車間除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、目錄1 緒論11.1 課程設(shè)計(jì)的目的11.2 課程設(shè)計(jì)的任務(wù)11.3設(shè)計(jì)的內(nèi)容11.4 設(shè)計(jì)課題與有關(guān)數(shù)據(jù)22 集氣罩的設(shè)計(jì)52.1 集氣罩52.2 設(shè)計(jì)計(jì)算53 管道、彎頭及三通的設(shè)計(jì)73.1 管道的設(shè)計(jì)73.2 集氣罩和彎頭的確定83.3 三通的確定84 阻力平衡校核94.1 設(shè)計(jì)說明94.2 管段的阻力計(jì)算94.3 管段的阻力計(jì)算94.4 管段的阻力計(jì)算94.5 管段的阻力計(jì)算104.6 管段的阻力計(jì)算104.7 并聯(lián)管壓力平衡104.8系統(tǒng)總壓力損失115 風(fēng)機(jī)、電機(jī)選擇及計(jì)算126 廠房設(shè)計(jì)147 設(shè)計(jì)小結(jié)15參考文獻(xiàn)16附錄17圖1 車間除塵系統(tǒng)平面布置圖17圖2 立面布置圖17圖

2、3 軸測(cè)圖171 緒論1.1 課程設(shè)計(jì)的目的課程設(shè)計(jì)的目的在于進(jìn)一步鞏固和加深課程理論知識(shí)，并能結(jié)合實(shí)踐，學(xué)以致用。本設(shè)計(jì)為車間除塵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，能使學(xué)生得到一次綜合訓(xùn)練，特別是： 1、工程設(shè)計(jì)的基本方法、步驟，技術(shù)資料的查找與應(yīng)用；2、基本計(jì)算方法和繪圖能力的訓(xùn)練；3、綜合運(yùn)用本課程及其有關(guān)課程的理論知識(shí)解決工程中的實(shí)際問題；4、熟悉、貫徹國(guó)家環(huán)境保護(hù)法規(guī)及其它有關(guān)政策。1.2 課程設(shè)計(jì)的任務(wù) 學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)，必須在老師的指導(dǎo)下獨(dú)立、全面地完成此規(guī)定的設(shè)計(jì)。其內(nèi)容包括：1、設(shè)計(jì)說明書和計(jì)算書各一份；2、平面布置圖一份；3、立面布置圖一份；4、軸側(cè)圖一份。1.3設(shè)計(jì)的內(nèi)容1、罩的設(shè)計(jì)控制點(diǎn)速

3、度Vx的確定；集氣罩排風(fēng)量、尺寸的確定。2、道的初步設(shè)計(jì)管內(nèi)流速的確定；管道直徑的確定；彎頭設(shè)計(jì)；直管長(zhǎng)的確定；三通的設(shè)計(jì)計(jì)算。3、損平衡計(jì)算分段計(jì)算；壓力校核。4、壓損計(jì)算5、風(fēng)機(jī)、校核6、機(jī)選擇、校核7、有關(guān)說明1.4 設(shè)計(jì)課題與有關(guān)數(shù)據(jù)1、設(shè)計(jì)題目：車間除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)；2、課題已知條件；a 車間面積與兩臺(tái)產(chǎn)生污染設(shè)備的位置，見附圖。b 產(chǎn)生污染源設(shè)備的情況污染源：立方體 長(zhǎng)×寬×高=1200×650×950操作條件：20 101.3 KPa污染源產(chǎn)生輕礦物粉塵，以輕微速度發(fā)散到尚屬平靜的空氣中。c 在該污染設(shè)備的頂部設(shè)計(jì)兩個(gè)傘形集氣罩，罩口邊須距離污

4、染源上平面H=600 mm時(shí)才操作正常。d 管道和集氣罩均用鋼板制作鋼管相對(duì)粗糙度 K=0.15排氣筒口離地面高度12 me 所用除塵器 LD14型布袋除塵器, 該除塵器阻力為980 Pa；長(zhǎng)：4503 mm；寬：2250 mm；除塵器進(jìn)口高度：3653 mm；除塵器出口高度：8890 mm； 所用除塵草圖見附圖或者自行設(shè)計(jì)。 f 有關(guān)尺寸 墻厚 240 mm 方塊柱 300×300 車間大門 可取 2010×2010 3010×3010 2550×2410 4010×4010 窗臺(tái)到地面距離: 民 房 900700 mm 工業(yè)用房 1.02.

5、0 m 倉 庫 1.52.0 m 圖1.1 2 集氣罩的設(shè)計(jì)2.1 集氣罩由于空氣污染物在車間的擴(kuò)散機(jī)理是污染物依附于氣流而擴(kuò)散的，由題設(shè)條件可知，本設(shè)計(jì)適宜采用外部集氣罩中的冷過程上部集氣罩。對(duì)于外部集氣罩排風(fēng)量的確定多采用控制速度法。2.2 設(shè)計(jì)計(jì)算根據(jù)集氣罩草圖進(jìn)行計(jì)算。如圖2.1所示： 圖2.1控制點(diǎn)控制速度的確定本設(shè)計(jì)中，污染源產(chǎn)生輕礦物粉塵，從輕微速度發(fā)散到上述平靜的空氣中，所以污染源的控制速度按大氣污染控制工程中表13-2可得，取0.51.0 m/s之間。本設(shè)計(jì)選用vx=0.6 m/s。2.2.2控集氣罩排風(fēng)量、尺寸的確定1、由于氣體只能從側(cè)面流入罩內(nèi)，為避免橫向氣流干擾，要求H

6、盡可能0.3L，由于題設(shè)中已給出H=0.6 m，因此，L2 m，取L=2 m。2、由于吸氣流易受橫向氣流的影響，所以靠墻布置。由于墻厚240 mm，污染源中心距離墻中心750mm，因此污染源距墻邊B=750-240/2=6300 mm，由此可知集氣罩寬：2B=2×630mm=1260 mm=1.26 m。3、為保證罩口吸氣速度均勻，本設(shè)計(jì)中取為30°。4、排風(fēng)量按下式計(jì)算： Q=KPHvx=1.4×2×(2.0+1.26) ×0.6×0.6=3.29 (m3/s) 式中：P-罩口敞開面周長(zhǎng)，m； H-罩口至污染源距離，m； vx-控制

7、速度，m/s； K-考慮沿高度速度分布不均勻的安全系數(shù)，通常取K=1.4 。5、總排風(fēng)量Qz： Qz=2Q=6.58 (m3/s)3 管道、彎頭及三通的設(shè)計(jì)3.1 管道的設(shè)計(jì)首先設(shè)計(jì)管道的布置位置，然后對(duì)各管段進(jìn)行編號(hào)，按最大壓損原則選擇計(jì)算環(huán)路，如下圖。圖3.13.1.1管道內(nèi)最低速度的確定在本設(shè)計(jì)中，污染物為輕礦粉，查大氣污染控制工程表14-2，得水平管內(nèi)最低流速為14 m/s，垂直管為12 m /s?？紤]要用到垂直管和水平管兩部分，而用同一管徑。故取管內(nèi)氣速：V1=14 m /s3.1.2 管徑的計(jì)算與實(shí)際速度的確定由Q=(d2V)/4得到：d=1、則有d1=550mm，圓整取d1=53

8、0mm；核算實(shí)際速度：V1=4Q/(d12)=14.9 m /s；查計(jì)算表知：動(dòng)壓為 133.2Pa；當(dāng)量阻力系數(shù)。2、三通管后的管徑d2：d2=774mm，圓整取d2=750mm；核算實(shí)際速度：V2=14.9 m /s ；查計(jì)算表知：動(dòng)壓為 133.2Pa；當(dāng)量阻力系數(shù)。3.1.3 管段長(zhǎng)度的確定總體設(shè)計(jì)草圖見圖3.1。由除塵器進(jìn)口高度：3653 mm， 故管段1的長(zhǎng)度L1=2000+7385=9385mm管段2的長(zhǎng)度L2=2000mm管段3的長(zhǎng)度L3=1615+1267=2882mm管段4的長(zhǎng)度L4=3000+8890=11890mm管段5的長(zhǎng)度L5=1200mm3.2 集氣罩和彎頭的確定

9、查環(huán)境工程設(shè)計(jì)手冊(cè) ：1、對(duì)集氣罩1，=0.11。2、對(duì)集氣罩2，=0.11。3、采用90°彎頭(R/d=1.5)阻力系數(shù)=0.18。3.3 三通的確定根據(jù)管徑與流量查環(huán)境工程設(shè)計(jì)手冊(cè) ：采用30°直流三通（如圖3.2）：阻力系數(shù)1=0.02，阻力系數(shù)2=0.21。圖3.24 阻力平衡校核4.1 設(shè)計(jì)說明由圖3.1所示，根據(jù)圖示計(jì)算。4.2 管段的阻力計(jì)算 摩擦壓力損失為 局部阻力包括集氣罩1、90°彎頭（R/d=1.5）和30°直流三通；故=0.11+0.18+1.02=0.31 則局部壓損為4.3 管段的阻力計(jì)算 摩擦壓力損失為 局部阻力包括集氣罩2

10、、90°彎頭（R/d=1.5）和30°直流三通；故=0.11+0.21+0.18=0.50 則局部壓損為4.4 管段的阻力計(jì)算摩擦壓力損失為 局部阻力包括除塵器阻力、90°彎頭（R/d=1.5）和合流三通； 故局部壓損為4.5 管段的阻力計(jì)算摩擦壓力損失為 局部阻力有兩個(gè)90°彎頭（R/d=1.5）； 故局部壓損為4.6 管段的阻力計(jì)算摩擦壓力損失為 改管段有90°彎頭（R/d=1.5）兩個(gè)；傘形風(fēng)帽壓力損失=0.10；通風(fēng)機(jī)出口壓力損失=0.10。故局部壓損4.7 并聯(lián)管壓力平衡故有：顯然壓力平衡，符合節(jié)點(diǎn)要求。4.8 除塵器總壓力損失計(jì)算除

11、塵系統(tǒng)總壓損失為5 風(fēng)機(jī)、電機(jī)選擇及計(jì)算5.1風(fēng)機(jī)的確定 1、 選擇通風(fēng)機(jī)的計(jì)算風(fēng)量：Q0=Qz(1+K1)=6.5×(1+0.1) =25000(m3/h )2、選擇風(fēng)機(jī)的計(jì)算風(fēng)壓：P0=P(1+K2)=1292×(1+0.2) =1550.4(Pa)其中：Q-管道計(jì)算總風(fēng)量， ； -管道計(jì)算總壓損，Pa； -考慮系統(tǒng)漏風(fēng)所附加的安全系數(shù)，除塵管道取0.10.15； -考慮管道計(jì)算誤差及系統(tǒng)漏風(fēng)等因素所采用的安全系數(shù)，除塵管道取0.150.2。 3、根據(jù)上述風(fēng)量和風(fēng)壓，查環(huán)境工程設(shè)計(jì)手冊(cè) ：選排塵離心通風(fēng)機(jī)4-72型，機(jī)號(hào)8，傳動(dòng)方式C，轉(zhuǎn)速2240 r/min，全壓24

12、72-1844 Pa，風(fēng)量17920-31000 ， 配套電動(dòng)機(jī)為Y180M-2,22kW。復(fù)核電動(dòng)機(jī)功率：故其配套電機(jī)滿足要求。5.2管道計(jì)算總結(jié)表一 管道計(jì)算表管段編號(hào)流量Q/m3s-1管長(zhǎng)l/m管徑d/mm流速v/m-1/d/m-1動(dòng)壓v2/2/Pa摩擦損失PL/Pa局部壓損系數(shù)局部壓損Pm/Pa管段總壓損P/Pa管段壓損累計(jì)P/Pa3.299.38553014.90.0306133.238.250.3141.2979.543.292.053014.90.0306133.28.150.5066.6074.756.582.88275014.90.02133.27.680.31018.610

13、26.286.5811.8975014.90.02133.231.670.3647.9579.626.5812.075014.90.02133.231.970.5674.59106.561366.756 廠房設(shè)計(jì)6.1大門及窗戶的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)中，大門和窗戶的位置選擇要充分考慮氣流對(duì)煙塵流動(dòng)方向的影響，以確保除沉效果的穩(wěn)定及有效。因此大門和窗戶應(yīng)設(shè)在離污染物排放口較遠(yuǎn)的地方，盡量減少對(duì)流空氣對(duì)污染物擴(kuò)散方向的影響。但同時(shí)也要綜合考慮室內(nèi)的通風(fēng)狀況良好，選擇設(shè)置窗戶的個(gè)數(shù)、尺寸及位置。在本設(shè)計(jì)中，將大門設(shè)置在除塵器旁邊，尺寸選擇4010×4010 mm。窗戶共設(shè)9個(gè)，以保證通風(fēng)效果。位置

14、見平面圖。7 設(shè)計(jì)小結(jié)這次通過對(duì)車間除塵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，使我學(xué)習(xí)到了很多的課本上沒有的知識(shí)，以及得到了一點(diǎn)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)然這與實(shí)際還有很大差別。而在這次的課程設(shè)計(jì)，通過對(duì)集氣罩、以及對(duì)應(yīng)得管道進(jìn)行的設(shè)計(jì)計(jì)算，使我對(duì)集氣罩和管道的設(shè)計(jì)有了一定的了解。這次設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)是三通的選擇和設(shè)計(jì)以及壓力損失的計(jì)算，對(duì)這，我確實(shí)學(xué)到了一定的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，通過查資料，然后計(jì)算以得到較為理想的結(jié)果。而該設(shè)計(jì)的重點(diǎn)就是壓力平衡的校核和風(fēng)機(jī)的選擇，通過對(duì)總風(fēng)量的計(jì)算和對(duì)總壓的計(jì)算，從而根據(jù)風(fēng)量和總壓選擇合適的風(fēng)機(jī)和配套的電機(jī)，最后校核電機(jī)功率。設(shè)計(jì)的最后是對(duì)廠房的布置，這使我對(duì)總體布局有了一定的了解。這個(gè)過程中，讓我在設(shè)計(jì)、計(jì)算方面得到了充分鍛煉，并相應(yīng)的提高了自己在這方面的能力，同時(shí)也使所學(xué)專業(yè)知識(shí)得到了實(shí)際的運(yùn)用?？傊ㄟ^這次課程設(shè)計(jì)，使我對(duì)除塵設(shè)計(jì)有了一定的了解，以及學(xué)習(xí)到了很多在書本和課堂內(nèi)學(xué)習(xí)不到的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)，