无论哪一类排气管，其管径一般取为旋风除尘器外筒直径的0.3～0.5倍。本设计采用直管式，其管径D1取为0.5D，则排气管管径：

D1=0.5D=0.5*820mm=410mm

排气管插入旋风除尘器外筒内深度一般与进气管下缘平齐或稍低。本设计中为避免气体短路，伸入长度取500mm。 （2）筒体高度及椎体高度

性能较好的旋风除尘器，其直筒部分高度一般为其外筒直径的1～2倍，锥体部分高度为外筒直径的1～3倍，锥部底角在20°～40°之间。本设计中直筒部分高度H1,锥体部分高度H2，分别取为旋风除尘器外筒直径的2倍及3倍。

则：

H1?2?D?2?0.82m?1.64m H2?2?D?3?0.82m?2.46m 旋风除尘器的总高度H为：

H?H1?H2?1.64m?2.46m?4.1m （3）排灰管直径、椎体斜度

旋风除尘器的排灰管直径D2一般取为外筒直径的0.25倍，即

D2?0.25D?0.25?0.82m?0.205m。

椎体斜度?为： ??2arctanD?D22?H2820?2052?2460??=14.25

（4）卸灰装置的选择

卸灰装置兼有卸灰和密封两种功能，是影响除尘器的关键部件之一。若有漏风现象，不但影响正常排灰，而且严重影响除尘器效率。现有的卸灰装置有两类：二级翻板式和回转式（见下图）。本设计采用二级翻板式。

二级翻板式 回转式 现有的两类卸灰装置

3.8计算旋风除尘器的阻力损失

查表可得XLP/B型旁路式旋风除尘器的阻力系数值ξ= 5.8，烟气密度为ρ=1kg/ m3，入口风速υ=16m/s，则旋风除尘器的阻力损失为：

△P=ξ

υ

2

ρ/2=5.8*162*1/2=742.4Pa

故本设计中旋风除尘器的阻力损失为742.4Pa<1200Pa，满足设计要求。

3.9计算旋风除尘器的除尘效率

假设接近圆筒壁处的气流切向速度近似等于气流的入口速度，即?1=16m/s，计算涡流指数n

n?1??1?0.67?D?0.14?T?????283???0.3=?1??1?0.67?0.82?0.14?423?????283???0.3?0.607

取内外涡流交界圆柱的直径d0?0.6D1，则气流在交界面上的切向速度为：

?T0?D??0.82??????16????0.6?0.41??d0?n0.607?33.23m/s

h0?H?h?4.1?0.5?3.6m

外涡旋气流的平均径向速度为：

?r?Q2?r0h0=

5280/36002??????0.6?0.412?3.6=0.527m/s

查表得烟气在0°的粘滞系数?0=13.28?10?6m2/s，则烟气的温度T=423K工况下的粘度?为：

3232?273?C??T??6?273?173??423??52???0????=?13.28?10????=1.92?10m/s

?T?C??273??423?173??273?公式中的：C是常数，为173；T的单位为K 烟尘的堆积密度?b为1200kg/ m，烟尘孔隙率ε

3

为0.5，则粉尘密度?p为：

?p=?b/（1-ε）=1200/(1-0.5)=2400 kg/ m3

则分割直径dc为：

1?18??rr0dc??2???p?T0????2?18?????????0.527?0.123????22400?33.23????12?2.91?????m??????m

分级效率?i为：

11????n+11.607dd????ppi? ?i=1-exp?-0.6931??i??=1-exp?-0.6931??-6??????dc??2.91?10?????????由附表得烟尘颗粒分散度如下表：

粒径范围μm <10 平均粒径μm 5 质量百分数24.85 分布（%） 16.67 9.11 13.17 5.46 4.39 3.82 4.31 6.02 12.40 10~15 15~20 20~30 30~40 40~50 50~60 60~70 70~80 >80 12.5 17.5 25 35 45 55 65 75 90

将其依次代入上述分级效率公式，求得分级除尘效率结果如下表：

粒径范围μm <10 分级除尘效62.12 率/% 82.04 87.96 92.88 96.15 97.78 98.67 99.17 99.47 99.72 10~15 15~20 20~30 30~40 40~50 50~60 60~70 70~80 >80

根据以上烟尘粒度分级除尘效率可以求出总的除尘效率为：

η??wηiii?0.6212?0.2485+0.8204?0.1667+0.8796?0.0911+0.9288?0.1317+0.9615?0.0546+0.9778?0.0439+0.9867?0.0382+0.9917?0.0431+0.9947?0.0602+0.9972?0.124=85.29%故本设计中旋风除尘系统的总除尘效率为85.29%>85%，满足设计要求。

4.管道与烟囱布置及尺寸计算

4.1各装置及管道的布置原则

根据锅炉运行情况和锅炉房现场的实际情况确定各装置的位置。一旦确定了各装置的位置，管道的布置也就基本可以确定了。对各装置及管道的布置应力求简单，紧凑，管路短，占地面积小，并使安装、操作和检修方便。

4.2管道尺寸的计算

由公式得： d?4Q=4?5280/36003.14?16=0.342m 取0.34m

?v式中Q??工况下管内烟气流量，本设计中为5280/3600=1.467m3/s

v??烟气流速，本设计中为16m/s。

由设计资料得，管道壁厚取2mm，法兰盘厚度取5mm，管道规格如下表： 外径D/mm A3钢制板风管 外径允许偏差/mm 340 内径d1=340-2 x 2=336mm 则管道中烟气流速u=4Q/πd2=

4?5280/36003.14?0.3362壁厚/mm 2 ±1 ?16.5m/s

根据各装置布置位置，确定管道长度L为10m。

4.3烟囱尺寸的计算

（1）烟囱高度的确定

首先确定烟囱所有锅炉的额定蒸发量(t/h)，然后根据锅炉大气污染物排放标准中规定的下表确定烟囱的高度。