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1、吸塵器旋風(fēng)分離器選擇 作成：：Bryan_Wang 時間:：2009.5.14 、問題提出 PHLIPS FC9262/01 -最大鞫入功￥ : 2000 W -IEC輸入功率；1800 W *最高吸力：375 W ?氣流:37公升秒 ?真磴:33 kPa 這款吸塵器不是旋風(fēng)除塵式的，現(xiàn)在要用這款吸塵器測參數(shù)選擇旋風(fēng)分離裝置。 、計算過程 1?選擇工作狀況：： 根據(jù)空氣曲線選擇吸入效率最高點的真空度和流量作為旋風(fēng)分離器的工作狀態(tài)。 :的方程。 已知最大真空度 h和最大流量 Q,則H-Q曲線的兩個軸截距已知，可確 H-Q直線 再在這個直線上求得吸入功率 H*C

2、最高點（求導(dǎo)數(shù)得）。 求解過程不再詳述。 求得最大吸入功率時 真空度 H=16.5kPa; 流量 Q=18.5L/s ； 吸入功率P2=305.25w 發(fā)現(xiàn)計算得到的吸入功率最大值與產(chǎn)品標稱值 375Wfi差一些，可能是由于測 量誤差存在以及壓力損失的原因。 現(xiàn)將真空度及流量按照吸入功率計算值與實際值的比例放大，得 真空度 H=18.3kPa; 流量 Q=20.5L/s; 2?選擇旋風(fēng)分離器 為使旋風(fēng)分離裝置體積最小，選擇允許的最小旋風(fēng)分離器尺寸。 般旋風(fēng)分離器筒體直徑不小于 50mm故選擇筒體直徑為50mm 按照標準旋風(fēng)分離器的尺寸比例，確定旋風(fēng)除塵器的結(jié)構(gòu)尺寸。

3、 項目 比例關(guān)系 -— 1 3.2~0.25)四＞ 4 (Q*3^0,75)D^ * (1.5^2 0) % a 13^15° 圖S為用徒風(fēng)除塵為幾何尺寸的比例關(guān)系 D0=50mm b=12.5mm a=25mm de=25mm h0=20mm h=75mm H-h=100mm D2=12.5mm 計算a約為11度 一般要求旋風(fēng)分離器進氣速度不超過 25m/s，這里取旋風(fēng)分離器進氣速度為 22m/s. 計算入口面積為S=3.125e-4平方米。 則單個旋風(fēng)除塵器流量為 Q=6.9e-3平方米/秒 則所需旋風(fēng)除塵器個數(shù)為

4、 3個 計算分級效率 根據(jù)GB/T 20291-2006吸塵器標準，這里使用標準礦物灰塵，為大理石沙 進氣粒徑分布 平均粒徑（卩 m) 10 30 58 100 190 375 750 1500 比重（%） 20 10 10 10 20 16 11 3 顆粒密度P p=2700kg/m3 進口含塵濃度取為10g/Nm3,大致選取 空氣粘度口 =1.8e-6Pa*s 按照以下公式計算顆粒分級效率： Lodth-Uohi分級效率計算公式為： 5尸1 y與）［—2（卻）呂r］ 式中？ C——旋風(fēng)除塵器尺寸比的函數(shù). 警｛4（劉》（釘粉￡（労

5、） X［卻長+（先）'〕+金-（卻'缶-知 I——犧風(fēng)除塵器的自然長度?即氣流自然返冋長度」垃帥皿址3曾測戈 爲——為該點的圓錐部分玄徑（山）, tin —Do* （鞏一DQ ［（爲+1 -Q/（H — *）1 ft一旋風(fēng)除蟲器排灰口克徑5為 幅——排氣管捕入深度Wh h——旋風(fēng)除塵器筒體詮度（m）； ?！L(fēng)除塵器進口鬲度（皿人 &—檢風(fēng)除塵器進口寛度（mh 旋風(fēng)除塵器筒體直a（m）; 厲——排氣警直徑（口小 n——齪鳳除塵器盛度（mh 2——修正的慣性參數(shù)十?=氣瞪空心入 g P——分別為固體頌粒及氣體的密度(kg討/mJ I—氣體粘度(kff*s/ms);

6、 專一吒體進口速度(呵嘰 rf——粉塵顆粒直@(m), 榊——速度分布指數(shù)，由式(3-2)求得。 Aloxmd^r給岀計算理值的關(guān)系式= n = l^(l-0.668D：14) 弍中：肌一雄風(fēng)除塵器簡體宜徑On)； T—絕對溫度(CK)； ?—速疫分布指數(shù)總 計算結(jié)果為 d(m) 1E-05 3E-05 6E-05 1E-04 2E-04 4E-04 8E-04 0.002 3E-07 1E-07 5E-08 ni 1 1 1 1 1 1 1 1 0.9114 0.675 0.5 計算得知在所有平均粒徑計算得到的分級效率都為 100%而分級效率為50% 的粒徑為0

7、.05微米。 校核分割粒徑x x50: 按照以下公式計算： 圖G?2典舉的筒錐型 旋【或分離器俯視 ’ — / 18^（0.9Q） 心 工站7 2兀（°p_p）曖％（H —S） 取 Xfact=1 _ （R/RJ 毗S —如 — — I /ARVffu y/R/Rl 1 十 2Q —取f=0 ,即不計摩擦 %心 aR （1—疋）（2￡—h） 1+cn 計算得 x50=1.62e-7m=0.162 口 m 對比求分離效率為50%寺得到的分割粒徑為0.05 口 m兩者相差了兩倍之多。 然而在數(shù)量上相差并不大，單獨計算分割粒徑時考慮到進氣濃度作用，

8、故認為 分割粒徑為0.162 口m 計算壓力損失：： 按照以下公式計算： 式中Y代表密度，，而非容重 標準切向進口 冇進口葉片 広=匚5 螺疫面連口 ST-12 計算得△ p=2497Pa 過濾式吸塵器使用HEPA為過濾材料，對0.3微米顆粒過濾效率達到 99.7%。 取較不利的計算值，0.162微米的顆粒分離效率達到 50%可見旋風(fēng)分離也可達 到非常高的分離效果，同時避免了 HEPA經(jīng)常需要 清洗的麻煩。 三、仍存在問題 是否可以將旋風(fēng)分離器 做的更小呢？ 據(jù)資料上說，筒體直徑 做的更小的話，可能由于 內(nèi)壁與排氣管間距過小，大 顆粒可能因為 反彈到中心氣流而被帶走，使得除塵效率下 降。筒體直徑小時 也容易堵塞。 這是進一步研究的方向。