大氣污染控制工程課程設(shè)計(jì)(布袋式除塵器的設(shè)計(jì))[

1、大氣污染控制工程課程設(shè)計(jì)大氣污染控制工程課程設(shè)計(jì)一、課程設(shè)計(jì)題目：除塵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)二、設(shè)計(jì)參數(shù)和指標(biāo)：某水泥車間除塵系統(tǒng)管道布置如圖所示，系統(tǒng)內(nèi)的空氣平均溫度為20，該地區(qū)大氣壓力為1.013×105Pa，水泥的靜止堆積角為30°-45°。1、設(shè)計(jì)參數(shù)有三個(gè)集氣罩1、2、3，其流量分別為4800m3/h、3200m3/h、2800m3/h。2、設(shè)計(jì)指標(biāo)：氣體的含塵濃度為10g/m3，96%。三、設(shè)計(jì)內(nèi)容：1、 集氣罩的設(shè)計(jì)；2、 除塵器的設(shè)計(jì)，確定除塵器的型號(hào)；3、 確定計(jì)算環(huán)路，進(jìn)行除塵系統(tǒng)管網(wǎng)阻力計(jì)算；4、 風(fēng)機(jī)、電機(jī)的選擇。四、課程設(shè)計(jì)結(jié)果：書面報(bào)告1、 正文

2、：宋體，5號(hào)字；1號(hào)標(biāo)題小四號(hào)字；2、 行間距：20磅；3、 頁眉（大氣污染控制工程課程設(shè)計(jì)）、頁碼：如 -1-；4、 所有公式必須用公式編輯器進(jìn)行編輯；5、 表格必須三線表。一、 設(shè)計(jì)時(shí)間：2008年11月12日 2008年11月19日（11月20日交）化工學(xué)院鹽湖系環(huán)境工程教研室2008-11-10三、設(shè)計(jì)內(nèi)容：1、設(shè)計(jì)要求: 管道編號(hào)并注上各管段的流量和長(zhǎng)度。 選擇計(jì)算環(huán)路，一般從最遠(yuǎn)管段開始計(jì)算，本題是從管段開始。 水泥車間的粉塵為水泥粉塵及灰土，按大氣污染控制工程第二版表14-2取水平管內(nèi)流速為1822. 計(jì)算管徑和壓力損失。2、集氣罩的設(shè)計(jì):【選擇理由：】a、由于在水泥廠中，污染源

3、不集中，水泥粉塵擴(kuò)散范圍較大，從而不能用密閉罩，只能在污染源附近設(shè)置外部集氣罩。b、通過較大的氣流運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)污染物的捕集。因此根據(jù)集氣罩的方位和集氣的效果：、集氣罩均用外部集氣罩（四周有邊圓形罩口），c、為了提高集氣罩的控制效果，減少無效氣流的吸入，罩口增加法蘭邊，而且集氣罩的擴(kuò)張角不應(yīng)大于60°?！緟?shù)確定】 號(hào)集氣罩：由已知排風(fēng)量，；查表（大氣污染控制工程書表132），控制速度設(shè)為，控制距離根據(jù)公式可得解得：，取反算排風(fēng)量： 號(hào)集氣罩：假定最小排風(fēng)量，查表（大氣污染控制工程書表132），控制速度設(shè)為, 控制距離。根據(jù)公式可得解得：，取反算排風(fēng)量： 號(hào)集氣罩：假定最小排風(fēng)量，查表（大

4、氣污染控制工程書表132），控制速度設(shè)為，控制距離。根據(jù)公式可得解得：，取反算排風(fēng)量：核算后，排風(fēng)量達(dá)到要求。3、除塵器的設(shè)計(jì)，確定除塵器的型號(hào):1、除塵器類型的選擇選擇除塵器時(shí)必須全面考慮有關(guān)因素，如除塵效率、壓力損失、一次投資、維護(hù)管理，其中最重要的是除塵效率。以下問題要特別引起注意。（1）選擇的除塵效率必須滿足排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的排放要求。（2）粉塵顆粒的物理性質(zhì)對(duì)除塵器的性能具有較大影響。（3）氣體的含塵濃度。（4）煙塵溫度和其他性質(zhì)是選擇除塵設(shè)備時(shí)必須考慮的因素。（5）選擇除塵器時(shí)，需要考慮收集粉塵的處理問題。（6）選擇除塵器時(shí)還必須考慮設(shè)備的位置、可利用的空間、環(huán)境等因素，設(shè)備的一次性投

5、資以及操作和維修費(fèi)用等經(jīng)濟(jì)因素。通過以上對(duì)除塵器選擇原則要求的綜合考慮，以及對(duì)資料中幾種除塵器性能的了解和本設(shè)計(jì)題目中所給的一些設(shè)計(jì)參數(shù)。我們初步選用袋式除塵器對(duì)水泥廠車間的污染顆粒進(jìn)行除塵。原因如下：根據(jù)所給條件，可選定除塵裝置為袋式除塵器，選擇理由如下： 塵效率要大于等于96%，可選擇有袋式除塵器、文丘里除塵器、電除塵器三種選擇 于文丘里除塵器的壓力損失太大，且不利于水泥的回收利用，故選擇文丘里除塵器是不合理的 據(jù)水泥的性質(zhì)，水泥粉塵的比電阻較大，選用電除塵器的設(shè)備、運(yùn)行成本太大，且不易清灰及維修，故不宜選擇式除塵器與文丘里除塵器相比，動(dòng)力消耗小。因此對(duì)于微細(xì)的干顆粒物，采用袋式除塵器捕集

6、是適宜的。 式除塵器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易清灰，除塵效率一般可達(dá)95%-99%，且壓力損失適中，投資運(yùn)行費(fèi)用也比較經(jīng)濟(jì)綜上所述：選擇袋式除塵器是合理的2、除塵器的選型根據(jù)除塵器的最大風(fēng)量和動(dòng)力要求我們選袋式除塵器的型號(hào)為型機(jī)械振打袋式除塵器，具體參數(shù)如下：濾袋數(shù)N=108條，濾袋直徑D=(130140)mm，濾袋分6排，每排18條。風(fēng)量Q=1350016200m3/h.力（壓力損失）濾面積A=90m2.具體尺寸： 除塵器電機(jī)型號(hào)為JO221-4(N=1.1KW)對(duì)濾料的要求：濾料是組成袋式除塵器的核心部分，根據(jù)水泥粉塵的性質(zhì)，水泥顆粒屬于磨損力很強(qiáng)的粉塵，可以選用尼龍織布濾料，它的耐磨性很好。4、確定

7、計(jì)算管路及除塵系統(tǒng)管路壓力損失的計(jì)算；管段：管道系統(tǒng)壓力損失計(jì)算的目的是確定管道斷面尺寸和系統(tǒng)的壓力損失，并由系統(tǒng)的總風(fēng)量和總壓力損失選擇適當(dāng)?shù)娘L(fēng)機(jī)和電機(jī)。 要使管道設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)合理，必須選擇適當(dāng)?shù)牧魉?，使投資和運(yùn)行費(fèi)的總和最小。水泥粉塵在水平管道中的最低氣流速度為1822m/s。這里取。根據(jù)，查表計(jì)算：，實(shí)際流速,動(dòng)壓為。則摩擦壓力損失為:各管件局部壓損系數(shù)（查手冊(cè)）為集氣罩1，；90°彎頭（2個(gè)）（R/d=1.5），；30°直流三通，；則局部壓損 總壓力損失：管段：根據(jù)，查計(jì)算表：，；實(shí)際流速，動(dòng)壓，；則摩擦壓力損失為局部壓損為合流三通對(duì)應(yīng)總管動(dòng)壓的壓力損失和對(duì)應(yīng)直通管動(dòng)壓

8、的壓力損失局部壓損系數(shù)分別為，。則局部壓損總壓力損失：管段：根據(jù)，選取查計(jì)算表：, ，實(shí)際流速，動(dòng)壓為, 則摩擦壓力損失為局部壓損為合流三通對(duì)應(yīng)總管動(dòng)壓的壓力損失，局部壓損系數(shù)分別為；除塵器壓力損失為（進(jìn)出口壓損忽略不計(jì)）則局部壓損管段：氣體流量，選擇管徑；，動(dòng)壓為；實(shí)際流速為，則摩擦壓力損失為該段有90°彎頭（R/d=1.5）兩個(gè)，則局部壓損總壓力損失：管段：氣體流量，選擇管徑；，動(dòng)壓為；實(shí)際流速為，則摩擦壓力損失為該管段局部壓損主要包括風(fēng)機(jī)進(jìn)出口以及排風(fēng)口傘形風(fēng)帽的壓力損失，若風(fēng)機(jī)入口處變徑管壓力損失忽略不計(jì)，風(fēng)機(jī)出口（估算），傘形風(fēng)帽（）則局部壓損總壓力損失：管段：根據(jù)，查計(jì)算

9、表：，；實(shí)際流速，動(dòng)壓, ；則摩擦壓力損失為各管件局部壓損系數(shù)（查手冊(cè)）為集氣罩2，；90°彎頭，；合流三通旁支管，；則局部壓損總壓力損失：管段：根據(jù)，查計(jì)算表：，實(shí)際流速，動(dòng)壓為,；則摩擦壓力損失為各管件局部壓損系數(shù)（查手冊(cè)）為集氣罩3，；90°彎頭，；合流三通旁支管，；則局部壓損總壓力損失：4、并聯(lián)管路壓力平衡計(jì)算：節(jié)點(diǎn)壓力不平衡，采用調(diào)整管的方法，進(jìn)行壓力平衡調(diào)節(jié)根據(jù)教材式（14-10）調(diào)整后管徑為：取管徑，則有實(shí)際流速；節(jié)點(diǎn)壓力不平衡，采用調(diào)整管的方法，進(jìn)行壓力平衡調(diào)節(jié)根據(jù)教材式（14-10）調(diào)整后管徑為：取管徑，則有實(shí)際流速；除塵系數(shù)總壓力損失：5、風(fēng)機(jī)、電機(jī)的選

10、擇：（1）通風(fēng)機(jī)的計(jì)算風(fēng)量：（2）通風(fēng)機(jī)的計(jì)算風(fēng)壓：根據(jù)上述風(fēng)量和風(fēng)壓，在通風(fēng)機(jī)樣本上選擇型（傳動(dòng)方式A）；離心通風(fēng)機(jī)：轉(zhuǎn)數(shù)，配套電機(jī)為，基本滿足要求。復(fù)核電動(dòng)機(jī)功率：配套電機(jī)滿足要求。一、集氣罩的設(shè)計(jì):1.集氣罩的選擇號(hào)集氣罩：外部集氣罩（四周有邊圓形側(cè)吸罩）。號(hào)集氣罩：外部集氣罩（四周有邊圓形側(cè)吸罩）。選擇理由：在冶金車間中，污染源不集中，重礦物粉塵擴(kuò)散范圍較大，從而不能用密閉罩，只能在污染源附近設(shè)置外部集氣罩。通過較大的氣流運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)污染物的捕集。因此根據(jù)集氣罩的方位和集氣的效果：集氣罩均用外部集氣罩（四周有邊圓形罩口）。為了提高集氣罩的控制效果，減少無效氣流的吸入，罩口增加法蘭邊， 為保

11、證罩口吸氣速度均勻，所以集氣罩的擴(kuò)張角不應(yīng)大于60°。號(hào)集氣罩：局部密閉式集氣罩。選擇理由:因?yàn)榫植棵荛]式集氣罩容積比較小，工藝設(shè)備大部分露在罩外，而冶金車間可能產(chǎn)生連續(xù)揚(yáng)塵，同時(shí)為了便于傳動(dòng)裝置的的觀察與檢修，我們選用局部式集氣罩。因?yàn)橐苯疖囬g里有非常小的污染空間，為了防止其灰塵按擴(kuò)散，需用密閉式集氣罩把污染源局部或整體密閉起來，使污染物的擴(kuò)散被限制在一個(gè)很小的密閉空間內(nèi)。2.集氣罩主要參數(shù)的確定 號(hào)集氣罩： 由已知排風(fēng)量，；查表（大氣污染控制工程書表132），控制速度設(shè)為，控制距離根據(jù)公式可得解得：，取反算排風(fēng)量：號(hào)集氣罩：由已知排風(fēng)量，；查表（大氣污染控制工程書表132），控制

12、速度設(shè)為，控制距離根據(jù)公式可得故 ，則取反算排風(fēng)量：號(hào)集氣罩：局部密閉式集氣罩，考慮到減少因排風(fēng)帶走過多的物料并保證控制效果，一般取 此處取,由已知排風(fēng)量， 故 ，則取反算排風(fēng)量：二、除塵器的設(shè)計(jì)，確定除塵器的型號(hào) 1除塵器的類型的選擇選擇除塵器時(shí)必須全面考慮有關(guān)因素，如除塵效率、壓力損失、一次投資、維護(hù)管理，其中最重要的是除塵效率。以下問題要特別引起注意。（1）選擇的除塵效率必須滿足排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的排放要求。（2）粉塵顆粒的物理性質(zhì)對(duì)除塵器的性能具有較大影響。（3）氣體的含塵濃度。（4）煙塵溫度和其他性質(zhì)是選擇除塵設(shè)備時(shí)必須考慮的因素。（5）選擇除塵器時(shí)，需要考慮收集粉塵的處理問題。（6）選擇

13、除塵器時(shí)還必須考慮設(shè)備的位置、可利用的空間、環(huán)境條件等因素，設(shè)備的一次性投資以及操作和維修費(fèi)用等經(jīng)濟(jì)因素。通過以上對(duì)除塵器選擇原則要求的綜合考慮，以及對(duì)資料中幾種除塵器性能的了解和本設(shè)計(jì)題目中所給的一些設(shè)計(jì)參數(shù)。我們初步選用電除塵器對(duì)冶金車間的污染顆粒進(jìn)行除塵。原因如下：（1）根據(jù)除塵效率97%，可下列選擇：文丘里除塵器、電除塵器、袋式除塵器。（2）考慮污染物為重礦物粉塵，如果不改變其物化性質(zhì)，可以對(duì)粉塵進(jìn)行回收利用。故在除塵器其他條件影響不大的情況下，最好不使用濕式除塵器，所以不用文丘里除塵器。（3）電除塵器具有優(yōu)點(diǎn)：壓力損失小，一般為；處理煙氣量大，可達(dá)；能耗低，大約；對(duì)細(xì)粉塵有很高的捕集

14、效率，可高于；可在高溫或強(qiáng)腐蝕性氣體下操作。根據(jù)除塵器的最大風(fēng)量和動(dòng)力要求我們選電除塵器的型號(hào)為型臥式電除塵器，具體臥式電除塵器主要技術(shù)性能參數(shù)如下：型號(hào)甲有效過濾面積 電場(chǎng)數(shù)通過電場(chǎng)風(fēng)速處理能量允許含塵量允許最大負(fù)壓阻力損失操作直流電壓電場(chǎng)長(zhǎng)度13.9單室三電場(chǎng)1125014050196298.1147.250702.85三、確定計(jì)算環(huán)路，進(jìn)行除塵系統(tǒng)管網(wǎng)阻力計(jì)算管道系統(tǒng)壓力損失計(jì)算的目的是確定管道斷面尺寸和系統(tǒng)的壓力損失，并由系統(tǒng)的總風(fēng)量和總壓力損失選擇適當(dāng)?shù)娘L(fēng)機(jī)和電機(jī)。 要使管道設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)合理，必須選擇適當(dāng)?shù)牧魉?，使投資和運(yùn)行費(fèi)的總和最小。冶金車間的重礦物粉塵在水平管道中的氣流速度為16m

15、/s。1計(jì)算管徑和壓力損失管段1：根據(jù),，查“全國(guó)通用通風(fēng)管道計(jì)算表”得：，實(shí)際流速,動(dòng)壓為。則摩擦壓力損失為:各管件局部壓損系數(shù)（查手冊(cè)）為：集氣罩：；90°彎頭（R/d=1.5）一個(gè)，；30°直流三通，（對(duì)應(yīng)通管動(dòng)壓的局部壓損系數(shù)）。則局部壓損：管段2：根據(jù)，查“全國(guó)通用通風(fēng)管道計(jì)算表”得：，；實(shí)際流速，動(dòng)壓。則摩擦壓力損失為：各管件局部壓損系數(shù)（查手冊(cè)）為：集氣罩：；該段有90°彎頭（R/d=1.5）兩個(gè)，；合流三通旁支管，；則局部壓損：管段3：根據(jù)，查“ 全國(guó)通用通風(fēng)管道計(jì)算表”得：, ，實(shí)際流速，動(dòng)壓為。則摩擦壓力損失為局部壓損為合流三通總管的動(dòng)壓的壓力

16、損失，其局部壓損系數(shù)；30°直流三通，（對(duì)應(yīng)通管動(dòng)壓的局部壓損系數(shù)）。則局部壓損: 管段5:根據(jù)，查“ 全國(guó)通用通風(fēng)管道計(jì)算表”得：，實(shí)際流速，動(dòng)壓為。則摩擦壓力損失為局部壓損為合流三通總管的動(dòng)壓的壓力損失，其局部壓損系數(shù)，除塵器的壓力損失為(進(jìn)出口壓損忽略不計(jì))。則局部壓損: 管段7:氣體流量同管段5，即，選擇管徑：，實(shí)際流速，動(dòng)壓為，則摩擦壓力損失為該管段有90°彎頭（R/d=1.5）兩個(gè)，由手冊(cè)查的：；則局部壓損：管段6：氣體流量同管段7，即，選擇管徑：，實(shí)際流速，動(dòng)壓為，則摩擦壓力損失為該管段局部壓損主要包括風(fēng)機(jī)進(jìn)出口以及排風(fēng)口傘形風(fēng)帽的壓力損失，若風(fēng)機(jī)入口處變徑管

17、壓力損失忽略不計(jì)，風(fēng)機(jī)出口（估算），傘形風(fēng)帽（），則局部壓力損失：管段4：根據(jù)，查”計(jì)算表”得：，實(shí)際流速，動(dòng)壓為,則摩擦壓力損失為各管件局部壓損系數(shù)（查手冊(cè)）為：集氣罩：；90°彎頭（R/d=1.5）一個(gè)，；30°直流三通，（對(duì)應(yīng)通管動(dòng)壓的局部壓損系數(shù)）。局部壓力損失：2并聯(lián)管路壓力平衡計(jì)算：（1）節(jié)點(diǎn)壓力平衡，不需要采用調(diào)整管的方法，進(jìn)行壓力平衡調(diào)節(jié)。 節(jié)點(diǎn)壓力不平衡，采用調(diào)整管徑的方法，進(jìn)行壓力平衡調(diào)節(jié)根據(jù)教材式（14-10）調(diào)整后管徑為：圓整管徑取：，則有實(shí)際流速3除塵系統(tǒng)總壓力損失：4風(fēng)機(jī)、電機(jī)選擇：（1）通風(fēng)機(jī)的計(jì)算風(fēng)量：（2）通風(fēng)機(jī)的計(jì)算風(fēng)壓：根據(jù)上述風(fēng)量和風(fēng)

18、壓，在通風(fēng)機(jī)樣本上選擇型（傳動(dòng)方式A）；離心通風(fēng)機(jī)：轉(zhuǎn)數(shù)，,配套電動(dòng)機(jī)為:型號(hào)，功率15kW，基本滿足要求。復(fù)核電動(dòng)機(jī)功率：配套電機(jī)滿足需管道計(jì)算表管段編號(hào)流量Q/ m/h管長(zhǎng)L/m管徑d/mm流速/m/s/d/m-1動(dòng)壓摩擦壓損局部壓損系數(shù)局部壓損管段總壓損管段壓損累計(jì)備注138001130015.20.0614138.893.70.4968161.725000634015.60.0525146.346.10.89130.2176.338800545015.60.0372146.327.20.2333.660.8壓力不平衡38800535025.40.0372387720.2389161164743150626016.90.0728171.674.90.6103177.9511950450017.10.0325175.722.80.11999.31022.1611950850017.10.0325175.745.71.4246291.7711950450017.10.0325175