大氣污染控制工程畢業(yè)設(shè)計

1、前言1第一章設(shè)計任務(wù)書.21.1 設(shè)計目的 .21.2 畢業(yè)設(shè)計題目21.3 設(shè)計基礎(chǔ)資料 .21.4 設(shè)計要求 .21.5 設(shè)計成果 .21.6 參考資料 .2第二章 設(shè)計說明書 .32.1 工程概況 .3.2.2 除塵系統(tǒng)的組成及除塵方案的原則 32.3 除塵效率概算 32.4 除塵系統(tǒng)方案的選擇和確定42.5 管網(wǎng)布置 11第三章設(shè)計計算書123.1 管道系統(tǒng)的計算.123.2 風(fēng)機(jī)、電機(jī)的選擇.143.3 煙囪高度的計算 15.第四章設(shè)計概算書.164.1 一次性投資費(fèi) 164.2 設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用17第五章結(jié)束語及參考文獻(xiàn)195.1 結(jié)束語 19.5.2 參考文獻(xiàn) .1919、乙前言大氣

2、污染控制工程是環(huán)境工程的一個重要領(lǐng)域，是黃石理工學(xué)院環(huán)境工程專業(yè)的一門重要專業(yè)課。在畢業(yè)之際，根據(jù)院教研組的安排，我選擇了以大氣污染控制為主題的畢業(yè)設(shè)計 某公司堆存鉻渣回轉(zhuǎn)窯還原焙燒干法解毒尾氣除塵系統(tǒng)設(shè)計。作為工業(yè)三廢中的廢氣污染， 隨工業(yè)生產(chǎn)的迅速拓展而急劇膨脹， 已經(jīng)越來越引起人們的關(guān)注。 為了更好的鞏固自己所學(xué)， 以便能為實(shí)際工業(yè)廢氣治理工作提出切實(shí)可行的方案， 我組查閱了大量的相關(guān)資料， 聯(lián)系了生產(chǎn)及畢業(yè)實(shí)習(xí)的生產(chǎn)實(shí)踐，制定此次畢業(yè)設(shè)計。設(shè)計中的每部分應(yīng)體現(xiàn)出技術(shù)的可行性和規(guī)范性， 此外還要體現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)上的合理性， 即是要從技術(shù)、 經(jīng)濟(jì)兩方面綜合考慮， 使設(shè)計項目在有效工作的同時，具有

3、費(fèi)用節(jié)省的特點(diǎn)。設(shè)計過程中，指導(dǎo)老師劉子國給予了悉心指導(dǎo)，同組同學(xué)也給予了熱心幫助，幫助我完成了本次畢業(yè)設(shè)計，在此，表示衷心的感謝！作為一名未畢業(yè)的學(xué)生， 缺乏實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)， 在設(shè)計中出現(xiàn)錯誤在所難免，敬請批評，指正！王超君第一章環(huán)境工程畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書1畢業(yè)設(shè)計目的：1.1 將所學(xué)的理論知識應(yīng)用實(shí)踐，在實(shí)踐中鞏固理論知識，為以后的工作打下 基礎(chǔ)；1.2 學(xué)會看工程圖紙和繪制工程圖圖紙，提高看、繪工程圖紙的能力；1.3 了解工程設(shè)計的一般步驟，進(jìn)行工程設(shè)計計算與概預(yù)算的基本訓(xùn)練，提高 利用已學(xué)到的基本知識解決工程問題的動手能力。2設(shè)計課題：某公司堆存銘渣回轉(zhuǎn)窯還原焙燒干法解毒尾氣除塵系統(tǒng)設(shè)計3相

4、關(guān)參數(shù)：3.1.回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)生的煙氣量為：10000m3/h煙氣溫度：150oc32 回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)生的煙氣含塵濃度：6000 12000mg/nn3,3.3.粉塵粒徑分布：粒徑（pm）30103010質(zhì)量百分比5035154設(shè)計內(nèi)容和深度要求：4.1. 除塵系統(tǒng)方案論證。包括除塵器的選擇及除塵基本工藝路線的確定，除 塵工藝流程和主要設(shè)備的選型。方案比較主要進(jìn)行方案的技術(shù)比較，如處理效果、技術(shù)合理性和先進(jìn)性；同時進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較，如一次性投資、運(yùn)行管理費(fèi)用及運(yùn)行管理的復(fù)雜程度。4.2. 除塵系統(tǒng)工藝設(shè)計計算。4.3. 最后成果必須打印訂成冊（用 word），畢業(yè)設(shè)計答辯時用幻燈片匯報畢 業(yè)設(shè)計成果。5提交的

5、設(shè)計成果：5.1. 設(shè)計說明書，計算書一份；5.2. 設(shè)計圖紙：除塵系統(tǒng)工藝流程圖，系統(tǒng)總平面布置圖、立面圖、左視圖（右 視圖）主要設(shè)備構(gòu)筑圖、系統(tǒng)軸測圖各一張。6設(shè)計參考資料：鋼鐵企業(yè)采暖通風(fēng)設(shè)計手冊冶金工業(yè)出版社空氣污染控制工程采暖通風(fēng)設(shè)計手冊煉鐵工藝及相關(guān)資料第二章設(shè)計說明書2.1 工程概況該公司位于湖北省西部某市，處長江中上游結(jié)合處，地處東經(jīng) 110051 一 111039 ，北緯 30032 3102 。氣候?qū)俦眮啛釒Ъ撅L(fēng)型氣候，氣候溫和，四季分明，年平均氣溫16.9 c,年平均照數(shù)1923h,年平均相對濕度29%年平均降水 量1385.4 mm,年平均風(fēng)速3.0m/s ,年主導(dǎo)風(fēng)東

6、風(fēng)（e）,平均頻率17%靜風(fēng)頻 率14%地面tspftfc度0.25 mg/nt煙氣量為10000 m3/h。該公司地處某市近郊， 附近周圍均有廠礦企業(yè)及居民住宅， 爐尾氣污染較大， 因而對廠區(qū)及周圍環(huán)境造成極大危害。 根據(jù)現(xiàn)行環(huán)保法規(guī)及當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門要求必須進(jìn)行環(huán)保治理， 且應(yīng)做 到達(dá)標(biāo)排放。2.2 除塵系統(tǒng)的組成及除塵方案的原則除塵系統(tǒng)一般由集氣裝置、 抽風(fēng)管道、 凈化裝置、 風(fēng)機(jī)排氣管道 （包括煙囪） 、 管道附近排塵設(shè)備等幾個部分組成。它是將生產(chǎn)設(shè)備產(chǎn)生的粉塵通過集氣裝置、管道送至除塵器內(nèi)凈化，氣體經(jīng)排氣管道（煙囪）排至大氣。除塵方案的設(shè)計和選擇遵循基本原則 :（ 1） 技術(shù)上可行，經(jīng)濟(jì)

7、上合理，運(yùn)行管理方便；（ 2） 能夠達(dá)到預(yù)期的處理效果，滿足環(huán)境保護(hù)的要求；（ 3） 除塵方案的占地面積小，對生產(chǎn)不會造成不利的影響。2.3 除塵效率概算由初始濃度（c=10000mg/ n3）和中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)爐窯大 氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（gb9078-1996）二類區(qū)h時段標(biāo)準(zhǔn)排放標(biāo)準(zhǔn)（200mg/ m3）計算 得：4=1- c0/c=1-200/10000=98%式中：c煙排放濃度（mg/m）c 。一工業(yè)窯煙氣濃度（mg/n3）2.4 除塵系統(tǒng)方案的選擇和確定2.4.1 凈化工藝方案在大氣污染控制方面，除塵設(shè)計可采用濕式和干式兩種方式。由工程特點(diǎn) 分析可知道，粉塵微粒較小，有一部分

8、有毒氣體，煙氣溫度較高，除塵效率要求 較高。據(jù)此提出以下三個方案：萬案一、萬案一、煙氣排出煙氣濕法收塵旋風(fēng)脫水器煙囪萬案二、排放t干塵回收2.4.2 方案比較1、方案一采用袋式除塵器的除塵系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：（ 1）袋式除塵器在處理含微米和亞微米數(shù)量級的粉塵氣體時效果較高，一般可達(dá)到 99% ，甚至99.99%以上。（ 2） 袋式除塵器可以捕集多種干性粉塵， 特別是在處理比電阻較高的粉塵時，比用電除塵器的凈化效率高很多。（ 3）含塵氣體濃度在相當(dāng)大的范圍內(nèi)變化時，除塵器的除塵效率和阻力受其影響不大。（ 4）袋式除塵器規(guī)格多樣，使用靈活，可以適應(yīng)不同氣量的含塵氣體，其處理煙氣量可從幾立方米每小時到幾百萬立

9、方米每小時。（ 5）這種除塵器可以做成小型的，安裝在散塵設(shè)備上或散塵設(shè)備附近，也可安裝在車上制成移動式過濾器，這種小巧靈活的袋式除塵器特別適用于塵源較分散的時候。（ 6）運(yùn)行穩(wěn)定可靠，沒有污泥處理廢水污染和液體冰凍等問題，操作維護(hù)簡單。缺點(diǎn)：（ 1）袋式除塵器的應(yīng)用主要受濾料的耐高溫和耐腐蝕等性能的影響。通常使用的濾料可耐高溫250左右。煙氣溫度如果超過280時，需要采用特殊的耐高溫的礦物或金屬纖維。（ 2）處理高溫含塵煙氣時，需要采取降溫措施，會導(dǎo)致除塵系統(tǒng)復(fù)雜化和造價的提高；如果使用特殊濾料，將會增大投資費(fèi)用。（ 3）這種除塵器不適用于凈化含黏結(jié)性和吸濕性強(qiáng)的塵粒的煙氣。用袋式除塵器凈化煙

10、氣時不能低于露點(diǎn)溫度， 否則將會產(chǎn)生結(jié)露現(xiàn)象而堵塞布袋濾料的孔隙；處理露點(diǎn)很高的煙氣時，需要采取保溫或加熱措施。（ 4）凈化煙氣量小于 17000 m3/h 時，投資費(fèi)用比電除塵器少；煙氣量大于17000 m3/h 時，投資費(fèi)用要比電除塵器大。（ 5）袋式除塵器不同程度上存在著占地面積大濾袋易損壞換袋困難勞動條件差等問題。(6)煙氣量溫度較高，或是含酸、堿性微?；驓怏w成分，這些情況都會降低濾袋的壽命。2、方案二采用旋風(fēng)除塵器和濕式除塵器的二級凈化系統(tǒng)a.旋風(fēng)除塵器優(yōu)點(diǎn)：(1)設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，體積小，制造費(fèi)用低。除塵器內(nèi)部沒有傳動機(jī)構(gòu)及運(yùn)動 部件，維護(hù)、修理方便。(2)可用于高溫含塵煙氣的凈化，例

11、如用一般碳鋼制造的除塵器可以處理 350c的煙氣，而內(nèi)壁襯以耐火材料的除塵器則可以處理500c煙氣。(3)可以承受內(nèi)、外壓力。(4)可以干法消灰，有利于回收有價值的粉塵。(5)除塵器內(nèi)易于敷設(shè)耐磨、耐腐蝕內(nèi)襯， 因而可以凈化含高腐蝕性粉塵的 煙氣。(6)可以用做多級除塵系統(tǒng)中的第一級除塵器。缺點(diǎn)：(1)旋風(fēng)除塵器適用于處理凈化密度大、粒度較粗(一般大于5nm)、非纖維的粉塵，而對于較細(xì)和纖維性的粉塵，其凈化效率較低(但細(xì)筒長錐 形高效旋風(fēng)器對細(xì)塵也有一定的凈化效果)。(2)不宜處理氣體流量波動太大的場合，入口風(fēng)速一般為1225m/s,但是阻力也隨速度的平方增長，從效率和阻力綜合考慮，入口的最佳

12、速率大 約為1622m/s。(3)對于非濕式旋風(fēng)除塵器，不宜凈化黏結(jié)性粉塵，而且在處理相對濕度較 高的含塵氣體時，應(yīng)注意避免因結(jié)露而造成的黏結(jié)。(4)由于旋轉(zhuǎn)氣流速度很高，固體顆粒物對器壁的磨損較快，應(yīng)采取防磨措施。(5)由于通常旋風(fēng)除塵器是負(fù)壓運(yùn)行的，所以在設(shè)計和運(yùn)行過程中，應(yīng)特別 注意防止旋風(fēng)除塵器底部漏風(fēng)， 必須選擇氣密性好的卸灰裝置，以避免除塵效率的下降。實(shí)踐表明，旋風(fēng)除塵器漏風(fēng)5%，效率降低50%，效率接近與零。（ 6） 在并聯(lián)使用旋風(fēng)除塵器時，應(yīng)合理設(shè)計連接處除塵器的分風(fēng)管和匯風(fēng)管，盡可能使進(jìn)入各旋風(fēng)除塵器的風(fēng)量相等、風(fēng)壓平衡。b.濕式除塵器優(yōu)點(diǎn)：（ 1）在耗用相同的能量條件下，濕

13、式除塵器的除塵效率比干式除塵器的除塵效率高。（ 2）可以處理高溫、高濕、高比電阻以及粉塵黏結(jié)性大的含塵氣體。（ 3）安全性好，可以處理可燃性的含塵氣體。對細(xì)小的粒子也能達(dá)到較高的除塵效率。（ 4）在除塵的同時，還可以去除氣體中的水蒸氣及某些有毒有害氣態(tài)污染物，具有除塵、冷卻和凈化的作用。（ 5）結(jié)構(gòu)簡單，占地面積小，一次性投資小。缺點(diǎn)：（ 1）從濕式除塵器排出的沉漿或廢液需要處理，否則會造成二次污染。（ 2）凈化含有腐蝕性的氣態(tài)污染物時，洗滌水（或液體）具有一定的腐蝕性， 金屬設(shè)備容易被腐蝕， 除塵器和污水處理設(shè)施都須采取防腐措施。（ 3）在寒冷的地區(qū)，冬天使用濕式除塵器容易凍結(jié)，所以需要采取

14、防凍措施。（ 4）不適于凈化含憎水性和水硬性粉塵的氣體，而且當(dāng)氣體中含遇水容易引起自燃或結(jié)垢的粉塵時也不宜使用。（ 5）多數(shù)情況下需要安裝除水器。能耗比較大。水源不足的地方使用比較困難。3、 方案三 采用電除塵器的除塵設(shè)備優(yōu)點(diǎn)：1）凈化效率高，能捕集細(xì)小顆粒，除塵效率高可達(dá)99%。對于粒徑為1n m以下的粉塵仍有很高的效率。設(shè)計中可通過選取不同的操作參數(shù)和結(jié)構(gòu)來滿足所要求的凈化效率，阻力小， 適用于大風(fēng)量的除塵系統(tǒng)， 容許操作溫度較高的氣體，操作過程可實(shí)現(xiàn)自動控制。耐溫性能好。一般情況下，電除塵器可在350?c 400?c之間工作；阻力低一般電除塵器的設(shè)備阻力不超過 200300pa,具電能耗

15、 低，運(yùn)行費(fèi)用低。 選用于處理煙氣量大， 特別選用于大容器的工藝設(shè)備的工藝凈化，操作控制的自動化程度高。缺點(diǎn)：（ 1）結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，有較高的制作安裝和管理水平的要求，對粉塵比內(nèi)阻有一定的要求，即對粉塵有一定的選擇性，易受氣體溫度，濕度的影響，同一種粉塵如在不同溫度或濕度條件下操作， 漏風(fēng)率較高， 一般達(dá)到 20%左右， 投資高，占地面積大。2.4. 3性能比較、 . 1*方案一優(yōu)點(diǎn)：凈化效率高，是一種高效除塵器，結(jié)構(gòu)簡單、投資少、運(yùn)行穩(wěn)定，還可以回收高比電阻粉塵，動力消耗小，回收的干粉塵便于綜合利用?？蛇_(dá) 95%以上，所收干塵用于凈化粘結(jié)性強(qiáng)，吸濕式強(qiáng)的含塵氣體，壓力損失大。缺點(diǎn)：只適用于凈化

16、腐蝕性小，溫度低于300 c 的氣體，壓力損失大。、 . 1* 、方案二優(yōu)點(diǎn)： 采用二級除塵系統(tǒng)，凈化效率高，能耗低，適用廣，去除粉塵的同時，可去除有害氣體。缺點(diǎn)：所排污水和泥漿會造成二次污染，須處理，須采取防腐措施，缺水地區(qū)不適宜使用。、 . 1* *方案三優(yōu)點(diǎn)：除塵效率高，適用已經(jīng)廣，阻力損失低，自動化程度高。缺點(diǎn)：一次性投資費(fèi)用高，占地面積大，應(yīng)用范圍受粉塵比電阻限制，難以適應(yīng)操作條件的變化，止匕外，對制作，安裝質(zhì)量要求較高。2.4.4 經(jīng)濟(jì)比較除塵器的經(jīng)濟(jì)性包括除塵器的設(shè)備費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用，它是評定除塵器性能 指標(biāo)之一。由以上的比較可知，方案一，投資中等，占地面較小；方案二，投資 最低占

17、地面積最小。方案三，一次性投資費(fèi)用最高，占地面積最大。根據(jù)化學(xué)工業(yè)部環(huán)保設(shè)計中心化工環(huán)境保護(hù)設(shè)計手冊（化學(xué)工業(yè)出版社2003版）查得下表：方案一次性投資（萬元）運(yùn)行費(fèi)用（萬元）力殺一3221力殺一3545力殺二50352.4.5 選用方案簡介根據(jù)上述分析，方案三配套設(shè)施一次性投資較大，占地面積較大；方案二配套設(shè)施次之；方案一投資最小。在運(yùn)行管理費(fèi)用方面，方案一、方案二的運(yùn)行管 理費(fèi)用較高，電除塵器運(yùn)行管理費(fèi)用最低。經(jīng)上述對除塵器優(yōu)缺點(diǎn)比較和在經(jīng)濟(jì) 上分析，在本設(shè)計中采用方案一。它一次性投資少，運(yùn)行管理方便，運(yùn)行費(fèi)用適 中，較其它兩種方案經(jīng)濟(jì)合理。2.4.6 袋式除塵器的工作原理袋式除塵器是將棉

18、、毛或人造纖維等材料加工成織物作為濾料，制成濾袋對 含塵氣流進(jìn)行過濾。當(dāng)含塵氣流經(jīng)過濾料表面被截留下來，清潔氣流穿過濾袋后 排出。沉積在濾袋上的粉塵通過機(jī)械振動，從濾料表面脫落下來，降至灰斗中。 袋式除塵器的除塵效率高，一般可達(dá) 99%z上，且性能穩(wěn)定可靠、操作簡單，因 而獲得越來越廣泛的應(yīng)用。2.4.7 袋式除塵器的設(shè)備選型本設(shè)計選用 mc84刀型脈沖噴吹袋式除塵器，此除塵器分為八種型號（及 mc24-120-ii型），本設(shè)計選用 mc96-ii型，處理風(fēng)量7550-15100h ,煙氣的入 口濃度最大達(dá)15000 mg/m,凈化效率達(dá) 99%-99.5% 重量m=1942kg最大外形 尺寸

19、3075x 1678x 3676,它與其它的除塵器相比，處理能力比較吻合，比較適 合本設(shè)計的應(yīng)用。2.4.7.1 mc84- ii型除塵器概述及工作原理脈沖噴吹袋式除塵器是一種結(jié)構(gòu)合理，清灰能力強(qiáng)，除塵效率高，能適應(yīng)各行業(yè)除塵系統(tǒng)回收粉塵的除塵裝置。 該除塵器在九十年代應(yīng)用以來， 受到國內(nèi)外用戶的普遍歡迎。含塵氣體從進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入灰斗后， 由于粉塵的重力作用， 粗顆粒在重力作用下，直接沉降在灰斗內(nèi)，其余含塵氣體經(jīng)導(dǎo)流板到中箱體，均勻分布于各濾袋， 此時粉塵被阻留在濾袋外表面， 被過濾后的干凈空氣經(jīng)花板流入上箱體， 由排風(fēng)道排出。當(dāng)濾袋外表面粉塵層增厚到一定程度時（除塵器阻力達(dá)到1500pa） ，脈

20、沖控制裝置發(fā)出信號， 關(guān)閉第一室進(jìn)風(fēng)口閥門，噴吹裝置開始工作，壓縮空氣以極短時間、順序地通過脈沖閥及噴吹管上的噴口向?yàn)V袋內(nèi)噴射，使濾袋振動。 在振動力作用下， 附著在濾袋外表面的粉塵層脫離濾袋落入灰斗。 當(dāng)除塵器第一室清灰完畢后， 打開第一室進(jìn)風(fēng)口閥門并關(guān)閉第二室進(jìn)風(fēng)口閥門， 第一室又參加過濾工作，第二室開始進(jìn)行離線清灰，以此逐室行。由于實(shí)現(xiàn)了離線清灰，提高了清灰效果。2.4.7.2 基本結(jié)構(gòu)1、除塵器包括以下六部分1.1 下箱體由立柱、灰斗、塵氣進(jìn)口、卸灰閥和檢查門組成。1.2 中箱體由箱體骨架、壁板、濾袋、濾袋骨架組成。1.3 上箱體由箱體骨架、壁板、花板、隔板、噴吹管、頂板、頂蓋組成。1

21、.4 塵氣、凈氣風(fēng)道由氣箱、進(jìn)風(fēng)口、出風(fēng)口氣動蝶閥、聯(lián)管等組成。1.5 噴吹裝置由氣包、脈沖電磁閥、 plc 程序控制裝置等組成。1.6 走梯、平臺、欄桿等附屬設(shè)施。2、主要性能參數(shù)本除塵器為單元組合型式， 每單元有濾袋6 排，每排有濾袋 14 條， 每單元共計有濾袋 84條，過濾面積為 63 m2 。本除塵器常規(guī)濾料材質(zhì)為滌綸針刺氈，濾料材質(zhì)可根據(jù)用戶要求另行選配。（一）選用參數(shù)2.1 對于較細(xì)粉塵，其過濾風(fēng)速控制在1m/min以內(nèi)。2.2 進(jìn)口煙氣溫度為150c。2.3 除塵器阻力為1500pa,大于1500pa時即進(jìn)行脈沖噴吹清灰。2.4 使用壓縮空氣需先進(jìn)行油水分離，工作壓力為(0.2

22、00.25) mpa。2.5 噴吹脈沖頻率為0.1so2.6 噴吹耗氣量為(200250) l /閥次。2.7 噴吹間隔時間在0.2s范圍內(nèi)可調(diào)。2.4.8除塵設(shè)備選擇的原則根據(jù)選用的除塵方案和計算書中所給定的煙氣量。選用處理能力與煙氣量相 當(dāng)?shù)脑O(shè)備；運(yùn)行狀況不穩(wěn)定的系統(tǒng)要注意煙氣處理變化對除塵效率和壓力損失的 影響。選擇除塵設(shè)備的位置，可利用的空間以及環(huán)境等因素。還應(yīng)考慮到除塵器的設(shè)備費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用。2.5管網(wǎng)布置 2.5.1設(shè)計原則除塵管道布置對凈化系統(tǒng)設(shè)計有很重要意義。除塵系統(tǒng)管網(wǎng)的布置應(yīng)在滿足除塵 要求的前提下，從總體布局出發(fā)，對全管線通盤考慮、統(tǒng)一規(guī)范，力求簡單、緊湊安裝和檢修方便。

23、管道不積灰、磨損少，減少占地和空間、縮短管線、節(jié)省投資。3.5.2煙氣2.5.3管道布置(見上圖)回轉(zhuǎn)窯除塵器 *風(fēng)機(jī) 煙囪(煙帽)l3-4 =15mr)2 個 90 彎頭；第三章設(shè)計計算書3.1 管道系統(tǒng)的計算3.1.1 管徑的計算(管道長均為假設(shè))(1)根據(jù)粉塵特性可取直管風(fēng)速u=20m/s管段1-2,由設(shè)計任務(wù)書知 q= 10000rm/h,經(jīng)選取u=20 m/s,據(jù)式 d=18.8x，(q+u)=18.8 xv ( 10000+ 20)=420.4mm式中:d 管道內(nèi)徑，mmq-流體體積流量，m 3/hu管內(nèi)氣體的平均流速，m/s由d和u值根據(jù)供暖通風(fēng)設(shè)計手冊查得其值為u=20 m/s

24、、d=450mm,基本于設(shè)計吻合，d1-2=450mm,k=0.15,九=0.01647,1/d = 0.01647/0.45=0.0366管內(nèi)實(shí)際流速：u=q/a=10000 x 4/3600 x 0.45 2n=17.47m/s管段沿程阻力損失為： pl1-2=(l 入 /d) (p u2/2)=10 x 0.0366 x(1.2 x 17.472+2)=58.6pa式中：兒-摩擦阻力系數(shù)d一管道內(nèi)徑,ml一直管段長，mu管內(nèi)氣體的平均流速，m/sp 一流體密度,kg/m3(2)管段沿程阻力損失為：設(shè) li-2 為 10ml l3-4 為 15m l5-6 為 20m管段3-4,管段5-6

25、中的氣體流量與管段1-2中的流量相同,即q3-4=q5-6=q-2 , 故兩管徑 d6-3=d4-5=di-2=450mm,貝一/d =0.0366, u3-4=u5-6=ui-2=17.47 m/s,同 理可得： pl3-4=15x 0.0366 x (1.2 x 17.472+2)=87.9pa pl5-6=20x 0.0366 x (1.2 義 17.47 2+2)=117.2 pa(2)計算局部阻力損失管段3-4彎頭，u =90：共2個,r/d = 1.5 ,由供暖通風(fēng)設(shè)計手冊(下 稱“手冊”)，查得巴=0.18,則有： pm3-4=e e p u2/2=2 x 0.18 x (1.2

26、 x 17.47 2/2)=65.92 pa由于設(shè)計45度角安裝引風(fēng)機(jī)所以管段3-4相當(dāng)于增加了一個45度角的彎 頭，由化工原理查得己=0.35 pm3-4=e e p u2/2=0.35 x(1.2 x 17.472/2)=64.1 pa管段1-2沒有局部阻力損失，布袋除塵器壓力損失為1500 pa管段5-6漸擴(kuò)管f1/f 0=1.5, 口 =30、查“手冊” 得1=0.13附應(yīng)f。的動壓)把變換成對應(yīng)的f1的動壓j。八。(f1/f0) 2=0.13 x 0.152=0.29風(fēng)帽h/d0=0.5,查“手冊”得亡=1.30，則 pm4-5=e e p u2/2=(0.29+1.30) x(1.

27、2 x 17.472/2)=291.16pa除塵系統(tǒng)阻力損失 p=e %+ p=(65.92+64.1+291.16)+(58.6+87.9+117.2)+1500=2184.88pa把上述結(jié)果填入下表管道(編號)流量(m3/h)管長(m)管徑mm流速(m/s)入/d (/m)磨擦阻力損失(pa)局部阻力損失(pa)管道總阻力損失(pa)累計壓力損失(pa)1-2100001045017.470.036658.6/58.658.63-4100001545017.470.036687.9130.02217.92276.525-6100002045017.470.0366117.2291.1640

28、8.36684.88除塵器10000/150015002184.883.2風(fēng)機(jī) 、電機(jī)的選擇3.2.1 選擇的基本要求在選用通風(fēng)機(jī)時， 有時可能出現(xiàn)通風(fēng)機(jī)的性能不能正好同管網(wǎng)的風(fēng)量和阻力相吻合的情況，這時應(yīng)調(diào)整管網(wǎng)計算， 并另選通風(fēng)機(jī)， 以便得到管網(wǎng)和通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量及風(fēng)壓比較吻合的工作狀態(tài)， 但這種計算往往比較繁雜， 一般差別不大時根據(jù)不同的情況采取相應(yīng)的措施， 在實(shí)際運(yùn)行中， 一般選風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和風(fēng)壓大于計算出的風(fēng)量和風(fēng)壓。3.2.2 風(fēng)機(jī)計算(1) 通風(fēng)機(jī)風(fēng)量計算q = q(1+ki) = 10000 x (1+0. 15) = 11500 ( m3/h )式中：q0- 風(fēng)機(jī)風(fēng)量,m3/hq

29、管道系統(tǒng)的總風(fēng)量, m 3/h, 為 10000 m3/hk1- 考濾系統(tǒng)漏風(fēng)時的安全系數(shù)，取為0.15(2) 通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓計算： p0=4p (1+k2) =2184.88x (1+0.2) =2621.856pa 式中： f0-風(fēng)機(jī)風(fēng)壓,pa p- 管道系統(tǒng)的總阻力損失, 為 2184.88 pak2-安全系數(shù)取區(qū)為0.2考慮到系統(tǒng)的壓力損失，本設(shè)計采用的是引風(fēng)機(jī)，因?yàn)樗軌蛴行У目朔到y(tǒng)的壓力損失，再根據(jù)計算的風(fēng)量和風(fēng)壓，由引風(fēng)機(jī)手冊上選擇型 y5-48-no8c,當(dāng) 轉(zhuǎn)速 n = 1800r/min , q = 13234m3/h ,全壓 p =2824pa。配套電機(jī)為 y180l-4

30、, 功率 22kw。復(fù)核電動機(jī)功率:q0 = q(1+k1)= 10000 x (1+0. 15) = 11500 ( m3/h )式中：ne- 電機(jī)功率； kwk- 電機(jī)備用系數(shù)；取k=1.341-風(fēng)機(jī)的全壓效率,取0.801“2-機(jī)械傳動效率，該風(fēng)機(jī)為皮帶輪連接刀2取0.95wjne=11500x 2621.856x 1.3/ (3600x 1000 x 0.801 x 0.95 ) =14.3kw22kw因此所選風(fēng)機(jī)與電動機(jī)均能滿足凈化系統(tǒng)的要求。3.2.3風(fēng)機(jī)和電機(jī)的確定根據(jù)選取原則和計算書所得數(shù)據(jù)，選取以下設(shè)備：通風(fēng)機(jī)型號轉(zhuǎn)速8m:全壓最大介質(zhì)溫度傳送方式y(tǒng)5-48-no8c1800

31、r/min13234m3/h2824pa200 cc形皮帶輪懸臂傳動電動機(jī)型號功率y180l-422kw3.3煙囪高度的計算確定煙囪高度的依據(jù)是保證該污染源造成的地面tsp濃度不超過大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的濃度限值。所以，應(yīng)該首先知道各種氣象條件下煙源高度和地面 濃度的關(guān)系，再根據(jù)允許的地面濃度計算煙囪高度。在本工程中按地面最大濃度 的計算方法計算，大氣穩(wěn)定度采用d級。3.3.1 煙云抬升高度計算：因大氣穩(wěn)定度為 d級，為中性氣體條件，故采用霍蘭德公式求煙云抬升高度h ： h=vs d 1.5+2.7 (ts-ta) d /ts /u式中:vs煙氣出口流速，m/s;d煙囪出口內(nèi)徑，m；ts煙囪出

32、口處的煙氣溫度，k;ta環(huán)境大氣溫度，k;u 煙氣出口處的平均風(fēng)速，m/s式中m=13.8m/s, ts=393k, ta=289.9k= 290k,對于u,根據(jù)宜昌市氣象資料統(tǒng)計，年平均風(fēng)速為 3.0m/s, d=0.5 m代入上式中 h=vs d 1.5+2.7 (ts-ta) d /ts /u二(17.47 x0.5/3.0) x1.5+2.7 x (423-290) x 0.5/423=5.603m5.7m3.3.2 煙囪幾何高度計算采用地面污染物最大濃度計算法設(shè)計, 即h=2 q(tz/兀 eu(c0-cb) 51/2- ah式中：hs 煙囪幾何高度，m；q一連續(xù)點(diǎn)源源強(qiáng)，mg/s;

33、co一大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的濃度，mg/n3;cb本地濃度，mg/n3； crz山一擴(kuò)散系數(shù)，因?yàn)轭A(yù)測h不會超過100m,而在h小于100m時(tz/ s可以取0.6-1.0 ,這里選用1.0煙塵排放濃度要求小于200mg/m,煙氣量為10000m/h,則粉塵排放量為q=200x 10000 mg/h =2000000mg/h=555.6 mg/s.cb=0.25mg/m3 ，由 當(dāng) 地的 氣象條件 已 知 cb=0.25mg/m3 ， co 按 環(huán)境空 氣質(zhì)量標(biāo) 準(zhǔn) (gb3095-1996)二級標(biāo)準(zhǔn) co=0.3mg/m3則 hs=，2 x 555.6x 1.0/3.14x2.718x

34、(0.3-0.25) x 2.0 -5.7=36,08-5.7=30.38m考慮當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件 , 因此煙囪取31m。第四章設(shè)計概算書4.1 一次性投資費(fèi)(1) 設(shè)備投資費(fèi)由管道系統(tǒng)的計算知管道總長為45 m,所有管道管徑為450mm按壁厚34mn算，則整個系統(tǒng)管道體積為：3v=45qx ( 0.45 x0.45-0.443 x 0.443) /4=0.221 m則管道總重為：m=7.8x 0.221 x 103 x 10kg/m3弋 1.72 噸每噸鋼材的市場價為6130元，把運(yùn)輸費(fèi)，制造費(fèi)算入其中，每噸鋼材的價格按6500元/噸計，則管材費(fèi)為：6500x 1.72 =1.12萬元設(shè)備投資費(fèi)用見下表:設(shè)備名稱型號數(shù) 量單位價格(萬元)管道2045米1.12袋式除塵器mc84-h1臺20風(fēng)機(jī)y5-48-no8c1臺2.0電機(jī)y180l-41臺1.0總計24.12(2)其它費(fèi)用類型價格(萬元)安裝調(diào)試費(fèi)4設(shè)備基礎(chǔ)費(fèi)2運(yùn)彳儲2/、口預(yù)見費(fèi)3總計11(3) 一次性總投資費(fèi)用：g -投=24.12+11=32.12萬元4.2設(shè)備運(yùn)