数据采集旋风除尘器实验指（zhǐ）导书

数据采集（jí）旋风除尘器实验指（zhǐ）导书
一、实验目的和设备特点
通过本实验掌（zhǎng）握旋风（fēng）除尘器性（xìng）能测定（dìng）的（de）主要内容和方法，并且对影响旋风除尘器性（xìng）能的主要因素有较全面的了解。
管道中各点流速和气体流量的测定
旋风除尘器（qì）的压力损失和（hé）阻力系（xì）数的测定
旋（xuán）风除尘器的除尘效率的测定
设备特点：
1.可测定旋风除尘（chén）器除尘效率。
2.可测定研究处理风量、待处理气体（tǐ）含尘浓度对除（chú）尘效率及压（yā）力损失的影响。
3.配有微电脑粉尘浓（nóng）度检（jiǎn）测系统（能在线监测进（jìn）口处与出口处含尘浓度（dù）的变化（huà）、并具有数据采集与直接打印输出功能、）。
4.装置配有微电脑（nǎo）风量、风（fēng）压检测（cè）系统（能在线监（jiān）测各段（duàn）的风压、风速、风量，并具有数据采集与直接打印输出功能）。
5.数据采集直接打印输出功能（néng）、设备上已经安装微型打印机1台、注意：（不需要（yào）另配计算机（jī）和打印机）。
6.设备带有机械（xiè）自动发尘装置（zhì）、发尘量（liàng）可精确控制调节。
7.设备配有气尘混合系统，使风管内的粉尘分布均匀、取样检测更精确。
8.处理风量、进尘浓度等可自行调节（jiē）。
9.该装置（zhì）可在线数据采集、也可备用（yòng）数据采集接口、设备系统还（hái）在净化设备前后配有人工采样口。
10.各传感器都经（jīng）防震处理，数据都经标准仪器（qì）标定。数据可靠稳定。
二、技术条件与指标
1.环境温度：0℃～50℃；         2.风量：400~700m3/h；
3.风压：270~290mmH2O；     4.除尘效率：75%~85%；
5.压（yā）力降（jiàng）：<2000Pa；              6.气体含尘（chén）浓（nóng）度：<50g/m3；
7.规格：≥2000mm×550mm×2000mm；
8.电源电压：220V/380V三相四线制功率1200W。
三、实验（yàn）原理
1.气体温度和含湿量的测定
由于除尘（chén）系统吸入的是室内空气，所以近似用室内空气的温度（dù）和湿度代表（biǎo）管道内气流的温（wēn）度t_s和湿度y_w。由挂在室内的干湿球温度（dù）计测量的干球温度和湿度温（wēn）度，可查得空（kōng）气的相对湿度Ф，由干球温度可查得相应的饱和水蒸气（qì）压力p_v，则空气所含水蒸气的体积分数
y_w=Ф（式1）
式中p_v饱和水蒸气压力，kPa
p_a当地大气压力，kPa
2、管道中各点气流速度的测定
本实验用测压管和U型（xíng）管压力计或（倾斜微压计）测定管道（dào）中各测点的动压p_k和静压p_s。各点的流（liú）速按下式计算。V=K_p（式2）
式中K_p皮托管的校正系数
p_K 各点气流的动压,Pa
ρ测定断面上（shàng）气流的（de）密度,kg/m³
气流的密度可按下式计算ρ=2.696[1.293(1-y_w)+0.804y_w](kg/m³)（式（shì）3）
式中P_s´测定断面上气流（liú）的平均静（jìng）压(绝对压力),P_s´=p_s+p_a，kPa
P_s气流的平均静压（相对压力），kPa
T_s气（qì）体（即（jí）室内气体）温度，K。
3、管道中气体流量的测定
（1）根据断面平均流速计（jì）算根据各点流速可求出断面平（píng）均流速v¯,则气体流量为
Q=A（m³/s）（式4）
式中A管道横断面积，m²
（2）用静（jìng）压法测定根据测得的吸（xī）气均流管入口处（chù）的平（píng）均静压的绝对值|P_s|，并算出气体流量
Q=φA(m³/s）（式5）
式中|P_s|均流管处（chù）气流平均静压的绝对值,Pa
φ均（jun1）流管的流量系数。
标准状态下（xià）（273.15K101.33kPa）的干气体流量为Q_N=2.696Q(1-y_w)（m³/s）
4.旋（xuán）风（fēng）除尘器（qì）压（yā）力损（sǔn）失和阻力系数的测定
本实（shí）验采用静压法测定旋风除尘器的压力损（sǔn）失。由于本实验装置（zhì）中除尘器进、出口接管的断（duàn）面积相等，气流（liú）动压相等，所以除（chú）尘器压力损失等于进、湖（hú）口接管断（duàn）面静压之差，即Δp=p_si-p_s0（式7）
测出旋风除尘器的压力损失之后（hòu），便可计算出旋风除（chú）尘器的阻力系数ξ=（式8）
式中v₁旋风除尘器进口风（fēng）速，m/s
5.除尘系统中气体含（hán）尘浓度（dù）的计算
（1）旋风除尘器入口前气体含尘浓度的计（jì）算C_i=（式9）
（2）旋风除尘器出口后（hòu）气体含尘浓度的计算C₀=（式10）
式中C_iC₀除尘（chén）器（qì）进出口的气体含（hán）尘浓度，g/m³
G_f发尘量与收尘（chén）量
Q_iQ₀除尘器（qì）进（jìn）、出口的气（qì）体量（liàng），m³/s
τ发尘时间，s
6.除尘效率的测定与计（jì）算
（1）质（zhì）量法测出同一时段进入除尘器的（de）粉尘质量G_f（g）和（hé）除尘捕集的粉尘（chén）质量G_s（g），则除（chú）尘效率
η=×100%（式11）
(2)浓度法用（yòng）等（děng）速采样法测出除尘器进口和出（chū）口管道中（zhōng）气流含尘浓度C_i和C₀（mg/m³），则除（chú）尘效率
η=×100%（式12）
7、除尘器处理气体量和漏风率的计算
处理气（qì）体量Q=（Q_i+Q₀）
漏风率δ=×100%
四、实验装置和仪表
配套实验装（zhuāng）置包括
1.微电脑进（jìn）气（qì）粉尘浓度检（jiǎn）测系统1套       2.微电脑尾气粉尘浓度（dù）检（jiǎn）测系统1套
3.微电脑在线（xiàn）风量检（jiǎn）测系统1套              4.微电脑在线风速检测系统1套
5.微电脑在线风压检测系统1套              6.10英寸液（yè）晶显示器1套
7.在（zài）线温度、湿度检测系统1套；          8.配套分析处理软件1套（能记录保存（cún）实验数据，数据变化曲线分析，取样（yàng）时间设定，工作效率自动换算等功能）
9.微型数据打印机（可直（zhí）接打印分析数据、不需另配（pèi）计算机和打印机）1套；
10.数据处理分析系统1套；                   11.计算机通讯接口1套；
12.控制检测系（xì）统开关电（diàn）源1套               13.设备相关展示台（tái）1套（展示并讲解设（shè）备的工艺流程）
14.专用测压软管（guǎn）1套                             15.气尘混合系统1套；
16.气体整流板（bǎn）1套；                             17.系统静压测口2个
18.透（tòu）明（míng）有机玻璃喇叭型进灰管段1套；19.自动粉尘（chén）加（jiā）料装置1套；
20.卸（xiè）灰装置（集尘室）1套；               21.进出口风管1套；
22.人工取样口2个（gè）                                 23.高压离心通风机1台；
24.风量调（diào）节阀1套；                             25.调节电位器（qì）1个
26.漏电保护开关1个                             27.指示按钮开关3只；
28.电源线1批；                                    29.工作电压表1个，工作电流表1个
30.金属电（diàn）器控制箱1台                         31.不锈钢（gāng）支架、管道、开关等1套。
本实验需自行配备以（yǐ）下仪器。
（1）干（gàn）湿球温度计1支；                （9）湿式（shì）冲（chōng）击瓶2个；
（2）空盒式气压表1个；                （10）旋片式真空泵2个；
（3）钢卷（juàn）尺2个；                           （11）秒（miǎo）表（biǎo）2个；
（4）转子流量计（jì）1支。                    （12）光电分析（xī）天平1台；
（5）倾斜式微压计3台；                 （13）托盘天平1台；
（6）毕托管（guǎn）2支；                            （14）鼓风干燥（zào）机1台；
（7）烟尘采样管2支；                     （15）干燥器2个；
（8）烟尘测试（shì）仪2台；                     （16）弹簧压力表1支（zhī）； 五、实验步骤
测定室内空气干（gàn）球和湿球温度、大气压（yā）力、计算空气湿度。
测（cè）量管道直径，确定分环数和（hé）测点数，求出各测点距（jù）管道内壁的距离，并用胶布标志在皮托（tuō）管和采样管（guǎn）上。
测定各点流速和风量。用测（cè）压计测出各点气流的动压（yā）和静压，求出气体的密度、各点的气流速度、除尘器前后的风量。
用托盘天平城好一定量的尘样。
测定除尘效率：用取（qǔ）样泵一头（tóu）与除尘器进、出口风管上的取样口连接另一（yī）头与烟尘测试仪相连，分别测出进气口（kǒu）与出气口中的（de）气体含尘浓度并（bìng）计算其含尘浓度。
6、改变系统风量（liàng），重复上述（shù）试验，确定旋风除尘器在各种工况下的性能。
六、试验数据的记录与整理
实验（yàn）时间年月日空气干球温度（t_d）℃
空气湿球温度（t_v）℃空气相对湿（shī）度（Ф）%
空气压力（p）Pa空气密度（ρ）Kg/m³
计算（suàn）旋风除（chú）尘器的处（chù）理气体量和漏风率，并将测定及计（jì）算结果记入表1
计算旋风除尘器在各种工况下的压（yā）力（lì）损失和阻力系数并记入表2
计算旋风除尘器在（zài）各种（zhǒng）工况下的除（chú）尘效率记入表3
表1除尘器处理风量（liàng）测定（dìng）结（jié）果记录表

测（cè）定次数	U型管测压计或/微压计读数			微压计倾斜角（jiǎo）度系数K	静压/Pa ps=KΔ·g	流量系数φ	管内流速v/(m/s)	风管横截面（miàn）积F1/(m/s)	风量Q/(m3/h)	除尘器（qì）进口面积F2/m2	除（chú）尘器进口气速v2/(m/s)
	初读l1/mm	终读l2/mm	实际Δl=l1-l2/mm

表2除尘器（qì）阻力测（cè）定结果记录表

测定次数

微压计读数

微（wēi）压计K值

a、b断面间的静压差Δpab/Pa

比摩阻RL

直管长度l/m

管内平局动压pd/Pa

管（guǎn）间的总阻力系数∑ξ

管间的局（jú）部阻力系数Δpm/Pa

除尘器阻（zǔ）力Δp/Pa

除尘器在（zài）标准状态（tài）下的阻力ΔpNm/Pa

除（chú）尘器进口截面处动压pd1/Pa

除尘器阻力系数ξ

初读l1/mm

终读l2/mm

实际Δl=l1-l2/mm

表3除尘器效率测（cè）定结果记录表

测定次数	发尘量（liàng）Gi/g	发尘时间τ/s	除尘器进口气（qì）体（tǐ）含尘（chén）浓（nóng）度Ci(g/m3)	收尘量Gs/g	除尘器（qì）出口气体含尘浓度Cj/(g/m3)	除尘器效率η/%

七、讨论（讨论结果写入实验报告中）
1.用（yòng）动压法和用静压法（fǎ）测得的气（qì）体流量是否相同，哪一种方法更准确些，为什（shí）么？
2.当用静（jìng）压法测定（dìng）风量时，在清洁气流中测定和在含尘气（qì）流中测定的数值是否相等，哪一个数值更接近除尘器的运行工况，为什么？
3.用质量法和采（cǎi）样浓度计算的除尘效率，哪一个更准确些，为什么？
4.用静压法测定和计（jì）算旋风除尘器的压力损失有何优缺点？你能提出改进（jìn）方法吗（ma）？
5.旋风除尘器的除尘效率和（hé）压力损失随（suí）处理（lǐ）气量（liàng）的（de）变化规律是什么？它对旋风除尘器的选择和运行控制（zhì）有何意义？
6.你认为实验（yàn）中还存在什么问题？应（yīng）如何改进？

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