大氣課程設計水泥廠配料車間粉塵污染治理工程(課程)設計論文

1、 . PAGE- 20 - / NUMPAGES20前言空氣污染物在車間的擴散機理是污染物依附于氣流運動而擴散。對于生產(chǎn)過程散發(fā)到車間空氣中的污染物，只要采用合理的通風方式，控制住室二次氣流的運動，就可以控制污染物的擴散和飛揚，從而達到改善車間外空氣環(huán)境質(zhì)量的目的。局部排氣通風方式就是在局部污染源設置集氣罩，將污染氣流不記起來并經(jīng)凈化裝置凈化后排至室外。這是控制車間空氣污染最常用、最有效的方法。從氣體中去除或捕集固態(tài)或液態(tài)微粒的設備成為除塵器。根據(jù)主要除塵機理，目前常用的除塵器可分為：機械除塵器；電除塵器；袋式除塵器；濕式除塵器等。旋風除塵器是利用旋轉(zhuǎn)氣流產(chǎn)生的離心力使塵粒從氣流中分離的裝置。

2、他結(jié)構簡單、應用廣泛、種類繁多。電除塵器是含塵氣體在通過高壓電場進行電離的過程中，使塵粒荷電，并在電場力的作用下使塵粒沉積在集塵極上，將塵粒從含塵氣體中分離出來的一種除塵設備。題目:水泥廠配料車間粉塵污染治理工程(課程)設計設計容集氣罩，計算處理風量；計算旋風除塵器的分級除塵效率和除塵系統(tǒng)的總效率；設計第一級除塵系統(tǒng)：旋風除塵器設計第二級除塵系統(tǒng)：電除塵器或者袋式除塵器；選擇風機和電機；繪制除塵系統(tǒng)平面布置圖；繪制除塵器（2個）本體結(jié)構圖；編制設計說明書；設計條件計量皮帶寬度:450mm配料皮帶寬度:700mm皮帶轉(zhuǎn)換落差:500mm排放濃度小于50 mg/m3設粉塵收集后,粉塵濃度為2000

3、mg/m3,粉塵的粒徑分布如下表：粒徑間隔/m40質(zhì)量頻率/%2525202010設計計算集氣罩設計密閉罩是將污染源的局部或整體密閉起來的一種集氣罩。其作用原理是污染物的擴散限制在一個很小的密閉空間，僅在必須留出的招商開口縫隙處吸入若干室空氣，使罩保持一定的負壓，達到防止污染物外逸的目的。密閉罩與其他類型集氣罩相比，具有所需排風量少、控制效果好且不受室橫向氣流的干擾。按照設計條件，在皮帶轉(zhuǎn)落點、破碎機處設置密閉罩。具體設計如下：在每個皮帶轉(zhuǎn)落點處設置1個局部密閉罩，本系統(tǒng)共有6個皮帶轉(zhuǎn)落點，故設置6個局部密閉罩。在一破（顎式破碎機）設置1個上部集氣罩和1個局部密閉罩，共有2個破碎機，故設置2個

4、上部集氣罩和2個局部密閉罩。在二破（立軸式破碎機）設置1個局部密閉罩，共有2個破碎機，故設置2個局部密閉罩。排風量的確定皮帶轉(zhuǎn)落點-局部密閉罩：每個罩的縫隙處比傳送皮帶寬50mm，取安全系數(shù)，縫隙高度為，密閉罩上開啟孔口與縫隙的總面積，通過縫隙或孔口風速，則密閉罩排氣量為：一破-局部密閉罩：在一破的底部傳送帶處設置1個局部密閉罩，取安全系數(shù)，縫隙高度為，密閉罩上開啟孔口與縫隙的總面積，通過縫隙或孔口風速，則密閉罩排氣量為：一破-上部集氣罩：進料口尺寸為1200250，取罩口至污染源高度H=125mm，則集氣罩長A與寬B為：A=1200+20.4H=1200+20.4125=1212mmB=25

5、0+20.4H=250+20.4125=262mm尺寸如圖2所示：圖1 上部集氣罩尺寸圖根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)，吸風斷面速度為取，則單個集氣罩的吸風量與總吸風量為：二破-局部密閉罩：在二破的底部設置1個局部密閉罩，取安全系數(shù)，縫隙高度為，密閉罩上開啟孔口與縫隙的總面積，通過縫隙或孔口風速，則密閉罩排氣量為：總風量：旋風除塵器的選擇旋風除塵器是利用旋轉(zhuǎn)氣流產(chǎn)生的離心力使粉塵從氣流中分離出來的一種干式氣-固裝置。它歷史悠久，結(jié)構簡單，應用廣泛，種類繁多。旋風除塵器具有以下幾個特點：結(jié)構簡單，造價低，占地面積小，對大于10微米的粉塵有較高的分離效率。無傳動機構和運動部件，操作維護簡單?？捎糜诟邷睾瑝m煙氣的凈化

6、，可承受外壓力?？筛煞ㄇ寤?，可用以回收有價值的粉塵。壓力損失比沉降室和慣性除塵器高。除塵器敷設耐磨、耐熱、耐腐蝕材料，可凈化含高腐蝕性粉塵的煙氣。取進口氣速，則進口斷面面積：選擇XLP/B型號旋風除塵器，入口寬度b：筒體直徑：查環(huán)保設備設計手冊，選用XLP/B-10.6型旋風除塵器：表1 XLP/B-10.6型旋風除塵器技術參數(shù)型號外 型 尺 寸 /mm質(zhì)量/kgDHH1H2LWaCndXXLP/B-10.61060452068511851495134431571016-13497.5bb1D1D2D3D4a1C1n1-d1630676630114016519736159116-13實際斷面面

7、積實際進口風速：旋風除塵器的除塵效率計算：渦流系數(shù)：假定接近圓筒壁的氣流切向速度v近似等于氣流入口速度，即v=15m/s，則排氣管直徑：外交界面圓柱的直徑（系數(shù)取0.8）：則半徑則交界面處氣流的切向速度：外交界面圓柱的高度h0：取，則，故外渦旋氣流平均徑向速度：查得=1.8410-5Pas，則分割直徑為(P取2420)：根據(jù)分級效率公式：計算旋風除塵器的分級效率如下：表2 旋風除塵器的分級效率粒徑圍/m1010202030304040平均粒徑圍/m515253545質(zhì)量百分數(shù)gi/%2525202010分級效率/%48.1171.8282.0987.8091.33igi/%12.0317.96

8、16.4217.569.13總效率/%73.10二級除塵器的工藝設計與總效率計算：取旋風除塵器總效率=72%，則第二級除塵系統(tǒng)進口濃度：設計要求二級除塵器出口濃度小于50mg/m3，則二級除塵器最低效率為：經(jīng)考慮決定選除塵效率達99%以上的電除塵器。根據(jù)氣體流量，除塵效率，進口風速等因素，參照除塵裝置系統(tǒng)與設備設計選用手冊P573表9-15，決定選擇GH230型電除塵器。GH230型電除塵器有關參數(shù)見下表：處理風量/m3h-114000含塵氣體溫度/250除塵器阻力/Pa400電場風速/ms-11.2進口濃度/gm-3100除塵效率/%99.5取集塵板間距為250mm。參照除塵裝置系統(tǒng)與設備設

9、計選用手冊, 計算集塵板面積A(取0.1m/s):=1-exp(-A/Q)A=-Qln(1-)/=-3.292ln(1-92%)/0.1=83.147m2查除塵裝置系統(tǒng)與設備設計選用手冊P574表9-16，GH230型電除塵器尺寸見下表：型號HH1H2H3DD1D2D3D4設備質(zhì)量/kg13000131025008800250026002800600650GH230D5D6D7D8LL1L2n1n27500700500550600320030507761616管道系統(tǒng)壓力損失計算：管道系統(tǒng)壓力損失計算的主要目的是確定斷面尺寸和系統(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。廠

10、房首層層高為6m。管道布置如下圖2：圖2 管道布置圖按主管道中心設置于高度為5m處，各段管道長度如下：管段長度/m管段長度/m管段長度/m118.664114.522.5715124.538.9813136.24697146.2561010156.21) 摩擦損失與局部壓力損失計算全部管道使用無縫鋼管，其絕對粗糙度K=0.15mm，大部分情況下，管道中氣流成湍流狀態(tài)，104Re106，對應0.020.03。根據(jù)環(huán)保設備設計手冊P529表3-3-12查得水泥配料車間的粉塵最低氣流速度垂直管為8-12m/s，水平管為18-22m/s，取氣流速度為16m/s。管段1，v=16m/s，計算管徑D1：取

11、D1= 250mm核算實際風速：查環(huán)境工程設計手冊得v=15.7m/s時，(v2/2)=148.15, Q1=2772m3/h時，.摩擦損失各管件局部壓力損失系數(shù)為：集氣罩1：；90彎頭2個（R/d=1.5）：0.25；直流三通：0.13局部壓力損失：管段2，v=16m/s，計算管徑D1：取D2= 250mm核算實際風速：查環(huán)境工程設計手冊得v=16.1m/s時，(v2/2)=155.8, Q2=2851.2m3/h時，.摩擦損失各管件局部壓力損失系數(shù)為：直流三通a：0.13；直流三通b：0。局部壓力損失：管段3，v=16m/s，計算管徑D3：取D3= 260mm核算實際風速：查環(huán)境工程設計手

12、冊得v=15.6m/s時，(v2/2)=146.3, Q1=2970m3/h時，.摩擦損失各管件局部壓力損失系數(shù)為：90彎頭（R/d=1.5）：0.25；直流三通b：0直流三通c：0.39。局部壓力損失：管段4，v=16m/s，計算管徑D4：取D4= 300mm核算實際風速：查環(huán)境工程設計手冊得v=14.9m/s時，(v2/2)=131.6, Q1=3762m3/h時，.摩擦損失各管件局部壓力損失系數(shù)為：直流三通c：0.29；直流三通d：0.44局部壓力損失：管段5，v=16m/s，計算管徑D5：取D5= 320mm核算實際風速：查環(huán)境工程設計手冊得v=15.7m/s時，(v2/2)=148.

13、1, Q5=4554m3/h時，.摩擦損失各管件局部壓力損失系數(shù)為：直流三通d：0.28；直流三通e：0.38。局部壓力損失：管段6，v=16m/s，計算管徑D6：取D6= 340mm核算實際風速：查環(huán)境工程設計手冊得v=16.4m/s時，(v2/2)=161.6, Q6=5346m3/h時，.摩擦損失各管件局部壓力損失系數(shù)為：直流三通e：0.24；150彎頭（1.5D）：0.22；60圓形三通：0.83。局部壓力損失：管段7-10，v=16m/s，計算管徑D7-10：取D7-10= 500mm核算實際風速：查環(huán)境工程設計手冊得v=15.1m/s時，(v2/2)=137, Q7-10=1069

14、2m3/h時，.摩擦損失各管件局部壓力損失系數(shù)為：60圓形三通：0.32；90彎頭7個（R/d=1.5）：0.257=1.75。局部壓力損失：管段11，v=16m/s，計算管徑D6：取D11= 80mm核算實際風速：查環(huán)境工程設計手冊得v=15.1m/s時，(v2/2)=137, Q11=79.2m3/h時，.摩擦損失各管件局部壓力損失系數(shù)為：集氣罩2：；90彎頭2個（R/d=1.5）：0.252=0.50；直流三通a：-0.57。局部壓力損失：管段12，v=16m/s，計算管徑D12：取D12= 80mm核算實際風速：查環(huán)境工程設計手冊得v=15.1m/s時，(v2/2)=137, Q11=

15、79.2m3/h時，.摩擦損失各管件局部壓力損失系數(shù)為：集氣罩3：；90彎頭2個（R/d=1.5）：0.252=0.50；直流三通b：-1.00。局部壓力損失：管段13，v=16m/s，計算管徑D13：取D13= 130mm核算實際風速：查環(huán)境工程設計手冊得v=16.6m/s時，(v2/2)=165.6, Q12=792m3/h時，.摩擦損失各管件局部壓力損失系數(shù)為：集氣罩4：；90彎頭（R/d=1.5）：0.25；直流三通c：-0.32。局部壓力損失：管段14，v=16m/s，計算管徑D14：取D14= 130mm核算實際風速：查環(huán)境工程設計手冊得v=16.6m/s時，(v2/2)=165.

16、6, Q12=792m3/h時，.摩擦損失各管件局部壓力損失系數(shù)為：集氣罩5：；90彎頭（R/d=1.5）：0.25；直流三通c：-0.42。局部壓力損失：管段15，v=16m/s,計算管徑D15：取D15= 130mm核算實際風速：查環(huán)境工程設計手冊得v=16.6m/s時，(v2/2)=165.6, Q12=792m3/h時，.摩擦損失各管件局部壓力損失系數(shù)為：集氣罩6：；90彎頭（R/d=1.5）：0.25；直流三通c：-0.56。局部壓力損失：2) 并聯(lián)管路壓力平衡管段1和管段11：，節(jié)點壓力平衡管段2和管段12：管段1和管段11并聯(lián)后壓力為：，節(jié)點壓力不平衡調(diào)整管段12管徑：,取管徑=

17、90mm按上述方法計算，同理可得：管段3和管段13：節(jié)點壓力不平衡，調(diào)整管段13管徑為140mm。管段4和管段14：節(jié)點壓力不平衡，調(diào)整管段14管徑為140mm。管段5和管段15：節(jié)點壓力不平衡，調(diào)整管段15管徑為140mm。3) 除塵系統(tǒng)總壓力損失4)選擇風機和電機選擇通風機的計算風量：Q0=Q(1+K1)=2.97(1+0.13)=3.356m3/s=12081.96m3/h選擇通風機的計算風壓：P0=P（1+K2）=1591.8(1+0.4)=2229Pa根據(jù)上述計算結(jié)果，選4-72型普通風機，參數(shù)如下表：機號No傳動方式轉(zhuǎn)速/(rmin)全壓/Pa風量/(m3h)電動機地腳螺栓（1套）

18、型號kW規(guī)格5A290021973178795014720Y-160M2-2B3515M12*3004-72型普通風機尺寸如下：機號進風口出風口D1D2D3連接螺栓B1B2規(guī)格個數(shù)M(d1)*l1mNo.5500550572M8*1616350385出風口B3B4B5B6螺栓孔直徑個數(shù)間距d2n2n1b1n2b24064004351567204*754*88復核Y-160M2-2型電動機功率：Ne=Q0P0K2/(3.610612)=12081.9622291.4/(3.610688.2%0.88)=13.5kw15kw 滿足要求Y-160 M2-2型電動機參數(shù)見下表：型號額定數(shù)據(jù)堵轉(zhuǎn)電流堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩功率/kw電壓/V接法轉(zhuǎn)速/(rmin)電流/A效率/%功率閃數(shù)cos溫升/額定電流額定轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩Y-160M2-215380293039.488.20.888007.0