大氣污染課程設計匯總

1、大氣污染控制工程課程設計題目： 某白合金澆鑄車間煙氣收集系統(tǒng)方案設計前言 3第一章工程概況 31.1 設計條件 31.2 設計要求 4第二章設計說明 42.1 設計依據(jù) 42.2 設計原則 42.3 設計范圍 42.4 設計規(guī)模 5第三章工藝選擇 53.1 凈化系統(tǒng)簡介 5第四章處理流程 54.1 集氣系統(tǒng) 54.2 設計機理 54.3吸入氣流 54.31 吸入機理 54.3.2 吹吸氣流比較 74.3.3 吹吸氣罩的氣流特點 7第五章集氣罩的類型與特點 75.1. 型號的確定 75.2 集氣罩類型 105.3 集氣罩的特點與選擇 10第六章主要設施與設備設計選型 106.1 主要設施設計計算

2、 106.2集氣罩的設計與計算 106.2.1 、大白合金鍋 106.2.2 、第一、二澆鑄臺 106.2.3 、預熱爐 116.2.4 、離心澆鑄臺 116.2.5 、小白合金鍋 116.3管道的設計計算 126.3.1 管道設計計算的具體步驟 146.4 風機的選擇計算 14第七章 總圖設計 14大氣是人類賴以生存的最基本的環(huán)境因素，構成了環(huán)境系統(tǒng)的大氣環(huán)境子系統(tǒng)。一切 生命過程，一切動物、植物和微生物都離不開大氣。大氣為地球生命的繁衍，人類的發(fā)展， 提供了理想的環(huán)境。它的狀態(tài)和變化，時時處處影響到人類的活動與生存。造成大氣污染的原因，既有自然因素又有人為因素，尤其是人為因素，如工業(yè)廢氣、

3、 燃燒、汽車尾氣和核爆炸等。隨著人類經(jīng)濟活動和生產(chǎn)的迅速發(fā)展，在大量消耗能源的同時，也將大量的廢氣、煙塵物質(zhì)排入大氣，嚴重影響了大氣的質(zhì)量，特別是在人口稠密的城市和 工業(yè)區(qū)域。造成大氣污染的物質(zhì)主要有：一氧化碳CO、二氧化硫S02、一氧化氮NO、臭氧03以及煙塵、鹽粒、花粉、細菌、苞子等。如何在經(jīng)濟快速發(fā)展、能源需求增加的同時遏制大氣污染已成為一項巨大的科技挑戰(zhàn)。 我國政府采用綜合措施， 控制大氣污染水平， 包括：提高能源效率優(yōu)化能源結構；改造和遷移污染工業(yè)；城市規(guī)劃和綠化；機動車排污量控制；道路建設和管理等。源頭治理已成為大氣污染控制中一項積極有效的措施，因而每個工廠中的除塵凈化設 施就顯得

4、尤為重要。 經(jīng)濟合理的除塵設備可將污染扼殺在“搖籃”中，還我們賴以生存的大氣一片潔凈。第一章工程概況1.1設計條件某機車機務段掛瓦車間擔負白合金澆鑄任務，在整個工藝操作中鉛以氣溶膠和煙氣的形式向空氣中散發(fā)，污染工作場所及周圍環(huán)境。產(chǎn)生鉛污染的來源有六處：1大白合金鍋、2.第一澆鑄工作臺、3第二澆鑄工作臺、4預熱爐、5離心澆鑄機、6小白合金鍋。它們在車間 中的布置位置如圖所示。 今擬在車間的東北角建一凈化設備，假定設備的阻力為 170mmH2O,風機消聲器的阻力為 10mmH2O，設計一廢氣收集系統(tǒng)。1.2設計要求1選擇和設計吸氣罩、排氣管道、選擇風機，并寫出設計說明書； 2繪出排風系統(tǒng)裝備圖、

5、平面圖、軸側圖；3. 試編制管道計算的計算機程序。第二章設計說明2.1設計依據(jù)1、大氣污染防治技術及工程應用2、三廢處理工程技術手冊3、大氣污染控制工程4、工業(yè)通風5、液體力學、風機及泵6、采暖通風設計手冊7Air Pollution Control Theor2.2設計原則本設計遵循如下原則進行工藝路線的選擇及工藝參數(shù)的確定：（1）基礎數(shù)據(jù)可靠，總體布局合理。（2）避免二次污染，降低能耗，近期遠期結合、滿足安全要求。（3 ）采用成熟、合理、先進的處理工藝，處理能力符合處理要求；（4）投資少、能耗和運行成本低，操作管理簡單，具有適當?shù)陌踩禂?shù)，各工藝參數(shù)的 選擇略有富余，并確保處理后的尾氣可以

6、達標排放；（5）在設計中采用耐腐蝕設備及材料，以延長設施的使用壽命；（6 ）廢氣處理系統(tǒng)的設計考慮事故的排放、設備備用等保護措施；（7）工程設計及設備安裝的驗收及資料應滿足國家相關專業(yè)驗收技術規(guī)范和標準。2.3設計范圍該集氣系統(tǒng)、集氣的輸送系統(tǒng)、總圖布置、集氣罩的選擇、配套裝置管道設計以及總 圖設計（包括平面，側面與俯視布置圖、管道輸送的總圖）等。2.4設計規(guī)模1、污染源的大小、形狀和空間位置1.1圖中打斜線的區(qū)域為污染物散發(fā)表面；其中，大白合金鍋口徑為450mm，離心澆鑄機口為90mm，小白合金鍋方形鍋口為 250mm*250mm,污染源中心距地面高度、 離墻面的 距離及相互間沿墻方向的中心

7、距離如圖中所示。1.2兩澆鑄操作臺實際上連為一體，貼墻布置，臺面高350mm，它們的最大操作空間均為 600mm（長）*450mm（寬）*500mm（高）。1.3 預熱爐門離墻 700mm，爐頂高1800mm，爐門口 650mm（寬）*800mm（高），其一半高度在地面以上，另一半則在寬 800mm的地溝內(nèi)，預熱爐寬1020mm，帶式電爐面積（2*0.7+0.8）*0.8/2 平方米，爐表面溫度 900度。1.4 離心澆鑄機寬 600mm，澆鑄口落在中心線上，澆鑄口中心離墻距離為1850mm，距離地面550mm，至澆鑄機主體（高750mm）內(nèi)端面距離為 250mm，澆鑄機低端面 500mm，

8、其外端面離墻2450mm.。1.5假設凈化設備的進口法蘭中心離地面 1750 mm，到墻的距離為1100mm,與小白金 鍋中心沿墻方向的距離為 3800mm，設備頂出口法蘭高 4700mm，風機機座高1200mm ,并要 求煙囪的高度不低于 12500mm ,1.6澆鑄用的鉛料液勺口徑為150m m,勺嘴突出30mm。1.7 墻厚 240mm.。2、工藝操作過程簡介待澆鑄件在預熱爐中熔去已損壞的白合金零件，電動裝置把爐門連同放工件的爐床(圖 中用點線表示)，一起拖出爐門口外 1000mm，由吊車把工件吊至澆鑄操作臺上，從大白合 金鍋中取鉛液澆鑄，小白合金鍋內(nèi)的鉛液供離心澆鑄機用，離心成型的工件

9、在操作臺上裝配并掛鉛固定。工件尺寸：550mm*300mm*400mm熔鉛溫度：400 oC第三章工藝選擇3.1凈化系統(tǒng)簡介凈化系統(tǒng)的組成及系統(tǒng)設計的基本內(nèi)容一、局部排氣凈化系統(tǒng)的組成(1) 集氣罩：用來捕集污染空氣的，其性能對凈化系統(tǒng)的技術經(jīng)濟指標有直接的影響。由 于污染源設備結構和生產(chǎn)操作工藝的不同、集氣罩的形式是多種多樣的。(2) 風管：在凈化系統(tǒng)中用以輸送氣流的管道稱為風管，通過風管使系統(tǒng)的設備和部件 連成一個整體。(3) 凈化設備：為了防止大氣污染，當排氣中污染物含量超過排放標準時，必須采用凈化 設備進行處理，達到排放標準后，才能排人大氣。(4) 通風機系統(tǒng)中氣體流動的動力。為了防止

10、通風機的磨損和腐蝕，通常把風機設在凈 化裝備的后面。(5) 煙囪煙囪是凈化系統(tǒng)的排氣裝置。由于凈化后的煙氣中仍含有一定量的污染物。這些污染物在大氣中擴散、稀釋，并最終沉降到地面。 為了保證污染物的地面濃度不超過環(huán)境空氣質(zhì)量標準，煙囪必須具有一定高度。二、局部排氣凈化系統(tǒng)設計的基本內(nèi)容(1) 捕集裝置設計：集氣罩結構形式、安裝位置以及性能參數(shù)確定等。(2) 凈化系統(tǒng)的選擇或設計 選擇依據(jù)a.污染物的種類與性質(zhì)；b.處理量；c.凈化效率；d.凈化系統(tǒng)的環(huán)境、經(jīng)濟及社會效益。一般程序a.工程調(diào)查；b.確定凈化程度；c.選擇合理的凈化工藝；d.選擇適當?shù)膬艋b置，確定合理的凈化系統(tǒng)配置；e.確定凈化系

11、統(tǒng)運行參數(shù)和技術經(jīng)濟指標。除塵系統(tǒng)與裝置的選擇；吸收系統(tǒng)與裝置的選擇；吸附系統(tǒng)與吸 附裝置的選擇凈化裝置的費用：設備投資費、運行費用、總費用(3) 管道系統(tǒng)的設計：管道布置、管道內(nèi)氣體流速的確定、管徑選擇、壓力損失計算以 及通風機選擇排放煙囪設計：煙囪高度、出口直徑、排氣速度等。第四章處理流程41集氣系統(tǒng)包括：氣體輸送管道、集氣罩系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、風機等。4.2設計機理綜述：集氣罩匯集污染物，是一種流體動力學捕集，因此要對集氣罩合理設計，必須要了解吸氣罩罩口的氣流流動規(guī)律。集氣罩口氣流流動方式有兩種：一種是吸氣口氣流的吸人流動，一種是吹氣口氣流的吹出流動。4.3吸入氣流4.3.1吸入機理吸氣口吸

12、氣時，在吸氣口附近形成負壓， 周圍的空氣從四面八方流向吸氣口，形成吸入 氣流或匯流。吸氣流斷面的速度分布和特點:Q5 = 4時；v25仏=(心/nF四周加擋板(2 = 2卅 二 21廠;衛(wèi)24.3.2吹吸氣流比較且等吹氣氣流呈錐形且流量隨距離增加，而吸氣流呈橢球面， 通過各等速面流量相等,于吸入口流量吹氣速度與離吹口距離呈反比，吸氣與距離平方呈反比 吹氣作用范圍大，吸氣作用范圍小且能量衰減較快。4.3.3吹吸氣罩的氣流特點巧較小肯好卡fl=Dl較好;采用勢濟設計方式.涉O,盍0 i心門昇小,第五章集氣罩的類型與特點5.1型號的確定（1）集氣罩類型局部密閉罩-7 -# -接受式集氣罩-# - 整

13、體密閉罩國心-L i tft f申田氐：Tt匡2 -大左轅I砂閉驚 2.0m,取 L=2.4m。吸氣流易受橫向氣流的影響，所以靠墻布置。設墻厚260mm，設污染源中心距離墻中心660mm，因此污染源距墻邊 B=660-260/2=530mm，由此可知集氣罩寬 2B=1060mm=1.06m。 為保證罩口吸氣速度均勻，集氣罩的擴張角a不應大于60,本設計中取a為60。（4）與罩口連接處直管尺確定本設計中，污染源產(chǎn)生白金澆鑄氣體，屬于染料粉塵，所以污染源的控制速度按大氣污染控制工程中表13-4可得，水平管速度應在16-18m/s.所以，選擇的水平管道斷面為長0.5m,寬0.4m的方形管道。第六章主

14、要設施與設備設計選型6.1主要設施設計計算6.2集氣罩的設計與計算集氣罩設為天圓地方或圓臺型，且都設為無邊，則應滿足下列條件：F-16fD -4dL-3dd / E 0.2,1.0 D/E 2.0 , H / E 100mm , 450mm D900mm ,H100mm , 450mm D900mm ,H90mm , 400mm D850mm設 d=200 mm , D 短邊=660 mm , D 長邊=900mm , L=400mm , u=0H1.5 ； f（f 為風管的橫斷面積，f=（二 /4） d2）,取 H=500mmb. 流量計算：B= D短邊（罩口實際寬度）=0.66mW= D長

15、邊（罩口實際長度）=0.9mM= （400-25） OC（熱源與周圍溫度差）Q min=221B3/4（ : t） W5/12=2210.653/4（400-25）0.95/12=0.362 m3/sQ設計=Q min 1.1=0.398 m3/s（參考書目：三廢處理工程技術手冊之廢氣卷P581表17-8）624、離心澆鑄臺a. 集氣罩的結構尺寸設計：集氣罩采用側吸式，罩口設為圓形，風管截面設為圓形。,H20mm , 90mm D60mm , 250mm D500mm ,H10 %節(jié)點壓力不平衡，采用調(diào)整管徑方法，進行壓力平衡調(diào)節(jié)a調(diào)整后管徑為：D2=D2( 卩1 )0.225=280(133

16、.6/97.04) 0.225=300.6mm ,(b) 并聯(lián)管道壓力平衡：沖2 - p1p1=100.5 Pa, p2=133.6 Pa ,：p2=24.8 % 10 %節(jié)點壓力不平衡，采用調(diào)整管徑方法，進行壓力平衡調(diào)節(jié).巾2調(diào)整后管徑為：D2=D2(p1 )0.225=280(133.6/100.5) 0.225=299.6mm ,(c) 并聯(lián)管道壓力平衡：沖2 - pp1=67.06 Pa,p2=103.57 Pa , p2=35.3 % 10 %節(jié)點壓力不平衡，采用調(diào)整管徑方法，進行壓力平衡調(diào)節(jié).巾210%，根據(jù)這一取 d=300mm取 d=300mm取 d=220mm調(diào)整后管徑為：D

17、2=D2(p1 )0.225=200(103.68/67.06) 0.225=220.6mm ,(d) 并聯(lián)管道壓力平衡：.P . ：P20=193.72 Pa, p2=173.59 Pa ,:p1=10.4% 10%節(jié)點壓力不平衡，采用調(diào)整管徑方法，進行壓力平衡調(diào)節(jié).LP2調(diào)整后管徑為：D2=D2( P1 )0.225=120(173.59/193.72) 0.225=117.1mm(e) 并聯(lián)管道壓力平衡：祁1 7叩2p1=147.55Pa,p2=96.84 Pa ,p1=34.4 % 10%節(jié)點壓力不平衡，采用調(diào)整管徑方法，進行壓力平衡調(diào)節(jié). ：p1調(diào)整后管徑為：D1=D1( p2 )0.225=450(147.75/96.84) 0.225=498.4mm , 取 d=500mm 6.4風機的選擇計算除塵系統(tǒng)的總壓力損失是管道壓力損失和各設備壓力損失之和。在進行管道系統(tǒng)壓力損失的估算時，管道壓力損失只包括排風罩的壓力損失，不包括凈化設備的壓力損失。風量選擇風機的風量應按下式計算：Q0=Q(1+K1)=8848.9(1+0.12)=9910.8 m3/h 式中 Q0-風機的風量，m3/hQ-系統(tǒng)的排風量，m3/hK1-風管漏風所附加的安全系數(shù)，取0.12風壓 選擇風機的風壓按下式計算： P0=A