大氣污染控制工程課程設計(布袋式除塵器的設計)[

1、大氣污染控制工程課程設計大氣污染控制工程課程設計一、課程設計題目：除塵系統(tǒng)的設計二、設計參數(shù)和指標：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、設計參數(shù)有三個集氣罩1、2、3，其流量分別為4800m3/h、3200m3/h、2800m3/h。2、設計指標：氣體的含塵濃度為10g/m3，96%。三、設計內(nèi)容：1、 集氣罩的設計；2、 除塵器的設計，確定除塵器的型號；3、 確定計算環(huán)路，進行除塵系統(tǒng)管網(wǎng)阻力計算；4、 風機、電機的選擇。四、課程設計結果：書面報告1、 正文

2、：宋體，5號字；1號標題小四號字；2、 行間距：20磅；3、 頁眉（大氣污染控制工程課程設計）、頁碼：如 -1-；4、 所有公式必須用公式編輯器進行編輯；5、 表格必須三線表。一、 設計時間：2008年11月12日 2008年11月19日（11月20日交）化工學院鹽湖系環(huán)境工程教研室2008-11-10三、設計內(nèi)容：1、設計要求: 管道編號并注上各管段的流量和長度。 選擇計算環(huán)路，一般從最遠管段開始計算，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. 計算管徑和壓力損失。2、集氣罩的設計:【選擇理由：】a、由于在水泥廠中，污染源

3、不集中，水泥粉塵擴散范圍較大，從而不能用密閉罩，只能在污染源附近設置外部集氣罩。b、通過較大的氣流運動實現(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，而且集氣罩的擴張角不應大于60°?！緟?shù)確定】 號集氣罩：由已知排風量，；查表（大氣污染控制工程書表132），控制速度設為，控制距離根據(jù)公式可得解得：，取反算排風量： 號集氣罩：假定最小排風量，查表（大氣污染控制工程書表132），控制速度設為, 控制距離。根據(jù)公式可得解得：，取反算排風量： 號集氣罩：假定最小排風量，查表（大

4、氣污染控制工程書表132），控制速度設為，控制距離。根據(jù)公式可得解得：，取反算排風量：核算后，排風量達到要求。3、除塵器的設計，確定除塵器的型號:1、除塵器類型的選擇選擇除塵器時必須全面考慮有關因素，如除塵效率、壓力損失、一次投資、維護管理，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準規(guī)定的排放要求。（2）粉塵顆粒的物理性質對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是選擇除塵設備時必須考慮的因素。（5）選擇除塵器時，需要考慮收集粉塵的處理問題。（6）選擇除塵器時還必須考慮設備的位置、可利用的空間、環(huán)境等因素，設備的一次性投

5、資以及操作和維修費用等經(jīng)濟因素。通過以上對除塵器選擇原則要求的綜合考慮，以及對資料中幾種除塵器性能的了解和本設計題目中所給的一些設計參數(shù)。我們初步選用袋式除塵器對水泥廠車間的污染顆粒進行除塵。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，水泥粉塵的比電阻較大，選用電除塵器的設備、運行成本太大，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，動力消耗小。因此對于微細的干顆粒物，采用袋式除塵器捕集

6、是適宜的。 式除塵器的結構簡單、易清灰，除塵效率一般可達95%-99%，且壓力損失適中，投資運行費用也比較經(jīng)濟綜上所述：選擇袋式除塵器是合理的2、除塵器的選型根據(jù)除塵器的最大風量和動力要求我們選袋式除塵器的型號為型機械振打袋式除塵器，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。風量Q=1350016200m3/h.力（壓力損失）濾面積A=90m2.具體尺寸： 除塵器電機型號為JO221-4(N=1.1KW)對濾料的要求：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，水泥顆粒屬于磨損力很強的粉塵，可以選用尼龍織布濾料，它的耐磨性很好。4、確定

7、計算管路及除塵系統(tǒng)管路壓力損失的計算；管段：管道系統(tǒng)壓力損失計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)的總風量和總壓力損失選擇適當?shù)娘L機和電機。 要使管道設計經(jīng)濟合理，必須選擇適當?shù)牧魉伲雇顿Y和運行費的總和最小。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)，查表計算：，實際流速,動壓為。則摩擦壓力損失為:各管件局部壓損系數(shù)（查手冊）為集氣罩1，；90°彎頭（2個）（R/d=1.5），；30°直流三通，；則局部壓損 總壓力損失：管段：根據(jù)，查計算表：，；實際流速，動壓，；則摩擦壓力損失為局部壓損為合流三通對應總管動壓的壓力損失和對應直通管動壓

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)，選取查計算表：, ，實際流速，動壓為, 則摩擦壓力損失為局部壓損為合流三通對應總管動壓的壓力損失，局部壓損系數(shù)分別為；除塵器壓力損失為（進出口壓損忽略不計）則局部壓損管段：氣體流量，選擇管徑；，動壓為；實際流速為，則摩擦壓力損失為該段有90°彎頭（R/d=1.5）兩個，則局部壓損總壓力損失：管段：氣體流量，選擇管徑；，動壓為；實際流速為，則摩擦壓力損失為該管段局部壓損主要包括風機進出口以及排風口傘形風帽的壓力損失，若風機入口處變徑管壓力損失忽略不計，風機出口（估算），傘形風帽（）則局部壓損總壓力損失：管段：根據(jù)，查計算

9、表：，；實際流速，動壓, ；則摩擦壓力損失為各管件局部壓損系數(shù)（查手冊）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)，查計算表：，實際流速，動壓為,；則摩擦壓力損失為各管件局部壓損系數(shù)（查手冊）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)管路壓力平衡計算：節(jié)點壓力不平衡，采用調(diào)整管的方法，進行壓力平衡調(diào)節(jié)根據(jù)教材式（14-10）調(diào)整后管徑為：取管徑，則有實際流速；節(jié)點壓力不平衡，采用調(diào)整管的方法，進行壓力平衡調(diào)節(jié)根據(jù)教材式（14-10）調(diào)整后管徑為：取管徑，則有實際流速；除塵系數(shù)總壓力損失：5、風機、電機的選

10、擇：（1）通風機的計算風量：（2）通風機的計算風壓：根據(jù)上述風量和風壓，在通風機樣本上選擇型（傳動方式A）；離心通風機：轉數(shù)，配套電機為，基本滿足要求。復核電動機功率：配套電機滿足要求。一、集氣罩的設計:1.集氣罩的選擇號集氣罩：外部集氣罩（四周有邊圓形側吸罩）。號集氣罩：外部集氣罩（四周有邊圓形側吸罩）。選擇理由：在冶金車間中，污染源不集中，重礦物粉塵擴散范圍較大，從而不能用密閉罩，只能在污染源附近設置外部集氣罩。通過較大的氣流運動實現(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，所以集氣罩的擴張角不應大于60°。號集氣罩：局部密閉式集氣罩。選擇理由:因為局部密閉式集氣罩容積比較小，工藝設備大部分露在罩外，而冶金車間可能產(chǎn)生連續(xù)揚塵，同時為了便于傳動裝置的的觀察與檢修，我們選用局部式集氣罩。因為冶金車間里有非常小的污染空間，為了防止其灰塵按擴散，需用密閉式集氣罩把污染源局部或整體密閉起來，使污染物的擴散被限制在一個很小的密閉空間內(nèi)。2.集氣罩主要參數(shù)的確定 號集氣罩： 由已知排風量，；查表（大氣污染控制工程書表132），控制速度設為，控制距離根據(jù)公式可得解得：，取反算排風量：號集氣罩：由已知排風量，；查表（大氣污染控制工程書表132），控制

12、速度設為，控制距離根據(jù)公式可得故 ，則取反算排風量：號集氣罩：局部密閉式集氣罩，考慮到減少因排風帶走過多的物料并保證控制效果，一般取 此處取,由已知排風量， 故 ，則取反算排風量：二、除塵器的設計，確定除塵器的型號 1除塵器的類型的選擇選擇除塵器時必須全面考慮有關因素，如除塵效率、壓力損失、一次投資、維護管理，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準規(guī)定的排放要求。（2）粉塵顆粒的物理性質對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是選擇除塵設備時必須考慮的因素。（5）選擇除塵器時，需要考慮收集粉塵的處理問題。（6）選擇

13、除塵器時還必須考慮設備的位置、可利用的空間、環(huán)境條件等因素，設備的一次性投資以及操作和維修費用等經(jīng)濟因素。通過以上對除塵器選擇原則要求的綜合考慮，以及對資料中幾種除塵器性能的了解和本設計題目中所給的一些設計參數(shù)。我們初步選用電除塵器對冶金車間的污染顆粒進行除塵。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，可以對粉塵進行回收利用。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：壓力損失小，一般為；處理煙氣量大，可達；能耗低，大約；對細粉塵有很高的捕集

14、效率，可高于；可在高溫或強腐蝕性氣體下操作。根據(jù)除塵器的最大風量和動力要求我們選電除塵器的型號為型臥式電除塵器，具體臥式電除塵器主要技術性能參數(shù)如下：型號甲有效過濾面積 電場數(shù)通過電場風速處理能量允許含塵量允許最大負壓阻力損失操作直流電壓電場長度13.9單室三電場1125014050196298.1147.250702.85三、確定計算環(huán)路，進行除塵系統(tǒng)管網(wǎng)阻力計算管道系統(tǒng)壓力損失計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)的總風量和總壓力損失選擇適當?shù)娘L機和電機。 要使管道設計經(jīng)濟合理，必須選擇適當?shù)牧魉?，使投資和運行費的總和最小。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計算管徑和壓力損失管段1：根據(jù),，查“全國通用通風管道計算表”得：，實際流速,動壓為。則摩擦壓力損失為:各管件局部壓損系數(shù)（查手冊）為：集氣罩：；90°彎頭（R/d=1.5）一個，；30°直流三通，（對應通管動壓的局部壓損系數(shù)）。則局部壓損：管段2：根據(jù)，查“全國通用通風管道計算表”得：，；實際流速，動壓。則摩擦壓力損失為：各管件局部壓損系數(shù)（查手冊）為：集氣罩：；該段有90°彎頭（R/d=1.5）兩個，；合流三通旁支管，；則局部壓損：管段3：根據(jù)，查“ 全國通用通風管道計算表”得：, ，實際流速，動壓為。則摩擦壓力損失為局部壓損為合流三通總管的動壓的壓力

16、損失，其局部壓損系數(shù)；30°直流三通，（對應通管動壓的局部壓損系數(shù)）。則局部壓損: 管段5:根據(jù)，查“ 全國通用通風管道計算表”得：，實際流速，動壓為。則摩擦壓力損失為局部壓損為合流三通總管的動壓的壓力損失，其局部壓損系數(shù)，除塵器的壓力損失為(進出口壓損忽略不計)。則局部壓損: 管段7:氣體流量同管段5，即，選擇管徑：，實際流速，動壓為，則摩擦壓力損失為該管段有90°彎頭（R/d=1.5）兩個，由手冊查的：；則局部壓損：管段6：氣體流量同管段7，即，選擇管徑：，實際流速，動壓為，則摩擦壓力損失為該管段局部壓損主要包括風機進出口以及排風口傘形風帽的壓力損失，若風機入口處變徑管

17、壓力損失忽略不計，風機出口（估算），傘形風帽（），則局部壓力損失：管段4：根據(jù)，查”計算表”得：，實際流速，動壓為,則摩擦壓力損失為各管件局部壓損系數(shù)（查手冊）為：集氣罩：；90°彎頭（R/d=1.5）一個，；30°直流三通，（對應通管動壓的局部壓損系數(shù)）。局部壓力損失：2并聯(lián)管路壓力平衡計算：（1）節(jié)點壓力平衡，不需要采用調(diào)整管的方法，進行壓力平衡調(diào)節(jié)。 節(jié)點壓力不平衡，采用調(diào)整管徑的方法，進行壓力平衡調(diào)節(jié)根據(jù)教材式（14-10）調(diào)整后管徑為：圓整管徑?。海瑒t有實際流速3除塵系統(tǒng)總壓力損失：4風機、電機選擇：（1）通風機的計算風量：（2）通風機的計算風壓：根據(jù)上述風量和風

18、壓，在通風機樣本上選擇型（傳動方式A）；離心通風機：轉數(shù)，,配套電動機為:型號，功率15kW，基本滿足要求。復核電動機功率：配套電機滿足需管道計算表管段編號流量Q/ m/h管長L/m管徑d/mm流速/m/s/d/m-1動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