環(huán)境工程專業(yè)大氣課程設計模板

1、環(huán)境工程專業(yè)課程設計說明書題目：（SZL613鍋爐除塵系統(tǒng)設計）姓名:崔 琦班 級：環(huán)境葉班學號：3。 號指導教師：劉彥飛、鐘子楠課程名稱：大氣污染控制工程設計時間:2010年6月i8日至2010年7月4 口任務書（頁碼）摘要（頁碼）除塵系統(tǒng)計算（頁碼）一、煙氣量、煙塵和二氧化硫濃度計算（頁碼）二、除塵器選型（頁碼）三、除塵器設計計算（頁碼）四、煙囪設計（頁碼）五、系統(tǒng)阻力計算（頁碼）六、系統(tǒng)中煙氣溫度的變化（頁碼）七、風機的計算與選用（頁碼）結論（頁碼）參考文獻（頁碼）顆粒污染物控制課程設計任務書適用專業(yè)環(huán)境工程一、課程設計題目某燃煤采暖鍋爐房煙氣除塵系統(tǒng)的設汁二、課程設計的目的通過課程設計

2、進一步消化和鞏固本課程所學內容，并使所學的知識系統(tǒng)化，培養(yǎng)運用所學理論知識進 行除塵系統(tǒng)設汁的初步能力。通過設計，了解工程設計的內容、方法及步驟，培養(yǎng)學生確立大氣污染控制 系統(tǒng)的設訃方案、進行設訃訃算、CAD繪制工程圖、使用技術資料、編寫設計說明書的能力。三、設計原始資料鍋爐型號：SZL6I?型，共4臺設計耗煤量：653Kg/h.臺排煙溫度：i6。°C煙氣密度（標準狀態(tài)下）i.34 Kg /空氣過剩系數： Ct =1.4排煙中飛灰占煤中不可燃成分的比例：i6w煙氣在鍋爐出口前的阻力:8oo Pa當地大氣壓力：97-86 Kpa冬季室外溫度：voC空氣中含水（排標準狀態(tài)下）iog/kg

3、煙氣其它性質按近似空氣計算煤的工業(yè)分析值：rj YC yqYC 二 68w= 45J = icybV 二5旳二 I%W =6voA、=巧woV=130按鍋爐大氣污染物排放標準（GBi327】一2ooi）中二類二時段標準執(zhí)行。四、計劃安排】、資料查詢。.5天2、及設計計算（牛5天）3、說明書編制及繪圖（5天）五、設計內容和要求“燃煤鍋爐排煙量及煙塵和二氧化硫濃度計算2、凈化系統(tǒng)設計方案的分析確定3、除塵器的選擇和比較確左除塵器的類型、型號及規(guī)格，并確定其主要運行參數。4、管布置及計算：確定各裝置的位置及管道布置并計算各管段的管徑、長度、煙囪高度和出口內徑以及系統(tǒng)總阻力5、風機及電機的選擇設計根據

4、凈化系統(tǒng)所處理煙氣量、煙氣溫度、系統(tǒng)阻力等計算選擇風機種類、型號及電動機的種類和功率。六、成果“設計說明書設il說明書按設計程序編寫，包括方案的確左、設汁計算、設備選擇和有關設計的簡圖（工藝管網簡圖和設備外形圖）等內容。課程設計說明書應有封而、目錄、前言、正文、小結及參考文獻等內容，書寫工整 或打印輸岀，裝訂成冊。2、圖紙（】）除塵器圖一張（2號圖）。系統(tǒng)圖應按比例繪制、標出設備部件編號，并附明細表。（2）除塵系統(tǒng)平而布置圖、剖面布置圖張（I號或2號），可以有局部放大圖（3號）。布置圖應按比例 繪制。鍋爐房及鍋爐的繪制可以簡化，但能表明建筑的外形和主要結構形式。在在圖上中應有指北針方位 標志。

5、七、主要參考資料（1）郝吉明，馬廣大主編。大氣污染控制工程。北京高教出版社，2。2。（2）昊忠標主編，大氣污染控制工程。北京科學技術出版社，2。2。（3）胡傳鼎著，通風除塵設備設計手冊。北京化學工業(yè)出版社，2003，（4）張殿印，王純主編。除塵工程設汁手冊。北京化學工業(yè)岀版社，2。3。（5）工業(yè)鍋爐房設訃手冊。（6）風機樣本指導教師:2009 年 6 月 15 H教研究室主任:2009年6月巧日摘要本次課程設計主要是對某燃煤采曖鍋爐房煙氣除塵系統(tǒng)的設訃。已知鍋爐型號為SZL6-I3型，并通 過一些相關的數據，如設計耗煤量、排煙溫度、空氣過剩系數、煤的工業(yè)分析值等，可以計算出所要選取 的立式多管

6、旋風除塵器的旋風子的總個數，并通過對旋風子縱向、橫向個數的分配，確左旋風除塵器的外 殼尺寸，進而根據要求設計煙氣從鍋爐 省煤器 旋風除塵器風機 煙囪的整個管路鋪設的路線，并以此計算岀管路的總阻力損失，選取適當的風機進行工作。通過本次設計學習，鞏固大氣污染控制工程的理論知識，進一步掌握旋風除塵器的工作原理，培 養(yǎng)團結合作的學習精神，提髙設計能力及創(chuàng)新意識。除塵系統(tǒng)計算一、煙氣量、煙塵和二氧化硫濃度計算1>標準狀態(tài)下理論空氣量Vfl°= 4.76(1.867 Cr +5.56/7 +0.7S，-0.7OY )(m3 /kg)=4.76 X (1.867 X 68m + 5.56 X

7、 40b -0.7 X i<m> 0.70 X 5%)=6.97/?z3 / kg 27.0?、I kg式中CY, HY, S', OY分別為煤中各元素所含的質量分數。2、標準狀態(tài)下理論煙氣量設空氣的含濕量為iog/kg：V； =1.867© +0.375SL + 11.2H，+1.24W，+0.016” +0.79吟+0.8NS“g)=i867X (68“j + o375X is>) + n2X 453 0.016 X 7o + o79X 7o + o8 X i<>=7.37/? ' / kg Q74r / kg式中 W, Nl分別為煤

8、中水分和N元素的質量分數。3、標準狀態(tài)下的實際煙氣量5=哎+1.016(©-1何(,/如=74 + xoi6X (i4 I)X 7.0= 10.24 W3 / kg kIO2F / kg式中°為空氣過剩系數（67 = 1.4）4>標準狀態(tài)下煙氣含塵濃度C = -f >Z-xl06（mg/mO=16（"X15 x 106 = 2.35x 103mg / /n310.2式中/,分別為排煙中飛灰占煤中不可燃成分和煤中不可燃成分的含量的質量分數（/ = 16%）。5、標準狀態(tài)下煙氣中二氧化硫濃度計算2$ycso. =Txl°6(mg/m3)7x1%i

9、Krxl0，=L96xl°3/,n實際工況下的實際煙氣量V T/Vz = 吆fgT10.2x(160 + 273)“r 3/z273TT= = 16.178 al & 2？ /kg 式中（“分別為工況下和標準狀態(tài)下的煙氣溫度（K）（廠=160 + 273；T=273）。二、系統(tǒng)中煙氣溫度的變化當煙氣管道較長時，必須考慮煙氣溫度的降低。除塵器、風機、煙囪的煙氣流量應按各點的溫度計算。I、煙氣在管道中的溫度降q . F式中標準狀態(tài)下的煙氣流量，（m3/h）：Cv 標準狀態(tài)下煙氣的比熱容（1.352 1.357叮/?。菏粺煹郎岫e，（皿咲厲煙道單位而枳散熱損失（室內4【87k

10、jh,室外5443kJh）°2. 煙氣在煙囪中的溫度降a HA(°C)式中H煙囪高度（m）;D合用同一個煙囪的所有鍋爐額宦蒸發(fā)量之和，（t/h）A-降溫系數，可由表r查得。表一*煙囪溫降系數煙囪種類鋼煙囪（無襯筒）鋼煙囪（有襯筒）磚煙囪(H<5om,壁厚<o5 m)磚煙囪（H壁厚o5 m）A2o.8o40.2三、除塵器的選擇根據煙塵的粒徑分布、工況下的煙氣疑、煙氣溫度及要求達到的除塵效率確圮除塵器的種類、型號及 規(guī)格。確迫除塵器的運行參數，如氣流速度、壓力損失、捕集粉塵量等。選型過程中要通過分級效率進行總除塵效率的校正。（一）除塵應達到的總效率帀=（1 一善）x

11、100%式中S、S?分別為除塵器進口和岀口的煙氣中顆粒物的流量（kg/h）.由于標準狀態(tài)下煙氣的含塵濃度為2.35xl0S?g/朮，煙塵的標準排放濃度為2。加g/忒，則可得，實際工作時的除塵效率至少為：200 =（1 一一=）x100% =91.49%2.35 xlO3設計：多管除塵器的分級效率粒徑(fim )<55xo2202O3。3。4。4。6。60 808o2OO分級效率（乩）36.9366.5885-559牛7297 9394-9599 6499.84質量頻率（gj）3i5-4n38.8891243-4鏈條爐煙塵的粒徑分布粒徑(pm )<55k>10 2020 3。3

12、。47476。60 7474 200質呈:頻率（gj）3】5-43&8n76.96.3465由=*gt可得實際工作除塵效率為：J' = (36.93 X 3.1 + 66.58 x 5.4 + 85.55 x 11.3 + 94.72 x8.8 + 97.93 x8 + 94.95 x 900% = 94.4%因為所以所選擇的多管式除塵器符合除塵要求。（二）立式多管旋風除塵器的選用計算：、凈化煙氣量° = 設計耗煤量（n?/h）=16.2x653 = 10578.6亦/?（每一臺的凈化煙氣呈:）2、煙氣的平均重度密度Y,pY, =0.359%><亍亙（公斤

13、力/米'）273 I tp, = 0.359po x y-公斤/米'式中燉一一標準狀態(tài)下的煙氣重度密度,可取1.32734公斤力/標米'公斤/米。（pab = 740mm汞柱,燉=1.33 ）p = 一一 = 0.82 公斤/米'160 + 2733、除塵器的阻力3 （毫米水柱）或切帕斯卡AP根據運行經驗，宜在下列范圉內選用： =5575PAP則 =65 => AP = 65/9, = 65X0.82 = 53 5 （亳米水柱）4-旋風子的數量d心Q/q （個）式中q一每個旋風子的工作流量（米'/時），可有（旋風子的工作流雖:表）查的。表一.旋風子

14、的工作流量表旋風子 直徑q（亳米）煙氣導向裝置允許含塵濃度（克/米'）旋風子的工作流量（米'/時）旋風子的阻力系數歹型式葉片傾斜角IIIm最大最小25°花瓣型25°30°2007533735/765865/900630/65574。/ 77。8565取旋風子直徑D. =25omm,葉片傾角a =25° >旋風子的工作流量q=75o（米'/時），歹外/ Q 10578.6（人則：n =心 15（個）q 750根據計算的確立縱橫向的旋風子的排數®及n2，則實際采用的旋風子數量n為n = n x n2 =（縱向旋風子數）

15、X （橫向旋風子數）巧=5 X 3（ H 一般取 5、6、8. io）5、旋風子內的煙氣流速Q”4g000> 浮36OO/?£>； nD；354x10578.6=15x250,= 3>99m/s6、校正后的旋風子的煙氣阻力A/A/一 20 82x3 O92=85x= 554.8 （亳米水柱）2除塵器的外殼尺寸八深度（煙氣縱向）S:S = （n-）e + 2f （亳米）=（5-1）x300 + 2x175 = 1550 mmb、寬度（煙氣橫向）N：N = （n2 - l）e + 2/ （亳米）=（3-1）x300 +2x175 = 950 mm式中e一一縱（橫）向旋風

16、子中心線間距，毫米（=3oomm）；f 一一旋風子中心線至除塵器殼體內壁間距，亳米（f =i75mm）08、除塵器各高度的計算=、除塵器煙氣進口管高度仏2222：=型（亳米）3600 v（e 一 Mg + 60v（e- dx ）n2 + 6010578.6xl0002=765mm3600 x8x （300-160）x3 + 60式中V除塵器進口管內煙氣的平均流速（米/秒）：當 «| <6 時，v <io X/秒>6 時，"W14 米/秒：（取 V =8m/s）一一旋風子的內管直徑（毫米）：（查表取Jl=i6omm）e 相鄰旋風子的中心線間距（亳米）。（e

17、=3oomm）b、除塵器煙氣出口管高度何h、= + 2x 1001 L2 2x100式中h除塵器煙氣岀口管有效髙度（亳米）:S，除塵器煙氣出口管有效而積（亳米2）：L一一除塵器煙氣出口管有效長度（亳米）：法蘭寬度為loomm10578.6/(3600x8)xl06( o tnnI 厶 X 1950-2x100c灰斗高度他h3 = - x tan 01550-200 Anc=x tan 60 = 1169mm2式中P灰斗傾角；(0=6。° )d灰斗出口長度（亳米）。（d = 200mm）d.灰斗底部距地面高/仃=iooomm亡、灰斗出口高度- aootnm=旋風子筒體長度和椎體長度fl

18、5 = xooomm則除塵器總髙度 H= /q + /?2 + h4 + h； + /?5 = 4824mm項目符號單位來源或計算公式數值連續(xù)最大煙氣雖0_米”時已知10578.6煙氣的平均溫度tc已知i6o除塵器內煙氣的絕對壓力p«b亳米汞柱假設74。鑄鐵旋風子直徑D5毫米采用250旋風子導向裝置傾斜角（花瓣型）度采用25旋風子的計算數目個Q/q巧旋風子的采用數目n=n： X nz個15=5X3旋風子內煙氣流速G)米/秒354 Q3-99煙氣平均重度Yt公斤力/米，°如'。273 + ,0.82旋風子的煙氣阻力AP亳米汞柱訂a2g5548除塵器進口管高度H亳米27

19、80765v zb +6()1除塵器外殼尺寸（縱）S亳米(nx*i)e+zf巧5。除塵器外殼尺寸（橫）N亳米(nz*i) e+2f95。四、確定除塵器.風機和煙囪的位置及管道的布置各裝置及管道布置的原則鍋爐運行情況和鍋爐房現場的實際情況確左裝置的位置。一旦確左了各裝置的位置.管道的布置也就基本確左了。對各裝置入管道的布宜應力求簡單，緊湊，管路短，占地而積小，并使安裝、操作和檢修方 便。X管徑的確定管道外徑/4x 10578.6/3600V 3.14x12=560mm 心 600式中2*工況下煙氣流量（m3/h）V “煙氣流速（m/s）（V=io巧m/s,取 V= i2m/s）b、管道內徑若管道

20、壁厚為。75mm,則管道內徑為:D = 6oo一。75*2 = 598.5mm管徑訃算后，要進行園整.再用園整后的管徑計算出實際煙氣流速。實際煙氣流速要符合要求。計算實際煙氣流速V'：由式£>'=4x10578.6/36003.14x(598.5x10)2=10.45？/ s（實際煙氣流速符合要求）五. 煙囪的設計-首先確左共用一個煙囪的所有鍋爐的總蒸發(fā)M（t/h）,然后根據鍋爐大氣污染物排放標準中的規(guī)泄（見 表一2）確怎煙囪的髙度。表一名鍋爐煙囪高度表（H）鍋爐總額能出力（t/h）<12266ioIO 2026 35煙囪最低髙度/m20253<&g

21、t;354。45由鍋爐總額定岀力：6X4 = 24t/h 可取煙囪髙度H = 45m2、煙囪直徑的計算g煙囪出口內徑可按下式計算煙囪出口截面積“蟲廠斗Q: = 40 = 4x10578.6 = 42314.4F/力式中一通過煙囪的總煙氣量：V按表_3選取的煙囪岀口流速，（m/s）o（選擇機械通風方式最小負荷：V = 4m/s）表一3煙囪出口煙氣流速(m/)通風方式運行情況全負荷最小負荷機械通風IO 2045自然通風6io253X煙囪底部直徑d、= d + 2 i H (m)=1.93 + 2X0.02X45 = 373m式中(/煙囪出口直徑，(m)：煙囪錐度，通常取=。.。2。.03。(取i

22、= 0.02 )3、煙囪的抽力Sy = 0.0342/7(一!一 - 一)一 ) B273 + q 273 + /( 1 1 =0.0342 x 45 xx 97.86 xlO31273 - 20273+ 160 丿=247.46P"式中 .外界空氣溫度，(°C)億=-2&C)/卩煙囪內煙氣平均溫度,(°c)： (rp = i6oaC)B當地大氣壓，(Pa)。(B= 97.86xlO3Pa)六、系統(tǒng)阻力計算1局部壓力損失式中異形管件的局部阻力系數：與纟對應的斷而管氣流平均速度 G/s); ( v = io.45m/s)x）9o°圓管彎頭處的局部阻

23、力損失：選取彎頭半徑與圓管半徑的比值為i：n查表可得纟=。.331 74 V 10 4 氣2則 AP. = 0.33 X _= 24.14Pa由設訃流程圖可知，管道共存在5處9。°圓管彎頭，則AP- = 24.14x5 = 120.7P/2）圓管道與除塵器連接處存在漸擴（漸縮）管；漸擴管：除塵器進口面積耳=/#x（N-200）=490 x (950 一 200) = 367500/h/h2圓管道截而積花=-d1 = "4x6（）° = 282600， °44查表可知：£_ =逆2竺=1.3亠與1.25接近Fq 282600則,。7，a二30。，

24、可計算漸擴管的長度x：h _Dh D即 tan=-=-2 x750 600=312""tan 15°則巴=0.07 x1.34X10.45,2= 5A2Pa漸縮管：由a <45°查表得= 0.10,則= 0.10x1.34xl0.4522=7.32Pa3）鍋爐的局部阻力損失AE = 500Pa4）省煤器的局部阻力損失= 300內5）旋風除塵器的局部阻力損失 巴 =800加綜上可得總的局部阻力損失:AP = AP- +AP, +AP +AP4 + 匕 + AP=i2o7 + 5i2 + 732+5ooH-3oo + 8oo=i733-MPa2、磨擦壓

25、力損失(沿程阻力損失)j2對于園'?!' 0)i =兄一 (Pa);2式中厶一管道長度，(m):D管道直徑，(m):煙氣密度,(kg/m5): ( ° = 1.34 kg/rrV )8當地大氣壓力，(Pa);1 一管中氣流平均速度(m/s)： (v=io.45m/s)幾磨擦阻力系數，可査手冊，(一般對于金屬管逍幾可取。.。2,水泥和磚砌管道可取。4)(取 A = 0.02)由設計流程圖可知:L = 700 + (2800- -800-600-100) + 1000 + (3752-100-600-) + 100600T2 2+500 + (3000 312)+ (10

26、00 312) + (4479 700 =12.907m則:= 0.02x 12.907 x-600x1 O'32=3【48Pq則總的阻力損失AP= A/> + 巴=1733-14+31-48七、風機的計算1風機風量的計算273 + tn ini 3250=(l + «)xQx上 x(e/h)273d=(1 + 0.1)x6660.6 x273 + 160273101,32597.86=12032.13m3/?式中 化管道漏風系數，一般在。巧之間，取值。心標態(tài)下煙氣流呈.(m3/h)(Q =比 x 653 = 10.2 x 653 = 66606/?)/卩風機前溫度，管道不長時可取鍋爐排煙溫度CC)(i6