大氣課程設(shè)計(jì)旋風(fēng)除塵器

1、打磨機(jī)及車間布置本打磨車間打磨的是鋁件，共有兩種型號(hào)的打磨機(jī)：A型與B型。其中A形尺寸(mm)600×600（長×寬A8kg/h，B型打磨機(jī)產(chǎn)塵量為10kg/h。要求對(duì)A型與B型打磨機(jī)的粉塵收集分別采用不同類型的吸氣罩。打磨機(jī)工作臺(tái)距二樓地面高1.2m。BCD本通風(fēng)系統(tǒng)的打磨車間位于廠房的二樓，二樓地面標(biāo)高為4.0m。打磨車間的平面圖如圖1所示。BCD22345BBBBBBAA AAAA12345A1A2、本系統(tǒng)產(chǎn)生粉塵的粒徑特性11粉塵粒徑分布情況累計(jì)粒級(jí)分布33761含塵空氣密度為1.204kg/m31、設(shè)計(jì)基本內(nèi)容風(fēng)機(jī)和的選擇工程概2、設(shè)計(jì)步驟A、BAB型打磨機(jī)的粉塵收集旋風(fēng)除塵器的選擇（由總風(fēng)量確定除塵器直徑，根據(jù)選型原則和除塵器直徑選擇合適的除塵器，計(jì)算除塵器的阻力和效率；；1、設(shè)計(jì)說明書文本結(jié)構(gòu)1、要求繪制的圖紙如下打磨車間除塵系統(tǒng)整個(gè)平面布置圖（注意圖紙大小選擇合適，圖形比例和尺寸標(biāo)注合適，能夠清楚地表達(dá)出布置、除塵器位置、風(fēng)機(jī)、煙囪的平面相；；（。2、旋風(fēng)除塵器課程設(shè)計(jì)任務(wù) 一、設(shè)計(jì)題 二、課程設(shè)計(jì)資 1、打磨機(jī)及車間布 2、本系統(tǒng)產(chǎn)生粉塵的粒徑特 三、設(shè)計(jì)內(nèi)容和步 1、設(shè)計(jì)基本內(nèi) 2、設(shè)計(jì)步 四、設(shè)計(jì)說明書內(nèi)容及要 1、設(shè)計(jì)說明書文本結(jié) 2、對(duì)以上內(nèi)容的要 五、圖紙內(nèi)容及要 1、要求繪制的圖紙如 2、圖紙要 一、局部排氣通風(fēng)系統(tǒng)的組 局部排風(fēng)罩（集氣罩 風(fēng) 凈化設(shè) 風(fēng) 二、集氣罩設(shè) 局部排風(fēng)罩類 設(shè)計(jì)原 方案選 設(shè)計(jì)計(jì) 三、旋風(fēng)除塵器的選 除塵設(shè)備的性 旋風(fēng)除塵器簡 旋風(fēng)除塵器的選 管的設(shè) 除塵系統(tǒng)的布 確定流速和管 對(duì)并聯(lián)管路進(jìn)行阻力平 五、通風(fēng)機(jī)的選 通風(fēng)機(jī)簡 通風(fēng)機(jī)風(fēng)量及全 通風(fēng)機(jī)的選 六、輸排灰裝置的設(shè) 輸排灰裝置工作原 粉塵的機(jī)械輸 卸灰閥設(shè) 螺旋輸送機(jī)計(jì) 七、排氣煙囪的設(shè) 煙氣排放的原 煙囪尺寸計(jì) 煙囪的附屬設(shè) 八、工程經(jīng)濟(jì)概 設(shè)備投 運(yùn)行費(fèi) 九、致 十、參考文 十一、附 外部吸氣罩詳細(xì)制作 柜式吸氣罩詳細(xì)制作 風(fēng)管布置 旋風(fēng)除塵器結(jié)構(gòu)詳 除塵系統(tǒng)高程布置 局部排氣通風(fēng)基本原理是通過控制局部氣流，是局部工作范圍不受有害物的2由下述幾個(gè)部分組成。含含塵集氣風(fēng)凈化風(fēng)2局部排風(fēng)罩（集氣罩風(fēng)整體。為了提高系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)合理選用風(fēng)管的截面形狀、管中氣體流速、管路凈化設(shè)風(fēng)局部排風(fēng)罩類型柜式排風(fēng)罩（通風(fēng)柜設(shè)計(jì)原的位置和活動(dòng)范圍。要盡可能避免和減弱劉，如穿堂風(fēng)、送風(fēng)氣流等對(duì)吸氣氣流的方案選其中A型打磨機(jī)使用外部吸氣罩，B設(shè)計(jì)計(jì)（1）A集氣罩中控制點(diǎn)風(fēng)速可參考表2x2vx污染物放散情 舉 vx

裝袋或裝桶；以器上給

磨削；重破碎；滾筒清 參考表2中的數(shù)據(jù)，可以確定控制點(diǎn)速度為1.0~2.5m/s，由于內(nèi)只開功率高，能好也高，凈化設(shè)備的選型也會(huì)受到較大影響。A型打磨機(jī)工作臺(tái)尺寸mm（mmxL(5x2 xx——控制點(diǎn)至吸氣口的距離，m—吸氣口的面積vx——控制點(diǎn)的吸入速度，m/sxF0.2m0.1mvx1.0m/FL0.47m3sx2.4 F（2）B柜式排氣罩分為吸氣式和吹吸式兩類，考慮到打磨操作過沒有特別的供熱（冷要求，故本工藝中采用吸氣式既簡單又節(jié)能。吸氣式通風(fēng)柜單純依靠排風(fēng)的作用，在工作孔上造成一定的吸入速度，防止污染物外逸。150%，而下部僅為平均流速的60%，污染氣體會(huì)從下部逸出B60060（mm，考慮到工人在打磨作業(yè)過1.2m，故可設(shè)計(jì)柜式排氣罩的0.6m0.6m。對(duì)于某些特定的工藝過程，可根據(jù)《工業(yè)通風(fēng)》（第四版）表3-2確定，打磨鋁產(chǎn)生的粉塵污染屬于金屬粉塵污染，其排風(fēng)柜的控制風(fēng)速為1~1.5m/s，在這里取v=1.0m/s。1LL+vF1L1——柜內(nèi)的污染氣體發(fā)生量，m3/s；β——安全系數(shù)，取1.1~1.2。F0.6m0.6m此處，β1.1，v1.0m/sL0.40m3/（3）總L=80.47+60.40m3/s6.16m3/s22176m3/總除塵設(shè)備的性能3。3除塵器的除塵性能旋風(fēng)除塵器簡介結(jié)構(gòu)簡單，器身無運(yùn)動(dòng)部件，不需特殊的附屬設(shè)備，占地面積小，制造、安裝投資較少；操作簡單，壓力損失中等，動(dòng)力消耗不大，運(yùn)轉(zhuǎn)、費(fèi)用較低旋風(fēng)除塵器的結(jié)構(gòu)如圖3（依據(jù)除塵器結(jié)構(gòu)決定，圖中未表示等組成。一般不帶集灰斗的旋風(fēng)除塵器稱為旋風(fēng)子。31—排灰管；2—圓錐體；3—圓筒4—進(jìn)氣管；5—排氣管；6常見旋風(fēng)除塵器幾何尺寸見圖4常用除塵器各部分的尺寸是有一定比例的，具體的比例關(guān)系見表一般旋風(fēng)除塵器工作原理見圖5。旋風(fēng)除塵器的工作過程是當(dāng)含塵氣體由切在旋轉(zhuǎn)過產(chǎn)生離心力，將相對(duì)密度大于氣體的塵粒甩向器壁。塵粒一旦與器壁旋轉(zhuǎn)下降的外旋氣體到達(dá)錐體時(shí)，因的收縮而向除塵器中心靠攏。根據(jù)“旋轉(zhuǎn)矩”不變?cè)恚淝邢蛩俣炔粩嗵岣?，塵粒所受離心力也不斷加強(qiáng)7。當(dāng)氣流到繼續(xù)做螺旋性流動(dòng)，即內(nèi)旋氣流。最后凈化氣體經(jīng)排氣管排出管外，一部分未圖4常用旋風(fēng)除塵器幾何尺 圖5旋風(fēng)除塵器工作原4旋風(fēng)除塵器的選擇旋風(fēng)分離器精華氣體量應(yīng)與實(shí)際需要處理的含塵氣體量一致。選擇除塵器并聯(lián)為宜；如氣量與多管旋風(fēng)除塵器相符，以選多管除塵器為宜。旋風(fēng)除塵器風(fēng)速要保持18-23m/s，低于18m/s時(shí)，其除塵效率下降；高于23m/s時(shí)，除塵效率提高不明顯，但阻力損失增加，耗電量增高很多。選擇除塵器時(shí)，要根據(jù)工況考慮阻力損失及結(jié)構(gòu)形式，盡可能使之動(dòng)力消耗減少，且便于制造。不吸收水分。為30~50℃時(shí)，除塵器的溫度最少應(yīng)高出30℃左右；假如粉塵吸水性較強(qiáng)、為20~50℃時(shí)，除塵器的溫度應(yīng)高出溫度40~50℃。易燃易爆粉塵（如煤粉）應(yīng)設(shè)有防爆裝置。防爆裝置的通常做法是在人口通過前面集氣罩的計(jì)算可知，進(jìn)入到旋風(fēng)除塵器的進(jìn)口風(fēng)量為221763/h。由于流增加能加粒在動(dòng)的心力塵易分離除效提高。除效率隨流速平根而變化但是當(dāng)速超過臨值時(shí)，紊的影響就比分離作用增加得更快，以至于除塵效率隨風(fēng)速增加的指數(shù)小于1；若流速進(jìn) 速度宜選取18~23m/s［8］，此處設(shè)計(jì)取風(fēng)速為vp20m/4個(gè)旋風(fēng)除塵器并聯(lián)使用，則每個(gè)除塵器處L4L0 221764m3/h5544m3/L4 3600 36004p0式中D0——除塵器直徑vp——除塵器筒體截面平均流速帶入L0=5850m3/hvp=20m/s，得36004D0 m36004根據(jù)筒體直徑和工藝要求，選用基本型旋風(fēng)除塵器即可。故選用CLT/A-×3.5-Y型旋風(fēng)除塵器，則需修正風(fēng)速為17m/sCLT/A-4×3.5-Y型旋風(fēng)除塵器安裝外形見圖6失，壓強(qiáng)損失等于氣體在除塵器處與出去處的壓強(qiáng)差。除塵器的壓強(qiáng)損失一般P12參考《除塵裝置系統(tǒng)及設(shè)備設(shè)計(jì)選用手冊(cè)》中CLT/A型旋風(fēng)除塵器技術(shù)參數(shù)，詳見表5，可以確定除塵器阻力。由表可 P1522表5CLT/A型旋風(fēng)除塵器技術(shù)參旋風(fēng)除塵器對(duì)25μmπNV η1exp part 式中N5—進(jìn)口風(fēng)速，取D——微粒粒徑，取25μm；—微粒的密度，取Wi——旋風(fēng)除塵器的寬度，取0.231m（查《除塵裝置系統(tǒng)及設(shè)備設(shè)計(jì)選用手冊(cè)》表6-17）；可計(jì)算得πNV η1exp part 5π17（25106）227001exp 9 同理得

πNV η501exp part 5π17（50106）227001exp 9

πNV η751exp part 5π17（75106）227001exp 9

πNV η1001exp

μμ 5π17（100106）227001exp 9

πNV η1251exp

μμ 5π17（125106）227001exp 9

πNV η1501exp

μμ 5π17（150106）227001exp 9 除塵系統(tǒng)的布除塵系統(tǒng)的集氣罩、除塵器、風(fēng)機(jī)等主要設(shè)備之間是利用管道聯(lián)系起來的。除塵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)就在于確定各設(shè)備的位置和管道的大小和布置。2~2.5倍。管道支管應(yīng)盡量從側(cè)面或上部與主風(fēng)管連接，連接三通一般應(yīng)設(shè)在漸擴(kuò)15°~30°。6除塵風(fēng)管最小風(fēng)速（m/s［麻黏水濕土(含水2％以下鉛輕質(zhì)干粉(木工磨床粉塵、煙草灰8煤按照集合管結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，可以分為臥式集合管、立式集合管和筒式集合管，7。7確定流速和管徑8m/s，水平風(fēng)管為10m/s。故設(shè)計(jì)流速為垂直風(fēng)管為8m/s，水平風(fēng)管為10m/s，通過流量和流速計(jì)算出管徑通過選型修正管徑，在通過修正后管徑計(jì)算出修正后流速確定各管段的斷面尺寸，計(jì)算摩擦阻力和局部阻力（1）圓形管道單位長度的摩擦阻力為 RmD Pa/式中——摩擦阻力系數(shù)由《工業(yè)通風(fēng)》的附錄9在壓力B=101.325kPa,溫度t200C，空氣密度=1.204kg/m3,運(yùn)動(dòng)粘度v =15.06×106m2/s,管壁粗糙程度K=0.15mm、圓形風(fēng)管等條件下得出的，正好1、8、13點(diǎn)為控制點(diǎn)，17點(diǎn)所在干管和13點(diǎn)所在干管相同，且在干管上的壓力損失比13點(diǎn)小，可忽略，11a集氣罩及其上部豎向風(fēng)管和90°查《除塵工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》表6-25得到側(cè)吸罩局部阻力系數(shù)ζ=0.1Rz

7.822

設(shè)定彎頭的曲率半徑為06m，所以rd=210得到局部阻力系數(shù)ζ=0.15，所以90°彎頭壓力損失為Rz

v2ρ2

7.822

b2點(diǎn)處的局部壓力損失（45°合流三通分流管的管徑分別為275mm和250mm，合流管的管徑為350mm，所以F2/F1=0.7，F(xiàn)3/F1=0.8，L3/L2=0.3（第四版）10得到支管局部阻力系數(shù)ζ31=0.03，所以45°合流三通壓力損失為Rz

v2ρ2

9.522

13a集氣罩及其上部豎向風(fēng)管和90°6-25得到柜式集氣罩局部阻力系數(shù)ζ=0.17，所Rz

0.17

8.222

設(shè)定彎頭的曲率半徑為0.35m，所以r/d=2，查附錄10ζ=0.15，所以90°Rz

8.222

查《除塵裝置系統(tǒng)及設(shè)備設(shè)計(jì)選用手冊(cè)》表3-7，確定各管段的局部阻力系數(shù)［11］，見表7。表7水利計(jì)算管長流管流流動(dòng)系)37793367946693669256a18b18c18d18e18f18g18h18i18j18k18l18m18n18對(duì)并聯(lián)管路進(jìn)行阻力平衡P7127.99P5P318.677.9957.2% 7-1211-123D 3 D D 3 D

P 3 P 33根據(jù)通風(fēng)管 規(guī)格，取D 350003P3

8.4400通風(fēng)機(jī)簡介通風(fēng)機(jī)按其在中所起的作用分，起吸風(fēng)作用的稱為引風(fēng)機(jī)，起吹風(fēng)作用的通風(fēng)機(jī)風(fēng)量及全壓由前面設(shè)計(jì)計(jì)算可知，通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量L6.78m3/s24408m3/通風(fēng)機(jī)的全壓是除塵設(shè)備壓降與壓降之和，P1522506pa2028通風(fēng)機(jī)的選型在選擇通風(fēng)機(jī)前，應(yīng)了解國內(nèi)通風(fēng)機(jī)的生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量情況，如生產(chǎn)的況綜合。在通風(fēng)機(jī)選擇性能圖表查得有兩種以上的通風(fēng)機(jī)可供選擇時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選擇效率較高、機(jī)號(hào)較小、調(diào)節(jié)范圍較大的一種。在選擇通風(fēng)機(jī)時(shí)，應(yīng)盡量避免采用通風(fēng)機(jī)并聯(lián)或串聯(lián)工作。當(dāng)通風(fēng)機(jī)聯(lián)合原有除塵系統(tǒng)更換用新風(fēng)機(jī)應(yīng)考慮充分利用原有設(shè)備、適合現(xiàn)場(chǎng)安裝及安全運(yùn)行等問題。通中壓風(fēng)機(jī)，輸送小于80℃且不自然氣體，常用于中小型除塵系統(tǒng)，全壓606~2300pa，風(fēng)量1310~48800m3/h，功率1.1~37KW。除塵器收集的粉塵需要從除塵器排出并輸送到適當(dāng)?shù)奈恢眉右?、回收?輸排灰裝置工作原理如圖8（約4/5灰罐高度）后定時(shí)由吸塵車?yán)?，塵車時(shí)，可由儲(chǔ)灰罐直接把粉塵經(jīng)卸灰閥卸到拉塵汽車上運(yùn)走。粉塵的機(jī)械輸送粉塵的機(jī)械輸送裝置包括卸灰閥、螺旋輸送機(jī)、刮板輸送機(jī)、斗式提升機(jī)、皮帶機(jī)和拉塵用罐式汽車等。（1）除塵器的排灰裝置應(yīng)能順利的排出粉塵，并保持較好的氣密性，以免漏風(fēng)導(dǎo)致凈化效率的降低；圖8輸排灰系統(tǒng)工1—除塵器灰斗；2—振打器；3—卸灰閥；4—刮板輸送機(jī)；5—斗式提6—儲(chǔ)灰罐；7—料位計(jì)；8—吸引裝置；9—運(yùn)塵（間歇或連續(xù)、粉塵性質(zhì)、排塵量和除塵器排處的壓力狀況等排灰裝置的上方需要有一定高度的灰柱，以形成灰封，保證除塵器排塵口處的氣密性?；曳飧叨瓤砂聪率接?jì)算：H0.1Pr式中HΔP——除塵器內(nèi)排塵口處與大氣之間的壓差（絕對(duì)值，pa；排灰裝置的排塵量應(yīng)小于設(shè)備的能力。當(dāng)采用攪拌或混合設(shè)備加濕卸灰閥設(shè)計(jì)Q8kg/h810kg/h6108kg/99D70螺旋輸送機(jī)計(jì)算根據(jù)《除塵工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》表5-8物料的充填系數(shù)及綜合特性系數(shù)，得物料填充系數(shù)0.30，物料綜合特性經(jīng)驗(yàn)系數(shù)K=0.0565，校正系數(shù)C=1.0。計(jì)QDK25Q式中DK9K=0.0565；Ψ——物料的填充系數(shù)，查表9取5-9C=1.0；Qq1083600/1000388.8t/ 0.056525 取整為1000mmAD1n 3535r/AD1校核 47D式中S——螺距，m，S：S=0.8D；D：S=D

471.02351.01.0

低于0.25~0.30螺旋軸所需功率（P0）按軸功率計(jì)算公式計(jì)PK

0LH式中P0k——功率備用系數(shù)，?。弧菪斔蜋C(jī)水平投影長度，m，見圖9輸送機(jī)長度取L=6m,PKQLH1.21083.260 取驅(qū)動(dòng)裝置總效率η=0.94PP06.78 P5-13YJ5150型驅(qū)螺旋機(jī)型 GX型 螺 螺旋機(jī)S；驅(qū)動(dòng)裝置型 YJ5150型計(jì)算、煙囪尺寸和材質(zhì)的確定、等效煙囪的計(jì)算以及煙囪附屬設(shè)施的設(shè)計(jì)等。除塵煙氣排放的原則煙囪高度除遵守大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)排放速率標(biāo)準(zhǔn)值外，還應(yīng)高出周圍200m半徑范圍的建筑5m以上；不能達(dá)到該要求的排氣煙囪，應(yīng)按其高度對(duì)應(yīng)的排放速率標(biāo)準(zhǔn)值減少50%執(zhí)行。3根以上的近23、若某排氣煙囪的高度處于本標(biāo)準(zhǔn)列出的兩個(gè)值之間，其執(zhí)行的最高允許新污染源的排氣煙囪一般不低于15m。若某新污染源的排氣煙囪必須低于15m時(shí)，其排放速率標(biāo)準(zhǔn)值按外推計(jì)算結(jié)果再減少50%執(zhí)行。工業(yè)生產(chǎn)尾氣確需燃燒排放的，其煙氣黑度不得超過1級(jí)煙囪尺寸計(jì)算煙囪出口的截面積

S 式中S——出口截面積，m2—煙氣排放量Vg——煙氣排放根據(jù)大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)，取vg=3.5m/s12S 3600

2.04mD=1.61m，取為1600mm煙囪的墻體高度取15m煙囪的附屬設(shè)施1010設(shè)備投400元/62400400元/832005600CLT/A-4×3.5-Y型旋風(fēng)除塵器的價(jià)格可根據(jù)其處理能力估計(jì)，每處理10000m3/h的價(jià)格2.2萬元左右。本系統(tǒng)處理量為22176m3/h，故除塵器價(jià)格約為4.9萬元。60元/m131.4m150m4-72型普通中壓風(fēng)機(jī)市場(chǎng)報(bào)價(jià)格1900元，一臺(tái)輸排灰系統(tǒng)包括卸灰閥、輸灰機(jī)械等，預(yù)計(jì)投資1如果不考慮粉塵回收，則總投資約為0.56+4.9+0.9+0.19+1=7.55運(yùn)行費(fèi)（1）17kW+7.21kW=24.21kW300天，每天工作8h，每度電電費(fèi)按工業(yè)用電0.95元計(jì)，則全年運(yùn)行電費(fèi)為：24.21×300×8×0.95=5.52萬元（2）2%1510元。由此可知，系統(tǒng)每年的運(yùn)行費(fèi)用為：5.52+0.15=5.67萬元。綜上，總投資費(fèi)用約為7.55+5.67=13.22萬元。此次課程設(shè)計(jì)是第一個(gè)個(gè)人獨(dú)立完成的設(shè)計(jì)，雖然在做設(shè)計(jì)的過遇到了很多問題，不過都通過老師的幫助，同學(xué)之間，還有自己辛苦查閱資料，一個(gè)都解決了。我自己的設(shè)計(jì)完美，因?yàn)樗隙ú粫?huì)完美，畢竟沒有親眼完成的，哪怕熬夜完