上善箬淼
范文一：静电除尘器运维手册
山东玉皇化工有限公司3×160t/h
锅炉烟气脱硫除尘工程
静电除尘器
运
行
维
护
手
册
浙江博奇电力科技有限公司
二〇〇九年一月
目 录
一、范围--------------------------------------------------------------------- 3 -
二、规范性引用文件------------------------------------------------------ 3 -
三、概述--------------------------------------------------------------------- 3 -
四、工作原理--------------------------------------------------------------- 6 -
五、设备简介--------------------------------------------------------------- 6 -
六、设备的安装和检查调整-------------------------------------------- 10 -
七、设备的安全规程----------------------------------------------------- 12 -
八、设备的试运转-------------------------------------------------------- 14 -
九、设备的操作规程----------------------------------------------------- 16 -
十、设备的维修保养及故障处理-------------------------------------- 18 - 十一、设备性能参数表-------------------------------------------------- 26 -
一、范围
本标准规定了电除尘器的使用条件、考核标准、设备调整、试运转、操作、维修保养和故障分析检修的方法以及安全注意事项。
本标准适用于火电、冶金、造纸、建材和化工等行业用的干式、板式、卧式F 型电除尘器的调试、操作、维修管理。GP 型、ZH 型等电除尘器也可参照采用。不适用于湿式、立式电除尘器。
二、规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
Q/FHK23-2001 电除尘器安装说明书
JB6406-1992 电除尘器调试运行维修安全技术规范
JB/T5910-1997 电除尘器
GB/T13931-1992 电除尘器性能测试方法
三、概述
电除尘器是一种高效节能的烟气净化设备，具有收尘效率高、处理烟气量大、使用寿命长、维修费用低等优点，在当前国内外对环保要求越来越高的情况下，电除尘得到了越来越广泛的应用。在使用电除尘器时必须按电除尘器 使用说明书的规定操作。本标准未涉事项，应按电除尘器产品有关图纸和技术文件的规定处理。
3.1电除尘器使用条件
3.1.1设备名称：电除尘器
3.1.2数量： 台
3.1.3每台炉所配台数 台
3.1.4每台炉除尘器入口烟气量（1.1裕量） 4 m 3/h
3.1.5除尘器入口烟气温度 ℃
3.1.6除尘器入口含尘量 3
3.1.7出口含尘浓度 3
3.1.8保证效率 3.1.9电场风速 3.1.10本体阻力
3.1.11本体漏风率
3.1.12气流均布系数
3.1.13年运行时数
3.1.14电场数
3.1.15每台除尘器进、出口数:
3.2锅炉煤质资料
设计煤种（供参考）：
C ad
H ad
O ad
N ad
St ad
A ad
28.78%
W ad
W ar
V ad
11.77%
Q ar net
21980KJ/kg(5256Kcal/kg)
3.3锅炉特性数据（单台、以锅炉厂资料为准）
0.2 时 个 进口 出口一个 烟煤 61.67% 2.88% 3.54% 1.06% 0.61% 0.46% 5.5%
额定蒸发量 160t/h
额定工作压力 3.82MPa
额定蒸汽温度 450℃
锅炉耗煤量 ～28t/h
给水温度 104℃
排烟温度 140～145℃ 锅炉设计效率 ≥89% 锅炉出口SO 2浓度 3148mg/Nm3 锅炉出口烟尘浓度 34.1g/Nm3 3.4设计参数
序号
锅炉烟气参数
1
2
3
4
5
性能参数
1
2
3
电除尘器可以处理含有腐蚀性物质的烟气(防腐蚀型电除尘器) 。
本标准不适用于处理易燃、易爆的烟气（对易燃易爆烟气应进行特殊处理）。 当设计的工况条件超过本标准适用范围时，其质量指标应在产品的技术文件（如技术协议书）中具体规定。 一级静电除尘效率 除尘器耐压 本体漏风率 % Pa % ≥80 ±7000 ＜2 锅炉蒸发量设计烟气量 110%BMCR工况烟气量 锅炉出口温度 项目名称 单位 数值 m 3m 3℃粉尘3
四、工作原理
电除尘器除尘原理是含尘烟气通过高压静电场时，与电极间的正、负离子和电子发生碰撞或在离子扩散运动中荷电，带上电子和离子的尘粒在电场力作用下向异性电极运动并吸附在异性电极上，通过振打等方式使电极上的灰尘落入集灰器中。
实践证明：静电场场强越高，电除尘器效果越好，且以负电晕捕集灰尘之效果最好，所以，本设备设计为高压负电晕电极结构型式。运行简图如下：
含尘烟气
含尘烟气
振 打
带正电尘粒 灰斗 带负电尘粒 打
五、设备简介
电除尘器结构包括电气及机械两大部分，其主要构件及功能分述如下：
5.1电气部分
电除尘器电气部分由高压直流电源(包括其控制系统) 和低压控制系统组成。
5.1.1高压电源目前常规配用型号为GGAJ02型，其型号意义为：
G G AJ 02
可控硅控制
油浸自冷
硅整流
高压用
该套装置一般包括高压整流变压器﹑自动控制柜和电抗器，或高阻抗整流变压器和自动控制柜。
该套装置能灵敏地随电场烟气条件的变化，自动调整电场电压；能根据电流反馈信号调整电场火花频率，使其工作在最佳状态下，达到最佳收尘效果。 该装置有比较完善的连锁保护系统。
该装置可按用户需要加配计算机管理系统和上位机。
5.1.2 低压控制系统及其功能可包括：
阴、阳极振打程序控制；
高压绝缘件的加热和加热温度控制；
料位检测及报警控制；
排灰及输灰控制；
门﹑孔﹑柜安全连锁控制；
灰斗电加热功能；
进、出口烟气温度检测及显示；
通过上位机设定低压系统的功能和参数；
综合信号显示和报警装置。
注：根据需要选择设置上述功能。
机械部分
机械部分从结构来分可划分为内件﹑外壳和附属部件。
5.2.1内件
5.2.1.1 阳极系统
阳极系统由阳极悬挂装置﹑阳极板和撞击杆等零部件组成。
阳极板为收尘极，它是由δ1.5的薄板在专用轧机上成型的，该项目采用480C 型板型。
由若干块阳极板组成的阳极排平面应具有较好的刚性，保证其平面度在规定范围内，以保证阴、阳极间距的极限偏差。
5.2.1.2 阴极系统
阴极系统由阴极吊挂、上横梁、竖梁、上、中、下部框架、阴极
线等零部件组成。阴极线为放电极，它是由专用设备制成的，我公司主要有管型芒刺线系列和螺旋线两种线型，是电除尘器的关键零部件之一。
阴极吊挂是把整个阴极系统吊挂在顶部大梁上并引入高压负极。
由竖梁、上横梁、角钢等组成的平面结构的功用是固定上、中、下部框架和阴极振打轴系。
上、中、下部框架是阴极线的支持体。
阳极振打
阳极振打由阳打传动装置、振打轴系和尘中轴承等零部件组成(侧部传动) 。 阴极振打
阴极振打由阴打传动装置、竖轴、大小针轮、振打轴系和尘中轴承等零部件(顶部传动) 或阴打传动装置、振打轴系和尘中轴承等零部件(侧部传动) 组成。 振打装置是电除尘器的一个重要装置，通过振打使积附在极板、极线上的灰尘振落下来落入灰斗。
阴、阳极振打均采用侧面摇臂锤旋转振打。
由于阴极振打尘中轴承固定在带有负高压的阴极系统构件上，所以阴极振打轴端串连有一支用来绝缘电瓷转轴，以便隔离高压电。
5.2.2 外壳
5.2.2.1 进口封头
进口封头是进口烟道和电场外壳之间的连接过渡段。进口封头内部装有二至三道气流分布板，其目的是使烟道中来的含尘烟气经过时气流尽可能均匀进入全电场。
因为喇叭接口有一个气流降速过程，所以一些较大尘粒的灰尘易自然沉降而积附在封头和分布板上。因而在一些灰尘粘性较大的电除尘器中设置了气流分布板振打(结构类似阳极振打) 。
5.2.2.2 出口封头
出口封头是使净化后的烟气接入排气烟道的装置。它的结构形状同样对气流分布有关。一般情况下，在出口封头内部靠近与壳体相接的截面上间隔装有槽形(不开孔) 出口气流分布板。
屋顶
内顶盖和外顶盖组成了屋顶。其中的顶横梁是一个重要零部件，它担负阳极、阴极的支撑悬挂，载荷较大。因为高压电(不管高压电源是装于顶部或地面) 通过顶横梁引入阴极，为保证瓷套的干燥以利绝缘，绝缘子室内部设有加热装置。加热装置有两种型式：电加热或电加热附加热空气加热。
壳体
壳体由立柱、侧封、端封、管撑等组成，是电除尘器钢壳受力支撑件，它与前后的进、出口封头和上下的屋顶、灰斗组成一个密闭的容器。
侧封上装有人孔门。
底梁和灰斗
底梁把壳体部件和灰斗连接成一体。
灰斗是收集振落灰尘的容器。为了防止烟气流经灰斗旁路串气而降低除尘效率，灰斗内部装有挡风装置。灰斗角度需保证灰尘自卸。为防止温度降至露点以下使灰斗结灰，一般在灰斗下部设置加热装置(个别全灰斗) 。加热装置有两种型式：电加热或蒸汽加热。
灰斗下口直接气力输灰装置或接抽板阀和排灰阀。
5.2.3附属部件
5.2.3.1走梯平台
走梯平台是为了方便电除尘器的就地操作、日常维修保养之用，所有主要维修点皆可通过走梯平台到达。
5.2.3.2 支承
支承位置在电除尘器本体和支承(水泥柱或钢支架) 之间。由于电除尘器是热体，支座是冷体，因而支承除担负电除尘器重载外，还需有补偿热膨胀引起位移的功能。
支承一般采用平板型复合材料(摩擦片) 滑动轴承，电除尘器中
等以下规格的也有用平面滚珠支承轴承的。
5.2.3.3 保温结构
为保证电除尘器的正常运行，防止烟气温度因散热而降止露点以下，必须对电除尘器外壳进行保温。
保温的基本原则是减少热交换，保温的基本要求是保证烟气介质的最低温度必须在露点以上20℃～30℃。
保温结构设计确定了保温材料的种类、主保温层的厚度、外壳保
护板的型式以及它们的用量。
5.2.3.4接地
电除尘器在高电压下运行，且采用负电晕制，即阳极与壳体等电位。为保护高压设备和人身安全，必须对设备进行可靠接地。接地的基本要求如下：
接地网应考虑全年均能达到2欧姆以下；
接地网的设置，力求使周围对地电压均匀。
六、设备的安装和检查调整
6.1设备的安装应符合Q/FHK23-2001要求。
6.2设备的检查调整
设备在安装完毕投入生产以前，应对机械部分和电气部分分别进行适当的调整和检查，使其能安全正常运行。
6.2.1设备机械部分的检查调整
6.2.1.1对电场内弯曲变形的极板、极线进行二次校正，使全部通道的异极距极限偏差在下列范围：阳极板高度h ≤7m 的电除尘器为±7mm, 阳极板高度h>7m的电除尘器为±10mm 。
6.2.1.2 对电场内高低电位间距小于异极距处均必须予以处理。
6.2.1.3 电场内的螺栓是否按要求拧好并作止转焊接。
6.2.1.4 阴、阳极振打锤头与承击砧位置是否符合按规定程序批准的图样要求，轴、锤转动是否灵活。
6.2.1.5 清除电场内存有的异物。
6.2.1.6 检查风门电机、振打减速电机、排灰电机转向是否正确，运转是否灵活，链条松紧是否适当，各润滑部位是否已加油。其调试方法参见《电除尘器安装说明书》附录B 进行。
6.2.1.7检查各瓷套接触是否平稳，受力是否均匀，各瓷件是否干燥干净。
6.2.1.8检查本体各部位及人孔门等处密封性是否良好，并作密封性试验，其方法参见《电除尘器安装说明书》附录B 进行。
6.2.1.9振打制度一般是根据提高清灰效果，减少二次飞扬，提高除尘效率，延长振打元件的使用寿命以及降低电气控制的复杂程度等原则来确定的。具体内容详见该工程电除尘器的电气技术协议书。振打
制度先试行一段时间后再根据观察到的实际情况不断调整直至确定最佳振打制度。
6.2.1.10出灰机构采用气力输灰无排灰阀装置，灰斗下口直接接仓泵，其卸灰由仓泵料位计控制仓泵上的进料阀门来达到。
6.2.1.11气流分布装置因我公司在厂内已做过气流分布模拟试验，气流分布装置是按试验结果要求设计制造的，故规定现场不再做气流分布装置调整试验。
6.2.2设备电气部分的检查调整
6.2.2.1测量本体接地电阻，要求小于2欧姆。
6.2.2.2正常天气下用2500伏兆欧表测定高压绝缘件的绝缘电阻应大于500兆欧。
6.2.2.3电除尘器外壳及高压整流变压器正极电缆联线应完好并紧固。
6.2.2.4用500伏兆欧表检查振打电机、风门电机、卸灰电机及其电缆绝缘情况，其绝缘电阻不低于0.5兆欧。
6.2.2.5高压隔离开关操纵机构应灵活、位置准确。
6.2.2.6按规定程序批准的产品图样检查各部位接线是否正确。
6.2.2.7根据烟气的导电性质和对除尘效率的要求，调整电场运行的火花频率次数。在高压控制柜上设有电压上升率和电压下降率的控制电位器，可以调整火花率，设有一对寿命较长的闪络熄弧指示灯，当电场内有一个火花时，电子闪光灯就亮一次，可用秒表计算火花频率次数。也可先调整火花率在下列范围：入口电场为30~60次/分，中间电场类20~50次/分，出口电场为10~20次/分。如使用后发现此值不妥可调整之，直到找出合适的火花率。
微机控制的可控硅整流变压装置有火花自动跟踪控制等多种功能，使电除尘器运行在最佳状态，达到理想的除尘效率和最低的运行费用。
6.2.2.8绝缘瓷件加热恒温整定值一般在烟气露点以上15℃~25℃ 左右，要求低于下限温度时指令管状电加热器通电，高于上限温度时断电，电控部分应按此要求进行调整。因瓷套盖结构设计成使少量热空气吸入瓷套内，可减少瓷套污染，因瓷套盖带高电压，所以温度测点离热源较远，且离冷风吸入处较近，因此实际显示温度较低，不影响瓷套绝缘。
6.2.2.9按所确定的振打制度、卸灰制度，调整好电气控制线路。
6.2.2.10关于电除尘器低压控制回路、高压控制回路调试、空载通电升压试验、冷态无烟电场负荷调试和热态负荷整机调试等的具体方法参见《电除尘器安装说明书》附录B 或电气设备制造厂的《使用说明书》进行。
七、设备的安全规程
电除尘器操作人员及临时上电除尘器工作的人员，除了熟悉一般的安全常识外，还必须严格遵守JB6407规定，并要有专人负责安全工作。
7.1 人身安全
7.1.1电除尘器是高压设备，人身安全要特别注意，在整流变压器附近高压引入部位绝缘子室，设备投运时，人必须在安全距离之外。
7.1.2凡电场内腔均属高压危险区域，运行时绝对不允许人员进入，所有人孔门必须有安全联锁。
7.1.3控制室各控制屏及布线架沟、人孔门、高压设备均应挂上“高压危险”标志牌，严禁非操作人员乱动或接近。
7.1.4电除尘器是金属高空运行设备，供人员上下的走梯、平台、栏杆必须牢固可靠，不允许积水、积雪及禁止过道上堆积杂物和无需用的材料设备。
7.1.5凡在外壳高空检修或在电场内攀登于阴阳极部件、振打部件、分布板部件等高空构件之上进行作业检查维修、测定时，施工人员必须戴上安全帽，系上带有缆绳或自动闭锁装置的安全带。
7.1.6电除尘器是属高温负压多尘的危险作业设备，故在运行期间不准用手或人体其他部位接触高温部位，检查时必须停车打开人孔门通风冷却，使温度降至40℃以下时方可进入电场内作业。
7.1.7电除尘器处于负压状态下工作，若当人孔门开着时，人接近人孔门有可能会被吸入电场内造成损伤，甚至高压电击事故，所以人孔门必须安全联锁。
7.1.8停机后，人员如要进入电场内，必须佩带安全帽和密封良好的保护工作服、靴子和手套等。
7.1.9施工完成后，应该及时清洗人体和保护工作服，以免所粘带烟尘感染人体。
7.1.10施工人员进入电除尘器内腔时，如烟尘太多应戴上防毒面具。
7.2设备的安全检查
7.2.1定期检查接地线和接头情况，导电性能是否良好，其他所有保护装置是否都完好无损。
7.2.2检查所有继电器箱和开关箱的锁是否保险，无关人员不可随便打开箱锁。
7.2.3电除尘器内所使用的手用照明灯必须是安全电压灯具。
7.3 检修整流变压器的安全注意事项
7.3.1确认整流变压器的电源已经切断，安全开关处于断开位置上，并且已用锁保险。
7.3.2检查控制板上所有开关，使其都处于关闭状态。
7.3.3在控制板面前显眼处挂一块写有“正在检修变压器”字样的标牌。
7.3.4检查接地线端头的接地情况是否良好。
7.3.5将整流器的高压部件用所提供的接地装置接地。
7.3.6按上述步骤检查完成后方可进行整流变压器检查。
7.4 进入电除尘器内部检修的安全规程
7.4.1在控制屏显眼的地方挂上一块写有“电场内有人工作”字样的标牌。
7.4.2进入电除尘器电场内的检修人员至少要有两人，其中一人担任负责工作（监护），检修人员必须熟悉电除尘器结构和各部件的作用，还必须充分了解烟气和灰尘的性质，可能造成的危害以及有效的安全保护措施。
7.4.3电除尘器投运后停机，进入电除尘器内部，具体应遵守如下规程： 严格按照7.1条的有关规定。
遵照7.3条 规定的有关步骤。
断开电除尘器所有振打电机及排灰阀电机的安全开关，并用锁保险。
切断高压硅整流变压器边上的高压隔离开关并接地，同时把放
电极系统接地，并用锁保险。
将电除尘器的送、引风机开关拨在关闭位置，并用锁保险。
关闭进出口烟道上的风门，关掉风门电动操作装置并加锁保险。
打开所有人孔门（检修门），使电场通风，等温度降至40℃以下时人员方能进入。若要加速降温，可以打开出口烟道风门，开启引风机，这时人孔门必须锁定在开启位置，以防突然关闭。
进入人员应注意电场内部各部件冷却程度的不一，以免烫伤。
进入电场后，应先检查一下有否危险隐患的灰尘堆积层，如有应先设法清除，以免发生意外，并应查明积灰原因。
检修结束后，要清点带进电场的检修工具，以免遗留在电场内，影响电场功能。
八、设备的试运转
8.1为保证设备运行的可靠性，设备在安装调整完毕后和正式投运前或设备长期不用后再重新使用前，都必须进行投运前的试运转。
8.2设备试运转的步骤
8.2.1试运转需有一名有经验的工程师任总指挥，并按本条规定制定检查项目，有严格的现场记录，指定专人登记。为防止启运期间因烟气中水份结露和未对各部件进行检查而造成对设备的损坏，必须进行以下主要检查：
检查确认6.2条中所有检查调整项目都已落实解决合格。
关紧各保温箱门并上锁。
锁上人孔门投入安全联锁。
检查进出口烟道风门开启情况，手动、电动是否灵活。
检查电气控制板上报警装置的功能是否正常，可揿压每块控制板上标有“试验”字样的按钮来模拟报警。
检查电源网络电压是否正确。
确认所有的人都已离开电除尘器内部和其他高压危险区域。
8.2.2在确认设备已进行过试运转前的所有各项检查并正常后再进行下列操作： 开通各绝缘子室电加热器。
b. 逐步轮流开动各振打、排灰电机，注视各环节情况，运行半小
时。
c. 拆除高压部分的接地构件，将阴极和阳极之间开路。
d. 合上各供电单元的高压隔离开关并锁定，使其处于工作位置。
8.2.3送电合上自动调压系统，观察空载通电电压上升情况。
8.2.4如需观察电场内电晕闪络情况应由负责人亲自在人孔门外组织，要特别注意安全。
8.2.5记录初级次级电压电流值的变化。空载电流与当时空气湿度有关，所以空载试车要注意设备容量和电压电流值。
8.2.6空载试车结束后分析情况消除试运转中出现的全部故障。
8.2.7绘制各电场伏安特性曲线。将每上升一定电流的电压值标在坐
标纸上，直到电流额定值为止，然后把这些点连成一条曲线即为“伏安特性曲线”，可作为安装质量的检查及今后每次检修后空载伏安特性
的参考。
8.2.8当锅炉已经燃煤电场内温度高于烟气露点后，可向电场送电投入高压，并观察电压、电流的自控系统工作情况，此时比空载时电流有较大减少，电压也有下降，可根据情况调整火花频率，并在实际运行中找出合适的火花率。
8.2.9记录有负载时初级次级电压电流值。
8.2.10用同样方法可以作出负载时的伏安特性曲线并分析之。
8.2.11再次检查壳体、检查门等处的漏风情况。
8.2.12停车（停车步骤见9.5条）。
8.2.13检查绝缘瓷套内壁、电瓷转轴、气流分布板两侧等处是否有灰尘迅速积聚及损坏现象。
8.2.14消除在负载试运转中出现的全部故障。
九、设备的操作规程
9.1 电除尘器应有专业人员进行操作管理，专业人员必须对本设备性能、操作要求、安全和维护保养知识有较全面的了解，并熟悉本说明书。操作管理前应由企业对管理人员进行考核，合格后方可参加操作。
9.2 开车前必须对设备再一次进行严格的检查，逐项做好检查纪录，并经现场运转总负责人签字认可。
9.3开车步骤
9.3.1 投运前的检查工作完毕，所有的安全措施得以落实，有关人员已就位。
9.3.2 各加热器至少在开始启动前8小时投运，以确保灰斗内和各绝缘件（绝缘瓷套、电瓷转轴等）的干燥；防止因结露爬电而引起的任何损害。检查各加热器系统的电流是否正常。
9.3.3打开进出口烟道（进出口连通烟道除外）上各挡板风门。
9.3.4起动引风机。
9.3.5向电场通烟气预热以消除电除尘器内部机件上的潮气，预热时
间依电场内气体温度湿度而定，一般以末电场出口端温度达到烟气露点以上即可。锅炉烧油时不应启用高压硅整流电源。
9.3.6起动排灰系统。
9.3.7起动所有振打机构。
9.3.8开动所有振打系统的各种功能，使报警和安全联锁、温测温控装置、灰位检测和排灰输灰处于可控制运行状态。
9.3.9为防止油灰混合物粘在极板、极线上而影响以后电除尘器的运行，电除尘
器应该在锅炉燃烧正常、原则上不投油枪、运行稳定之后才合上高压控制柜的电源开关，然后按动起动按钮，开动高压控制系统各种动能，静待电场电压升至闪络点，使电场投入运行。
9.3.10热风吹扫系统起动时：电加热先投5分钟左右，然后起动风机。停止时，先关闭风机，再停止电加热。
9.4 运行过程
9.4.1 控制室应有足够的人员值班。当班人员应经常观察设备运行情况，如发现异常情况，均应找出原因，排除故障。除控制室值班外，每班至少有二次巡回检查变压器和各旋转部件工作情况，检查减速机的油检及时加足润滑油。
9.4.2主要检查下列内容：
各加热系统工作电流是否正常，电流偏低则电加热器可能损坏。
检查各指示灯及报警控制板的功能是否良好。
高压控制柜指示的一次侧电流A ，电压V ，二次侧电流mA 和电压KV 是否正常。 排灰系统出灰有否故障。
经常检查振打轴是否转动，锤头锤击是否正常（外面可以听到）。
9.4.3 观察各电场火花率、振打制度、排灰程序，并在实际运行中逐步调到最佳状态，直至有满意的除尘效率。
9.4.4 必须每班对设备运行情况进行认真记录，尤其是对一次电压电流值、二次电压电流值的记录要完整（一般可二小时记录一次）。
9.5 停车步骤
9.5.1临时关闭
关闭所有风机, 静待3～5分钟。
按电场顺序关掉各供电单元的高压电源，并将高压控制柜锁定。
关闭进出口烟道中的所有风门。
让振打系统和加热系统在暂停阶段继续运行。
如需人员进入电场检修则应使高压部件接地，阴阳极振打停转，并等电场内降温后穿着防护服装，有照明方可进入。
9.5.2长期关闭
完成临时关闭所要求的a ～c 步骤。
切断各供电单元的高压隔离开关转至接地位置并锁定。
关掉所有加热器系统、温测温控系统，灰位控制系统。
振打系统和排灰系统在高压电源切断后再继续运行直至让所有烟灰从电除尘器中清除干净为止。
切断总的电源开关（不包括照明线路）。
将高压部件接地后并在有照明的条件下，人方可进入电除尘器内。
检修完毕后关闭所有人孔门。
9.6高低压控制系统和上位机的操作以电源配套厂的《使用说明书》为准。
十、设备的维修保养及故障处理
为了使电除尘器长期稳定地运行，达到预期的除尘效率，设专人负责对电除尘器的运行和维护，负责人必须对电除尘器做到四懂三会。四懂即懂结构、懂原理、懂性能、懂作用。三会即会操作、会维护保养、会排除故障。
电除尘器每次停机都应进行一次检查，清理电场，校正变形大的极板极线，擦洗绝缘瓷件，测量绝缘电阻，排除运行中出现的故障。此外，每年中修一次，中修内容包括更换损坏件等，每三年左右（或
根据电厂大修周期）进行一次大修，对电场作全面清扫、调整，更换影响性能或已经损坏的各零部件等，并定期更换润滑油。
10.1常规检查保养。
10.1.1进入电场先检查积灰情况，再进行清扫。
10.1.2检查电场侧壁、检查门、顶盖上绝缘子室等部位是否有漏风结露灰尘板结腐蚀现象或积灰现象，并清除之。
10.1.3检查各传动电机的温度、减速机内油面、振打轴轴承处有否卡住，锤头转运是否灵活，有否脱落，击打接触位置是否正确，对减速机按产品要求施加润滑油。
10.1.4有时烟气流速较低部位气流分布板有可能积灰、堵塞，检查并进行人工清
扫。
检查阴极框架以及极线的弯曲情况和积灰情况。
检查阳极板及振打杆的弯曲情况和积灰情况。
10.1.7绝缘瓷套用来支承和绝缘放电系统。运行中，瓷套表面往往会沉积一层灰尘和污物，这就容易导致表面高压电击穿，从而击裂绝缘子。所以瓷套应保持清洁，每次停机应抹擦瓷套内腔和外壁，并用手电筒仔细检查是否有细小裂缝。为了吸入热空气减少瓷套内部污染，瓷套盖板上二腰孔需留有5至10mm 的孔。 10.1.8放电极振打的电瓷转轴也应检查有无粘灰并揩干净，有裂缝时必须更换。 10.1.9检查高压硅整流变压器（按制造厂说明书）、高压隔离开关、继电器、加热元件功能、温测温控仪表、报警装置、接地装置是否正常，并消除故障。 10.2常见故障分析
阴极线断裂
阴极线处于恶劣的工作环境中，如果极线断裂，就可能造成电极短路，从而迫使整个电场关闭，失去除尘能力。
某些电除尘器的阴极线采用不锈钢螺旋线。须注意螺旋线在如下情况下会变弱；
阴极线上有折点，有不必要的弯曲。
在安装过程中因拉伸过头，使张力达不到要求而电腐蚀折断。
阴极线上的划痕，极易引起阴极线的断裂，所以在安装、调换
阴极线、使用工具时应注意保护。
挂钩套管与阴极线不压紧，太松，会引起电火花腐蚀。
阴极线对氯化物很敏感，象食盐、氯化铵等物质会腐蚀阴极线。因此，在运输、贮存时应注意避免与氯化物接触。
振打失灵
如果振打机构发生故障，就会使放电极和集尘极上大量积灰，导致运行电流下降，火花增加，电晕封闭和电场短路。造成振打失灵的原因有可能是电气故障，也可能是机械故障，需仔细检查、修复。
绝缘子破裂
绝缘子包括支持瓷套、电瓷转轴、穿墙套管等，当锅炉启动时，燃油点火、油煤混烧时间过长或电加热器损坏时，灰尘和湿气积聚在绝缘子表面后，表面绝缘电阻减少，在高压情况下易产生表面爬电击穿，同时，也有可能绝缘子受热不均匀而破裂，此时就需调换。
灰斗堵灰、电场积灰形成短路。
电场中大量积灰通常是由于灰斗或输灰系统故障引起的。由于灰斗加热器损坏和保温不良，使落入灰斗中灰尘粘结或“搭桥”，或是由于输灰系统失灵，使粉尘不能及时排出，形成大量粉尘在灰斗中堆积，等灰斗达到电极时，形成了电场短路。
综合性故障的分析与处理 序号 故障情况 故障原因 排除措施
二次工作电(1)放电极高压部分可能被导清除异物
流大，二次电电性异物接地。
压升不高，甚(2)折断的阴极线与阳极板搭更换已断阴极线
1 至接近于零。 通造成短路。
高压开关合(3)高压回路已短路。 检修高压回路
上后，重复性(4)某处绝缘子严重积灰而击清除积灰结露，更换已击
穿绝缘子。 跳闸。 穿。
1) 绝缘子污染严重或由于绝更换修复加热元件或保
电压升不高
或电压升高
就产生严重
2 闪络而跳闸
（二次电流
很大） 缘子加热元件失灵和保温不温设施，擦干净绝缘子表良而使绝缘子表面结露，绝面。 缘性能下降，引起爬电。或烟温低于实际露点温度，电场内烟气温度低于实际露设备不能投入运行。 点温度，导致绝缘子结露引 起爬电。
(2)阴阳极上严重积灰，使两
极之间的实际距离变近。
(3)极距安装偏差大。
(4)壳体焊接不良、人孔门密检查调整异极距 封差，导致冷空气冲击、阴补焊外壳漏洞，紧闭人孔阳极元件致使结露变形，异门。 极距变小。
(5)不均匀气流冲击加上振打的冲击引起极板极线晃动，产生低电压下严重闪络。 (6)灰斗灰满，接近或碰到阴极部分，造成两极间绝缘性能下降。
调整气流分布均匀性
疏通排、输灰系统，清理积灰，检查灰斗加热元件，不使灰斗堵灰。
序号
故障情况
故障原因
排除措施
(7)高压整流装置输出电压较检修高压整流装置。 低。
电压升不高或电压升高就产生严重
2
闪络而跳闸（二次电流很大）
(8)在回路中其它部分电压降检修系统回路。 低较大（如接地不良）。
二次电流不电极积灰，某个部位极距变清除积灰
3
规则变动
小产生火花放电。
二次电流周电晕线折断后，残余部分晃换去断线
4
期性变动
动。
(1)粉尘浓度过大出现电晕闭改进工艺流程，降低烟气塞。
(2)阴阳极积灰严重。
的粉尘含量。
加强振打，清除积灰使接
有二次电压(3)接地电阻过高，高压回路地电阻达到规定要求。 而无二次电不良。
5
修复断路
流或电流值(4)高压回路电流表测量回路 反常地小
断路。
检修接触部位，使其接触
(5)高压输出与电场接触不良好。 良。
(6)毫安表指针卡住。
人孔漏风，湿空气进入，锅针对性措施
6
火花过多
炉泄漏水份，绝缘子脏。
修复毫安表。
序号
故障情况
故障原因
(1)异极间距超差过大。
排除措施 调整异极距
(2)气流分布不均匀，分布板 堵灰。
清除堵灰或更换分布板
(3)漏风率大工况改变，使烟
气流速增加，温度下降，从补焊堵塞漏风处
除尘效率不
7
高
而使尘粒荷电性能变弱。 (4)尘粒比电阻过高，甚至产生反电晕使驱极性下降，且沉积在电极上的灰尘泄放电荷很慢，粘附力很大使振打难以脱落。
烟气调质，调整工作点。
检修或更换
(5)高压电源不稳定差，电压
自调系统灵敏度下降或失根据修正曲线按实际工灵，使实际操作电压低。
况考核效率。
(6)进入电除尘器的烟气条件
不符合本设备原始设计条检修振打，使其转动灵活件，工况改变。
或更换加大锤重
(7)设备有机械方面的故障，检查阻流板并作处理 如振打功能不好等。 (8)灰斗阻流板脱落，气流旁路。
8
排灰装置卡(1)有掉锤故障。
死或保险跳(2)机内有杂物，焦块掉入排闸
灰装置。
(3)若是拉链机则可能发生断链故障。
10.4电气方面的常见故障及处理：(详见电气产品制造厂说明书) 序号
故障情况
故障原因
一次电源供电故障。
排除措施
找出原因修理或更停机修理。
整流变故障，变压器绝缘子换。经常记录电表读
1
控制失灵
击穿，高压系统漏电或短数，早期发现异常读路。
控制系统自身故障。
硅整流装置输出
2
失控
可控硅击穿
更换零件 数及故障。
反馈量消失。取样电阻排损检查有关元件和回路 坏。
安全联锁未到位闭合。
检查人孔门及开关柜
控制回路及主回
3
路操作不起来
(2)高压隔离开关联锁未到门是否关闭到位。 位。
检查高压隔离开关到
(3)合闸线圈及回路断线。 (4)辅助开关接触不良。
位情况
检修开关
送电操作时，控制
4
盘面无灯光信号指示。
回路元件接触不良 灯泡损坏 熔断器熔断 仪表内部有毛病 无触发输出脉冲
检查各元件及回路接线 更换 更换
修理、校验仪表 用于波器查输出脉宽及个数 更换 更换 检查二次接线
调压时表盘仪表快速熔断器熔断
5
均无指示。
可控硅元件开路 交直流取样回路断线
(6)交流电压表测量切换开检查开关触点 关接触不良。
序号
故障情况
故障原因
排除措施 对屏蔽接地检查 加旁路措施，更换 新件。
闪络指示有信号，外来干扰
6
而控制屏其它仪闪络封锁信号转换环 表不相应连动。 闪络一次后二次
7
电压不再自动上升而报警
节及元件损坏。
(1)闪络时第一次封锁脉冲改变参数调整脉宽 宽度过大。
(2)电压上升率+△v/△t 给增大给定电平 定值过低。
检查二次接线 测量电压值
带负荷升压，电压电流取样回路开路
8
指示正常，电流指电流表内部断线 示为零。
升压时一次电压整流变二次线圈及硅堆开吊芯检查整流变，并
9
调压正常，二次电路及虚焊点。
将故障排除。
压时有时无，并伴高压引线对壳体安全距离检查并装好高压引线 有放电声。
不够。
直流采样分压回路 有开路现象。
油压报警跳闸，整整流变二次线圈或整流硅吊芯检查整流变，损
10
流变排出臭氧味。 堆击穿短路。 油位信号动作跳
11
闸报警。
坏部位更换新品。 吊芯检查整流变并修复。
整流变油布低于油位低限线。
同时给整流变补充油至适当油位。 打开排气阀排尽气体。
操作时油压报警瓦斯继电器内有气体。
12
跳闸。
10.5放电极螺旋线和绝缘瓷套的更换。 10.5.1放电极螺旋线的更换
放电极螺旋线是电除尘器的心脏部件，在一套电除尘器中有上万根螺旋线。它把电能释放于烟气中，同时又长期处于一种恶劣的工作环境中，在高电压运行过程中可能发生电场闪络和拉弧，每次闪络和拉弧对螺旋线来说就是一次电火花腐蚀。同时，在振打时螺旋线就象提琴弦一样不断振动，因此螺旋线在长期运行后也有疲劳而发生断裂
的可能(断线率极低) 。如果有一根阴极线断裂就会落下造成短路，导致一个供电分区停运。
调换螺旋线时，应注意第10.2.1条中的五点，同时应按如下步骤 进行：
a. 将螺旋线的上端钩子挂入吊环中。
b. 用安装专用工具(极线挂钩) 钩住螺旋线的另一端，慢慢往下拉，让它自由转动，拉至约小于实际悬挂长度200mm-300mm 停住，再用手把螺旋线下端钩子勾入框架上的吊环中。并要注意以下三点：
A 如果螺旋线拉过实际悬挂长度，这根螺旋线只能作报废处理，绝不能用挤压方式使其恢复原状而重新使用。
B 不能用于直接拉伸螺旋线，因这样做会使螺旋线积聚内应力而引起螺旋线断裂。
C 螺旋线应当挂在框架上、下两个相对应的吊环上。 10.5.2绝缘瓷套破损后的更换方法 10.5.2.1拆卸
a. 拆去绝缘子室的顶盖板；
c. 放入提升工具穿过衬套将它钩住阴极框架上部支撑梁支架；
d. 利用提升工具上螺母提起阴极框架，松开绝缘瓷套，卸下吊杆螺母拆除上部支承垫圈，然后再拆除绝缘瓷套。 10.5.2.2安装
a 检查清扫上下部支承垫圈的表面；
b 检查绝缘瓷套上部长底部的密封垫材料是否完好，位置是否正确； c 与拆卸步骤相反地安装支承绝缘瓷套；
d 再检查吊杆位置变动情况，将吊杆调至象拆卸前那样的高度和方位上。 十一、设备性能参数表 序号
项 目
单位
供方提供的内容
1. 保证效率≥80 2. 本体阻力≤150 3. 本体漏风率≤2
M ×m ×
m
10600×5900×25000
4. 噪声≤80 5. 外形尺寸
6. 除尘器总图（平、断面图） 7. 有效断面积
m 28. 室数/电场数10. 11. 12.
阴极线型式RSB 型管状芒刺管 总集尘面积 比集尘面积
m 2 m 2/m3/s
2600 27.53
9. 阳极板型式
13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20.
烟气流速壳体设计压力 负压 正压
每台除尘器灰斗数量
每台除尘器所配整流变压器台数 整流变压器型式（油浸式或干式）及重量
Kpa Kpa
7 7
壳体材料Q235A 或更高
个台灰斗加热功率每台整流变压器的额定容量122
范文二：静电除尘器的设计
系 别:物理与电子工程学院 专 业:电子信息科学与技术
姓 名: 王东生 学 号: 2006012002
题 目: 静电除尘器的设计
指导教师: 王淑玉 职称: 副教授
提交论文时间: 2010 年 5 月 21 日
论文答辩时间: 2010 年 6 月 1 日
静电除尘器的设计
目 录
摘要: ................................................................. I Abstract: ............................................................. II 引言 ................................................................... 1 第 一 章 系统设计的技术要求 ............................................ 2
1.1 系统设计方案的选择 .............................................. 2 第 二 章 静电除尘器的主工作电路设计 .................................... 2 第 三 章 控制系统设计 .................................................. 3
3.1 控制系统结构设计 ................................................ 3
3.2 控制系统主电路图的设计 ........................................ 4
3.3 信号检测和处理电路的设计 ..................................... 5
3.4 复位电路 ....................................................... 6
3.5 晶振的选择 ..................................................... 8
3.6 显示与键盘电路的设计 .......................................... 9
3.7 外部控制电路的设计............................................. 11
3.7.1电机的调速方法 .......................................... 11
3.7.2 设计中所选择的控制电机转速的方法 ...................... 12
3.8 A/D转换电路设计 ............................................... 13 第 四 章 系统的软件设计 ............................................... 14
4.1 单片机的软件设计 ............................................... 14 结 语 ............................................................... 36 参考文献: ............................................................. 37 致谢语 ................................................................ 38
静电除尘器的设计
静电除尘器的设计
摘要:目前，静电除尘器普遍存在体积大、质量重、投资高及细微粉尘捕集率低下等问题，因此难以满足日益严格的环境污染治理需求。为了保证静电除尘器高效运行，减少粒子在前端荷电区的复合及沉降损失，提高荷电粒子的输运率，大多数的静电除尘器采用在强电离放电区域内引入气流作用力的方法，而本文在此基础上提出了进一步促进离子输出的有效方法，即利用温度传感器,单片机,晶闸管来使静电除尘器达到最佳效率。随着世界上人们越来越关注环境保护问题，性能优越，高效的静电除尘器将会越来越受到青睐，相信此设计中的静电除尘器一定会有非常广阔的市场前景。 关键词:晶闸管 反并联 静电除尘器 三相交流调压 单片机
I
静电除尘器的设计
The design of the Electrostatic Precipitators Abstract:
At present, Electrostatic Precipitators of are difficult to meet the increasingly strict environment treating standard because the volume of Electrostatic Precipitator is huge, which means that the price of initial investment, operation cost are extremely high, and the efficiency of dust removing for micro dust is too low. In order to improve the transport rate of charged particles and the efficiency of Electrostatic Precipitator, and to induce the loss in recombination and sedimentation, The majority electrostatic precipitators use in the strong ionic discharge region introduce the air current action the method, but this article based on this proposed further promotes the ion output efficacious device,，which employ the temperature transducer , MCU and
thyristor to the most efficient of the Electrostatic Precipitators，As the world
increasingly, people are concerned about environmental protection problem, performance, high efficinency electrostatic cleaner will be growing, to believe that the design of static electricity from the cleaner will be a very broad market prospect. key word: thyristor parallel circuit Electrostatic Precipitators three-phase Ac
Voltage Controller MCU
II
静电除尘器的设计
引言
由于火电厂排放的大气污染物对环境的污染越来越严重，所以对火力发电厂产生的烟气要通过除尘后才能排放到大气中，在工业中很多场合都需要除尘器来处理生产过程中产生的粉尘等有害物质,在火力发电厂和热电厂中应用尤其广泛，除尘器的发展大致经历了:机械式除尘器，洗涤式除尘器，过滤式除尘器，静电式除尘器等,机械式除尘器是以机械力或机械运动方式来分离固体颗粒与气体的除尘器。机械除尘器是除尘设备中出现最早的一种，它的分离效率较低，应用范围受到严重限制。洗涤式除尘器是通过以液体洗涤气体的方式，将气体中的固体颗粒捕捉并分离出来。洗涤式除尘器的分离效果较好，它又可以分为水浴式除尘器、泡沫式除尘器、文丘里管除尘器和水膜式除尘器等几个种类，但是使用过程中要大量使用水等液体，给广泛应用带来不便。过滤式除尘器是使用过滤介质来分离固体颗粒与气体。过滤式除尘器的主要分类有袋式除尘器和颗粒层除尘器两种。袋式除尘器是工业生产中应用最广泛的一种除尘器，它采用滤袋作为过滤介质，将带有粉尘的气体通过滤袋，粉尘即会被滤袋表面截留，完成除尘过程。而布袋等外介质容易破损，需要不断的更换，带来很大的麻烦，且造价高。静电除尘器是新发展起来的，其具有除尘效果好，造价适中，使用寿命长，运行稳定，不结露，不爬电，故障率低，运行费用低，属于低耗能高效率产品。
1
静电除尘器的设计
第 一 章 系统设计的技术要求
静电除尘器系统，分为主工作电路和控制系统两部分构成，正常工作时主工作电路要满足主电路满足下列要求:380V的三相工频交流电输入，直流高压输出。电压连续可调，输出稳定。晶闸管驱动电路满足够使输出脉冲移相范围在 5?,175?之间连续线性可调。控制系统电路由单片机来实现，设计要使系统控制方便，操作灵活。控制系统电路的设计要能够信号检测、处理信号等功能。
1.1 系统设计方案的选择
静电除尘是一种最简静电除尘器是利用高压静电吸附带电离子的原理进行除尘。
单最方便的方法之一，为了能让静电除尘器的使用效率能够更高的表现出来，而温度是影响静电除尘器效率的重要因素，所以对静电除尘器周围的温度要进行控制。
将温度传感器采集的信号经A/D转换传送给AT89S51单片机的处理将输出的信号通过变频器或者通过变换电机的外接电阻控制电机的转速。达到控制燃料的进给量，进而控制产生烟气的温度，此设计的要求是利用AT89S51单片机来控制静电除尘器的温度(温度范围为140?—170?)，保证静电除尘器的正常使用，且要使静电除尘器的效率达到最大值
静电除尘器总体由静电除尘器的控制系统和主工作电路一起组成，而本文重点研究静电除尘器的控制系统，因为大多数的静电除尘器只有主工作电路，所以设计的控制系统是大多数静电除尘器所不具备的。
第 二 章 静电除尘器的主工作电路设计
静电除尘器的主工作电路如图 1 所示，380V的三相工频交流电输入后，经过由三组反并联可控硅组成的三相调压电路进行调压，然后经三相高压硅整流变压器升压和整流，得到直流高压输出,硅整流变压器负高压输出经阻尼电阻供给静电除尘反应器。由于电源采用三相工频平衡供电，三相晶闸管同步移相调压，与常规单相硅整流电源相比具有如下特点:
2
静电除尘器的设计
(1)电网平衡供电，三相对称，功率因素近 100%;
(2)由于采用三相星形输入接线方式，单相输入电流仅为同等功率输出单相电源的五分之一
图 1 静电除尘器的主工作电路
第 三 章 控制系统设计
3.1 控制系统结构设计
通过热敏电阻传感器检测烟气的温度，通过滤波电路和放大电路让采集的信号放大一定的被数在通过A/D转换将产生的模拟信号变换成数据信号传送到单片机内，经过处理信号直接控制变频器的频率，从而控制给料机的转速来间接控制烟气的温度，进而使得静电除尘器能正常工作。设计中由温度传感器采集温度，将采集的信号分别经过信号放大、滤波后在经过A/D转换后将信号传送AT89S51单片机，在经过电机调节电路控制电机的转速来控制温度，使其满足我们的要求。
硬件框图如2所示。 控制系统
3
静电除尘器的设计
U iU 单片机处理 放大 传感器 滤波 信号
U
,
电机转速调
节电路
图 2 硬件框图
3.2 控制系统主电路图的设计
电路图如图3所示。控制系统主
显示器
AT89S51
传感器采键盘 集信号 单 A/D
转
时钟电路 片 换放大电路 器
机 复位电路
电源
外部控制电路
图3 电路图框图
静电除尘器控制系统由AT89S51单片机、键盘系统、显示系统、时钟电路、复位电
4
静电除尘器的设计
路、电源电路、信号检测及处理电路、外部控制电路等部分组成。 3.3 信号检测和处理电路的设计
(1)常用的温度检测元件主要有热电偶、热电阻、热敏电阻等。热电偶主要是利用两种不同金属的热电效应，产生接触电势随温度变化而变化，从而达到测温的目的。测量准确，价格适中测温范围宽，线性度较好。但其输出电压受冷端温度影响，需要进行冷端温度补偿，使电路变得复杂。
(2)热敏电阻由金属氧化物或半导体材料制成，灵敏度高、热惰性小、寿命长、价格便宜。但其测量的稳定性和复现性差，测量精度可以满足本文应用1?的要求。而且线性度满足，不需要进行查表线性拟合，因此可以选用。
(3)热电阻是利用金属的电阻率随温度变化而变化的特性，将温度量转化成电阻量。其优点是准确度高，稳定性高，性能可靠，热惯性小、复现性好，价格适中。但电阻值与温度是非线性关系，Pt100热电阻，当0?<><>
-3-7 A=3.9083×10(?);B=-5.775×10(?);由此可见，温度越高非线性误差越大，本题目要求温控范围是140?,170?，温度较高。本题也可以选择热电阻传感器。 本设计选用的热敏电阻的传感器及技术参数如下:
选择温度传感器
(1)用途与特点
适合于蒸汽管道，锅炉及其他对温度，压力，流速有所要求的场合。
(2)主要技术指标
?技术指标
电气出口:M20×1.5，NPT1/2
连接尺寸:M20×1.5 NPT1/2
防护等级:IP65
?测温范围及允差
型号:HR-WZP-01T/ HR-WZP2-01T
分度号:Pt100
测温范围/?:-200,+500
公称压力/Mpa:?30
5
静电除尘器的设计
流速/(m/s):?100
如图4所示是设计中热敏电阻测量原理电路，由电源、电阻电桥、运放和输出四部分组成。电源部分包括R、R、C、U。R、R为分压电路，C主要滤除Vcc中的纹波，4611B461
U1B为LM324运算放大器，工作于电压跟随方式，其特点是输入阻抗高、输出阻抗低，为后级电桥提供稳定的电流。电桥由R、R、R、R组成，当外界温度发生变化时，通12313
过调节R使电路产生补偿电压，属于电位补偿。运放电路由R、R、R、R及U组成，13789101A这是一种灵敏度较高的电桥放大电路，放大倍数由R/R得到。输出电阻由R、R、R、9851214D组成，调节R可以调整输出电压幅度。D主要用于防止输出负电压，保护后级A/D1141
电路。
图4 信号检测与处理电路
3.4 复位电路
简单的说，单片机的复位就和计算机的重启是一样的概念。任何单片机在工作之前都要有个复位的过程，复位对单片机来说，是程序还没有开始执行，是在做准备工作。一般的复位只需要5ms的时间。
如何进行复位呢,只要在单片机的RST引脚上加上高电平，就可以了，按上面所说，时间不少于5ms。为了达到这个要求，需要在外部设计复位电路。
复位电路的实现可以用多种方法，但是从功能上一般分为两种:一种是电源复位，即外部的复位电路在系统通上电源之后直接使单片机工作，单片机的起停
6
静电除尘器的设计
通过电源控制;另一种方法是在复位电路中设计按键开关，通过按键开关触发复位电平，从而控制单片机的复位。
和晶振电路一样，复位电路也是单片机系统的典型外部电路。基本的复位电路的原理图如图5所示。
从原理上说，一般采用高电复位电路。这种复位电路的工作原理是:通电时，电容两端相当于短路，于是RST引脚上为高电平，然后电源通过电阻对电容充电，RST端电压慢慢下降，降到一定程序，即为低电平，单片机开始正常工作。
通用的复位电路的选择可以根据实际的需要而定。对于有丰富电路设计经验的人来说，可以根据自己的实际需要，定制满足实际要求的复位电路。下面给出了一种根据实际需要设计的上电复位电路，如图6所示。复位电路由22μF的电容和1?的电阻及IN4148二极管组成。在满足单片机可靠复位的前提下，该复位电路的优点在于降低复位引脚的对地阻抗，可以显著增强单片机复位电路的抗干扰能力。二极管可以实现快速释放电容电量的功能，满足短时间复位的要求。
图5单片机的复位电路
7
静电除尘器的设计
图6改进的复位电路
3.5 晶振的选择
在单片机系统中，晶体振荡器将外围的电容集成到振荡器的内部，无需再设计晶振电路，只需要将电源加载到晶振上，晶振就可以起振，并通过两个引脚的输出到单片机的晶振引脚上。
一般的，由于晶体振荡器的体积较大，价格较贵，在实际使用中，还可以选择晶体谐振器，也就是常说的立式晶振。该晶振需要外部的晶振电路才可以起振，但是由于该电路非常简单，并且使用灵活，在单片机系统中也有广泛的应用。
此设计中单片机的时钟使用某一个外接的时钟信号，不外接晶振。由于此时的外接晶振引脚上没有晶振信号输入，内部的时钟电路将停振。这种方式称为外部时钟方式。如图7所示给出了两种外部时钟的电路，可以根据不同的单片机型号选择不同的电路。
8
静电除尘器的设计
图7单片机的外部晶振电路
3.6 显示与键盘电路的设计
显示选用的是共阴极七段码LED数码管显示。
如图8所示:共阴极七段码LED数码管。
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图8 共阴极七段码LED数码管芯片引脚
在毕业设计中采用的LED数码管用的是共阴极接法，其中LED的1,8号引脚分别接芯片74LS164的A,H引脚，用LED数码管实现数字显示。键盘电路用如图9 所示的电路图,而显示电路用如图10 所示的电路图.
然而在比较复杂的控制系统中,单片机(MCU)的I/O口线总是不多的,而外围的芯片..
往往占用我们比较多的I/O端口,例如A/D转换器,外围存储器,以便用于存放程序或表格,同时单片机中一些赋于其它功能的I/O复用口(例如中断),它们有更重要的用途,一般我们也不能把它们用作普通的I/O口,因为它们的资源更有用,我们也想利用最少引脚的单
9
静电除尘器的设计
片机来实现更多功能的控制,此时,我们就想利用简单便宜的扩展芯片来扩展I/O口.以下介绍的电路,可以使用任何一种具有富裕 7个I/O口线来实现24个按键的键盘和6个七段数码管的控制电路。我们选用价廉物美的74LS164串入并出移位寄存器芯片来扩展这个电路,分别与键盘和6个七段数码管显示器连接,74LS164(1)的串行输入端与单片机相连,时钟端分别与另一I/O口连接,单片机通过输入端向74LS164发送字段码,经移位转换后驱动LED的字段,同时,单片机通过串行输入端向74LS164(2)发送键盘扫描代码和LED的位选代码,键盘的列扫描代码由74LS164(2)的数据输出端提供,位选信号经过驱动器(三极管或驱动门电路)驱动各位LED,键盘的的三条行线直接由单片机的I/O口提供,向键盘扫描线分时提供扫描代码.
图 9 键盘电路
键盘共有24个按键,我们可以定义为0-9,A-F十六进制的数字键,还有8个按键我们设置为F1-F8功能键,键值识别采用扫描方式即可获得,分时向74LS164(2)发送键控码,使其一输出为低,然后逐个判断三个行线的电平,即可识别出哪个按键按下.逐个进行识别,直到把24个按键全部扫描完毕.然后,单片机向74LS164(1)发送需要显示的字段码,同时向74LS164(2)发送分时选位通信号,使6个LED位分时选通,驱动LED发光.
图10 显示电路
10
静电除尘器的设计
图11单片机的显示和键盘连接图
(2)应用AT89S51单片机芯片串行口的方式0的输出方式，在串行口外接移位寄存器74LS164，构成键盘和显示器接口，其硬件接口如图11所示，采用静态显示，软件设计比较简单，节约CPU的资源。
3.7 外部控制电路的设计
3.7.1电机的调速方法
(1) 普通三相鼠笼式。这种电机只能通过变频器改变电源频率和电压调速(F/U)。
(2) 三相绕线式电机，可以通过改变串接在转子线圈上的电阻改变电机的机械特性达到调速的目的。这种方式常 用在吊车上。长时间工作大功率的绕线式电机调速不用电阻串接，因为电阻会消耗大量的电能。通常是串可控硅，通过控制可控硅的导通角控制电流。相当于改变回路中的电阻达到同上效果 。转子的电能经可控硅组整流后，再逆变送回电网。这种方式称为串级调速。配上好的调速控制柜，据说可以和直流电机调速相比美。
(3) 多极电机。这种电机有一组或多组绕组。通过改变接在接线合中的绕组引线接法，改变电机极数调速。最常见的4/2极电机用(角/双Y)接。
(4) 三相整流子电机。这是一种很老式的调速电机，现在很用了。这种电机结构复杂，它的转子和直流电机转子差不多，也有换向器，和电刷。通过机械机构改变电刷
11
静电除尘器的设计
相对位置，改变转子组绕组的电动势改变电流而调速。这种电机用的是三相流电，但是，严格上来说，其实它是直流机。原理是有点象串砺直流机。
图 12 电机的调速电路
(5) 滑差调速器。这种方式其实不是改变电机转速。而是改变和是电机轴相连的滑差离合器的离合度，改变离合器输出轴的转速来调速的。还有如，硅油离合器，磁粉离合器，等等，一此离合机械装置和三相电机配套，用来调速的方式。 3.7.2 设计中所选择的控制电机转速的方法
在设计中使用的是调节电机的转速来控制燃料的进给量，从而控制燃料产生的烟尘的温度，使得静电除尘器所在环境的温度达到控制，从而可以使静电除尘器在合适的温度下工作，也提高了工作的效率。在设计中使用的电机转速调节的方法为转子电路串电阻调速法。原理接线图12所示，从途中可以看出，转子电路串不同的电阻，其中n(电机的最大理论转速)和T不变，但S随外加电阻的增大而增大，0maxm
所以可知随着外加电阻的增大电动机的转速降低。而且转子电路串电阻调速简单可靠，但它是有级调速。随这转速降低，特性变软。转子电路电阻上的功率损耗与转差率成正比，低速时损耗大。所以这种调速方法大多使用在重复短期运转的生产机械中。本设计的调速方法可以使用这种方法。
12
静电除尘器的设计
3.8 A/D转换电路设计
ADC0809芯片为28引脚为双列直插式封装，其引脚排列见图13所示。
图13
对ADC0809主要信号引脚的功能说明如下:
IN,IN—模拟量输入通道。 70
ALE—地址锁存允许信号。对应ALE上跳沿，A、B、C地址状态送入地址锁存器中。
START—转换启动信号。START上升沿时，复位ADC0809;START下降沿时启动芯片，开始进行A/D转换;在A/D转换期间，START应保持低电平。本信号有时简写为ST。
A、B、C—地址线。通道端口选择线，A为低地址，C为高地址，引脚图中为ADDA，ADDB和ADDC。
CLK—时钟信号。DC0809的内部没有时钟电路，所需时钟信号由外界提供，因此有时钟信号引脚。通常使用频率为500KHz的时钟信号。
13
静电除尘器的设计
EOC—转换结束信号。EOC=0,正在进行转换;EOC=1,转换结束。使用中该状态信号即可作为查询的状态标志，又可作为中断请求信号使用。
D,D—数据输出线。为三态缓冲输出形式，可以和单片机的数据线直接相70
连。D为最低位，D为最高。 07
OE—输出允许信号。用于控制三态输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。OE=0，输出数据线呈高阻;OE=1，输出转换得到的数据。
Vcc—电源。
Vref—参考电源参考电压用来与输入的模拟信号进行比较，作为逐次逼近的基准。其典型值为+5V(Vref=+5V, Vref=-5V)。 (+)(-)
第 四 章 系统的软件设计
4.1 单片机的软件设计
主程序完成整个模块的控制流程和子程序模块调用等功能。子程序模块完成整个装置的不同功能的实现，包括初始化模块、液晶显示模块、 A/D采集转换模块。其中初始化模块的主要功能是完成单片机的有关初始化设置，包括有关端口的选通、功能的选择，以及中断的允许等。 A/D采集转换模块是实现对被测信号的重复采样，并且在单片机中完成数据转换。稳压稳流模块的功能是采用算AT89S51单片机输出的 D/A电压信号进行调节，从而实现电压或电流的稳定。
软件采用模块化结构。软件主要完成如下任务:扫描键盘并按要求调出设定值或输入新的设定值，并判断是否启动，启动时控制电机的电阻的开关处于闭合状态，然后监视温度的变化，当温度超出设定温度值10?时，断开控制电机电阻的开关让电机的转速减慢，当温度低于设定温度10?时，闭合控制电机电阻的开关。
在设计中的键盘显示使用的方式是静态显示方式。程序如下，控制流程图如图14
14
静电除尘器的设计
开始
设堆栈指针
工作区清零，送常数
开中断
调显示子程序
N 调键盘分析程 序
温度设置键,
N
Y 增加加十处
键, 理
N
Y 减少减十处
键, 理
N
静电除尘器的Y 置静电除尘器
环境温度, 环境温度显示
标志 N
正常工作键,
N
以为标志调响应显示子程序
图14 主程序框图
15
静电除尘器的设计
ORG 1000H
DSPSER: SETB P3.3 ; 开放显示输出
MOV R7, #03H ; 送出的显示段码个数
MOV R0, #7FH ; 7FH,7DH为显示缓冲区
DSPS1: MOV A, @R0 ; 取出要显示的数据
ADD A, #0DH ; 加上偏移量
MOVC A, @A+PC ; 查段码表TAB1
MOV SBUF, A ; 经过串行口将段码送出 DSPS2: JNB TI, DSPS2 ; 数据发送完,
CLR TI
DEC R0 ; 指向下一个数据单元
DJNZ R7, DSPS1 ; 三个显示器是否全部显示,
CLR P3.3 ; 三个数据显示完，关闭送显示数据通道
RET
KEYS1: MOV A，#00H
MOV SBUF, A ; 扫描键盘全部输出0
KSY0: JNB TI, KSY0 ; 数据发送完,
CLR TI
PKS1: ACALL DELAY1 ; 调用延时20ms子程序，键盘去抖
JNB P3.3, PKS2 ; 有键闭合吗, PKS2: MOV R7, #08H ; 不是抖动引起的
MOV R6, #0FEH ; 判断是哪个键按下,
MOV R3, #00H
MOV A, R6 KSY2: MOV SBUF, A KSY3: JNB TI, KSY3 ; 等待串行口发送完
CLR TI
JNB P2.4, PKONE ; 是第一行的某键按下,
MOV R4, #00H ; 第一行有键按下
16
静电除尘器的设计
MOV A, R6
KSY2: MOV SBUF, A
KSY3: JNB TI, KSY3 ; 等待串行口发送完
CLR TI
JNB P2.4, PKONE ; 是第一行的某键按下,
MOV R4, #00H ; 第一行有键按下
AJMP PKS3
DELY1: MOV R3,#228
MOV R2,#253
MOV R1,#219
LOOP1: DINZ R1,$
DINZ R2,LOOP1
DINZ R3,LOOP1
NOP
RET
汇编源程序
ORG 0000H
LJMP MAIN
ORG 000BH
LJMP T00
ORG 001BH
LJMP T100
ORG 0030H
MAIN:MOV R0,#7FH
MAIN1:MOV @R0,#00H
DJNZ R0,MAIN1
MOV SP,#60H
MOV 08H,#32H
17
静电除尘器的设计
MOV 0FH,#20H
MOV 10H,#20H
MOV TMOD,#11H
MOV TH0,#0FCH
MOV TL0,#18H
SETB TR0
SETB ET0
SETB IT0
SETB EX0
SETB EA
SETB 2FH.4
BEGIN:
DIS00: MOV A,09H
MOV B,#64H
DIV AB
MOV 35H,A
MOV A,B
MOV B,#0AH
DIV AB
MOV 36H,A
MOV 37H,B
MOV A,43H
CJNE A,#3aH,OUT01
MOV A,42H
CJNE A,#98H,OUT01
MOV 42H,#00H
MOV 43H,#00H
LCALL SAMP
SETB 2FH.1
18
静电除尘器的设计
OUT01:JNB 2FH.1,OUT02
LCALL FILTER
CLR 2FH.1
SETB 2FH.2
MOV R2,25H
MOV R3,24H
LCALL CPL1
LCALL SUM
MOV A,R2
CJNE A,#01AH,OUT04
LJMP OUT05 OUT04:JC OUT05
SETB P1.2
LJMP OUT06 OUT05:MOV 26H,#12H
MOV 27H,#1H
MOV 28H,#1H
LCALL PID
MOV TH1,2CH
MOV TL1,2DH
SETB TR1
SETB ET1
LJMP OUT06 OUT02: MOV A,45H
CJNE A,#03H,OUT06
MOV A,44H
CJNE A,#0E8H,OUT06
MOV 44H,#00H
MOV 45H,#00H
19
静电除尘器的设计
MOV TH1,2CH
MOV TL1,2DH
SETB TR1
SETB ET1
OUT06: JB 2FH.4,OUT07
JNB 2FH.2,BEG BEG: LJMP BEJIN OUT07: ; MOV 24H,#56H
MOV R0,24H
LCALL TRANSF
MOV 32H,R0
MOV 33H,R1
MOV 34H,R2
MOV 25H,#0FFH
MOV R0,25H
LCALL TRANSF
MOV 35H,R0
MOV 36H,R1
MOV 37H,R2
CLR 2FH.2
CLR 2FH.4
LJMP BEGIN T100:CLR ET1
PUSH ACC
PUSH B
PUSH PSW
PUSH DPH
PUSH DPL
CLR P1.2
20
静电除尘器的设计
POP DPL
POP DPH
POP PSW
POP B
POP ACC
SETB ET1
RETI
KEY1: MOV 30H,#01H
MOV A,#01H
ADD A,09H
MOV 09H,A
MOV A,#00H
ADDC A,13H
MOV 13H,A
RET
KEY2: MOV 30H,#02H
MOV A,#0AH
MOV B,09H
MUL AB
SWAP A
ADD A,B
SWAP A
MOV 09H,A
RET
KEY3: MOV 30H,#03H
CLR C
MOV A,#01H
XCH A,09H
SUBB A,09H
21
静电除尘器的设计
MOV 09H,A
RET
KEY4: MOV 30H,#04H
MOV 09H,#00H
RET
T00:CLR EA
PUSH ACC
PUSH B
PUSH PSW
PUSH DPH
PUSH DPL
CLR RS1
SETB RS0
MOV TH0,#0FCH
MOV TL0,#25H
MOV DPTR,#7FFFH
MOV A,#00H
MOVX @DPTR,A
MOV DPTR,#9FFFH
MOV A,#0FFH
MOVX @DPTR,A
MOV A,@R0
MOV DPTR,#TAB
MOVC A,@A+DPTR
MOV DPTR,#9FFFH
MOVX @DPTR,A
MOV DPTR,#7FFFH
MOV A,R7
MOVX @DPTR,A
22
静电除尘器的设计
INC R0
RR A
MOV R7,A
CJNE R0,#38H,scan
MOV R0,#32H
MOV R7,#20H scan:MOV A,42H
ADD A,#01H
MOV 42H,A
MOV A,43H
ADDC A,#00H
MOV 43H,A
MOV A,44H
ADD A,#01H
MOV 44H,A
MOV A,45H
ADDC A,#00H
MOV 45H,A KEY01: MOV DPTR,#1FFFH
MOV A,#0FEH
MOVX @DPTR,A
JB P1.7,KEY02
INC 4aH
MOV A,4aH
CJNE A,#0AH,KEY02
MOV 4aH,#00H
MOV A,46H
CJNE A,#00H,KEY02
LCALL KEY2
23
静电除尘器的设计
INC 46H
KEY02: JNB P1.7,BECK1
MOV 46H,#00H BECK1: MOV A,#0DFH
MOVX @DPTR,A
NOP
NOP
JB P1.7,KEY03
INC R2
INC 4bH
MOV A,4bH
CJNE A,#0FFH,LOOP02
MOV 4bH,#00H
INC 4cH
MOV A,4cH
SUBB A,#08H
JNC LOOP03 LOOP02: CJNE R2,#0AH,KEY03
MOV R2,#00H
MOV A,47H
CJNE A,#00H,KEY03 LOOP03: LCALL KEY1
INC 47H
KEY03: JNB P1.7,BECK2
MOV 4bH,#00H
MOV 4cH,#00H
MOV 47H,#00H BECK2: MOV A,#0BFH
MOVX @DPTR,A
24
静电除尘器的设计
NOP
NOP
JB P1.7,KEY04
INC R3
INC R5
CJNE R5,#0FFH,LOOP00
MOV R5,#00H
INC R6
MOV A,R6
SUBB A,#08H
JNC LOOP01 LOOP00: CJNE R3,#08H,KEY04
MOV R3,#00H
MOV A,48H
CJNE A,#00H,KEY04 LOOP01: LCALL KEY3
INC 48H
KEY04: JNB P1.7,BECK3
MOV R5,#00H
MOV R6,#00H
MOV 48H,#00H BECK3: MOV A,#7FH
MOVX @DPTR,A
NOP
NOP
JB P1.7,T101
INC R4
CJNE R4,#0AH,T101
MOV R4,#00H
25
静电除尘器的设计
MOV A,49H
CJNE A,#00H,T101
LCALL KEY4
INC 49H T101: MOV 41H,#00H
NOP
POP DPL
POP DPH
POP PSW
POP B
POP ACC
SETB EA
RETI SAMP:MOV R0,#20H
MOV R2,#04H
MOV DPTR,#5FFaH SAM1:MOVX @DPTR,A
NOP
WAIT:JB P3.2,WAIT
MOVX A,@DPTR
MOV @R0,A
INC R0
DJNZ R2,SAM1
RET
FILTER:MOV R0,#20H
MOV R6,#00H
MOV R7,#00H
MOV R2,#04H SUM10:MOV A,R7
26
静电除尘器的设计
ADD A,@R0
MOV R7,A
MOV A,R6
ADDC A,#00H
MOV R6,A
INC R0
DJNZ R2,SUM10
MOV R2,#02H SUM12:MOV A,R6
CLR C
RRC A
MOV R6,A
MOV A,R7
RRC A
MOV R7,A
DJNZ R2,SUM12
MOV 24H,R7
RET
PID:MOV R2,25H
MOV R3,24H
LCALL CPL1
LCALL SUM
MOV 29H,R2
MOV R3,27H
LCALL SMUL
MOV 30H,R4
MOV 31H,R5
MOV R2,29H
MOV R3,2AH
27
静电除尘器的设计
LCALL CPL1
LCALL SUM
MOV R3,26H
LCALL SMUL
MOV R2,30H
MOV R3,31H
LCALL DSUM
MOV 30H,R4
MOV 31H,R5
MOV R2,29H
MOV R3,2BH
LCALL SUM
MOV R3,2AH
LCALL CPL1
LCALL SUM
LCALL SUM
MOV R3,28H
LCALL SMUL
MOV R2,30H
MOV R3,31H
LCALL DSUM
MOV R2,2CH
MOV R3,2DH
LCALL DSUM
MOV 2CH,R4
MOV 2DH,R5
MOV 2BH,2AH
MOV 2AH,29H
RET
28
静电除尘器的设计 CPL1:MOV A,R3
CPL A
ADD A,#01H
MOV R3,A
RET
SUM:MOV A,R2
ADD A,R3
MOV R2,A
RET
SMUL: NOP
SBIT BIT 2EH.0 SBIT1 BIT 2EH.1 SBIT2 BIT 2EH.2
MOV A,R2
RLC A
MOV SBIT1,C
MOV A,R3
RLC A
MOV SBIT2,C
ANL C,/SBIT1
MOV SBIT,C
MOV C,SBIT1
ANL C,/SBIT2
ORL C,SBIT
MOV SBIT,C
MOV A,R2
JNB SBIT1,NCH1
CPL A
INC A
29
静电除尘器的设计 NCH1:MOV B,A
MOV A,R3
JNB SBIT2,NCH2
CPL A
ADD A,#01H NCH2:MUL AB
JNB SBIT,NCH3
CPL A
ADD A,#01H NCH3:MOV R5,A
MOV A,B
JNB SBIT,NCH4
CPL A
ADDC A,#00H NCH4:MOV R4,A
RET
DSUM:MOV A,R5
ADD A,R3
MOV R5,A
MOV A,R4
ADDC A,R2
MOV R4,A
RET
SUM00:CPL 2EH.3
JB 2EH.3,SUM01
MOV A,24H
ADD A,#02H
MOV 24H,A
RET
30
静电除尘器的设计 SUM01:MOV A,24H
ADD A,#03H
MOV 24H,A
RET
SUBB00:CPL 2EH.3
JB 2EH.3 ,SUB01
MOV A,24H
CLR C
SUBB A,#03H
MOV 24H,A
RET
SUB01: MOV A,24H
CLR C
SUBB A,#02H
MOV 24H,A
RET
TRANSF:MOV A,#64H
MOV B,R0
MUL AB
MOV R5,A
MOV R4,B
MOV R7,#0FFH D457:CLR C
MOV A,R4
SUBB A,R7
JC DV50
SETB OV
RET
DV50:MOV R6,#8
31
静电除尘器的设计
DV51:MOV A,R5
RLC A
MOV R5,A
MOV A,R4
RLC A
MOV R4,A
MOV F0,C
CLR C
SUBB A,R7
ANL C,/F0
JC DV52
MOV R4,A
DV52:CPL C
MOV A,R3
RLC A
MOV R3,A
DJNZ R6,DV51
MOV A,R4
ADD A,R4
JC DV53
SUBB A,R7
JC DV54
DV53:INC R3 DV54:CLR OV
MOV A,R3
MOV B,#64H
DIV AB
MOV R0,A
MOV A,B
32
静电除尘器的设计
MOV B,#0AH
DIV AB
MOV R1,A
MOV R2,B
RET
TAB: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H
DB 88H,83H,0C6H,0A1H,86H,8EH,8CH,0C1H,0CEH,91H,89H,0C7H,0FFH
END
T100: CLR EA
PUSH ACC
PUSH B
PUSH PSW
PUSH DPH
PUSH DPL
CLR RS1
SETB RS0
;MOV TH1
;MOV TL1
LCALL SAMP
LCALL FILTER KEY00:MOV DPTR,#1FFFH
MOV A,#0FEH
MOVX @DPTR,A
JB P2.7,KEY01
INC 38H
MOV A,38H
CJNE A,#0AH,KEY01
SETB 2EH.5
CLR 2FH.0
33
静电除尘器的设计 KEY01:MOV 38H,#00H
MOV A,#0FDH
MOVX @DPTR,A
JB P2.7,KEY02
INC 39H
MOV A,39H
CJNE A,#0AH,KEY02
SETB 2EH.6
CLR 2EH.7
CLR 2FH.0 KEY02:MOV 39H,#00H
MOV A,#0FBH
MOVX @DPTR,A
JB P2.7,KEY03
INC 40H
MOV A,40H
CJNE A,#0AH,KEY03
SETB 2EH.7
CLR 2EH.6
CLR 2FH.0 KEY03:MOV 40H,#00H
MOV A,#0F7H
MOVX @DPTR,A
JB P2.7,T101
INC 41H
MOV A,41H
CJNE A,#0AH,T101
SETB 2FH.0
CLR 2EH.5
34
静电除尘器的设计
CLR 2EH.6
CLR 2EH.7
KEYBOARD:JNB 2EH.5,OUT
LCALL KEY1
JNB 2EH.6,OUT
LCALL KEY2
CLR 2EH.6
JNB 2EH.7,OUT
LCALL KEY3
CLR 2EH.7
JNB 2FH.0,OUT
LCALL KEY4
CLR 2FH.0
END
35
静电除尘器的设计
结 语
此设计中的静电除尘器完全不同于以往的静电除尘器的设计，设计中应用了智能控制系统，使得静电除尘器的控制更智能化，大大节省了人力物力。而这些简便化的功能实现依赖于温度传感器和单片机的应用。温度传感器的开发应用给现代工业测控领域带来了一次新的技术革命，自动化、智能化均离不开温度传感器的应用。而将单片机控制方法运用到温度控制系统中，可以克服温度控制系统中存在的严重滞后现象，同时在提高采样频率的基础上可以很大程度的提高控制效果和控制精度。基于二者的静电除尘电源智能控制系统实时响应快、精度高、可监控性好、抗干扰性强，通过实际运行证明，能够自动跟踪电场的变化，输出最佳电晕功率，从而使除尘效率大为提高，具有广阔的市场应用前景。
当然其也有不可忽视的缺点，此静电除尘器电路的设计结构过于复杂，一旦发生故障就很难排除，且要求维修技术人员的专业技术水平非常高，一般技术人员难以胜任。
36
静电除尘器的设计
参考文献:
[1] 边春远等.MCS-51单片机应用开发孜程序[M].人民邮电出版社，1998 [2] 徐爱钧.8051单片机实践教程[M].电子工业出版社，1999
[3] 孙晓斌.测控系统原理与设计孙传友[M].北京航空航天大学出版,2003 [4] 刘明俊等.自动控制原理[M].国防科技大学出版社,2004
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[8] 菜美琴.MCS-51系列单片机系统及其应用第二版[M].高等教育出版社,2006 [9] 范力旻.单片机原理及应用技术[M].电子工业出版社,2006
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[23] Philips semiconductors Corp.80C51-Based 8-Bit Microcontrollers Data
Handbook.1994
37
静电除尘器的设计
致谢语
通过近段时间的毕业设计，指导老师王淑玉副教授的细心指导，我从中学习到很多知识，还有让我对大学几年的学习结合在一起，从而让我对自己的专业有了更新的了解，让我们把理论设实际结合在一起，提高了学习的能力，让即将走向社会的我们将大学生活画上一个完美的句号。在作此次毕业设计的过程中，正是因为老师不断的提供大量的资料来源，不仅为我讲解各个实际环节注意细项，而且还教会我们怎样从大量的资料中选择出自己需要的东西。在此感谢老师和同学们的帮助，感谢培养我四年的学校。
38
范文三：静电除尘器课程设计
攀枝花学院本科课程设计
目录
.................................................................. - 2 -
1. .......................................................... - 3 -
1.1除尘器的分类 ..................................................... - 3 -
1.2净化装臵的性能指标 ............................................... - 4 -
2. .......................................................... - 4 -
2.1设计依据 ......................................................... - 4 -
2.2 适用范围 ......................................................... - 5 -
2.3设计原则 ......................................................... - 6 -
2.4设计范围 ......................................................... - 6 -
2.5除尘工艺确定 ..................................................... - 6 -
3........................................................ - 7 -
3.1热量计算 ......................................................... - 7 -
3.2所需燃煤量的计算 ................................................. - 7 -
3.3燃烧计算 ......................................................... - 7 -
3.4除尘器整体计算 ................................................... - 9 -
3.4.1、集尘极的比集尘面积和集尘极面积 ............................ - 9 -
3.4.2、验算除尘效率 ............................................. - 10 -
3.4.3、有效除尘面积 ............................................. - 10 -
3.4.4、集层极极板高度 ........................................... - 10 -
3.4.5、电除尘器内的通道数 ....................................... - 10 -
3.4.6、集尘极总长度 ............................................. - 10 -
3.4.7、电场有效宽度 ............................................. - 10 -
3.4.8、进气烟箱 ................................................. - 10 -
3.4.9、出气烟箱 ................................................. - 11 -
3.4.10、灰斗高 .................................................. - 11 -
3.4.11、斗排灰量 ................................................ - 11 -
3.5起晕电压、运行电压、点晕电流、集尘极电场强度的计算 .............. - 12 -
3.5.1起晕电压 .................................................. - 12 -
3.5.2点晕电流 .................................................. - 12 -
3.6 管道计算 ........................................................ - 14 -
3.6.1混合气体的平均分子量 ...................................... - 14 -
3.6.2混合气体密度 .............................................. - 14 -
3.6.3管道计算 .................................................. - 14 -
4．......................................................... - 17 -
5.：...................................................... - 18 -
- 1 -
攀枝花学院本科课程设计
1.链条炉的主要参数
表1 锅炉的主要参数
额定蒸发量 主蒸汽压力 主蒸汽温度 排烟温度
（t/h） （MPa） （?） （?）
220 9.81 540 140~150
3m2. 空气含水（标准状况下）：0.01296?/
烟气在锅炉出口的阻力：800Pa
排烟中飞灰占煤中不可燃成分的比例：36%
当地大气压；97.86KPa
冬季室外空气温度：-1?
空气过剩系数：a=1.4
3. 所用煤的元素分析结果：C=70.5%；H=3.7%；S=0.6%；N=0.9%；W=9%；A=10.6%；
收到基低位发热量：16768KJ/kg
4. 尾气排放标准:锅炉大气污染排放标准（GB13271-2001）中二类区标准执
行.
二．
1. 燃烧计算(空气量,烟气量,粉尘排放浓度……) 2. 除尘工艺流程确定
3. 除尘设备设计计算
4. 辅助设备的设计选型
5. 除尘主体工程的经济评价(主体工程造价,工艺运行的水电耗,人工费用,
副产物的利用……)
6. 图纸:主体设备图(除尘器….);工艺流程图
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攀枝花学院本科课程设计
除尘器技术在我国的环保产品中成熟程度较高，特别是起步较早的电除尘技
术，从最先引进国外最除尘器应用于冶金、水泥，运用作为贵重金属和有用物料
的回收，到逐步推广到其他工业生产领域，从事电除尘生产和技术研究，直至改
革开放后引进国外的高新技术与国内技术嫁接，电除尘器逐渐向大型化发展，并
广泛地运用于各种工业炉窑、锅炉，尤其在火电和水泥行业，成为了电除尘器的
最大用户。
上世纪90年代，国内电除尘器在数量和技术水平进入了国际先进行列，部
分产品甚至处于国际领先水平，除尘效率也日渐提高。而随着国民经济的发展，
国家为抑制高耗能产业的盲目发展，推进经济结构调整和产业升级，并提高废气
排放标准，除尘器产业应抓住这个机遇，提高除尘处理效率，才能让行业没有受
到阻碍，反而快速
按照除尘器分离捕集粉尘的主要原理，可将其分为如下四类：
（1）机械式除尘器 它是利用质量力（重力、惯性力和离心力等）的作用
使粉尘与气流分离沉降得装臵，包括重力沉降室、惯性除尘器和选分除尘器等。
（2）电除尘器 它是利用高压电场使尘粒荷电，在库仑力作用下使粉尘与
气流分离沉降的装臵。
（3）过滤式除尘器 它是使含尘气流通过织物或多孔填料层进行过滤分离
的装臵，包括袋式除尘器、颗粒层除尘器等。
（4）湿式除尘器 亦称湿式洗涤器，它是利用液滴、液膜或液层洗涤含层
气流，使粉尘与气流分离沉降的装臵。它可用于气体除尘，亦可用于气体吸收。
按照除尘器效率的高低，可把除尘器分为高效除尘器（电除尘器、袋式除尘
器和高能文丘里洗涤器）、中效除尘器（旋风除尘器和其他湿式除尘器）和低效
除尘器（重力沉降室和惯性除尘器）三类。
按照除尘过程中是否用水而把除尘器分为干式除尘器和湿式除尘器两大类。
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攀枝花学院本科课程设计
净化装臵（除尘器和气态污染物净化装臵）的性能指标主要有两个方面：
（1）经济指标 包括设备的投资和运行费用、占地面积或占用空间的体积、
设备的可靠性和使用年限三项。
（2）性能指标 包括处理含层气体的量、净化效率和压力损失等三项。
1）净化装臵的处理气量Q，是代表装臵处理含污染物气体能力大小的指
33(m/s或m/h)标，用通过除尘器的体积流量表示。
2）压力损失（阻力），是指净化装臵进口和出口断面上气流平均全压,P
（全压=静压+动压）之差。
环境质量标准：
《环境空气质量标准》GB 3095-1996：本标准规定了环境空气质量功能区划分、标准分级、污染物项目、取值时间及浓度限值，采样与分析方法及数据统计
的有效性规定。本标准适用于全国范围的环境空气质量评价。环境空气质量功能
区分为三类：一类区为自然保护区、风景名胜区和其它需要特殊保护的地区；二
类区为城镇规划中确定的居民区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和
农村地区；三类区为特定工业区。空气环境质量分为三级：一类区执行一级标准，
二类区执行二级标准，三类区执行三级标准。共限定了十种污染物的浓度值：
PMNOOSONO、、、、、、、Pb、B[a]P、F。标准同时配有各TSPNO10x322
项污染物分析方法。
大气污染物排放标准：
《锅炉大气污染物排放标准》 GB 13271-2001：本标准是对GB 13271-91《锅
炉大气污染物排放标准》的修订。本标准修订的主要内容是：进一步明确了标准
的适用范围，增加了容量?0.7MW(1t/h)自然通风燃煤锅炉烟尘、烟气黑度、二
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氧化硫的最高允许排放浓度限值；增加了燃油、燃气锅炉烟尘、烟气黑度、二氧
化硫、氮氧化物的最高允许排放浓度限值。本标准内容（包括实施时间）等同于
1999年12月3日国家环境保护总局发布的《锅炉大气污染物排放标准》（GWPB 3-1999），自本标准实施之日起，代替GWPB 3-1999。
《大气污染物综合排放标准》 GB 16297-1996：本标准规定了33种大气污染物的排放限值，同时规定了标准执行中的各种要求。在我国现有的国家大气污
染物排放标准体系中，按照综合性排放标准与行业性排放标准不加叉执行的原
则，适用于现有污染源大气污染物排放管理，以及建设项目的环境影响评价、设
计、环境保护设施竣工验收及其投产后的大气污染物排放管理。
在我国现有的国家大气污染物排放标准体系中，按照综合性排放标准与
行业性排放标准不交叉执行的原则，锅炉执行GB13271-91《锅炉大气污染物排放标准》、工业炉窑执行GB9078-1996《工业炉窑大气污染物排放标准》、
火电厂执行GB13223-1996《火电厂大气污染物排放标准》、炼焦炉执行
GB16171-1996《炼焦炉大气污染物排放标准》、水泥厂执行GB4915-1996《水泥厂大气污染物排放标准》、恶臭物质排放执行GB14554-93《恶臭污染物排放标准》、汽车排放执行GB14761.1～14761.7-93《汽车大气污染物排放标准》、摩托车排气执行GB14621-93《摩托车排气污染物排放标准》，
其它大气污染物排放均执行本标准。
本标准规定的最高允许排放速率，现有污染源分为一、二、三级，新污染源分为
二、三级。按污染源所在的环境空气质量功能区类别，执行相应级别的排放速率
标准，即：
位于一类区的污染源执行一级标准（一类区禁止新、扩建污染源，一类区现
有污染源改建时执行现有污染源的一级标准）；
位于二类区的污染源执行二级标准；
位于三类区的污染源执行三级标准。
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本设计所有设计所得的数据都与所选静电除尘器的类型的相关参数相比较，
以判断本设计是否符合要求，能否应用于实际生产中。
电除尘器的设计主要包括起晕电场、起晕电压、电晕电流、电晕极电场强度、
集尘极电场强度、趋进速度等主要参数的设计，还包括总体设计计算、零部件设
计计算等。如：集尘极长、集尘面积、比集尘面积。除此之外还应设计连接电除
尘器的主要管道、风机等部件。但，由于实际条件有限，本设计所设计的范围包
括以下几方面：
1、热量计算
2、燃煤量计算
3、电除尘器整体设计（集尘极长高、集尘面积、比集尘面积、趋进速度、灰
斗、进出口烟箱、管道等）
4、起晕电场、起晕电压、电晕电流、电晕极电场强度、集尘极电场强度等。
静电除尘器是利用高压电场使烟气发生电离，气流中的粉尘荷电在电场作用
下与气流分离。负极由不同断面形状的金属导线制成，叫放电电极。正极由不同
几何形状的金属板制成，叫集尘电极。电除尘器的除尘过程主要包括以下四个阶
段：电晕放电和空间电荷的形成、粒子荷电、粒子沉降、粒子清除。
静电除尘器的性能受粉尘性质、设备构造和烟气流速等三个因素的影响。粉
尘的比电阻是评价导电性的指标，它对除尘效率有直接的影响。比电阻过低，尘
粒难以保持在集尘电极上，致使其重返气流。比电阻过高，到达集尘电极的尘粒
电荷不易放出，在尘层之间形成电压梯度会产生局部击穿和放电现象。这些情况
都会造成除尘效率下降。
静电除尘器的电源由控制箱、升压变压器和整流器组成。电源输出的电压高
低对除尘效率也有很大影响。因此，静电除尘器运行电压需保持40一75kV乃至
100kV以上。
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已知：主蒸汽压力P=9.81mpa，主蒸汽温度T=540?，水在100?的摩尔蒸发
,
,H,40.668KJ/mol焓为，水的平均摩尔定压热容， C,75.32J/(mol.k)pmvapm
2摩尔定压热容：， C,a，bT，cT,39.6J/(mol.k)pm
,67,H,n.C，(T,T),1.67，10，75.32，(373.15,293.15),1.01，10kJ pm1(HO)212
73，107,H,n.,H,，40.668,6.79，10kJ 2vapm18
T813.15367 ,H,n.Cd,1.67，10，39.6d,2.90，10kJ3p(HO.g)TT,,2T373.151
则当额定蒸发量为220t/h是放出的热量为：
7778Q,,H,,H，,H，,H,1.01，10，6.79，10，2.90，，10,1.07，10kJ 123
假设煤产生的热量利用率为75%，收到基低位发热量：16768KJ/kg，则所需煤的质量为：
81.07，103m,,8.5，10kg 75%，16768
38.5，10kg则每小时所需燃煤量为。
所用煤的元素分析结果：C=70.5%；H=3.7%；S=0.6%；N=0.9%；W=9%；A=10.6%；
燃烧1kg煤所需理论空气量：
003 V,V/0.21,(1.,866，5.556,，0.699,,0.,7)/0.21,7.1maOcHSO2
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043V,7.1，8500,6.04，10m燃烧8500kg煤所需理论空气量为： a
0443V,,V,1.4，6.04，10,8.5，10m标准状态下实际空气量： a
换算成，温度为?下的实际空气量 Pa,97.86KPa,1
P,TV标实标由可得 P,,nRT,VP,T实标实
4338.5，10m86，10Pa，（0，273.15） ,,1.0023V101.3，10Pa，(,1，273.15)实
43 ？V,V,8.5，10m标实
3标准状态下理论湿烟气量为 V(m)f0
V,(1.866W，11.111W，1.24(Vd，W)，0.699W，0.79V，0.8WfCHaaWSaN000
,1.31553，0.41111，0.225699，0.004194，5.609，0.00723,7.6m
V当过剩空气系数为时，标态下空气燃烧湿烟气量为 a,1.4f
00V,V，(a,1)V，1.24(a,1)Vdffaaa0
3,7.573，(1.4,1)，7.1，1.24(1.4,1)，7.1，0.01296Kg/m
3,7.573，2.84，3.5216，0.01296,10.46m
38.5，10Kg燃烧的煤产生的理论湿烟气量为：
3438.5，10，10.46,8.9，10m
0.9%3 燃烧8500kg煤产生的氮气体积为： 8500，，22.4,61.2m14，2
4430.79，8.5，10,6.7，10m 通入的空气中氮气的体积：
031.24(Vd，,),1371m 水的体积为： aaw
46.7，10，61.2，100%,75.3%N 的含量为： 248.9，10
0.7053CO通入的空气中的体积：，22.4，8500,11186m 212
0.6%3 燃烧8500kg煤产生的二氧化硫体积为：8500，，22.4,35.7m 32
35.7SO 的含量为：，100%,0.04% 248.9，10
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11186CO 的含量为： ，100%,12.6%248.9，10
438.9，10，0.21,1.49，8.5，10，100%,5.8%O 含量为： 248.9，10
HO含量为 2
38.5，10Kg燃烧的煤产生的实际烟气量为
PVT150，273101.3KPa标工工 ,，,，,1.6PV,nRTVTP27397.96KPa工标标
453V,V，1.6,1.6，8.9，10,1.454，10m/h？ 工标
3V1.454，10m/h3Q,,,40m/s排放速率 36003600
38.5，10Kg因此燃烧的此种煤产生的飞灰量为m
3m,10.6%，8.5，10，60%,541mg/h
5413于是排烟粉尘浓度 C,,3730mg/m51.45，10
3200mg/m查相关标准知二类排放浓度为
3730,200所以去除率为 ,,,94.6% 3730
5353总生产能力为1.45，10m/h0.725，10m/h，单个电场生产能力为
3即20m/s
取有效驱进速度，由多依奇方程可得： 0.08m/s
,A，0.08,A2094.6%,1,eln(1,0.946),，0.08所以 20则集尘极总面积： A=730?
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集尘极的比集尘面积：
111123f,ln(),ln(),36.48m/(m.s) ,w1,0.081,0.946
考虑因处理气量、温度、压力的波动和供电系统的可靠性等因素影响，参照
实际生产情况，取富裕系数m=1.5-2.0。因此，其需要的集尘极面积为：
2A,(1.5~2.0)，730,1095~1460m，取实际需要的集尘极面积为A=1300?
231300Af,,,65m/(m.s)实际集尘极的比集尘极面积为 Q20
：
,,1,exp(,f,),1,exp(,65，0.08),99.45%
：取气体速度为v=0.8m/s则电除尘器的有效截面积为
Q202 F,,,25mv0.8
2由于F,80m 选择设计正方形的电场断面
h,F,25,5m
集尘极于电晕极的配臵：一块极板配一根“RS”型电晕线。根据几班确定的原则布臵如下：
同极距：2s=300mm，异极距：s=150mm，放电点与极板间距：b=60mm每根电
晕线放电点间距：80mm；相邻电晕极端点间距：2c=320mm；
F25气体在电除尘器内的通道数：n,,,16.7，取n=17 Bh0.3，5
A：l,,7.65m 2nh
：B 有效=2sn=0.3×17=5.1m
由于受实际进口烟道高度的限制，选用下进气的方式，并设臵导流板和两层开
v孔率为40%得气流均布板。取进口烟气流速=13.1m/s，则单个进气烟箱进口截0
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F面: 0
5Q1.45，10/222F 取为2，各进气烟箱进口截mF,,,1.53m003600v3600，13.10
面形状为的正方形。进气烟箱长为3m。 1.4m，1.5m
出气烟箱采用水平出气方式，并设臵槽形板，取各出气烟箱小端截面：
‘F,1.2m，1.4m，取各处出气烟箱长为2.4m，底板与水平夹角大于60度。 0
h,1.732(B/n,B)/2 111
式中 n1-----沿除尘器方向的斗数,取 2
B1-----灰斗下灰口尺寸，mm,取 400mm
H1=1.732(5.1/2—0.4)/2=1.86m
G,3Qq,/n 01入
式中 3——考虑排灰口的排灰能力应增大的倍数
3qg/m——粉尘进口浓度， 入
3m/h Q——烟气量
——当采用角锥形斗时，近似取0.85～0.9，取 0.9 ,
n1——为沿除尘器方向的斗数，取2
5G,3Qq,/n,3，1.45，10，3.73，0.9/2,0.730t/h 入01
SHWB 根据所得数据综合可选取平板型卧式单室两电场结构型电除尘器（） 30
表2、部分SHWB系列电除尘器技术参数表
SHWBSHWBSHWBSHWBSHWBSHWB 型号 31020304050
2有效面积/3.2 5.1 20.11 30.39 40.6 63.3 m
2沉淀极板总面积/106 448 776 1331 1932 3168 m
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,1攀枝花学院本科课程设计 0.6-0.8 0.6-0.8 0.6-0.8 1-1.25 1-1.25 1-1.3 电场风速/ m.s
电场长度/m 4 5.6 5.66.4 7.2 8.8 8.8 阻力/P <200><300><300><300><300><300>
沉淀极板长度/mm 2300 3400 4500 6000 6500 8500
6900-92030000-3757900-7210900013146000-1191000-23,1生产能力/(m.h)
0 400 400 6000 83000 48000
P29897860,800298烟气相对密度：,,,,0.675 101325t，273101325150，273
气晕电场强度：采用负电晕，
,56, E,(31.028，0.954)，10,4.3，10V/m 0ra
起晕电压：因为b<0.6c，则d=4b .14="0.076m,得：">
,5d, ,(31.028，0.954)ln()，10,27000V Vrcarara
参照电除尘器实际使用情况，选取操作电压为V=80000 V
SO (1)实际工况时气体单电荷离子的离子迁移率。由于很少可以忽略不计，2
k收集资料可得二氧化硫、氧气、氮气、水蒸气在标准状态下的离子迁移率和0
,
萨瑟蓝得常数,具体数据见下表： S
,
kCOONHO表3、、、的和值 S02222
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COOHO N 烟气成分 2222
组分（%） 12.6 5.8 75.3 1.54
,42,1,1k(10m.V.S)/ 0.816 1.84 1.84 0.567 0
,356 505 525 - S
kCOOHOkk 假设、、N、的离子迁移率分别为、k、、，根据公32221422式
,
S，1273，t101325273可得： ,,,kk0,173PS，1273，t
,42,42,42k,1.32，10m/(V.s)k,3.08，10m/(V.s)，，，k,3.09，10m/(V.s)123
,42k,0.73，10m/(V.s) 4
CO(2)求在实际工况时混合气体的离子迁移率。由于在烟气成分中N和的体22
积百分比浓度分别为12.6%和75.3%，所以在实际工况中，二者组成的混合
CC气体中，二者的体积百分浓度和为： 21
12.6 C,,14.3% 112.6，75.3
75.3 C,,85.7% 212.6，75.3
kCON则和混合气体在实际工况中的离子迁移率： f122
100k.k4213,k,,1.43，10m/(V.S) 1fCk，Ck1123
42,同理可得：氧气和水在实际工况时离子迁移。 k,1.07，10m/(V.S)2fCOOHON分别以和和和组成的混合气体看成一种气体，同理可得实际工2222
,42k,1.09，10m/(V.S)况时混合气体的离子迁移率
(3)起晕电流
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攀枝花学院本科课程设计
,,4k,30 I,V(V,V),3.47，10A/mCd2blnra
集尘极附近的电场强度
电晕极的电场强度
V800006 E,,,1.33，10V/mRb0.06
集尘板附近的电场强度：
,3Ib3.47，10，0.066 E,,,2.07，10V/mp,12,5,,ck3.14，8.85，10，0.16，1.09，100
：
M,M,，M,，M,，M,,28.8g/mol COCOOONNHOHO混22222222
：
,mRT由PV=NRT可知：PV,RT,,, PMM
PM(97860,800)，28.83则,,,,0.795kg/m RT8.314，423
3（1）、管段1-2的计算：根据流量Q=72500m/h，v=15m/s
145000/2Qd,18.8,,1307mm,取其管径为1400mm v15
72500，4,则管内实际流速为： v,,13.1m/s23600，3.14，1.4
管段3-4与管段1-2流量、流速、管径等相关参数相同，所以管3-4的管径、
管内实际流速与管1-2相同。
（2）、管道摩擦压力损失为：取风管长度为25m，管内风速为13.1m/s，选择
使用一年后的钢管，查表选取管内摩擦阻力系数为0.03
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22,VL250.795，13.1g,P,,0.03，，,36.5P, a4R21.42
,,,0.1,,0.12（3）、局部压力损失：吸气罩，；插板阀全开启：；9021
,,0.18圆头弯管（R=1.5D）一个，查表可得局部阻力系数为：；合流三通一个：3
,(,,30),,0.18局部阻力系数为：,,0.2，由此可得全部阻力系数为： 2312
,,0.12，0.18，0.2,0.5，局部压力损失为：
2,v0.795，13.1，13.1gg,P,,0.5，,34.1P, ,a22
3（4）、管道5-6压力损失：根据流量Q=145000m/h，v=15m/s，则管道内径为：
4Q4，145000,取管道长度为30m d,,,1.8mg3.14，15,
145000，4,则管内实际流速为： v,,15.7m/s23600，3.14，1.8
d水力半径R,,0.45m 4
选择使用一年后的钢管，查表选取管内摩擦阻力系数为0.03 则摩擦压力损失为：
22,VL300.795，15.7g,P,,0.03，，,49P, 56,a4R21.82
, 局部压力损失：90圆头弯管（R=1.5D）一个，查表可得局部阻力系数为：
,,0.18；共三个弯头：可得全部阻力系数为： 3
,,0.18，0.18，0.18,0.54， 局部压力损失为：
2,v0.795，15.7，15.7gg,P,,0.54，,53P, 56,,ma22
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3 （5）、管段6-7压力损失： 根据流量Q=145000，v=15m/s，则管道内m/h径为：
4Q4，145000,取管道长度为25m d,,,1.8mg3.14，15,
145000，4,则管内实际流速为： v,,15.7m/s23600，3.14，1.8
d水力半径 R,,0.45m4
选择使用一年后的钢管，查表选取管内摩擦阻力系数为0.03 则摩擦压力损失为：
22,VL250.795，15.7g,P,,0.03，，,40.8P, 67,a4R21.82
F01局部压力损失：渐宽管选,,,30,查表可得局部阻力系数为：,1.5F0
,,0.13,,，把换算成对应的F的动压的： 0011
2,,,(FF),0.29 1010
hD,0.5,,1.3风帽选,查表可得局部阻力系数为；总局部阻力系数为： 02
,,0.29，1.3,1.59
2,v0.795，15.7，15.7gg,P,,1.59，,312P, 67,,ma22
（6）、计算除尘系统总压力损失
1）、除尘系统的总摩擦压力损失：
,P,,P，,P，,P,36.5，49，40.8,126.3P 11,25,66,7a
2）、除尘系统的总局部压力损失：
,P,,P，,P，,P,34.1，53，312,399P mm1,2m5,6m6,7a
,P,200P 3）、电除尘系统的压力损失： ia
,P,,P，,P，,P,126.3，399，200,725.3P 4）、除尘系统总压力损失： m1mia
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：
集尘极高：5m 集尘极长：7.65m
集尘极宽：5.1m 集尘极面积：A=1300?
23f,65m/(m.s)比集尘极面积：
,,99.45%,,94.6%实际除尘效率： 理论除尘效率：
l,7.65m通道数：n=17 集尘极总长度：
G,0.730t/h灰斗高：1.86m 灰斗排灰量： 0
起晕电压：V=27000 V 运行电压：V=80000 V
6,3E,2.07，10V/mpI,3.47，10A/m点晕电流： 集尘极电场强度：
1.4m，1.5m进气烟箱：截面形状为的正方形。进气烟箱长为3m。
1.2m，1.4m出气烟箱：截面形状，取各处出气烟箱长为2.4m，
6E,1.33，10V/mR电晕极的电场强度：
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攀枝花学院本科课程设计
《大气污染控制工程》 童志权主编 机械工业出版社
《工业锅炉除尘设备》 国家环保局支持 中国环境科学出版社 《锅炉房工艺与设备》 刘新旺 主编 科学出版社 《锅炉及锅炉房设备》 同济大学等编 中国建筑工业出版社 《环保设备原理设计与应用》 郑铭 主编 化学工业出版社 《环保设备设计手册》 周兴求 主编 化学工业出版社 《环境工程设计手册》 陈信常 主编 湖南科技出版社 《环保设备及应用》 王爱民 主编 化学工业出版社 《除尘技术》 赵毅 刘忠主编 化学工业出版社 《除尘工程设计手册》 张殿印 王纯主编 化工工业出版社 《大气污染防治技术及工程应用》 熊振湖等主编 机械工业出版社
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范文四：[设计]静电除尘器工作原理
静挞除挞器工作原理
静挞除挞器的性能受粉挞性挞、挞挞造和烟流速等三因素的影。粉挞的比挞阻是挞价挞挞性的指挞～挞除挞效构气个响它
率有直接的影。比挞阻挞低～挞粒挞以保持在集挞挞上～致使其重返流。比挞阻挞高～到集挞挞的挞粒挞荷不易放响极气达极
出～在挞挞之挞形成挞挞梯度会况会挞生局部挞穿和放挞挞象。挞些情都造成除挞效率下降。静很响静运挞除挞器的挞源由控制箱、升挞挞挞器和整流器挞成。挞源挞出的挞挞高低挞除挞效率也有大影。因此～挞除挞器行挞挞需保持一乃至以上。挞除挞器其静与气他除挞挞挞相比～耗能少～除挞效率高～适用于除去烟中4075kV100kV
,的粉挞～而且可用于烟气温践气静度高、挞力大的挞合。挞表明～挞理的烟量越大～使用挞除挞器的投挞和001—50μm
运静气离气与气离极行挞用越挞挞～挞除挞器的工作原理是利用高挞挞挞使烟挞生挞～流中的粉挞荷挞在挞挞作用下流分。挞由不同断状属极极几状属极面形的金挞挞制成～叫放挞挞。正由不同何形的金板制成～叫集挞挞。
静静挞除挞器是利用挞力(挞挞力)中将气体离来称静的粉挞或液滴分出的除挞挞挞～也挞除挞器、挞收挞器。挞除挞器在冶挞、水泥、煤气炉广、挞站挞、硫酸、造挞等工挞中得到了泛挞用。
静与几极很挞除挞器其他除挞器相比其挞著特点是,乎挞各挞粉挞、烟挞等～直至其微小的挞粒都有高的除挞效率～即温气体使高、高挞也能挞用～挞挞阻力低(100,300Pa)～耗能少～挞挞挞修不挞挞。
静挞除挞器基本挞型,
静体装两体极极气装清构装挞除挞器由除挞器本和供挞置部分挞成。除挞器本包括放挞挞、收挞挞、流分布置、灰机、挞挞置和外等壳部分。
1、挞挞除挞器区可分挞以下挞型,
?按清湿湿极灰方法可分挞式挞除挞器和干式挞除挞器。式挞除挞器利用挞水、挞挞和溢流等方式～在收挞上形成水膜～将极极脱粘附在表面上的挞粒挞走。干式挞除挞器利用振挞等方法～使挞存在收挞表面上的挞粒落～落入灰斗中被排除。 ? 根据气状气流方向～可以分挞立式和挞式挞除挞器。立式挞除挞器一般制成管～流由下而上流挞～常在正挞下操作。挞式挞除挞器中气离流水平流挞～由于分效率挞高～挞修方便～工挞上般采用挞式挞除挞器。 ?根据收挞的极极内极形式可分挞管式和板式挞除挞器。管式挞除挞器是在挞管的中心安入挞～而挞管壁成挞收挞的表面～并并装极且常用多排管列而成。板式挞除挞器是在一系列平行通道挞安放挞。
2、挞区;挞,挞除挞器
在挞除挞器～粒子的荷挞和集挞挞区区极极区程在同一域中挞行～也就是挞挞和收挞挞于同一域。3、双区;挞,除挞器
在挞除挞器双区沉两个区区装极区中～粒子荷挞和降收挞分挞在域中挞行～在第一域中有一挞挞是挞粒荷挞～在第二域中装另极沉气有一挞挞使挞粒降集挞。多挞用于空挞挞系挞。
静挞除挞器的工作原理
静气离气与气离极断状属挞除挞器是利用高挞挞挞使烟挞生挞～流中的粉挞荷挞在挞挞作用下流分。挞由不同面形的金挞挞制成～叫放挞挞。极极几状属极正由不同何形的金板制成～叫集挞挞。
静构气个响它挞除挞器的性能受粉挞性挞、挞挞造和烟流速等三因素的影。粉挞的比挞阻是挞价挞挞性的指挞～挞除挞效率有直接的影。比挞阻挞低～挞粒挞以保持在集挞挞上～致使其重返流。比挞阻挞高～到集挞挞的挞粒挞荷不易放出响极气达极～在挞挞之挞形成挞挞梯度会况会挞生局部挞穿和放挞挞象。挞些情都造成除挞效率下降。
静很响静运挞除挞器的挞源由控制箱、升挞挞挞器和整流器挞成。挞源挞出的挞挞高低挞除挞效率也有大影。因此～挞除挞器行挞挞需保持40一75kV乃至100kV以上。
静挞除挞器的挞点
静与气挞除挞器其他除挞挞挞相比～耗能少～除挞效率高～适用于除去烟中0,0150µm—的粉挞～而且可用于烟气温践气静运度高、挞力大的挞合。挞表明～挞理的烟量越大～使用挞除挞器的投挞和行挞用越挞挞。 一、挞除挞静基本理挞
1、基本理挞挞展挞程 2、的挞和挞挞挞气体离程 3、挞粒的荷挞和挞运 4、荷挞挞粒的捕集 5、被捕集挞粒的清除
二、挞除挞器性能和影因素静参数响
1、挞除挞器的静分挞 2、挞除挞器的静分挞及挞用特点 3、挞除挞器性能静参数 4、影挞除挞器性能的因响静素
三、挞除挞器的挞静构及特性
1、收挞挞极装置 2、挞挞挞极装置 3、流气装分布置和模挞挞挞
四、挞除挞器静清装灰置
1、湿静清式挞除挞器的灰 2、收挞极清振打灰 3、挞挞的极清灰 4、声清波灰技挞 5、挞除挞器静壳体 五、挞除挞器的静供挞
1、挞除挞器高挞静装供挞置 2、挞除挞器低挞静装自控置 3、挞除挞器静脉冲供挞技挞 六、挞除挞器挞挞挞静与用
1、挞除挞器静基本挞挞 2、挞除挞器的挞静用 3、立管式静挞除挞器 4、板挞式静挞除挞器 5、挞挞距静挞除挞器 6、管极式静挞除挞器 7、湿静式挞除挞器 8、特殊形式静挞除挞器
七、挞除挞器的静装与运安行管理
1、挞除挞器的静装安 2、挞除挞器静运行管理 3、挞除挞器的挞挞和静故障挞理 4、挞除挞器静安全技挞
范文五：静电除尘器振打装置设计
济源职业技术学院
题
系
专
班
姓
学
指导
日 业 设 计 目 静电除尘器振打装置设计 别 机电工程系 业 机电一体化 级 机电0811 名 丁刘杰 号 08011106 教师 陈英 期 2010-10-15
毕
设计任务书
设计题目：
静电除尘器振打装置设计
设计要求：
1. 了解国内外振打装置技术的研究现状，进一步熟悉电除尘器振打装置的工作
原理。
2. 避免振打锤同时振打引起的二次扬尘及考虑振打轴安装加工方便。
3. 振打强度一定大，性价比要高。
设计进度要求：
第一周：查阅、收集机械资料，确定题目。
第二周：整理所收集的相关资料，熟悉题目，理解题目，借取所用工具书。
第三周：完成振打装置各部分零件的solid works造型设计及部分零件的CAD
绘制。
第四周：完成上周各零件的装配，干涉检查，修改及总装模拟。
第五周：根据设计和图形绘制过程中的心得体会撰写论文，完成了论文的撰写。
第六周：修改、打印论文，完成答辩。
指导教师（签名）：
摘 要
本文分析国内外振打装置技术的研究现状和电除尘器振打装置的工作原理，确定
了采用既结合了我国的实际情况，又具有普遍性的侧部挠臂锤振打的设计方案。针对
目前侧部挠臂锤振打存在的一些问题提出改进设计方法。本文利用Solid works 快速
建立机械零件的三维实体绘图和三维装配这种功能强大的计算机辅助绘图和设计软
件，对侧部挠臂锤振打装置的结构展示和设计。
关键词：电除尘器，振打装置，特征，装配
目 录
摘 要 ................................................................. 2
引 言 ................................................................. 4
1电除尘器振打装置分析与设计 ............................................ 6
1.1 振打装置的原理和工作过程 ......................................... 6
1.2振打装置设计方分析 ................................................ 6
1.3 Solid works软件的选择 ............................................ 8
2 振打装置造型设计过程 ................................................. 9
2.1 造型设计分析 ..................................................... 9
2.2 振打锤造型设计 ................................................... 9
2.3 振打锤臂造型设计 ................................................ 11
2.4 振打轴造型设计 .................................................. 12
2.5 振打轴承造型设计 ................................................ 17
2.6 连接件造型设计 .................................................. 20
3 振打装置的虚拟装配 .................................................. 22
3.1 装配分析 ........................................................ 22
3.2 振打锤、振打锤臂和螺栓的装配 .................................... 22
3.3 振打轴的装配 .................................................... 24
3.4总装配仿真 ....................................................... 25
结束语 ................................................................ 28
致 谢 ................................................................ 29
参考文献 .............................................................. 30
引 言
进入新世纪以来，环保问题愈来愈来成为全球迫切关注的问题，国家对污染控制
的标准和要求不断提高，对粉尘排放的要求也大幅度提高。电除尘器作为净化烟气、
控制大气污染的主要方式，在控制大气污染方面发挥了十分巨大的作用。20世纪80
年代中以来，我国的电除尘器行业获得了迅速发展，到20世纪末，我国应经作为世
界电除尘器大国出现在国际舞台。
世界上第一台电除尘器于1885年问世，直到20世纪40年底，电除尘器才真正
落户与中国，却由于历史的原因在中国并没有受到重视。到了20世纪70-80年代，
电除尘器在中国得到飞速发展，个工业部门普遍开展试验和研究，取得令人瞩目的成
绩。特别是随着放改革开放，国民经济的快速发展，为电除尘器的广泛应用提供了十
分广阔的市场。近几年来国产电除尘器运行表明，其设备结构和技术性能达到国外先
进水平，有些方面还优于原来引进的设备。国产电除尘器的设计制造和使用都积累了
一定的经验，并且仍在不断改进和完善中。
振打装置是决定电除尘器性能的一个重要部分，做为电除尘器本体结构的一部
分，它的发展状况自然要受到本体研究发展状况的制约。发展初期许多技术主要依赖
国外引进，因为对粉尘在收尘技术的分布规律、粉尘收集过程、振打清灰过程以及振
打清灰中的连带问题等等技术都很匮乏，更没有相关的经验数据，为此一批批技术人
员为之努力着，奉献着。在引进国外技术的基础上国家大力支持自主技术的创新、并
设立若干863火炬项目。我国相继研究设计了底部挠臂锤振打、双面挠臂锤振打、侧
部旋转挠臂锤振打、中部旋转挠臂锤振打，并将国外的顶部电磁锤振打技术与我国的
实际情况相结合，对其进行改进设计取得了很好经济效果，济南北郊热电厂2号炉改
为顶部电磁锤振打电除尘器后，其效率保持99.2%以上，而且长期稳定。国内还对经
过数十年的发展，用众多技术人员和现场施工人员的辛勤汗水换来了我国电除尘器振
打装置技术的新景象。
电除尘器广泛用于燃煤电厂、水泥、化工等行业的烟尘净化，回收，电除尘器本
身的设计制造需要具备丰厚的机械理论知识，工程安装知识和丰富的经验积累，要求
设计者对机械设计及理论，制造加工知识的综合运用。但是在实际设计制造中，除尘
器本体的设计尺寸很大程度上依赖于需方的实际安装要求，包括安装地点的空间位
置，环境条件以及与周边设施，并结合设计人员丰富的设计经验完成。现在借助计算
机和网络技术的支持，充分发挥 CAD 软件在设计过程中的作用、实现电除尘器产
品虚拟设计，虚拟装配，在满足设计要求的前提下还要考虑到经济性以及后期维护的
经济性。目前的设计制造多以成功设计为参照，按照机械设计等方面设计手册的要求，
尽早的发现问题、改进产品设计质量，在现场安装之前得到一个合理的设计，既能保
证所设计产品质量又能充分满足客户要求，减少了设计成本，提高了面向客户与市场
需求的能力。
振打装置是电除尘器的一个重要部分，其设计合理与否直接影响电除尘器的除尘
性能，而且设计中还要结合除尘器的原理方案设计、结构尺寸、预期除尘效率等多方
面因素。本毕业设计选择电除尘器振打装置作为设计内容，利用Solid Works 这一款
功能强大的计算机辅助绘图和设计软件系统，对振打装置进行造型设计装配。
1电除尘器振打装置分析与设计
1.1 振打装置的原理和工作过程
电除尘器的工作原理是：电除尘器是根据净电荷的异性相吸，同性相斥的原理而
设计的，将两垂直竖立的极板接通高压静电负极，成为阴极板；在阴极板间放置一个
极板并接通正极，称为阳极板，在阴阳极板之间形成高压静电场。当粉尘中的尘粒通
过高压静电场时，与电极间的正负离子和电子发生碰撞而荷电，带上电子和离子的尘
粒在电厂力的作用下向异性电极运动并积附在异性电极上。而振打装置就是用在电除
尘器的清灰系统中，振打装置撞击积尘极板，极板在振打力的作用下产生振打加速度，
使积附在极板、极线上的灰尘振打落下来落入灰斗，完成清灰过程。
1.2振打装置设计方分析
目前，静电除尘的振打装置均为敲打式结构，分为顶部式和侧面式。在满足振打
装置要求下的前提下，根据国内外研究现状，现初步制定以下方案。
方案一：顶部电磁锤振打；
方案二：侧部挠臂锤振打。
顶部电磁锤振打技术最先进是有外国引进，具有结构尺寸小，可靠性高等优点。
近些年国内对其进行一定的改进设计取得了良好的效果，但是考虑到经济因素以及其
对安装技术的要求，目前的应用范围很有限。侧部挠臂锤振打是一种比较传统的振打
技术，在国内使用时间较长，而且具有相当广阔的应用范围。在长期的使用过程中不
断积累经验发现问题并不断改进，但是依然存在许多问题:如振打装置设计参数选取
不当，致使振打力过大或过小；振打轴支持不够发生断裂；与振打轴承连接处过早磨
损等等。面对如此广大的市场空间和尚需解决的技术问题，加上本人在工厂实习期间
接触过侧部挠臂锤振打装置，故本设计选择侧部挠臂锤振打为设计方案，在振打锤的
设置、振打力传递等环节上进行分析设计、希望对该技术的进一步创新作出一点贡献。
侧部挠臂锤振打是有传动装置旋转提升挠臂锤使锤达到最高势能位置时回转下
落去振打整组捕尘极板排下面振打杆端部的砧板，通过撞击使板面上各处获得振打加
速度，激发极板表面震动。现结合实习中遇到的较普遍性的中型电除尘器为参照，对
侧部挠臂锤振打装置作出具体设计如下。
图1.1 侧部挠臂锤振打
侧部挠臂锤振打通常由振打锤、振打锤臂、振打轴、振打轴承及连接螺栓组成，见图
1.1所示。振打锤臂有两个半锤臂通过螺栓连接做成，用来实现振打轴与振打锤的固定连接；振打锤在离心力和自身重力的作用下撞击振打砧，振打砧是与极板相连接，振打力通过振打砧传递给极板可以避免长期振打对极板造成的局部磨损与破坏。 振打锤由夹板和垂头通过销相连接。在振打过程中将产生瞬间的强烈振打，所以设计销的两端会留出一段用于焊接，达到经济可靠的固定。振打锤臂与振打锤通过销连接以使振打锤能够绕销自由摆动。
振打锤臂自身以及和振打轴都采用螺栓连接，拧紧螺母后均用点焊进行放松处理。
从一个电厂所需振打锤都装在一根轴上考虑，为避免振打锤同时振打引起的二次扬尘，安装时将振打锤相互错开一个角度。错开多大的角度合适需要通过计算，并要在实际工作中反复验证已得到最佳角度。结合实习期间遇到的一个比较成功的例子，预设电除尘器中有十三块极板，振打轴上需要安装13个振打锤，现设计振打锤错开的角度30度，如图2. 8所示。
振打轴考虑安装加工方便，设计为由三根轴通过联轴套连接而成，振打轴由振打轴承支撑，设计振打轴承为滑动轴承，以便于轴的安装。并将轴承数目设计为四个，具体安装位置参见图2. 1所示。这样的设计可以保证振打轴有效的支撑，避免了因支撑不够和受力不均导致的轴的偏心甚至轴的断裂，以及由此造成的轴承过早磨损。本设计方案具有：振打强度大；振打力比较均匀，性价比高，应用范围广等特点。
1.3 Solid works软件的选择
Solid works 是世界上第一款完全基于Windows 的3DCAD 软件，优异的三维设计功能，操作简单等一系列的优点，极大地提高了设计效率。Solidworks 有全面的零件实体建模功能和简洁化的零件快速装配功能，还能够自动进行动态约束检查。用Solidworks 的拉伸、旋转、薄壁特征、倒角、高级抽壳、特征阵列、打孔和倒圆等功能可以更简单地得到要设计的实体模型。而且字Solidworks2001后内置的animator 插件，秉承Solidworks 一贯的简便易用的风格，可以很方便的生成工程机构的演示动画。Solidworks 作为Windows 环境下的机械设计需要。针对本设计是对振打装置的设计，目的是为了让大家能更好的对电除尘器振打装置的结构和工作原理的理解和掌握。所以选用Solidworks 软件就能比较方便、快捷的达到设计的目的。
2 振打装置造型设计过程
2.1 造型设计分析
本实体建模设计采用Solidworks2007来完成，在设计过程中应尽量明确建模过程，简化建模特征步骤，从而有利于生成比较理想的实体效果。该振打装置主要由振打锤、振打锤臂、振打轴及连接螺栓组成。在造型设计中需要有清晰的设计思路，用最少的设计步骤，设计出最理想的实体效果。所以分别对振打装置的各个组成部分进行设计，设计过程如下。
2.2 振打锤造型设计
2.2.1 设计分析
振打锤由销、夹板、垂头三个零件装配组成，分别对三个零件设计如下；
2.2.2 销造型设计
（1）该零件中的第一个特征是从所绘制的图形轮廓拉伸而成的圆柱。在上视基准面上绘制销草图轮廓，绘制草图如图2. 1所示。
图2.1 销草图轮廓 图2.2销拉伸及倒角特征
（2）拉伸特征，拉伸“深度”为110mm 。拉伸后的零件效果图如图2. 2所示。
（3）该零件的第二个特征为倒角特征。对销实体棱边进行倒角，“角度距离”为1mm ，角度值为45度。，效果如图2. 2所示，
2.2.3 夹板造型设计
（1）绘制草图。在上视基准面上绘制夹板草图轮廓，并标注尺寸，如图2. 3所示:
图2.3夹板草图轮廓
(2)该零件的第一个特征为拉伸特征，拉伸“深度”为10mm ，拉伸后的零件效果如图2. 4所示
图2.4夹板完成效果图。
(3)该零件的第二特征为倒角特征，倒角半径为2mm ，倒角后效果如图2. 4所示。
2.2.4 锤头造型设计
（1）该零件设计步骤同“夹板造型设计”绘制轮廓如图2. 5所示，拉伸特征设置“深度”为60mm ，圆角特征设置半径为5mm ，实体效果如图2. 6所示。
图2.5锤头草图 图2.6锤头完成效果图
2.3 振打锤臂造型设计
2.3.1 设计分析
振打锤臂有上下两个零件构成，考虑到简化以后的装配过程，现按一个零件进行造型设计，零件为对称实体所以可以考虑使用镜像实体特征。
2.3.2 锤臂造型设计
（1）绘制草图。在“前视基准面”上打开草图绘制平面，该零件为薄板零件可先画出草图的一侧，然后进行等距实体并设置“距离”为10mm ，最后用直线封闭图形所得绘制草图如图2. 7所示。
（2）拉伸特征。拉伸“深度”为70mm ，拉伸后的零件如图2. 8所示，
（3）镜像特征。镜像效果如图2. 8所示。
（4）创建拉伸切除。绘制圆轮廓尺寸直径14mm 和18mm ， 拉伸“深度”为60mm ，拉伸完成如图2. 8所示。
图2.7振打锤臂草图尺寸
图2.8振打锤臂拉伸、镜像、切除后效果
2.4 振打轴造型设计
2.4.1 设计分析
通过合理布置振打轴上振打锤的周向布置可以实现对极板的周期性振打，可已满足振打过程的平稳要求，又能达到理想的清灰效果。该振打轴上的振打锤采用周向均部方式，按顺时针方向依次错开30度的角度，如图2. 9图、2. 10所示。
图2.9垂头镜像布置图
图2.10轴上孔中心线效果
2.4.2 轴一的造型设计
轴一是一根小径直径40mm 、长度60mm ，大经直径50mm 、长度1150mm 总长度为1210mm 的阶梯轴。接联轴器的一端是阶梯轴，实体可通过两次拉伸完成，小径段上设有一个键槽，大经段需要安装振打锤，设有两个与轴一中心线相垂直的通孔。两个通孔的中心线需要错开30度的角度。
（1）绘制草图。创建一个新的零件文件，在“右视基准面”上绘制草图并标注尺寸如图2. 11所示。
（2）小径拉伸特征。拉伸“深度”为60mm ，拉伸完成后效果图如图2. 12所示。
（3）大经拉伸特征。选择小径段所得实体的右端面创建拉伸特征，绘制草图并标注尺寸如图2. 12所示。拉伸“深度”为1150mm 。拉伸后的零件如图2. 13所示。
图2.11轴一阶梯段草图 图2.12在端面在创建草图圆
图2.13轴一造型效果
（4）设计键槽。键槽可通过拉伸切除材料来完成，在使用拉伸切除特征之前要创建一个新参考基准面，以便绘制草图轮廓和确定切除位置，以前视基准面为参照设置距离为15mm ，生成“基准面1”参见图2. 13所示。
在新建的“基准面1”上绘制如图2. 14所示的草图轮廓，拉伸切除后的完成效果参见图2. 13所示。
图2.14键槽草图轮廓
（5）创建通孔。轴一上设有两个通孔，左起第一个通孔以上视基准面为基面创建拉伸切除完成即可，绘制圆轮廓如图2. 15所示，拉伸“深度”为55mm ，拉伸完成参见图2. 13所示。
因为轴一上第二个通孔的中心线错开了30度的角度，需要先创建一个新的参考基准面，新建“基准面 2”如图2. 16所示。以基准面2为基准面创建拉伸切除，草图和拉伸切除效果如图2. 13所示，对轴两端面边线创建2x45度的倒角特征。
图2.15孔草图尺寸图
图2.16基准面2和孔草图
2.4.3 轴二的造型设计
轴二是一根直径为50mm 长度为2490mm 的光轴，轴上设有5个直径为14mm 的通孔，每相邻两个孔的中心线错开30度，相距500mm ，第一个孔的中心线据端面245mm, 结合以上的设计步骤可知，设计轴二上的通孔的关键问题是要创建合理的基准面，按照每创建一个基准面完成一个拉伸切除特征，需要创建5个基准面，按顺时针方向，依次以前一基准面为参照，选择“两面夹角”并设置角度为30度，得到所需基准面，最后完成实体如图2. 17所示，对轴两端边线创建2x45度倒角特征，保存到文件“轴二”后关闭窗口。
图2.17轴二造型
2.4.4 轴三的造型设计
轴三是一根直径为50mm 长度为2800mm 的光轴，轴上设有六个直径14mm 的通孔，每相邻两孔的中心线错开30度，相距500mm ，最左边的孔的中心线距端面245mm ，结合以上的设计步骤可知，设计轴三上通孔的关键问题是要创建合理的基准
面，按照每创建一个基准面完成一个拉伸切除特征，需要创建6个基准面，按顺时针方向，依次以前一基准面为参照，选择“两面夹角”并设置角度为30度，得到所需基准面，最后完成实体如图2. 18所示，然后对轴两端边线创建2x45度倒角特征，保存到文件“轴三”后关闭窗口。
图2.18轴三造型效果
2.5 振打轴承造型设计
该振打轴承系实现了滑动轴承的功能，基本尺寸有已制造的事物确定，振打轴承在振打装置中一方面对振打轴起到支撑及定位的作用，同时还用以与下部槽钢的连接。与其它部件的连接不在本设计范围之内，故仅对振打轴承的本体进行设计。考虑到简化装配对轴承的上盖和下盖不分别设计，而是作为一个零件一次性建模完成。 注意图2. 19中的尺寸0.01mm ，是考虑到上盖和下盖之间的配合而设计的。这样在一个零件上近似表现了配合的形式，绘制时要注意草图轮廓的闭合，否则将导致不能成功创建拉伸特征。
（1）拉伸特征。创建一个新的零件文件，在“前视基准面”，上创建拉伸特征，并在原点中心线的左侧绘制草图及标注尺寸如图2. 19所示，设置拉伸“深度”为50mm ，拉伸效果如图2. 20所示。
（2）镜像特征。镜像效果如图2. 22所示。
（3）旋转切除特征。轴承的内孔为旋转切除特征，在“右视基准面”上绘制如图
2. 20所示草图，以水平中心线为旋转轴，进行旋转切除。完成效果参见图2. 22所示。
（4）拉伸切除。选择轴承两肩平面，创建拉伸切除特征，绘制草图轮廓如图2. 21所示，拉伸切除完成效果如图2. 22所示。保存到文件“振打轴承”后关闭窗口。
图2.19轴承草图尺寸
图2.20内孔拉伸切除草图轮廓
图2.21螺栓孔草图尺寸
图2.22振打轴承造型效果图
2.6 连接件造型设计
2.6.1 联轴器造型设计
联轴套用以振打轴之间的连接固定，尺寸由经验尺寸所得，联轴套为圆筒型零件，外径为直径70mm ，内直径为50mm ，绘制草图轮廓，拉伸“深度”为130mm 得到实体。再对实体两端面共计四条边线创建2x45度倒角特征。完成零件参见图2. 23所示。保存到文件“联轴套”后关闭窗口。
图2.23连轴套 图2.24旋转切除草图
图2.25螺母 图2.26螺栓
2.6.2 螺母和螺栓实体造型
螺栓用于振打锤臂自身的连接以及与振打轴的连接，需要用到的是GB5782-86螺栓M12x80和M16x40以及GB6170-86螺母M12和M16。尺寸根据<机械设计手册>>确定。指出螺纹部分为标准形式，也不影响装配效果，故在本设计里省略
（1）螺母设计。螺母实体可以先从六边形草图轮廓拉伸得到六棱柱实体，然后对两端面边线旋转切除进行圆角处理，草图轮廓如图2. 24所示，使用拉伸切除得到内孔，再为内孔创建0.9x45度的倒角特征。效果如图2. 25所示
（2）螺栓设计。同以上步骤，拉伸得到实体后仅对一端面边线进行旋转切除圆角处理，另一端面继续拉伸得到螺柱实体，在创建倒角特征，完成效果如图2. 26所示。
（3）分别设计完成“螺母M12”、“螺栓M12-80”、“螺母M16”、“螺栓M16-40”保存并关闭窗口。
振打装置的主要组成结构已设计完成。
3 振打装置的虚拟装配
3.1 装配分析
完成以上零件的造型设计之后，利用Solid works强大的装配仿真功能可以动态地查看装配体的所有运动，并且可以对运动的零部件进行动态的干涉检查。装配之前一定要明确装配要求，制定简洁清晰的装配过程，针对装配体的零部件的相应特征选择合适的装配方式。本装配设计需要满足的装配要求参见图3. 1所示。装配所需零件有轴一、有轴二、轴三、振打轴承共四件、联轴套共2件、振打锤与振打锤臂及连接螺母螺栓各13件，制定以下装配方案：首先装配振打锤、振打锤臂和螺栓，保存为装配体文件，同时另存为零件文件，以便于总装使用；其次装配振打轴和联轴套；最
后是振打装置的总装。
图3.1振打装置装配图
3.2 振打锤、振打锤臂和螺栓的装配
（1）创建一个新的装配文件，命名保存为“振打锤部件”
（2）插入零部件。将零件“销” 放置在图形区域中。同样的方法将“夹板” “锤头” “振打锤臂”“螺母M12” “螺栓M12-80” “螺母M16” “螺栓M16-40”零部件按所需数量添加到装配体。
（3）装配振打锤，装配要求见图3. 2所示。两个夹板零件之间的配合关系为相距为75mm 。销和夹板上的孔以及锤头中心孔为同轴心配合关系。锤头与销对中装配，端面与相邻夹板面相距75mm, 装配过程中要避免配合冲突。直至达到图示配合效果。
（4）装配振打锤臂，装配要求如图3. 3所示，螺栓，螺母与锤臂的配合使用【同轴心】和【相切】配合关系完成。
（5）振打锤和锤臂可绕销任意转动，考虑到除尘器工作状态下，振打装置转动，振打锤在离心力的作用下将处于图3. 3所示状态，所以振打锤臂小径孔面与轴“同轴心”配合，结合平行配合关系达到图示装配效果。保存后再另存为零件“振打锤部件”作为总装配的插入零件。
图3.2振打锤
图3.3振打锤和振打锤臂
3.3 振打轴的装配
（1）创建一个新的装配文件，命名保存为“振打轴” ，将“轴一”、“轴二”、“轴三”、“联轴套”零部件按所需数量添加到装配体。
（2）联轴套与轴的装配关系如图3. 4所示，联轴套对称装配，轴端面配合关系为相距为10mm 。在装配轴端面相邻的两轴上的两个通孔时，可选择其通孔中心线，配合关系为角度按钮并设置30度的角度，单击反向按钮来反转配合方向。选择左视图装配效果如图3. 5所示。保存后再另存为零件“振打轴”作为总装配的插入零件。
图3.4联轴套与轴装配示意图
图3.5轴上孔轮廓
3.4总装配仿真
（1）创建一个新的装配文件，命名保存为“振打装置” 将“振打轴”13件“振打锤部件” 4件“振打轴承”零部件按所需数量添加到装配体。
（2）将其中一个振打轴承设为固定，其余全部为浮动，依次对振打轴和振打锤臂进行装配，振打锤臂中螺栓M12与振打轴上的孔直径14mm 为“同轴心”配合关系、振打锤臂大径内表面与振打轴外表面为“同轴心”配合，装配效果参见图3. 6、图3. 7
所示。振打轴承装配尺寸按图3. 1来确定，轴承内圈与振打轴是“同轴心”配合。装配效果如图3. 8所示。
图3.6总装左视效果
图3.7局部段观察效果
图3.8振打装置
（3）干涉检查。计算结果为无干涉。
（4）仿真模拟。仿真模拟需要使用SolidworksAnimator 动画插件，制作过程不在本设计范围之内。
结束语
随着我国工业化和城市化进程的加快。我国大气污染控制仍任重道远。作为生产大气污染控制主要设备之一的电除尘器行业，有良好的发展空间。同时，立足国内，走向世界也仍然是我国电除尘器行业拓展市场的方向。振打装置作为电除尘器的一部分结构，电对除尘器的性能参数有着很大的影响，还需要不断的改进设计。通过本设计过程也体现了Solidworks 强大的三维造型设计和虚拟装配功能，相信一定能为设计人员带来很大的方便。
本设计主要是在参考和借鉴前人的经验基础上得出的，加上个人水平有限，设计中难免存在疏漏和不足之处，恳请各位老师提出宝贵意见。我一定总结本次设计中所取得的启发与感悟以及存在的问题与不足，总结经验、汲取教训，复习巩固所学专业知识以利于今后的学习与工作！
致 谢
本文的顺利完成首先要感谢陈老师的精心指导。本文选题在尊敬的陈老师的精心指导下完成的，在作毕业设计过程中的每一步都离不开陈老师耐心、细致、负责的指导。无论是在论文的选题，构思和资料的收集方面，还是在论文的研究方法以及成文定稿方面，我都得到了陈老师悉心细致的教诲和无私的帮助。她广博的学识、深厚的学术素养、严谨的治学精神和一丝不苟的工作作风使我终生受益，在陈老师表示真诚地感谢和深深的谢意！
在论文的写作过程中，也得到了许多同学的宝贵建议，同时还到许多在工作过程中许多同事的支持和帮助，在此一并致以诚挚的谢意。感谢所有关心，支持，帮助过我的良师益友。
最后，向在百忙中抽出时间对本文进行评审并提出宝贵意见的各位老师表示衷心的的感谢！
济源职业技术学院毕业设计
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