輸煤轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)通風(fēng)除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)

..輸煤轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)通風(fēng)除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要：皮帶輸煤系統(tǒng)的轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)是鋼鐵廠主要的產(chǎn)塵環(huán)節(jié)。由于落差、機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)等原因產(chǎn)生大量揚(yáng)塵,導(dǎo)致轉(zhuǎn)煤點(diǎn)粉塵濃度急劇加大,成為作業(yè)車(chē)間最主要的污染源。極大地影響工人的身體健康和生產(chǎn)安全。文章針對(duì)粉塵產(chǎn)生的原因和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,選擇合適的除塵方式,即濕式除塵方式,通過(guò)合理設(shè)計(jì)除塵系統(tǒng),消除在輸煤轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵,同時(shí)除塵器排放的粉塵濃度也達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),極大的改善了作業(yè)環(huán)境。關(guān)鍵詞：輸煤轉(zhuǎn)運(yùn)站；除塵；粉塵；設(shè)計(jì)Abstract:thetransshipmentpointofbeltconveyingsystemisthemainlinkofproducingduststeelmills.Duetothegap,rotatingmachinery,suchasthecauseofalargenumberofdust,leadtoturnpointofcoaldustconcentrationincreasedsharply,themainpollutionsourcesbecomejobshop.Greatlyaffecttheworkershealthandproductionsafety.Inthispaper,thecausesofdustandthesceneactualsituation,choosetherightmeansofdustremoval,namely,wetdustingmethod,throughthereasonabledesignofdustremovalsystem,eliminatethedustproducedintheprocessofcoaltransport,atthesametime,thedustconcentrationofdustemissionreachesthenationalstandard,improvedtheworkingenvironmentgreatly.Keywords:coalconveyingtransferstation;Dustremoval;Dust;design前言在目前常用的除塵技術(shù)中有重力除塵技術(shù)、離心除塵技術(shù)、濕式除塵技術(shù)、袋式除塵技術(shù)和電除塵技術(shù)等。重力除塵技術(shù)設(shè)備簡(jiǎn)單、投資小、便于操作、運(yùn)行費(fèi)用低,但因其除塵效率低,處理量有限而受到限制,針對(duì)轉(zhuǎn)運(yùn)站的實(shí)際情況,重力除塵技術(shù)遠(yuǎn)不能處理6000m3/h的氣體量；袋式除塵技術(shù)處理效率高,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,清灰很麻煩,日常管理很繁瑣,投資大；電除塵技術(shù)處理效率高,但投資巨大而且運(yùn)轉(zhuǎn)站內(nèi)面積有限,對(duì)工作人員要求高,運(yùn)行費(fèi)用高,不便于管理；濕式除塵技術(shù)處理效率高,課高達(dá)99.5%以上,能有效地將直徑為0.1-2μm對(duì)人體危害大的例子從氣流中除去,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,占地面積小,投資低,處理氣量大。所以本系統(tǒng)決定采用濕式除塵技術(shù)。由于：η=1-〔0.15/5=97%所以本設(shè)計(jì)選用臥式旋風(fēng)水膜除塵器,此除塵器的效率在98%左右。查的臥式旋風(fēng)水膜除塵器的阻力為800—1200Pa。濕式除塵是利用水與含塵氣體充分接觸,將塵粒洗滌下來(lái)而使氣體凈化的方法。這種除塵方式的效率高,除塵器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,造價(jià)低,占地面積小,操作維修方便,特別適宜于處理高溫、高濕、易燃、易爆的含塵氣體。此外,在除塵的同時(shí)還能除去部分氣態(tài)污染物。因此廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各部門(mén)的空氣污染控制與氣體凈化。濕式除塵器廣泛用于冶金、礦山、發(fā)電、供熱等行業(yè),對(duì)于電站鍋爐、工業(yè)鍋爐、采暖鍋爐及工業(yè)窯爐都有很高的除塵脫硫效果。排放濃度達(dá)到了國(guó)家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB13271-2001的要求。所有濕式除塵器的基本原理都是讓液滴和相對(duì)較小的塵粒相接觸/結(jié)合產(chǎn)生容易捕集的較大顆粒。在這個(gè)過(guò)程中,塵粒通過(guò)幾種方法長(zhǎng)成大的顆粒。這些方法包括較大的液滴把塵粒結(jié)合起來(lái),塵粒吸收水分從而質(zhì)量〔或密度增加,或者除塵器中較低溫度下可凝結(jié)性粒子的形成和增大。在所有上述微粒成長(zhǎng)方法中,第一種方法是目前為止最具意義的一種捕集方法,實(shí)際應(yīng)用于大多數(shù)濕式除塵器中。慣性撞擊如果微粒分散于流動(dòng)氣體中,當(dāng)流動(dòng)氣體遇到障礙物,慣性將使微粒突破繞障礙流動(dòng)的氣體流,其中一部分微粒將撞擊到障礙物上。這種事件發(fā)生的可能性依賴(lài)于幾個(gè)變數(shù),尤其是微粒具有的慣性大小和障礙物的尺寸大小<在濕式除塵器中,障礙物就是液滴。在除塵器中,慣性撞擊發(fā)生在粉塵顆粒和相對(duì)較大的液滴之間。最常用的產(chǎn)生慣性撞擊的機(jī)械設(shè)備塵粒和水滴存在于移動(dòng)的氣體流中?；旌衔镞M(jìn)入收縮段,橫斷面積減小從而氣體的流動(dòng)速度增加。相對(duì)較大的液滴需要一些時(shí)間加速,而小的顆粒不需要〔根據(jù)物質(zhì)的相對(duì)慣性。攔截如果小顆粒在流體中圍繞障礙物移動(dòng),它將可能由于顆粒的相對(duì)大的物理尺寸與障礙物接觸。這也會(huì)發(fā)生在粉塵顆粒和液滴的相對(duì)運(yùn)動(dòng)中。擴(kuò)散空氣動(dòng)力學(xué)粒徑小于0.3μm〔比重為1的小顆粒主要通過(guò)擴(kuò)散捕集,因?yàn)樗鼈冑|(zhì)量小不大可能發(fā)生慣性撞擊,且物理尺寸小不容易被攔截。微小顆粒從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域移動(dòng)的過(guò)程稱(chēng)為擴(kuò)散。擴(kuò)散主要是布朗運(yùn)動(dòng)的結(jié)果,布朗運(yùn)動(dòng)即微小顆粒在周?chē)鷼怏w分子和其他微粒碰撞下的無(wú)規(guī)則自由運(yùn)動(dòng)。當(dāng)這些微粒被捕集到一個(gè)液滴里面,液滴鄰近區(qū)域的微粒濃度降低,其他微粒又一次從高濃度區(qū)域向液滴鄰近區(qū)域低濃度區(qū)域移動(dòng)。冷凝如果通過(guò)控制流動(dòng)氣體流的熱力學(xué)性質(zhì)來(lái)引起氣流冷凝,微粒在冷凝過(guò)程中能起到成長(zhǎng)核的作用。然后表面覆蓋了液體的微粒更容易通過(guò)上述主要捕集機(jī)理被捕集。通常獲得冷凝的方法是把較低壓力下的蒸汽和氣體壓縮到較高的壓力,在飽和氣流中引入蒸汽,或/和直接冷卻氣流。靜電充電當(dāng)微粒和液滴之間存在不同的靜電荷時(shí),將更能有效使塵粒和液滴相結(jié)合。靜電洗滌器就是應(yīng)用這個(gè)機(jī)理加強(qiáng)了粉塵和水滴的吸引從而提高了粉塵的收集效率。[1]目錄1緒論1.1粉塵的危害1.1.1粉塵對(duì)人體健康的危害1.1.2粉塵爆炸危害1.1.3粉塵對(duì)能見(jiàn)度的影響1.1.4粉塵對(duì)設(shè)備的影響2通風(fēng)除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1通風(fēng)管道軸測(cè)圖2.2系統(tǒng)參數(shù)確定2.2.1管徑和單位長(zhǎng)度摩擦確定確定各管段的局部阻力系數(shù)2.2.3各管段局部阻力2.3阻力平衡2.4計(jì)算系統(tǒng)的總阻力2.5選擇風(fēng)機(jī)3結(jié)語(yǔ)1緒論1.1粉塵的危害1．1.1粉塵對(duì)人體健康的危害〔1對(duì)呼吸系統(tǒng)的影響粉塵對(duì)機(jī)體最大影響最大的是呼吸系統(tǒng)損害,包括塵肺、粉塵沉著癥、上呼吸道炎癥、游離二氧化硅肺炎、肺肉芽腫和肺癌等肺部疾病。塵肺是由于生產(chǎn)環(huán)境中長(zhǎng)期吸入生產(chǎn)性粉塵而引起的以肺組織纖維化為主的疾病?！?局部作用粉塵作用于呼吸道粘膜,早期引起其功能亢進(jìn)、粘膜下毛細(xì)血管擴(kuò)張、充血,粘液腺分泌增加,以阻留更多的粉塵,長(zhǎng)期形成粘膜肥大性病變,然后由于粘膜上皮細(xì)胞營(yíng)養(yǎng)不足,造成萎縮性病變,呼吸道抵御功能下降。粉塵產(chǎn)生的刺激作用,可引起上呼吸道炎癥。皮膚長(zhǎng)期接觸粉塵可導(dǎo)致阻塞性皮脂炎、粉刺、毛囊炎、膿皮病。金屬粉塵還可引起角膜損傷、渾濁。瀝青粉塵可引起光感性皮炎?！?全身中毒作用含有可溶性有毒物質(zhì)的粉塵如含鉛、砷等,可在呼吸道粘膜很快溶解吸收,導(dǎo)致全身中毒,呈現(xiàn)出相應(yīng)毒物的急性中毒癥狀。1.1.2粉塵爆炸危害分散在空氣中的某些粉塵,在同時(shí)具備氧氣、高溫源、可燃粉塵、容器條件下,會(huì)燃燒、爆炸。粉塵的爆炸在瞬間產(chǎn)生,伴隨著高溫、高壓、勢(shì)空氣膨脹形成的沖擊波具有很大的摧毀力和破壞性。1.1.3粉塵對(duì)能見(jiàn)度的影響當(dāng)光線通過(guò)含塵介質(zhì)時(shí),由于粉塵對(duì)光的吸收、散射等作用,光強(qiáng)會(huì)減弱,出現(xiàn)能見(jiàn)度降低的情況,這給工人的操作和檢修帶來(lái)極大的不便,同時(shí)也會(huì)給安全帶來(lái)隱患。1.1.4粉塵對(duì)設(shè)備的影響含塵氣流在運(yùn)動(dòng)時(shí)與壁面沖撞,產(chǎn)生切削和摩擦,引起磨損。粉塵污染還能影響設(shè)備的壽命。2通風(fēng)除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1通風(fēng)管道軸測(cè)圖〔1對(duì)各管段進(jìn)行編號(hào),標(biāo)出管段長(zhǎng)度和各排風(fēng)點(diǎn)的排風(fēng)量。軸測(cè)圖如圖1所示?！?選定最不利環(huán)路,本系統(tǒng)選1—3—4—5—6—7為最不利環(huán)路?！?根據(jù)各管段的風(fēng)量及選定的流速,確定最不利環(huán)路上各管段的斷面尺寸和單位長(zhǎng)度摩擦阻力。圖1通風(fēng)系統(tǒng)軸測(cè)圖2.2系統(tǒng)參數(shù)確定根據(jù)表6-4,輸送含有煤塵的空氣時(shí),風(fēng)管內(nèi)最小風(fēng)速為,垂直風(fēng)管為11m/s,水平風(fēng)管為13m/s?？紤]到除塵器及風(fēng)管漏風(fēng),管段6以及7的計(jì)算風(fēng)量為60001.05=6300m3/h。2.2.1管徑和單位長(zhǎng)度摩擦確定管段1根據(jù)L1=3000m3/h〔0.83m3/s、v1=11m/s,由附錄9查出管徑和單位長(zhǎng)度摩擦。阻力。所選管徑盡量符合附錄11的通風(fēng)管道統(tǒng)一規(guī)格。D1=320mmRm1=4.6Pa/m管段3D3=280mmRm3=7.2Pa/m管段4D4=400mmRm4=5Pa/m管段5D5=400mmRm5=5Pa/m管段6D6=400mmRm6=3.2Pa/m管段7D7=400mmRm7=3.2Pa/m確定管段2的管徑及單位長(zhǎng)度摩擦阻力管段2D2=320mmRm2=4.6Pa/m確定各管段的局部阻力系數(shù)查附錄10,確定各管段的局部阻力系數(shù)?！?管段1。傘形罩α=90°,ζ=0.11,90°彎頭,R=2.5D,ζ=0.13,∑ζ=0.24?！?管段2。傘形罩α=90°,ζ=0.11,90°彎頭,R=2.5D,ζ=0.13,三通ζ=0.88,∑ζ=,1.12?！?管段3。135°彎頭,R=2.5D,ζ=0.17,三通ζ=0.21,∑ζ=0.38?！?管路4。三通ζ=0.20,∑ζ=0.20?！?管路5。90°彎頭2個(gè),R=2D,ζ=0.15,〔6管路6。90°彎頭2個(gè),R=2D,ζ=0.15,除塵器出口漸縮管ζ=0.613,風(fēng)機(jī)入口處變徑管的局部阻力忽略不計(jì),∑ζ=2×0.15+0.613=0.913?！?管路7。風(fēng)機(jī)出口ζ=0.1,90°彎頭,R=2.5D,ζ=0.13,∑ζ=0.1+0.13=0.23,表1管道水利計(jì)算管段編號(hào)流量Q[m3/h<m3/s>]長(zhǎng)度L〔m管徑D〔mm局部阻力系數(shù)∑ζ局部阻力Z〔Pa單長(zhǎng)度摩擦阻力Rm<Pa/m>摩擦阻力Rml<Pa>管斷阻力〔Pa13000〔0.832.43200.2417.4244.611.0428.46423000〔0.832.43201.1281.3124.611.0492.35233000〔0.8322800.3838.5327.214.452.93246000〔1.6724000.220.2851030.2856000〔1.6734000.1530.4251545.4266000〔1.6744000.91366.2843.212.879.08476000〔1.67154000.2316.6983.24864.6982.2.3各管段局部阻力：Z=ζ×v2×ρ/2其中：ζ—局部阻力系數(shù)；V—?dú)饬魉俣?m/s；ρ—?dú)怏w的密度,kg/m3管路1：z1=0.24×11×11×1.2/2=17.424Pa管路2:z2=1.12×11×11×1.2/2=81.312Pa管路3：z3=0.38×13×13×1.2/2=38.532Pa管路4：z4=0.2×13×13×1.2/2=20.28Pa管路5：z5=0.3×13×13×1.2/2=30.42Pa管路6：z6=0.913×11×11×1.2/2=66.284Pa管路7：z7=0.23×11×11×1.2/2=16.698Pa2.3阻力平衡對(duì)A點(diǎn)：1+3管路,總的壓力損失：ΔP1=81.396Pa；2管路,總的壓力損失：ΔP2=92.352Pa；〔92.352-81.396/81.396=13.5％＞10％為使阻力平衡,改變管段2的管徑,減小其阻力D2’=D2<ΔP2/ΔP2’>0.225=320×<92.352/81.396>0.225=329.2mm根據(jù)通風(fēng)管道統(tǒng)一規(guī)格,取360mm,其對(duì)應(yīng)的阻力ΔP2’’=92.352×〔320/3600.225=89.94Pa<ΔP2’’-ΔP1>/ΔP2’’=<89.94-81.396>/81.396=10％。這樣阻力就平衡了。2.4計(jì)算系統(tǒng)的總阻力ΔP=∑〔Rml+Z=28.464+52.932+30.28+45.42+79.084+64.698+1000=1300.88Pa2.5選擇風(fēng)機(jī)風(fēng)機(jī)風(fēng)量Lf=1.15L=1.15×6300=7245m3/h風(fēng)機(jī)風(fēng)壓Pf=1.15ΔP=1.15×1300.88=1496Pa選用C6-48No6.3C風(fēng)機(jī)Lf=7204m3/hPf=1427Pa風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速n=1400r/min皮帶傳動(dòng)配用Y132S1-2型電動(dòng)機(jī),電動(dòng)機(jī)功率4.75KW。3結(jié)語(yǔ)通過(guò)一個(gè)星期的緊張?jiān)O(shè)計(jì),讓我對(duì)工業(yè)通風(fēng)這門(mén)課有了更深刻的認(rèn)識(shí),課程設(shè)計(jì)的目的就是將用課堂上學(xué)到的東西解決生產(chǎn)過(guò)程中的實(shí)際問(wèn)題,通過(guò)利用工業(yè)通風(fēng)的一些知識(shí)設(shè)計(jì)排風(fēng)管道除塵系統(tǒng),其中涉及到通風(fēng)量的計(jì)算,水力計(jì)算,包括查表確定相關(guān)參數(shù),除塵器、