钢棒去皮机除尘器设计李力廖湘辉胡明明（三峡大学机械与材料学院，宜昌443002）染，为此设计喷淋塔式除尘器作为钢棒去皮机的除尘装置。通过选择和计算的运行参数，设计了喷淋塔的结构和尺寸。对设计的除尘器效率验算结果表明：该除尘器可以满足去皮机环保要求，除尘效率达99基金项目：三峡大学科学基金资助项目（K0304）采用喷淋塔作为钢棒去皮机的除尘分离装置，：李力（1964女，博士，教授，主要研究方向：机械制造需要根据去。的实际工作参数和情况，设计喷淋lishingH及自Emailw―ucn/v大尺寸钢棒料在生产中由于高温常常会产生表面氧化或生锈，使用时如果直接加工，会影响精度和质量，因此需要除去钢棒表面的氧化物。为此，我们设计了一种钢棒去皮机，它利用磨削方式除去铁锈，速度快，效果好。但是在去皮机工作时，磨削会产生大量的金属粉尘，如果没有有效的除尘设备，将会产生环境污染，损害工人的身体健康，对工作环境造成严重影响。本文作者设计一种除尘器，以解决去皮机工作过程中产生的污染问题。

　　钢棒去皮机产生的尘粒大部分是金属粉尘，金属粉尘基本上是铁和铁的氧化物，另外，尘粒中还有少量的砂轮磨料，它们的粒径小，最大的不足1.对于钢棒去皮机除尘设备一般要求经济，高效，运行简单。由于设计的去皮机周围有丰富的水源，因此选择喷淋塔作为除尘器分离装置1，以保证除尘后的气流中含尘量小于1%. 1除尘器结构设计塔的大小尺寸、进气流速、进气量、工作区域、气流停留时间、喷嘴的型号和数量以及布置情况等。喷淋塔的结构见气流方向和水流方向相对，气体由塔的下部进入后向上流动，经过净化从塔的最顶部的出气口排出；水通过喷嘴相对于气流向下喷出，最后从塔底的出水口流出。随气流上升的粉尘粒子与雾化后下降的液滴发生惯性碰撞、拦截和凝聚作用而被捕集，形成的污水从下面出水口流出，达到除尘效果12.喷淋塔在去皮机的位置如所示，钢棒表面的铁锈由去皮机出去后，经管道由风机吸出来送到喷淋塔；水泵将水输送到塔内向下喷淋与上升的气流接触碰撞后，将粉尘除去。

　　11塔尺寸设计设计的经验参数设置如下：进气流速（按塔截3 3喷淋塔的除尘效率取决于液滴的大小、空气的动1994-Q，XQg=2）un4￡5khdePubli力学直径、液气流量比以及气体性质为了计算喷淋m3zh当进气流速取v=0.6m/s利用公式：计算得到喷淋塔半径R=39m取R=040m.当气体在塔内停留时间取t=5s时，则塔有效高度为h=vXt=06X5=3m根据喷淋塔半径和塔有效高度，就可以确定喷淋塔的尺寸大小。塔各部分尺寸见中的标示-12耗水量计算若液气比K选取2X1-3，则耗水量Q 3喷嘴形状和布置方式喷嘴选择标准形XP系列，其特点是：圆锥形喷嘴，喷雾形状为圆形，流量分布均匀等。喷嘴的形状见其管径10mm，喷量1.1L/nin喷角90°粒径500为了使喷淋塔内的喷雾均匀，在达到最好的除尘效果同时，也使所用喷嘴的数量最少，设计成3层喷嘴形式，每层相隔1m.喷嘴分布如所示，其中小圆表示喷嘴所在位置。3层喷嘴共34个。相比一般的喷淋塔喷嘴采用均匀布置形式，采用所示的布置具有使用喷嘴数量少，并且排列中各层喷嘴互相补充，几乎覆盖到整个喷淋面积，因此可以满足喷雾量大小、均匀的要求，同时在设计上还具有新颖性。

　　按上述设计的喷嘴和耗水量，使用34个喷嘴，每个喷嘴的流量Qg应为：2喷淋塔除尘效率计算塔的除尘效率，假定所有液滴具有相同直径，且进入喷淋塔后立刻以终末沉降速度沉降，液滴在整个过气断面上分布均匀，无聚结现象。基于这些假定，喷淋塔靠惯性碰撞捕集粉尘的效率可以用下式计算141：n-单个液滴的碰撞效率，它受液滴运动雷诺数的影响很大，根据液滴周围为粘性流和势流时的集尘效率，可用下面近似式计算：其中：，一惯性碰撞参数，用下式计算：流体阻力可按下式计算：除尘效率=被除去的粉尘+进入喷淋塔的粉尘若以进入喷淋塔的粉尘量为1kg来计算被喷淋塔除去的粉尘为：则去皮机喷淋塔除尘效率=0说明可以达到环保要求的除尘后的气流中含尘量小于1%的目标。

　　表1除尘器对不同颗粒范围的除去效率不同粒径时的除尘效率粉尘成分-铁屑粉尘砂轮粉尘铁锈粉尘表2粉尘的粒径分布颗粒粒径分布粉尘成分（含量）铁屑（74%砂轮（1%）喷淋塔除尘器设计成功解决了钢棒料去皮机工作过程中产生的环境污染问题，大大提高钢棒去皮机的可用性和实用性，对钢棒去皮机的推广使用和提高其环保水平将会具有重要的作用。通过喷淋塔的结构和尺寸设计，除尘器效率计算，得到如下结论：设计的喷淋塔适用于颗粒粒径在5Mm以上的粉尘，对5 ~10Mm的颗粒除尘效率达90%以上。而对于粒径大于10Mm的颗粒基本上完全除去；喷嘴喷雾粒径越小，除尘效率就越高；喷淋塔针对钢棒去皮机产生的金属粉尘的除尘效率达997%，能够满足环保要求。