.005=15194 m3 f=A实际/qv=15194×3600500000=109.4 m2（22）单区供电面积 Ai Ai=A实际N1=2LaHZM=2LmHZM=2×4.25×9×401=604.8 m2 式中 N1—供电分区数；

m—电场数；

M—电除尘器室数。

（23）供电分区数 N1 N1=A实际/Ai =15194604.8=26（24）整流器额定电流I I = 1.05ISA=1.05×0.4×15118=6350 mA 式中 I—整流器的额定电流，mA；

IS—板电流密度，mA/m2，一般在 0.25～0.45。采用芒刺电极时板电流密度为0.4mA/m2。

A—单区的电场收尘极面积，㎡。

整流器的容量应根据除尘器的工作电压、电流值选取，而不能根据空载时的情况来选取，整流器的额定电压按除尘器极间距大小选取。当同极间距为300mm 时可取额定电压为65KV；

当同极间距为400mm时可取额定电压为72KV。电流值与烟气性质、电晕线型式等有关。

致 谢 在这次课程设计的撰写过程中，我得到了许多人的帮助。

首先我要感谢我的老师在课程设计上给予我的指导、提供给我的支持和帮助，这是我能顺利完成这次报告的主要原因，更重要的是老师帮我解决了许多技术上的难题，让我能把系统做得更加完善。在此期间，我不仅学到了许多新的知识，而且也开阔了视野，提高了自己的设计能力。

其次，我要感谢帮助过我的同学，他们也为我解决了不少我不太明白的设计商的难题。同时也感谢学院为我提供良好的做毕业设计的环境。

最后再一次感谢所有在设计中曾经帮助过我的良师益友和同学。

附 录 一、电晕线图纸 二、收尘极板图纸 附录图纸附件无 参考文献 [1] 鞍山矿山设计研究院《除尘设计参考资料》辽宁人民出版社, 1978年 [2] 原永涛《火力发电厂电除尘技术》化学工业出版社 2004年10月第1版 [3] 黎在时《静电除尘器》冶金工业出版社 1993年12月第1版 [4] 金国森《化工设备设计全书-除尘设备设计》科学技术出版社 1989年

篇2：电除尘器课程设计报告

2006我厂#3机组大修工作自9月13日开始，这次大修是脱硫除灰分部成立以来的第一次大修，在分部的带领下，我除尘班全体职工统一思想，认清形式，本着规范化大修、标准化大修及应修必修、修必修好的原则，经过22个日夜的辛勤工作，大修任务已圆满完成。经过各项调试、试运转、冷态验收，各项参数均已达到设计

要求，符合大修质量标准。现将本次#3炉电除尘器大修前的设备状况、本次检修内容及修后验收情况汇报如下：一.大修前设备状况分析：#3炉电除尘器是由上海冶金矿山机械厂制造，烟气流通面积288㎡，阴极形式为一、二电场RS芒刺线，三、四电场螺旋线，阳极形式均为480C型极板，正负级间距一、二电场400㎜，三、四电场438㎜，由江都机械安装公司于2001年9月改造安装。这次大修也是#3炉电除尘器自改造安装以来第一次大修，5年来历次小修[范文为作者原创作品-转载请加外部链接！]只是局部更换磨损严重的部位，其中主要频繁加固更换的重点是阳极振打锤臂，本次大修前由于运行周期较长除尘器内部多处部件已严重受损，经检查发现主要缺陷有：

1.甲、乙侧二电场各有一根阴极芒刺线线体开裂松动，甲、乙侧三、四电场阴极螺旋线积灰较多。

2.甲、乙阳极板定位固定角铁局部开裂、脱落，阳极板积灰较多。

3.甲、乙侧#1阴极振打竖轴、轴承装置及大、小拨轮传动装置均磨损严重。

4.受烟温、气流等影响，乙侧#1阴极振打竖轴瓷轴连接同心度偏差较大，造成拨叉频繁断裂。

5.甲、乙侧一、二电场阴阳级振打锤臂磨损严重，振打承击砧部分脱落，焊缝开裂。

6.甲、乙侧二电场阴极振打锤臂磨损严重，其他电场部分磨损。

7.甲侧#

1、乙侧#4阳极振打减速机偏心轴承磨损，手盘动有卡涩现象。

二.本次大修技术措施及施工方法：

1.阴极板线系统检修.更换甲、乙侧二电场开裂松动芒刺线，更换后级线保持平直，松紧度适宜，同一平面内不平度＜10mm，级距误差均≯±6mm。各连接夹板、线夹螺栓齐全、紧固，并加止退焊点。甲、乙侧三、四电场螺旋线经检查无松弛，挂钩处无电蚀情况，间距一致。

2.阳极极板定位系统.对所有电场阳极定位角铁脱落得部分进行修复，加固焊缝，调整定位间隙，使其对应得阳极板座自由悬挂，无卡涩、抱死现象。各级距保持≯6mm，连接夹板螺栓齐全，并加止退焊点。

篇3：电除尘器课程设计报告

电除尘器是通过电场放电, 是烟气中的粉尘颗粒荷电, 由电场力的左右使得粉尘黏附在阴极板而达到除尘目的装置。是改善环境污染, 提高空气质量的重要环保设备, 在石油、化工、煤矿等领域应用广泛。它的工作原理是烟气通过电除尘器主体结构前的烟道时, 使其烟尘带正电荷, 然后烟气进入设置多层阴极板的电除尘器通道。由于带正电荷烟尘与阴极电板的相互吸附作用, 使烟气中的颗粒烟尘吸附在阴极上, 定时打击阴极板, 使具有一定厚度的烟尘在自重和振动的双重作用下跌落在电除尘器结构下方的灰斗中, 从而达到清除烟气中的烟尘的目的。

电除尘器结构庞大, 采用模型风洞试验代价高, 周期长, 结果只能显示电场进口断面气流速度分布状况。CFD是研究各种流体流动问题的数值计算方法, 其以离散化方法建立数值模型, 并通过计算机进行数值计算和分析, 得到在时间和空间上离散的数据组成的集合体, 最终获得定量描述流场的数值解。采用CFD数值分析方法研究电除尘器电场内气流流动规律, 可以减少模拟实验次数, 甚至不需要模拟实验, 可解决一些因实验条件限制难以解决的问题, 为电除尘设计制造提供可靠依据。

1电除尘器设计的基础参数

电除尘器设计是典型的面向对象的设计。设计中根据工程项目的不同, 收集各项基础参数作为设计依据。一般都是取工作环境中最恶劣的情况进行分析计算。在工作环境确定的情况下, 根据设计者的经验, 初步设计指定出草案, 之后借助计算机辅助设计系统对初期方案进行校核修正, 以达到预想目的和要求。

如表1所示, 参数依据个工程项目的实际情况而定, 各有不同。一般通过现场测量、场地规划和设计需要而定。

2计算模型

确定了各项参数后, 利用Pro/E进行除尘器机体三维的轮廓建模, 除尘器内部构件在Gambit中建立。导入Fluent前处理软件Gambit后, 在对个部分进行分割, 划分电场极板及进出风口中的混流装置的划分。在Gambit中我们将极板、混流装置均视为面单元进行划分, 按划分后的机构在对整个机体进行分割, 分别划分各部分网格, 为Fluent后续处理做准备。

3数值模拟

电除尘器中流场的分布是否均匀合理, 直接决定了除尘效率的高低。随着先进的计算机技术的不断发展, 人们借助具有良好预测性能的CFD软件对大型除尘器内部流场进行模拟仿真, 发现并根据除尘器中流场的特性不断的优化设计。

Ansys-Fluent通用CFD软件包, 用来模拟从不可压缩到高度可压缩范围内的复杂流动。由于采用了多种求解方法和多重网格加速收敛技术, 因而FLUENT能达到最佳的收敛速度和求解精度。灵活的非结构化网格和基于解的自适应网格技术及成熟的物理模型, 使FLUENT在转捩与湍流、传热与相变、化学反应与燃烧、多相流、旋转机械、动/变形网格、噪声、材料加工、燃料电池等方面有广泛应用[3]。

FLUENT用有限体积法进行流场分析, 在设计中我们以流场的分布均匀性作为衡量标准, 认为流场中气体为稳态、不可压流体。

连续方程为

K-ε模型的湍动能输运方程为:

在计算中应用湍流标准模型进行数值模拟, 湍动能及湍流耗散率照以下公式计算:

式中l湍流长度尺寸, 可按水力半径通过关联尺寸计算。

边界条件设置如表2所示。

4分析结果及优化

计算时按未设扰流装置和加装扰流装置后两种情况进行仿真模拟, 计算模拟结果以矢量图和等值线云图形式绘出。图2是没有安装任何绕流装置的的流场分布情况。

从图2中可以看出流场分布情况, 初步分析结果可以给我们在优化和设置扰流装置提供理论依据, 在经过对结果的分析后, 我们采取在烟气入口设计扰流板和扰流装置, 在烟气出口设置阻流装置, 初步制定安装尺寸, 然后在Gambit中设置划分, 进行离散, 再到Fluent中进行二次计算, 在实际的设计计算时, 扰流板的计算过程可能需要反复调整计算几次, 以满足工程需要。

图3、图4是经过安装扰流板及混流装置后的模拟结果, 可以看出经过在烟气入口和出口设置扰流装置, 除尘器流场的到了很大优化, 同一截面上的速度压力分布均匀。目前电除尘器进出风箱的扰流装置的设计有多孔板、槽型板及转板等。在工程中判断气流分布的均匀性时, 我国目前采用的是均方根差σ (美国RMS法) 评定各断面的气流分布情况[6]。

5结论与总结

在电除尘器的设计过程中, 借助先进的计算机技术, 运用CFD分析软件FLUENT对大型流场进行模拟计算, 避免了以往实验法的代价高、测点少、实施困难等缺点。分析得到的结果在指导优化设计方面起到了积极作用, 经过优化后的除尘器流场得到了改善, 提高了除尘效率, 同时设计周期大大缩短, 减少了设计成本。随着计算机技术的不断发展, CFD技术在机械优化设计中将取得进一步发展。

摘要：介绍了电除尘器设计的基本过程, 运用CFD流体分析软件对电除尘器的流场进行了分析, 得到了流场分布的各相参数, 并对除尘器结构进行了改进, 分析比较了优化前后的结果, 为工程中电除尘器的设计和流场的优化提供了理论依据, 具有现实指导意义。

关键词：电除尘器,CFD,流场模拟,优化设计

参考文献

[1]王福军.计算流体动力学分析[M].清华大学出版社, 2004.

[2]Bill Dvorak&Ilari Shafer, Numerical Modeling and Optimization of Electrostatic Precipitators[J].BILL DVORAK&ILARI SHAFER, MARCH17, 2007.

[3]Fluent Inc.Fluent6.0user's guide.Lebanon, NA, 2001.

[4]程莉, 丁晓红, 徐晓东.大型电除尘器的进风箱优化设计[J].煤矿机械, 2008.

[5]徐涛.数值计算方法[M].吉林科学技术出版社, 1998.

篇4：电除尘器的优化设计方案

关键词:可靠性 优化 振打控制系统

中图分类号:TMP25文献标识码:A文章编号:1006-8937(2009)03-0025-01

电除尘器广泛应用于电力、冶金、建材等部门。在灰尘通过电除尘器时,被电离的粉尘吸附在援板,极线上,需要周期性地将粉尘振打下来,以提高除尘效率。随着各国环保产业的发展和各种新技术的推广应用,电除尘器的研制应用在日新月异地提高和完善着。

1一种新型的电除尘器

一种新型电除尘器,以其优异的性能迅速推广应用。但其振打方式与传统的切向振打方式有所不同,采用的是顶部电薯振打方式。对每个极板、援线的振打都可达到十分精确的程度。每个阳援板的前后两侧均可单独控铡,对每个电场的各阳援板可按正向或反向能有效地防止二次扬尘。西门子7—200系列小型可编程控制器价格低,性能优良,具有程序容量较大,运行速度快,多种中断,编程灵活等优点,该和西门子200文本显示器配合使用,使该机的功能更加完善。56个输出点分为16?6的矩阵,由输出4?的行列信号,再经光电隔离,4—16译码器,总线驱动电路等转换为6行?列的电平信号。采用基本配制(晶体管输出型)即可满足输出点数要求,既可使输出点达到效百个,又能有效地降低了成本。由于谈控制器程序量较大,因此选用216型,程序中主要包括振打周期计算,输出锤号计算,读写设备状态表,行列地址输出,定时中断,输入中断,通信中断,参致设置及显示等部分。

2电除尘器振打控制系统结构分析

振打控制系统分为监控层,控制层,设备层三层。监控层由1台上位机组成,通过上位机可以在中央控制室监视现场设备的运行状况,并可以直接在上位机上启动现场设备;控制层由可编程控制器、空气开关、继电器、接触器、热继电器和电缆等组成,它接受并执行监控层的指令,是控制系统的重要组成部分;设备层是分布在现场的阀门、电机和检测仪表等。

改系统的监控层和控制层的任何一个出故障都会造成整个电厂的生产停机,给企业造成很大的损失。目前该电厂的电除尘器的振打控制系统控制层采用施耐德的PLC(非双机热备)作为主控制器,一台工控机作为监控层。在这种情况下如果监控层或控制层出现故障整个电厂的设备都的停机,给电厂造成不可沽量的损失。

3控制方案及软件设计

3.1控制过程

各电磁振打器按电场的分布排列分组,每组振打器(振打带)按各自的规律周期性地运行。在任意瞬问,只有一个电磁锤在工作,根据其所处位置不同,振打力强度要求也不同。在实际运行中,发现一些除尘器存在着下料灰斗容量有限的情况,这时如果短时间内阳极板振打下来的灰尘较多,有可能发生堵塞现象。因此在设计中采用了间隔振打,同一电场中每个电磁锤并不是连续振打,而是按每次相隔若干电磁锤,使每个灰斗下料均匀,能有效地避免灰斗堵塞,更好地适合现场情况。在不同情况下,可以选择间隔振打和连续振打。在振打顺序上分为正向振打和反向振打,满足多种情况要求。控制器有4组不同的振打运行参数表,分别在正常运行。强制清灰。除尘器室单独振打。室单独振打时使用。考虑到每个电磁锤可能存在性能和安装上的差异,在脉冲个致耜同时,振打力未必相同,因此在内存中设有辣中个致修正表,使控制器具有脉中效修正功能,使每个电磁锤的振打力均可调整。为检查每一个电磁锤的性能,控制器还设有测试功能。在安装调试时。由200键入输出锤号和脉中个致后,即可对该锤进行测试,由200显示回路欹态。

3.2搌打力

精度要求振打强度由脉冲个致决定,一般为5—12个,脉中个致对振打力影响很大,最多只允许1个脉冲个致误差。主控制器输出的矩形渡时间长度必须十分精确。在本控制器中采用时钟中断,在程序中采用中断程序调用和程序髋转等方法,使得使船信号时间误差为毫秒,精确地控制了脉中个致,完全膏足了振打力精度要求。

3.3故障检和保护电路

由于有致百个电磁锤在工作,系统的安全运行显得十分重要。利用的输入中断功能,可及时检涮每个输出固路的开路,短路故障。根据对应的输出锤号,将相应的电磁锤状态写入内存中振打器运行状态表和故障状态表的相斑位置。若连续两次检测到某一输出回路有故障,则以后将停止该回路的输出。为防止输出回路因短路而造成设备损坏,在主回路中采用了硬件保护电路,在检测到短路故障时,立即关闭主回路的固态继电器,在极短的时问内保护了电力元件。并且在每一个输出可控硅的两端均并联了阻容保护电路,使设备能在电阿经常受到干扰的场合安全运行。

3.4参数设置

组态及通讯在参效组态方面,分安装组态和运行组态,安装组态用于根据各种型号豫尘器的振打器分布,设定输出点位置,输出间隔效。运行组态用于振打参效设置,如振打周期,问歇时问,脉冲个敦等。该振打控制系统相关的参数很多,将参效分类后,按相应顺序逐个设置。采用低成本的20文本显示器后,振打参效设量变得十分直观,各参效信息均可清楚。

4结语

该电除尘器优化改造后,系统自动化程度极大提高,降低了现场工人的工作量,同时工人误操作的几率下降,提高了系统的可靠性。改进后的控制系统提供与全厂信息管理系统的接口,使得厂内管理层能随时掌握系统的运行状态,有利于全厂的调度。该系统自投运以来,用户反映良好,达到了预期的目标。

参考文献:

[1] 储云峰.施耐德电气可编程序控制器原理及应用[J].机械工业出版社,2007.

[2] 陈励华.PLC在电除尘器低压控制系统中的应用[J].仪表技术与传感器,2005.

[3] 赵冠君.高压静电除尘控制器的设计[D].浙江大学,2006.

[4] 王玲,叶林,薛志军.静电除尘电源微机控制系统的研制[D].河北工业科技,2004.

[5] 原永涛.火力发电厂电除尘技术[M].北京:化学工业出版社,2005.

[6] 郝建新,仝卫卫,高现文,高鹤明.改进电除尘器振打控制系统的方法[J].科技咨询导报,2007.

篇5：吸尘器市场调研报告

随着人们生活水平的提高～健康、舒适的家居环境越来越被更多的人所关注。买房、装修成为人们茶余饭后谈论的热点话题～但装修后又脏又累的卫生清扫工作～成为困扰家庭主妇的又一大难题。对不少家庭而言～吸尘器已成为清洁家庭的必备小家电。

此次～我们从网上和市场两方面着手进行调研～既了解了吸尘器的工作原理～也了解到了它的市场行情。,一,网上调研内容和成果: 1.吸尘器产品的定义: 利用电动机驱动风机而产生负压进行除尘的清洁器。又称真空吸尘器。2.吸尘器的工作原理: 电动机高速驱动风机叶轮旋转～使空气高速排出～而风机前端吸 尘室内空气不断地补充风机中的空气～致使吸尘室内产生瞬时真 空～和外界大气压形成负压差～在此压差的作用下～吸入含灰尘的 空气～经过滤尘器过滤～排除清净的空气。负压差越大～风量越大～ 则吸尘能力也越大。3.吸尘器的类型: 按吸尘器的装配和类型可分为: 〃立式:电动机主轴垂直于地面 〃卧式:电动机主轴平行于地面 〃便携式:可分为手持式、肩式、杆式

按吸尘器的使用功能可分为:干式、水过滤可吸灰尘式、干湿两 用式。4(吸尘器的组成: 吸尘器主要由起尘、吸尘、滤尘三部分组成～一般包括串激 整流子电动机、离心式风机、滤尘器,袋,和吸尘附件。以Haier ZB500—2真空吸尘器简要说明

爆炸图及零部件明细

序号 零部件名称 专用号 材 料 数量 备注 012A200166 01 方刷 ABS 1 012A200167 02 椭圆刷 ABS 1 / 03 螺钉 GB845-85 2 2 / 04 螺钉 GB845-85 3 012A100015 05 锁紧块弹簧 0.45弹簧钢丝 1 012A200168 06 前盖锁紧块 ABS 1 07 短软管 012A800058 组件 1 012A200169 08 左机壳 ABS 1 012A300045 09 出风过滤片 海绵 2 012A300046 10 电机压座 橡胶 1 012E400008 11 电源线 组件 1 012A200170 12 右机壳 ABS 1 012E400009 13 开关 组件 1 012E400010 14 电机 组件 1 012A300047 15 电机密封圈 发泡橡胶 1 012A800059 16 尘袋 PVC 1 012A200171 17 尘袋架 ABS 1 012A200172 18 前盖 ABS 1 012A100016 19 固定片 不锈钢 2 012A300048 20 吸口挡片 橡胶 1 21 宽毛刷 012A800007 组件 1 22 窗帘刷 012A800006 ABS 1 23 长接管 012A200010 PE 2 吸尘附件包括: 〃地面刷:刷毛伸出状态用于吸取地板,不易划伤地板，刷毛缩进状态用于吸取地毯。

〃圆毛刷:主要用于吸取沙发、窗帘、或装饰面上吸尘时使用。〃 扁吸嘴:主要用于吸取角落、墙角及有缝隙的场合。〃吸水地刷,湿吸刷,:主要用于吸取地面上的水份,干湿两用吸尘

器配备以上地面刷～例: ZL1200-2,。3 〃软管组件:主要用于主机与刷类的连接 〃伸缩管或长接管:主要用来补充软管的长度.〃风动地面刷:在普通地面刷的中间增加滚轮装置～主要功能为能吸取地毯、沙发、床面内的螨虫,限于吸螨系列,。,二,市场调研小结: 通过市场调研～我们对吸尘器有了更进一步的了解～网上调研给了我们理性的认识～对吸尘器有了理论上的认识～而市场调研给了我们感性的认识～直观的观察吸尘器的具体构造和组成部分。

此次市场调研我们走访了爱家商场、开元商场和国美商场,位于北大街,～分别调查飞利浦、伊莱克斯、海尔、，吸尘器家电专柜。

吸尘器可用于地面、毛毯、沙发除尘～也可用于窗架、电脑键盘等除尘。不止用于居家～也可用于汽车内部除尘。

通过总结可得出家用吸尘器的特点 家用吸尘器特点: 〃一般是干式卧式吸尘器～较小巧型～

〃功率一般为1000w或1200w～也有功率可调节型的～那就比较昂贵点。价钱300-1000元不等～当然也有更昂贵的。以600—800元产品为 主～且最受欢迎。

〃一般配备两个吸嘴～一个平嘴～一个尖嘴。平嘴用于板面的除尘～而尖嘴用于墙角、狭缝的除尘。

〃过滤层一般为四层或五层～贮尘袋有纸袋也有布袋～也有用贮尘杯代 替了贮尘袋～更方便清洗,价格也较贵,。4 〃除螨功能是利用螺旋刷头起到拍打毛面的效果～从而实现的。〃人性化的设计:采用超大的脚踏式按键可以令使用者勿需弯腰～ 自动收线装置省去收线之苦。

家用吸尘器也存在一些缺点: 1.噪音较大。

2.吸尘时容易散发异味～污染空气。3.需要经常清洗贮尘袋～拆卸繁琐。

4.使用过程中往往容易造成二次污染～出气过滤纸需要合理改 进。

5.一般只能干用～碰到水后容易损坏电机和电路板～吸尘效果 也不好。使用有一定的局限。

6.一般不能长时间地联系使用～有损寿命。7.家务单调～没有娱乐性可言～容易使人疲劳。

家用吸尘器未来走向分析:随着人们生活水品的不断提高～家用吸尘器终将像电视机一样成为必不可少的家用电器～市场潜力巨大。根据调查～人们对吸尘器的最主要要求为轻巧便用～节能～噪音小～耐用～其次还有环保～智能化～带有乐趣性。,三,调研分析及本次设计的定位

吸尘器属于已经大批量的家电产品～生产技术已经成熟～本次设计应主要针对目前市场上以有的吸尘器产品的缺点和不足～做出改进。

通过调研～我们主要针对消费者提出的主要要求做进一步的改进和创新～将改进的重点放在轻巧便用～智能化～带有乐趣性上面。将本 次设计定位为改进型创新设计。创新性分析报告

通过前两周的网上调研～以及到爱家商场、开元商场和国美商 6 场等地的实地市场调研～我们了解了众多品牌的各型家用吸尘器～分析了市场上一些的成熟产品的特点～我们发现家用吸尘器也存在一些缺点: 1.噪音较大～吸尘时容易散发异味～污染空气。2.滤尘纸一次性使用～使用费用高～需要经常清洗贮尘袋～拆卸繁琐。3.使用过程中往往容易造成二次污染～出气过滤纸需要合理改进。4.对紧粘在硬地板上的灰尘～泥土～吸尘效果差。一般只能干用～碰到水后容易损坏电机和电路板～吸尘效果也不好。使用有一 定的局限。

5.操作吸尘器单调乏味～没有娱乐性可言～容易使人疲劳。为此～我们经讨论提出了如下七个创新点: 1.不采用滤尘袋,滤尘纸,～改用滤尘杯。

无滤尘袋的设计～代替一次性滤尘纸～可节省费用～而且 比布袋更方便清洗。

2.吸尘嘴的创新设计:采用可旋转式的吸尘嘴～可方便 地吸附角落和窄缝处的灰尘。

3.添加空气清新功能。在出尘口加装空气清新颗粒装置～ 这样可以盖住因吸尘器使用产生的异味～令空气更加清新～改善 空气质量。

4.出尘口的设计～采用百叶窗式结构～使空气向上排放～以防二次污染。5.趣味性的外形设计～可以增加娱乐性～使家务不再烦闷～吸尘 7 器的主体可以做成可爱的动物形状或改进成儿童车～在不用之时亦可做儿童的玩具使用。

6.对于硬地板～吸尘嘴后端加装可来回扫动的毛刷～这样可以提高对地面的清洁能力。

7.吸尘嘴前端加装传感器～吸尘时～在吸尘嘴将要碰到障碍物时～发出声音提示。

以上各创新点～体现了市场的空缺和消费者的需求～但我们并没有分析其可行性～经济性～实现方案和结构等细节～所有这些将在以下的各个环节中逐一考虑。方案设计报告

通过前面的调研和创新性分析,我们归纳出七个创新点,如上面的创新性分析报告所列,～以上各创新点～体现了市场产品功能的空缺和 消费者的需求～我们将从其可行性～经济性等方面来逐一考虑创新点的取舍～并最后确定实现所选创新点的方案和具体结构。

创新点1:布袋难于清洗是消费者提出的较多的问题～如果 采用塑料滤尘杯～显然比布袋便于清洗～且塑料部件便于设计和制造～而且成本也不会增加很多～所以可以采用。

创新点2:固定式吸尘嘴使整个吸尘器在使用中特别笨重～从轻巧便用的角度讲对其进行改进十分有必要～但现在已经有了手持式吸尘器～吸管采用塑料产品～可以变换任意角度～使用起来非常方便～所以再对固定式吸尘嘴进行设计已经没有必要。所一不采用这个创新点。

创新点3:吸尘器主要吸取微小的颗粒状赃物和尘土～这些东西大都没有异味～且有空气清新剂产品～在吸尘器中再装入空气清新物必要性不大～所以暂不予考虑。

创新点4:出尘口采用百叶窗式设计目前在市场上已经有产品采用～虽然还不普遍～但整个设计条件已经具备～所以再对其进行设计已经不属于创新～所以不采用。

创新点5:吸尘器作为家用电器～消费者主要是利用它进行家务劳动～以减轻人们的劳动强度～从市场角度说～人们对吸尘器带有乐趣性的需求并不大～且将乐趣性设计放在吸尘器上必将大大增加设计难度和生产成本～不一定能对销售起太大作用～得不偿失～所以不采用。

创新点6:吸尘器长期以来被认为是只能吸取颗粒状微粒和尘土～ 9 不能对地面的污渍进行清洗～如果采用这个创新点毫无疑问是对吸尘器功能的一大创新～虽然这样比较大地增加设计～制造的难度～还会提高生产成本～但与其对吸尘器功能的作用相比～显然具有可行性。所以采用这个创新点。

创新点7: 吸尘嘴前端加装传感器使其智能化～这虽然是对吸尘器的改进型创新～但人们在使用吸尘器时～若碰到障碍物时随时都可以感知～这样的创新不具有现实意义～所以不采用。

经过小组讨论和以上分析～我们决定采用创新点1和创新点6～即不采用滤尘袋,滤尘纸,～改用滤尘杯解决布袋难于清洗的问题并降低使用成本和吸尘嘴后端加装可来回扫动的毛刷以增强除污能力这两个创新点～对吸尘器进行改进型创新设计。

我们将从这两个创新点着手进行方案设计:

一、滤尘采用滤尘杯的设计(无滤尘袋的设计): 从吸尘嘴吸入的带有灰尘的气流经气管进入吸尘器的主体后～首先进入半圆柱形的滤尘杯,具体结构见结构设计的模型图,～滤尘杯的特殊进气通道结构使气流在杯内水平方向旋转～产生的离心力使灰尘向半圆柱形滤尘杯的杯壁聚集～由于重力的原因～灰尘从杯壁落到杯底～而较清洁的空气从滤尘杯中央的过滤纸筒通过并滤掉其中残余的灰尘～灰尘就在杯底聚集～吸尘后倒掉即可～滤尘杯中央的过滤纸筒可方便地清洗。滤尘杯代替一次性滤尘纸和滤尘袋～结构简单～操作方便～可节省使用费用～而且比布袋更容易清洗。整个结构包括:滤尘杯体～过滤纸筒～滤尘杯盖～滤尘杯柄。考虑到使整体结构紧凑～ 杯体做成接近半圆柱体。结构示意图如下:

进气口 出气通道

过滤纸筒 滤尘杯体 滤气 ,透明，二、吸尘嘴的结构设计: 对于硬地板～如果地面有紧紧粘在地板上的灰尘～泥土～一般的吸尘器难以去除这些污渍～我们在吸尘嘴后端加装由微型直流驱 动电机驱动来回扫动的毛刷,两排,～这样可以提高对地面的清洁能力～使吸尘器整个工作过程可起到:1刷地板～2擦地板～3吸尘 三个方面的作用。在我们的除污试验中～我们发现在毛刷上滴少量水～使毛刷始终处于润湿状态～除污能力大大增强～所以我们在吸尘嘴的上部加装一个储水的小箱～通过导管向毛刷板滴水～使刷毛润湿。

结构示意图如下:

两个齿轮上各有一个偏心的轴～把圆周 运动转化为毛刷板的往复直线运动 关键件工程图

1(大齿轮工程图,2个,: 2(导轨工程图,2个,:

3(电机盖工程图: 4(集尘杯盖工程图:

5(集尘杯工程图: 17

6(毛刷板工程图: 18

7(吸尘嘴后盖工程图: 19 关键件工艺分析 ,我们设计的吸尘器主要包括吸尘杯、吸尘盖、过滤筒、吸嘴、导轨、刷板、刷板固定小轮、齿轮、吸尘器外壳、吸尘器滚轮等。

1、吸尘杯选用PC塑料,聚碳酸酯,PC塑料有很好的透光性、成型后尺寸稳定性好并且有很好的力学性能和冲击性能

注塑工艺条件: 喂料区温度70，90?注射压力160MPa 喷嘴温度300，320?保压压力80MPa 熔料温度280，310?背压15MPa 料筒温度220?注射速度多级慢速注射 模具温度80，110?螺杆转速线速度0.3m/s料筒设备:标准螺杆、止逆环、直通喷嘴。

2、吸尘盖、过滤筒和刷板选用PET,聚对苯二甲酸乙酯,。具有好的坚韧性和硬度～好的刚度和强度。

注塑工艺条件: 喂料区温度50，70?～吸尘盖注射压力160MPa～刷板注射压力140MPa 喷嘴温度250，290?～吸尘盖保压压力80MPa～刷板保压压力70MPa～ 熔料温度270，280?～吸尘盖背压10MPa～刷板背压6MPa 料筒温度220?～吸尘盖注射速度高～速注射刷板注射速度中速注射 模具温度120，140?～吸尘盖螺杆转速线速度0.4m/s～刷板螺杆转速线速度0.3m/s 料筒设备:标准螺杆、止逆环、直通喷嘴。21

3、吸嘴选用高冲击级ABS塑料。吸嘴的结构比较复杂～而ABS塑料有很好的成型工艺性、。同时有优良的力学性能。

注塑工艺条件: 喂料区温度40，60?注射压力140MPa 喷嘴温度210，260?保压压力80MPa 熔料温度220，250?背压13MPa 料筒温度220?注射速度分级注射从慢到快 模具温度40，80?螺杆转速线速度0.4m/s 料筒设备:标准螺杆、止逆环、直通喷嘴

4、刷板固定小轮和齿轮用POM,聚甲醛,。POM的弹性模量、疲劳强度、冲击韧性都很突出。同时其摩擦系数小、自润滑性好。

注塑工艺条件: 喂料区温度40，50?注射压力120MPa 喷嘴温度195，215?保压压力60MPa 熔料温度205，215?背压6MPa料筒温度170?注射速度中等注射 模具温度40，120?螺杆转速线速度0.4m/s 料筒设备:标准螺杆、止逆环、直通喷嘴

5、吸尘器外壳用PP塑料,聚丙烯,。聚丙烯的许多力学性能如拉伸强度屈服强度、压缩强度、硬度和弹性模量等比较优秀。同时聚丙烯具有良好的电绝缘性、化学稳定性。

注塑工艺条件: 喂料区温度30,50?注射压力130MPa 22 喷嘴温度220,300?保压压力70MPa 熔料温度220,280?背压16MPa 料筒温度220?注射速度中等注射 模具温度20,70?螺杆转速线速度1.1m/s 料筒设备:标准螺杆、止逆环、直通喷嘴

6、吸尘器滚轮用P—PVC(软质聚氯乙烯)。软质聚氯乙烯具有良好的柔韧性，不容易花伤地板。注塑工艺条件

6、吸尘器滚轮用P—PVC,软质聚氯乙烯,。软质聚氯乙烯具有良好的柔韧性～不容易花伤地板。

注塑工艺条件: 喂料区温度30，50?注射压力100MPa 喷嘴温度160，220?保压压力50MPa 熔料温度200，220?背压6MPa 料筒温度120?注射速度中等注射 模具温度30，50?螺杆转速线速度0.3m/s 料筒设备:标准螺杆、止逆环、直通喷嘴

以上所有零件均可用HTL68注塑成型机注塑注射装置 注射速率 g/s 83 塑化能力 g/s 10.5 油泵马达功率 kW 7.5 电热功率 kW 6.8 23 总体装配效果图

一、吸尘器主体箱1

二、吸尘器主体箱2

三、吸尘嘴装配示意图1

四、吸尘嘴装配示意图2

五、运动机构装配示意图

六、总装配示意图 尘杯式吸尘器的经济性分析

摘要:随着人们生活水平的提高～健康、舒适的家居环境越来越被更多的人所关注。买房、装修成为人们茶余饭后谈论的热点话题～但装修后又脏又累的卫生清扫工作～成为困扰家庭主妇的又一大难题。对不少家庭而言～吸尘器已成为清洁家庭的必备小家电。

所以国内和国外的吸尘器厂商都瞄准了这一巨大的的市场～为了迎合绝大多数消费者所认为的“物美价廉”的消费概念～全力的削减成本和提高产品质量。但削减成本和提高产品质量是两个矛盾的过程～要达到对控制成本和提高产品质量的有机合理的统一～拿出一件既符合大众消费概念又照顾到企业的实际生产水平的吸尘器～就必须在市场调研、方案设计、工艺分析设计的基础上面结合市场情况对其作经济性的分析～以检验本产品的设计可行性。

-----------------------吸尘器属于小型的家用电器～ 主要由起尘、吸尘、滤尘三部分组成～一般包括串激整流子电动机、离心式风机、滤尘器,袋,和吸尘附件～主要由注塑件构成。所以吸尘器的经济性分析包括能耗分析、成本分析、工艺计算等。

能耗分析:能耗分析主要指在生产吸尘器注塑件时的能耗～本产品的注塑件有吸尘杯～吸尘盖、过滤筒和刷板～吸嘴～刷板固定小轮和齿轮～吸尘器外壳～吸尘器滚轮。以上所有零件均可用HTL68注塑成型机注塑注射装置。其油泵马达为7.5KW～电热功率为6.8KW。在实 际的生产过程中每一种零件是批量生产的～所以取其平均生产时间之和即为本产品注塑件的生产时间。大约估计其生产单件产品的时间为30分钟。所以其耗电量为

Q= 0.5*(7.5+6.8)=7.15kw.h 工业用电的费用为每度0.3元。所以电费支出为0.3*7.15=2.15 成本分析:主要包括注塑件的材料价格和其他附件的采购价格。

吸尘杯选用PC塑料,聚碳酸酯,。因为PC塑料有很好的透光性、成型后尺寸稳定性好并且有很好的力学性能和冲击性能。需要0.5千克。以目前的市场价格30000元/吨。吸尘杯的材料价格为15元。吸尘盖、过滤筒和刷板选用PET,聚对苯二甲酸乙酯,。具有好的坚韧性和硬度～好的刚度和强度,好的尺寸稳定性～低吸水性。大约需要1千克～以目前的市场价格20000元/吨。材料价格为20元。

吸嘴选用高冲击级ABS塑料。吸嘴的结构比较复杂～而ABS塑料有很好的成型工艺性、。同时有优良的力学性能。需要0.5千克。一目前的市场价格15000元/吨。材料价格为7.5元。

吸尘器外壳用PP塑料,聚丙烯,。聚丙烯的许多力学性能如拉伸强度屈服强度、压缩强度、硬度和弹性模量等比较优秀。同时聚丙烯具有良好的电绝缘性、化学稳定性和成型工艺性。大约需要4千克～以目前的市场价格10000元/吨。材料价格为40元。

吸尘器滚轮用P—PVC,软质聚氯乙烯,。软质聚氯乙烯具有良好的柔韧性～不容易花伤地板。需要1千克～以目前的市场价格10000元/吨～材料价格10元。本产品所用的串激整流子电动机的价格为50元～离心式风机10元。以上的只是吸尘器的主要组成部分的材料价格～约占材料总价格的80%～所以吸尘器的材料成本为,15+20+7.5+40+10+50+10,/0.8= 190元。

工艺计算:本产品的工艺生产过程是先将原材料注塑成型～再将其和其他的配件装配起来～然后再进行调试检测质量是否合格。其中的注塑工艺费用、设备折旧费、人力成本大约估计单件产品是200元。

结语:所以本产品的造价大约单件是200+190+2.15=400元左右。随着材料的价格浮动而上下浮动10%。再加上市场的前期调研～方案设计～工艺设计～其费用大约在450元左右。不包括产品的仓储～运输～后期的广告宣传费用等。

篇6：吸尘器的市场调查报告汇总

产品名称：吸尘器

用户分析：用户对象家庭主妇

调查方法:由于本次调查时间有限，且考虑到科学性和可行性。本组进行随机抽样调查。并进行了随机抽取发放调查问卷。共计发放问卷60份，实际收回问卷58份，经我们认真审核以及与被调查者的沟通保证了收回调查问卷的质量。

调查结果及分析

1.性别

调查回收58份问卷中男性占21.05%，女性占78.95%

2年龄

调查回收58份问卷中18岁以下占10.53% 18-24岁占89.47%

3平时打扫卫生的工具

调查回收58份问卷中抹布占36.36%扫把占90.91%拖把占82.27%吸尘器1.82%其他4.55%

4能接受的价位

调查回收58份问卷中1-50元占39.09% 50-100元占34.55%100-150元占11.82% 150-200元占10% 200以上占4.55%

5外观

调查回收58份问卷中精美小巧占34.21% 尊贵大气占31.58% 圆润可爱占28.95% 简洁流畅占68.42% 有科技感占31。58%

6材料

调查回收58份问卷中钢琴漆系列占47.37%哑光系列占42.11%磨砂系列52.63%金属系列23.68%

7颜色

调查回收58份问卷中黑色为主37.84%白色为主43.24%单一色彩10.81%色彩斑斓8.11%

8类型

调查回收58份问卷中卧式60%立式0%杆式20%手持式40%智能30%

9困扰

调查回收58份问卷中噪音大70%收纳不方便10%角落难清理30%移动不方便40%不知道更换集尘盒的时机50%握把不好握20%其他10%

10注重吸尘器的哪一方面

调查回收58份问卷中品牌22.22%外观22.22%价格11.11%功能44.44%

11市场上的吸尘器有哪些问题

调查回收58份问卷中款式不新颖34.21%功能不齐全39.47%价格偏高50%质量差26.32%使用不够简单42.11%其他0%

12希望吸尘器有哪些功能

调查回收58份问卷中预约打扫时间42.11%集尘盒快满时有提醒60.53%吸尘头上有小灯57.89%传统吸尘器与智能吸尘器相结合42.11%出霉斑的特殊刷头50%其他2.63%

市场调查吸尘器销量、价格数据参数

如图1-1，1-2显示我国2004年至2011年对吸尘器的需求量在逐步的攀升，并且每年增长率都在百分之十以上。

图 1-1

图 1-2

市场调研总结

通过市场调研，我对吸尘器有了更进一步的了解，网上调研给了我理性的认识，对吸尘器有了理论上的认识，而市场调研给了我感性的认识，直观的观察吸尘器的具体构造和组成部分。

此次市场调研让我了解到吸尘器可用于地面、毛毯、沙发除尘，也可用于窗架、电脑键盘等除尘。不止用于居家，也可用于汽车内部除尘。

吸尘器的类型

按吸尘器的装配和类型可分为： 立式：电动机主轴垂直于地面 卧式：电动机主轴平行于地面 便捷式：可分为手持式、肩式、杆式

按吸尘器的使用功能可分为：干式、水过滤可吸灰尘式、干湿两用式

吸尘器特点：

一般是干式卧式吸尘器，较小巧型

功率一般为1000w或1200w，也有功率可调节型的，那就比较昂贵点 价钱300-1000元不等，当然也有更昂贵的。以600—800元产品为主，且最受欢迎

一般配备两个吸嘴，一个平嘴，一个尖嘴。平嘴用于板面的除尘，而尖嘴用于墙角、狭缝的除尘

过滤层一般为四层或五层，贮尘袋有纸袋也有布袋，也有用贮尘杯代替了贮尘袋，更方便清洗（价格也较贵）。

除螨功能是利用螺旋刷头起到拍打毛面的效果，从而实现的。人性化的设计：采用超大的脚踏式按键可以令使用者勿需弯腰，自动收线装置省去收线之苦。

吸尘器也存在一些缺点

通过市场现有吸尘器，消费者使用后及市场走访了解到现市场吸尘器的不足如下：

1、噪音较大；

2、吸尘时容易散发异味，污染空气；

3、需要经常清洗贮尘袋，拆卸繁琐；

4、一般只能干用，使用有一定的局限；

5、一般不能长时间的连续使用，有损寿命；

6、家务单调，没有娱乐性可言，容易使人疲劳；

7、蓄电量有限；

8、吸力有限；

9、使用过程中往往容易造成二次污染，出气过滤纸需要合理改进。

知名品牌 吸尘器使用环境、功能以及造型 美的卧式吸尘器（Canister）

在亚欧市场较为常见的吸尘器类型，占整体市场的80%以上。其特点是外形小巧，存放方便。卧式吸尘器也分为“尘盒式吸尘器”和“尘袋式吸尘器”

美的桶式吸尘器（Pot）

商用吸尘器，多为保洁公司，酒店，写字楼所使用，特点是容量大，能吸水。

海尔手持式吸尘器（Handy）

体型小巧，携带及使用非常方便，主要用于车内的清洁，对键盘，电器等也有良好效果。缺点是功率较小，吸力不够强劲。

飞利浦 立式吸尘器（Upright）

美洲市场较为常见，适用于大面积的地毯清洁

杆式吸尘器（Stick）

近几年逐步增多，多为充电式，特点是体型小巧，使用方便。

未来吸尘器的发展分析： 可以长时间使用，不影响寿命 可干用，够吸力，蓄电量大 噪音小

轻巧便用、节能 耐用、环保 智能化、带有乐趣

出气自动过滤，不会造成二次污染 吸尘时不会散发异味，不会造成空气污染

调研分析及本次设计的定位

吸尘器已经属于大批量的家电产品，生产技术已经成熟，本次设计应主要针对目前市场上以有的吸尘器产品的缺点和不足，做出改进及个性化设计作为主要突破点。

通过调研，我主要针对市场及消费者反应出的主要要求做进一步的改进和创新，将改进的重点放在节能、耐用、环保、噪音小、轻巧便用，智能化，带有乐趣性上面。将本次设计定位为改进型创新个性化设计。发展前景 我国GDP持续快速发展，消费者收入持续增长，尤其是大中城市居民收入水平的快速增房长，居民的居住条件不断改善。复式住房以及大面积住房越来越多，居民对吸尘器的需求也越来越强。

吸尘器国内市场走势平稳，国内需求一直不温不火。最近几年国内吸尘器市场缓慢增长，发展速度保持在10%左右，但是需求的规模很小，基本维持在400万台左右。由于产品结构的调整及通货膨胀的影响，未来国内吸尘器的销售额将持续走高。

关于吸尘器设计的调查问卷

您好，我们是西安工程大学服装与艺术设计学院12产品设计班的学生，正在进行一项关于吸尘器设计的调查。现在想征集关于吸尘器的一些使用意见，希望从您的身上获得一些宝贵的信息，以完成我们的设计。非常感谢您花费宝贵的时间来填写我们的问卷，谢谢！1请问您的性别是：（）A.男 B.女

2您是否有购买吸尘器需求：（）A.是 B.否 3您的年龄：()A18岁以下 B18-24岁 C25-39岁 D40岁以上 如果您不需要购买，请您根据您的观点继续填写以下问题 4平时打扫卫生的工具 A抹布 B扫把 C拖把 D吸尘器 E其他 5能接受的价位

A1-50元 B50-100元 C100-150元 D150-200元 E200以上 6喜欢的外观

A精美小巧 B尊贵大气 C圆润可爱 D简洁流畅 E有科技感 7喜欢材质

A钢琴漆系列 B哑光系列 C磨砂系列 D金属系列 8喜欢的颜色

A黑色为主 B白色为主 C单一色彩 D色彩斑斓 9喜欢的类型

A卧式 B立式 C杆式 D手持式 E智能 10有哪些困扰（多选）

A噪音大 B收纳不方便 C角落难清理 D移动不方便 E不知道更换集尘盒的时机 F握把不好握 G其他 11注重吸尘器的哪一方面

A品牌 B外观 C价格 D功能 12市场上的吸尘器有哪些问题(多选）

A款式不新颖 B功能不齐全 C价格偏高 D质量差 E使用不够简单 F其他 13希望吸尘器有哪些功能