《通风工程》实验教学 —— 旋风除尘器性能测定实验

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1 《通风工程》实验教学 —— 旋风除尘器性能测定实验
主讲人：杨磊 博士 中原工学院 建筑环境与设备实验教学中心

2 教学目录 一、实验目的 二、实验属性 三、实验仪器设备及器材 四、实验要求 五、实验原理 六、实验步骤

3 一、实验目的 1、了解除尘器性能试验台的结构及工作原理，掌握除尘器性能测试的基本方法； 2、了解除尘器运行工况对其效率和阻力的影响。
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4 二、实验属性 本实验是综合性实验，实验内容涉及本课程的综合知识点或与本课程相关课程的知识点为：
学习除尘器的结构、除尘器工作原理，以及性能随参数各种运行参数变化而变化的情况。 以旋风除尘器为例，通过实验熟悉其除尘效率和运行阻力随处理气流流量变化而变化的规律，了解旋风除尘器运行中需要注意的事项。 返回目录

5 三、实验仪器设备及器材 除尘器性能测定试验台的结构如下图所示。 1—出气段 2一毕托管测孔 3一微压计 4—出风口 5一旋风筒 6—支架
1—出气段 2一毕托管测孔 3一微压计 4—出风口 5一旋风筒 6—支架 7—接尘盒 8一进气段 9—测静压环 10—调节阀 11一发尘箱 12一继电器 13—风机 一进风口

6 除尘器性能测定试验台三个主要组成部分： 测试系统 实验除尘器 发尘装置 实验用粉尘
测试系统由进气段、出气段、静压环、孔板流量计、风机和调节阀等组成。 实验除尘器为一小型离心式除尘器，在其底部设卸灰斗。 发尘装置设在进风口处，其发尘量可通过调节漏斗的闸板开度进行控制，漏出的粉尘通过进灰口由小风机吹进系统入口。 实验用粉尘可采用滑石粉、双飞粉、煤粉等干燥、松散的颗粒状粉尘。 返回目录

7 四、实验要求 实验报告要求 1、实验目的 2、实验原理 3、实验原始数据 4、实验数据处理及结果 5、分析讨论 返回目录

8 五、实验原理 1、流量测量 用静压法 用动压法 利用设在进气段的测压环进行，进风口采用锥度为60°的喇叭口，整个进风段采用国标设计加工，其流量计算公式为： Q1：除尘器进风口流量 （m3/h） Pj ：测压环感测静压 (mmH2o) ρ：进风口空气的密度 (kg/m3) φ：速度校正系数 φ=0.97 A1：测压环所在断面面积 m2 A1=π×R12 =3.14 ×0.152 =0.0707m2 *本实验采用静压法测定流经除尘器的气流流量。 利用毕托管测量出气管段截面的平均动压，利用下式计算出除尘器出风口流量Q2。其流量计算公式为： Q2：除尘器出风流量 （m3/h） Pd：毕托管感测动压 (mmH2o) ρ：出风口空气的密度 (kg/m3) A2 ：毕托管测点处风管断面面积m2 A2=π×R22 =3.14 × =0.0707m2

9 2、除尘器阻力的测定 两静压环分别设在进、出气段上，用以测量两管段的气流静压值并计算出除尘器的阻力（当进、出气段管道直径不相等时应用全压进行计算）。 注意：为了保证测量的准确性，两静压环离除尘器的进、出口均有一定的距离，并在计算除尘器阻力时须将这两段管路的压头损失扣除。

10 ※静压差 （1）调定除尘器某实验风量后，利用进、出口气管段上的静压环和所配的微压计测定并计算出两处之间的静压差△Pj
△Pj=k△h×g 　　 (Pa) 式中：k-微压计比例系数 △h-微压计读值（mmH2O） g-当地的重力加速度（m/s2)

11 （2）计算在该风量下进、出气管段内的风速V1、V2 动压头Pd1、Pd2和动压差△Pd 。
※风速 （2）计算在该风量下进、出气管段内的风速V1、V2 动压头Pd1、Pd2和动压差△Pd 。 进、出气管段内的风速： V1=Q/πR12× m/s V2=Q/πR22× m/s 式中：Q-实验风量（m3/h）; R1、R2-进、出气段风管半径（m）

12 ※动压头、动压差 进、出气管段内的动压头： Pd1=V12ρ/2 (Pa) Pd2=V22ρ/2 (Pa)
式中： ρ- 空气密度（kg/m3） 进、出气管段内的动压差： △Pd =Pd1－Pd （Pa）

13 （3）计算除尘器前后管段的附加阻力 进气段附加阻力： △Pf1 =(λL1/d1)Pd1 （Pa）
式中：λ- 摩擦阻力系数，镀锌铁皮风筒可取 λ＝0.019 L1- 静压环至除尘器进口距离（包括方 园接头）（m） d1- 进气段管道直径（m）

14 式中：L2- 静压环至除尘器出口直管段长度（m）
出气段附加阻力： △Pf2 =(λL2/d2+ξ)Pd2 （Pa） 式中：L2- 静压环至除尘器出口直管段长度（m） λ- 摩擦阻力系数，镀锌铁皮风筒可取 λ＝0.019 d2- 出气段管道直径（m） ξ- 弯头局部阻力系数 ξ=0.19

15 ※总附加阻力 附加阻力之和： ∑△Pf= △Pf1 +△Pf2 （Pa）

16 （4）除尘器的阻力： △P = △Pj +△Pd —∑△Pf （Pa）

17 3、除尘器效率的测定（重量法） η=G2/G1 式中：G1-发尘量（g） G2-除尘器除下的粉尘量（g） 返回目录

18 六、实验步骤 l、 风量的设置和调定 2、测定除尘器阻力与风量的关系 3、测定除尘器效率与风量的关系 注意事项
最后，填写实验测试数据计算结果表。 返回目录

19 l、 风量的设置和调定 根据除尘器的工作特性，本实验在测定除尘器的阻力、除尘效率与风量的关系时，采用的除尘器进口风速范围为 10～ 18m/s，分为3～4个测定点，可根据除尘器进口尺寸，计算出不同进口风速下的实验风量Q（采用进风口的风量）。 返回子目录

20 （1）设定一个风量，测定除尘器阻力。改变风量，重复实验步骤，直至完成所选定的不同风量下阻力测定。
2、测定除尘器阻力与风量的关系 （1）设定一个风量，测定除尘器阻力。改变风量，重复实验步骤，直至完成所选定的不同风量下阻力测定。 （2）将所得到的几组实验数据描绘在以风量Q为横坐标，以阻力△P为纵坐标的坐标图上，平滑地连接各实验点，从而得到△P－Q曲线，即为除尘器的阻力与风量关系曲线。 返回子目录

21 3、测定除尘器效率与风量的关系 （1）按上述方法调定某风量后，称取不少于是 500g的实验粉尘 G1，并倒入发尘漏斗中。
（2）启动发尘装置控制除尘器入口空气含尘浓度5~10g/m3。 （发尘浓度予先调好）。 （3）发尘完毕后首先停止振动装置，约1分钟后停止风机。 （4）待风机停稳后，打开灰斗，收集灰斗中粉尘并称重，即得G2。 （5）计算除尘器的除尘效率（重量法，见实验原理）。 （6）改变风量，重复上述步骤，直至完成所选定不同风量下的除尘 效率的测定。 （7）参照实验2，绘出除尘效率与风量的关系曲线。 （η－Q曲线）。 返回子目录

22 实验步骤 2和实验步骤3可结合起来进行，即每调定一次风量，先测定阻力，然后再发尘测定除尘器效率。
注意事项： 实验步骤 2和实验步骤3可结合起来进行，即每调定一次风量，先测定阻力，然后再发尘测定除尘器效率。 返回子目录

23 实验测试数据计算结果表式样 序号 阻力值△P(Pa) 风量Q(m3/h) 进口风速Vj(m/s) 效率η 1 2 3 4