鼓風機房設(shè)計

目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"第1章鼓風機房的設(shè)計 2\o"CurrentDocument"設(shè)計目的與任務 2\o"CurrentDocument"設(shè)計目的 2設(shè)計任務 2\o"CurrentDocument"工藝流程概述 3\o"CurrentDocument"設(shè)計計算及選型 3\o"CurrentDocument"好氧池供氣量計算 3\o"CurrentDocument"風機選型 6\o"CurrentDocument"鼓風機房設(shè)計 6\o"CurrentDocument"1.4常見問題及處理方法 6\o"CurrentDocument"1.4.1喘振 6\o"CurrentDocument"喘振的處理方法 7\o"CurrentDocument"噪聲 7\o"CurrentDocument"噪聲的處理方法 8\o"CurrentDocument"冷卻 8\o"CurrentDocument"第2章心得體會 10\o"CurrentDocument"參考文獻 11第1章鼓風機房的設(shè)計1.1設(shè)計目的與任務1.1.1設(shè)計目的本次設(shè)計是“水污染控制工程”課程教學的一個重要的實踐性教學環(huán)節(jié)，其目的是使學生了解廢水處理工程設(shè)計的一般程序和基本步驟，在設(shè)計中學習、鞏固和提高工程設(shè)計理論與解決實際問題的能力；熟悉城市污水原始資料（廢水的水質(zhì)、水量資料和處理要求）確定處理方案、選擇工藝流程的基本原則；深化對本課程中基本概念、基本原理和基本設(shè)計計算方法的理解和掌握；掌握各種處理工藝和方法在處理流程中的作用、相互聯(lián)系和關(guān)系以及適用條件、處理效果的分析比較；了解設(shè)計計算說明書基本內(nèi)容和編制方法，初步訓練學生查閱技術(shù)文獻、資料、手冊、進行工程基本計算、工藝設(shè)計和制圖能力。通過本課程設(shè)計的訓練，使學生具備獨立進行城市污水處理廠的工藝優(yōu)選和技術(shù)設(shè)計基本能力，初步具備編制工程設(shè)計文件，加強學生對水污染控制工程的綜合理解和實際應用能力。設(shè)計任務根據(jù)工藝流程和設(shè)備參數(shù)進行鼓風機房的設(shè)計，包括風量計算、空壓機選擇以及各種因素分析等。工藝流程概述進水混合液回流污泥回流L進水混合液回流污泥回流L圖1-1污水處理廠工藝流程簡圖需要鼓風部分：A20池中的好氧池。設(shè)計計算及選型好氧池供氣量計算平均時需氧量:設(shè)計中取微生物代謝有機物需氧率a，=0.5,微生物自氧需氧率b，=0.15,表面負荷Ns二0.3m3/C2-h)Q=0.5<5.000dQx141000.4+0.1$5.000<10x(14414.》/(1000<0.3)]=270kgO/d22）最大時需氧量：計算方法同上，只需將污水的平均流量換為最大流量，即O=a'?Q-S+b'?V-X=a'?Q-S+b'(Q-S/N)max r v r rs+0.15x[6.26x10+0.15x[6.26x104x(144-14.4)/(1000x0.3)]=0.5x6.26x104x1000=338.04kgO/h23）供氣量：設(shè)計采用WM-180型空氣擴散器，每個擴散器的服務面積為0.49m?,敷設(shè)與池底0.2m處，淹沒深為H=4.0m。查表知20C,30C時溶解氧飽和度分別為Cs（20）二9.17mg/L,C=7.63mg/Ls(30)空氣擴散器出口處的絕對壓力Pb：P=1.013x105+9.8xl03xH=1.013x105+9.8xl03x4.5=1.454x105Pab空氣離開曝氣池時，氧的百分比為O= 21(1一化)=21(1-8%) =18.96%t79+21(1-E)79+21(1-8%)A曝氣池中溶解氧平均飽和度為：（按最不利溫度條件計算）30°C下:

C二C( C二C( pb—sb(30) 6<1C5+2)=7.6』竺竺42 (2.C66<1C518.9^~4T,=8.63mg/L換算為在水溫20°C時曝氣池中溶解氧平均飽和度為：C =1.179.17二1C.73(mg/L)sb(20) 。20C時脫氧清水充氧量為：設(shè)計中取系數(shù)a=0.8,卩=0.9,壓力修正系數(shù)p=1.0,曝氣池出口處溶解氧濃度C=2.0mg/L則計算得：平時需氧量為：R-CR= sb(2io」0a[B?p?C(T)-C]X1.024T-20sb j= 270x9.170.82x(0.95x1.0x8.63一2.0)x1.024(30-20)=384.267kg/h最大時需氧量為：R-CR= sh(20U0 a[B?p?C(T)-C]X1.024T-20sb j= 338.04x9.170.82x(0.95x1.0x8.63一2.0)x1.024(30-20)=481.102kg/h曝氣池的供氣量：平時供氣量：R384.267G= 0= =10674.083m3/hs0.3-E0.3X0.12A最大時供氣量：R481.102G=— = =13363.944m3/hsmax0.3?E0.3x0.12A風機選型空壓機的選擇：空氣擴散裝置安裝在距離池底0.2m處，曝氣池有效水深為4.2m，空氣管路內(nèi)的水頭損失按1.0m計，則空壓機所需壓力為:P=(4.2-0.2+1.0)x9.8=49kP根據(jù)所需壓力及空氣量，選擇L73WD型鼓風機，共8臺，該鼓風機風壓49kP，風量980r/min。正常條件下，6臺工作，2臺備用；高負荷時，7臺工作，1臺備用。鼓風機房設(shè)計設(shè)計原則:1、 設(shè)計應遵守排水規(guī)范有關(guān)規(guī)定、機組間距應不小于1.5m。2、 采取必要的防噪聲措施。3、 每臺風機設(shè)單獨基礎(chǔ)。4、 風管最低點應有油、水的排泄口。5、 機房應設(shè)雙電源。6、 鼓風機房一般應包括配電房、值班室等。7、 在同一供氣系統(tǒng)中，應采用同一類型風機。8、 設(shè)有工作風機和備用風機。9、 風管管路應設(shè)置回風管和相應閥門、止回閥、防止回風。10、 風機進風口應有凈風裝置，進風口應高出地面2m左右。1.4常見問題及處理方法1.4.1喘振在風機運轉(zhuǎn)過程中，當流量不斷減少到Qmin值時，進入葉柵的氣流發(fā)生分離，在分離區(qū)沿著葉輪旋轉(zhuǎn)方向并以比葉輪旋轉(zhuǎn)角速度小的速度移動，這就是旋轉(zhuǎn)脫離。當旋轉(zhuǎn)脫離擴散到整個通道，會使風機出口壓力突然大幅度下降，而管網(wǎng)中壓力并不馬上減低，于是管網(wǎng)中的氣體壓力就大于風機出口處的壓力，管網(wǎng)中的氣體倒流向風機，直到管網(wǎng)中的壓力下降至低于鼓風機出口壓力才停止。接著，鼓風機又開始向管網(wǎng)供氣，將倒流的氣體壓出去，這又使機內(nèi)流量減少，壓力再次突然下降，管網(wǎng)中的氣體重新倒流至風機內(nèi)，如此周而復始，在整個系統(tǒng)中產(chǎn)生周期性的低頻高振幅的壓力脈動及氣流振蕩現(xiàn)象，并發(fā)出很大的聲響，機器產(chǎn)生劇烈振動，以至無法工作，這就是喘振。從理論上還不能正確計算出喘振工況點，只能在性能測試時根據(jù)經(jīng)驗來判斷是否進入喘振工況。1、聽測風機出氣管道的氣流噪音。接近喘振工況時，出氣管道中氣流發(fā)出的噪音時高時低，產(chǎn)生周期性變化。當進入喘振工況時，噪音立即劇增，甚至有爆音出現(xiàn)。2、觀測風機出口壓力和進口流量變化。正常工作時其出口壓力和進口流量變化不大，當進入喘振區(qū)時，二者的變化都很大。3、觀測機體的振動情況。進入喘振區(qū)時，機體和軸承都會發(fā)生強烈的振動。喘振的處理方法采用出風管放氣。在出風管上設(shè)一旁通管，一旦風量降低至Qmin旁通管上的閥門自動打開放氣，此時進口的流量增加，工作點可由喘振區(qū)移至穩(wěn)定工作區(qū)，從而消除了進氣流量小、沖角過大引起失速和發(fā)生喘振的可能性。在采用進口導葉片調(diào)節(jié)風量時，隨著工況變化，導葉旋轉(zhuǎn)改變通道面積適應新工況的要求，從而避免氣流失速，可有效防止風機喘振。噪聲鼓風機的噪聲對污水處理廠的環(huán)境影響非常嚴重，噪聲的輻射主要通過風機本體，進、出風管和連接風道。據(jù)有關(guān)資料介紹，國外有的鼓風機房為減小噪音將鼓風機設(shè)在地下，而地上式鼓風機房室內(nèi)設(shè)有吸音板，門、窗全部是密封的，其造價很可觀。結(jié)合我國實際情況，針對風機組產(chǎn)生的各種噪聲源，通常采取的措施有：消聲、隔聲、隔振和包覆。噪聲的處理方法1、消聲裝設(shè)消聲器是控制風機噪聲的主要途徑，消聲器是一種阻止聲音傳播而允許氣流通過的裝置，可以大大減弱進、出風口輻射出來的噪聲。東郊污水廠在進風廊道內(nèi)兩側(cè)整個截面設(shè)有若干2m多長的吸音板塊，空氣從板塊間通過，降低了噪聲。而紀莊子污水廠則在進、出風管道上加設(shè)消音器。2、隔聲和吸聲風機進、出風管加設(shè)消音器后，其風機殼體的輻射噪聲仍對周圍環(huán)境有較大干擾。在條件允許的情況下，可采取隔音措施，設(shè)置隔聲室，在室內(nèi)壁及天棚襯貼多孔性吸聲材料，以消除機組產(chǎn)生的噪聲。3、 隔振振動是噪聲的主要起源，風機組的振動會產(chǎn)生低頻噪聲，故減輕機器振動是控制噪聲的治本辦法。為此，風機的外殼材料宜選用鑄鐵，以增加設(shè)備自重與外殼厚度，減小自振。在風機進、出口處設(shè)置柔性波紋管減振接頭，降低風機振動傳遞到風道上產(chǎn)生的輻射噪聲，對于小型鼓風機可在機組的基礎(chǔ)下加設(shè)減振器。4、包覆室外出風管道目前大多數(shù)設(shè)在地面上，實際運行中噪聲很大，可將出風管全部設(shè)在地面以下，利用土層吸音或用隔音材料包覆管道。通過綜合控制會使整個鼓風系統(tǒng)噪聲減弱，達到規(guī)范的要求。冷卻為改善鼓風機房運行管理環(huán)境，在選擇鼓風機時需考慮鼓風機的冷卻形式。目前常采用的冷卻方式有水冷（如紀莊子污水廠）和風冷（如東郊污水廠）。通過運行發(fā)現(xiàn)，水冷雖然增加了冷卻水系統(tǒng)，但運行環(huán)境良好；而風冷的鼓風機，熱量直接排至室內(nèi)，夏季室溫高達40°C以上，污水廠只好在每臺鼓風機上加設(shè)通風機及排風管道，影響了機房的環(huán)境。因此，鼓風機選型時宜選擇水冷式。每座污水廠選擇的鼓風機類型有所不同，設(shè)計形式多種多樣，關(guān)鍵是要綜合考慮多方面因素，采用切實可行的方法，設(shè)計一套完整的供氣系統(tǒng)，保證污水廠的安全運行，同時創(chuàng)造良好的工作環(huán)境。第2章心得體會這次的課程設(shè)計，使我們能有把課本上學的理論知識真正運用到實際工程設(shè)計中的契機，我們把理論聯(lián)系實際，既用知識支持了實際，也用實際工程應用彌補了課本知識的空缺。再次做課程設(shè)計的時候，我們沒有了上一次設(shè)計時頭腦中的空缺，可是在設(shè)計過程中還是遇到了很多困難，但我們沒有就此被困難阻擋，反而大家更加積極和團結(jié)的一起來探討商議，所謂人多力量大。經(jīng)過大家?guī)追菖Φ暮狭?，問題也就迎刃而解了，大家仿佛看到了一絲暖暖的微光……接下來，大家根據(jù)自己工程特點和數(shù)據(jù)開始著手自己的設(shè)計，在不到一周的時間，大家基本完成了風量計算和風機選型。接下來考慮的是鼓風機房的各種問題和解決方法，合理、便捷、清潔是每個人追求的目標，在常見問題中大家也同樣進行了熱烈的討論。誰的設(shè)計有新意，誰的仍然存在問題，大家都踴躍積極的幫助彼此出謀劃策。在課程設(shè)計中，我們不僅將知識體系完善，同時了鍛煉了實際工程問題的思維，為我們在今后的工作奠定了基礎(chǔ)。使我們面對工程問題不再束手無策和不知所從，給我們時間經(jīng)驗。希望今后還有機會進行更多實踐項目！最后，真誠地感謝老師的指導！參考文獻.韓洪軍．水處理工程設(shè)計計算．北京，中國建筑工業(yè)出版社，2005中