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數(shù)據(jù)采集旋風(fēng)除塵器實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

數(shù)據(jù)采集旋風(fēng)除塵器實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮O(shè)備特點(diǎn)
通過本實(shí)驗(yàn)掌握旋風(fēng)除塵器性能測(cè)定的主要內(nèi)容和方法，并且對(duì)影響旋風(fēng)除塵器性能的主要因素有較全面的了解。
管道中各點(diǎn)流速和氣體流量的測(cè)定
旋風(fēng)除塵器的壓力損失和阻力系數(shù)的測(cè)定
旋風(fēng)除塵器的除塵效率的測(cè)定
設(shè)備特點(diǎn)：
1.可測(cè)定旋風(fēng)除塵器除塵效率。
2.可測(cè)定研究處理風(fēng)量、待處理氣體含塵濃度對(duì)除塵效率及壓力損失的影響。
3.配有微電腦粉塵濃度檢測(cè)系統(tǒng)（能在線監(jiān)測(cè)進(jìn)口處與出口處含塵濃度的變化、并具有數(shù)據(jù)采集與直接打印輸出功能、）。
4.裝置配有微電腦風(fēng)量、風(fēng)壓檢測(cè)系統(tǒng)（能在線監(jiān)測(cè)各段的風(fēng)壓、風(fēng)速、風(fēng)量，并具有數(shù)據(jù)采集與直接打印輸出功能）。
5.數(shù)據(jù)采集直接打印輸出功能、設(shè)備上已經(jīng)安裝微型打印機(jī)1臺(tái)、注意：（不需要另配計(jì)算機(jī)和打印機(jī)）。
6.設(shè)備帶有機(jī)械自動(dòng)發(fā)塵裝置、發(fā)塵量可精確控制調(diào)節(jié)。
7.設(shè)備配有氣塵混合系統(tǒng)，使風(fēng)管內(nèi)的粉塵分布均勻、取樣檢測(cè)更精確。
8.處理風(fēng)量、進(jìn)塵濃度等可自行調(diào)節(jié)。
9.該裝置可在線數(shù)據(jù)采集、也可備用數(shù)據(jù)采集接口、設(shè)備系統(tǒng)還在凈化設(shè)備前后配有人工采樣口。
10.各傳感器都經(jīng)防震處理，數(shù)據(jù)都經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)儀器標(biāo)定。數(shù)據(jù)可靠穩(wěn)定。
二、技術(shù)條件與指標(biāo)
1.環(huán)境溫度：0℃～50℃； 2.風(fēng)量：400~700m3/h；
3.風(fēng)壓：270~290mmH2O； 4.除塵效率：75%~85%；
5.壓力降：<2000Pa； 6.氣體含塵濃度：<50g/m3；
7.規(guī)格：≥2000mm×550mm×2000mm；
8.電源電壓：220V/380V三相四線制功率1200W。
三、實(shí)驗(yàn)原理
1.氣體溫度和含濕量的測(cè)定
由于除塵系統(tǒng)吸入的是室內(nèi)空氣，所以近似用室內(nèi)空氣的溫度和濕度代表管道內(nèi)氣流的溫度t_s和濕度y_w。由掛在室內(nèi)的干濕球溫度計(jì)測(cè)量的干球溫度和濕度溫度，可查得空氣的相對(duì)濕度Ф，由干球溫度可查得相應(yīng)的飽和水蒸氣壓力p_v，則空氣所含水蒸氣的體積分?jǐn)?shù)
y_w=Ф

（式1）
式中p_v飽和水蒸氣壓力，kPa
p_a當(dāng)?shù)卮髿鈮毫�，kPa
2、管道中各點(diǎn)氣流速度的測(cè)定
本實(shí)驗(yàn)用測(cè)壓管和U型管壓力計(jì)或（傾斜微壓計(jì)）測(cè)定管道中各測(cè)點(diǎn)的動(dòng)壓p_k和靜壓p_s。各點(diǎn)的流速按下式計(jì)算。V=K_p

（式2）
式中K_p皮托管的校正系數(shù)
p_K 各點(diǎn)氣流的動(dòng)壓,Pa
ρ測(cè)定斷面上氣流的密度,kg/m³
氣流的密度可按下式計(jì)算ρ=2.696[1.293(1-y_w)+0.804y_w]

(kg/m³)（式3）
式中P_s´測(cè)定斷面上氣流的平均靜壓(絕對(duì)壓力),P_s´=p_s+p_a，kPa
P_s氣流的平均靜壓（相對(duì)壓力），kPa
T_s氣體（即室內(nèi)氣體）溫度，K。
3、管道中氣體流量的測(cè)定
（1）根據(jù)斷面平均流速計(jì)算根據(jù)各點(diǎn)流速可求出斷面平均流速v¯,則氣體流量為
Q=A

（m³/s）（式4）
式中A管道橫斷面積，m²
（2）用靜壓法測(cè)定根據(jù)測(cè)得的吸氣均流管入口處的平均靜壓的絕對(duì)值|P_s|，并算出氣體流量
Q=φA

(m³/s）（式5）
式中|P_s|均流管處氣流平均靜壓的絕對(duì)值,Pa
φ均流管的流量系數(shù)。
標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（273.15K101.33kPa）的干氣體流量為Q_N=2.696Q(1-y_w)

（m³/s）
4.旋風(fēng)除塵器壓力損失和阻力系數(shù)的測(cè)定
本實(shí)驗(yàn)采用靜壓法測(cè)定旋風(fēng)除塵器的壓力損失。由于本實(shí)驗(yàn)裝置中除塵器進(jìn)、出口接管的斷面積相等，氣流動(dòng)壓相等，所以除塵器壓力損失等于進(jìn)、湖口接管斷面靜壓之差，即Δp=p_si-p_s0（式7）
測(cè)出旋風(fēng)除塵器的壓力損失之后，便可計(jì)算出旋風(fēng)除塵器的阻力系數(shù)ξ=

（式8）
式中v₁旋風(fēng)除塵器進(jìn)口風(fēng)速，m/s
5.除塵系統(tǒng)中氣體含塵濃度的計(jì)算
（1）旋風(fēng)除塵器入口前氣體含塵濃度的計(jì)算C_i=

（式9）
（2）旋風(fēng)除塵器出口后氣體含塵濃度的計(jì)算C₀=

（式10）
式中C_iC₀除塵器進(jìn)出口的氣體含塵濃度，g/m³
G_f發(fā)塵量與收塵量
Q_iQ₀除塵器進(jìn)、出口的氣體量，m³/s
τ發(fā)塵時(shí)間，s
6.除塵效率的測(cè)定與計(jì)算
（1）質(zhì)量法測(cè)出同一時(shí)段進(jìn)入除塵器的粉塵質(zhì)量G_f（g）和除塵捕集的粉塵質(zhì)量G_s（g），則除塵效率
η=

×100%（式11）
(2)濃度法用等速采樣法測(cè)出除塵器進(jìn)口和出口管道中氣流含塵濃度C_i和C₀（mg/m³），則除塵效率
η=

×100%（式12）
7、除塵器處理氣體量和漏風(fēng)率的計(jì)算
處理氣體量Q=

（Q_i+Q₀）
漏風(fēng)率δ=

×100%
四、實(shí)驗(yàn)裝置和儀表
配套實(shí)驗(yàn)裝置包括
1.微電腦進(jìn)氣粉塵濃度檢測(cè)系統(tǒng)1套 2.微電腦尾氣粉塵濃度檢測(cè)系統(tǒng)1套
3.微電腦在線風(fēng)量檢測(cè)系統(tǒng)1套 4.微電腦在線風(fēng)速檢測(cè)系統(tǒng)1套
5.微電腦在線風(fēng)壓檢測(cè)系統(tǒng)1套 6.10英寸液晶顯示器1套
7.在線溫度、濕度檢測(cè)系統(tǒng)1套； 8.配套分析處理軟件1套（能記錄保存實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)變化曲線分析，取樣時(shí)間設(shè)定，工作效率自動(dòng)換算等功能）
9.微型數(shù)據(jù)打印機(jī)（可直接打印分析數(shù)據(jù)、不需另配計(jì)算機(jī)和打印機(jī)）1套；
10.數(shù)據(jù)處理分析系統(tǒng)1套； 11.計(jì)算機(jī)通訊接口1套；
12.控制檢測(cè)系統(tǒng)開關(guān)電源1套 13.設(shè)備相關(guān)展示臺(tái)1套（展示并講解設(shè)備的工藝流程）
14.專用測(cè)壓軟管1套 15.氣塵混合系統(tǒng)1套；
16.氣體整流板1套； 17.系統(tǒng)靜壓測(cè)口2個(gè)
18.透明有機(jī)玻璃喇叭型進(jìn)灰管段1套；19.自動(dòng)粉塵加料裝置1套；
20.卸灰裝置（集塵室）1套； 21.進(jìn)出口風(fēng)管1套；
22.人工取樣口2個(gè) 23.高壓離心通風(fēng)機(jī)1臺(tái)；
24.風(fēng)量調(diào)節(jié)閥1套； 25.調(diào)節(jié)電位器1個(gè)
26.漏電保護(hù)開關(guān)1個(gè) 27.指示按鈕開關(guān)3只；
28.電源線1批； 29.工作電壓表1個(gè)，工作電流表1個(gè)
30.金屬電器控制箱1臺(tái) 31.不銹鋼支架、管道、開關(guān)等1套。
本實(shí)驗(yàn)需自行配備以下儀器。
（1）干濕球溫度計(jì)1支；（9）濕式?jīng)_擊瓶2個(gè)；
（2）空盒式氣壓表1個(gè)；（10）旋片式真空泵2個(gè)；
（3）鋼卷尺2個(gè)；（11）秒表2個(gè)；
（4）轉(zhuǎn)子流量計(jì)1支。（12）光電分析天平1臺(tái)；
（5）傾斜式微壓計(jì)3臺(tái)；（13）托盤天平1臺(tái)；
（6）畢托管2支；（14）鼓風(fēng)干燥機(jī)1臺(tái)；
（7）煙塵采樣管2支；（15）干燥器2個(gè)；
（8）煙塵測(cè)試儀2臺(tái)；（16）彈簧壓力表1支；

旋風(fēng)除塵器結(jié)構(gòu)示意圖

五、實(shí)驗(yàn)步驟
測(cè)定室內(nèi)空氣干球和濕球溫度、大氣壓力、計(jì)算空氣濕度。
測(cè)量管道直徑，確定分環(huán)數(shù)和測(cè)點(diǎn)數(shù)，求出各測(cè)點(diǎn)距管道內(nèi)壁的距離，并用膠布標(biāo)志在皮托管和采樣管上。
測(cè)定各點(diǎn)流速和風(fēng)量。用測(cè)壓計(jì)測(cè)出各點(diǎn)氣流的動(dòng)壓和靜壓，求出氣體的密度、各點(diǎn)的氣流速度、除塵器前后的風(fēng)量。
用托盤天平城好一定量的塵樣。
測(cè)定除塵效率：用取樣泵一頭與除塵器進(jìn)、出口風(fēng)管上的取樣口連接另一頭與煙塵測(cè)試儀相連，分別測(cè)出進(jìn)氣口與出氣口中的氣體含塵濃度并計(jì)算其含塵濃度。
6、改變系統(tǒng)風(fēng)量，重復(fù)上述試驗(yàn)，確定旋風(fēng)除塵器在各種工況下的性能。
六、試驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄與整理
實(shí)驗(yàn)時(shí)間年月日空氣干球溫度（t_d）℃
空氣濕球溫度（t_v）℃空氣相對(duì)濕度（Ф）%
空氣壓力（p）Pa空氣密度（ρ）Kg/m³
計(jì)算旋風(fēng)除塵器的處理氣體量和漏風(fēng)率，并將測(cè)定及計(jì)算結(jié)果記入表1
計(jì)算旋風(fēng)除塵器在各種工況下的壓力損失和阻力系數(shù)并記入表2
計(jì)算旋風(fēng)除塵器在各種工況下的除塵效率記入表3
表1除塵器處理風(fēng)量測(cè)定結(jié)果記錄表

測(cè)定次數(shù)	U型管測(cè)壓計(jì)或/微壓計(jì)讀數(shù)			微壓計(jì)傾斜角度系數(shù)K	靜壓/Pa ps=KΔ·g	流量系數(shù)φ	管內(nèi)流速v/(m/s)	風(fēng)管橫截面積F1/(m/s)	風(fēng)量Q/(m3/h)	除塵器進(jìn)口面積F2/m2	除塵器進(jìn)口氣速v2/(m/s)
測(cè)定次數(shù)	初讀l₁/mm	終讀l₂/mm	實(shí)際Δl=l₁-l₂/mm	微壓計(jì)傾斜角度系數(shù)K	靜壓/Pa ps=KΔ·g	流量系數(shù)φ	管內(nèi)流速v/(m/s)	風(fēng)管橫截面積F1/(m/s)	風(fēng)量Q/(m3/h)	除塵器進(jìn)口面積F2/m2	除塵器進(jìn)口氣速v2/(m/s)

表2除塵器阻力測(cè)定結(jié)果記錄表

測(cè)定次數(shù)

微壓計(jì)讀數(shù)

微壓計(jì)K值

a、b斷面間的靜壓差Δp_ab/Pa

比摩阻R_L

直管長(zhǎng)度l/m

管內(nèi)平局動(dòng)壓p_d/Pa

管間的總阻力系數(shù)∑ξ

管間的局部阻力系數(shù)Δp_m/Pa

除塵器阻力Δp/Pa

除塵器在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的阻力Δp_Nm/Pa

除塵器進(jìn)口截面處動(dòng)壓p_d1/Pa

除塵器阻力系數(shù)ξ

初讀l₁/mm

終讀l₂/mm

實(shí)際Δl=l₁-l₂/mm

表3除塵器效率測(cè)定結(jié)果記錄表

測(cè)定次數(shù)	發(fā)塵量G_i/g	發(fā)塵時(shí)間τ/s	除塵器進(jìn)口氣體含塵濃度C_i(g/m³)	收塵量Gs/g	除塵器出口氣體含塵濃度C_j/(g/m³)	除塵器效率η/%

七、討論（討論結(jié)果寫入實(shí)驗(yàn)報(bào)告中）
1.用動(dòng)壓法和用靜壓法測(cè)得的氣體流量是否相同，哪一種方法更準(zhǔn)確些，為什么？
2.當(dāng)用靜壓法測(cè)定風(fēng)量時(shí)，在清潔氣流中測(cè)定和在含塵氣流中測(cè)定的數(shù)值是否相等，哪一個(gè)數(shù)值更接近除塵器的運(yùn)行工況，為什么？
3.用質(zhì)量法和采樣濃度計(jì)算的除塵效率，哪一個(gè)更準(zhǔn)確些，為什么？
4.用靜壓法測(cè)定和計(jì)算旋風(fēng)除塵器的壓力損失有何優(yōu)缺點(diǎn)？你能提出改進(jìn)方法嗎？
5.旋風(fēng)除塵器的除塵效率和壓力損失隨處理氣量的變化規(guī)律是什么？它對(duì)旋風(fēng)除塵器的選擇和運(yùn)行控制有何意義？
6.你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)中還存在什么問題？應(yīng)如何改進(jìn)？

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