大氣污染控制工程課程設(shè)計(布袋式除塵器的設(shè)計)[

1、<p>　　《大氣污染控制工程》課程設(shè)計</p><p>　　一、課程設(shè)計題目：除塵系統(tǒng)的設(shè)計</p><p>　　二、設(shè)計參數(shù)和指標(biāo)：</p><p>　　某水泥車間除塵系統(tǒng)管道布置如圖所示，系統(tǒng)內(nèi)的空氣平均溫度為20℃，該地區(qū)大氣壓力為1.013×105Pa，水泥的靜止堆積角為30°-45°。</p><

2、;p><b>　　1、設(shè)計參數(shù)</b></p><p>　　有三個集氣罩1、2、3，其流量分別為4800m3/h、3200m3/h、2800m3/h。</p><p>　　2、設(shè)計指標(biāo)：氣體的含塵濃度為10g/m3，η≥96%。</p><p><b>　　三、設(shè)計內(nèi)容：</b></p><p&g

3、t;<b>　　集氣罩的設(shè)計；</b></p><p>　　除塵器的設(shè)計，確定除塵器的型號；</p><p>　　確定計算環(huán)路，進(jìn)行除塵系統(tǒng)管網(wǎng)阻力計算；</p><p><b>　　風(fēng)機(jī)、電機(jī)的選擇。</b></p><p>　　四、課程設(shè)計結(jié)果：書面報告</p><p>

4、　　正文：宋體，5號字；1號標(biāo)題小四號字；</p><p><b>　　行間距：20磅；</b></p><p>　　頁眉（大氣污染控制工程課程設(shè)計）、頁碼：如 -1-；</p><p>　　所有公式必須用公式編輯器進(jìn)行編輯；</p><p><b>　　表格必須三線表。</b></p>

5、<p><b>　　設(shè)計時間：</b></p><p>　　2008年11月12日 ~ 2008年11月19日（11月20日交）</p><p><b>　　三、設(shè)計內(nèi)容：</b></p><p><b>　　1、設(shè)計要求:</b></p><p>　?、?管道編

6、號并注上各管段的流量和長度。</p><p>　?、?選擇計算環(huán)路，一般從最遠(yuǎn)管段開始計算，本題是從管段①開始。</p><p>　　③ 水泥車間的粉塵為水泥粉塵及灰土，按大氣污染控制工程第二版表14-2取水平管內(nèi)流速為18～22.</p><p>　?、?計算管徑和壓力損失。</p><p><b>　　2、集氣罩的設(shè)計:<

7、/b></p><p><b>　　【選擇理由：】</b></p><p>　　a、由于在水泥廠中，污染源不集中，水泥粉塵擴(kuò)散范圍較大，從而不能用密閉罩，只能在污染源附近設(shè)置外部集氣罩。</p><p>　　b、通過較大的氣流運(yùn)動實(shí)現(xiàn)污染物的捕集。因此根據(jù)集氣罩的方位和集氣的效果：①、②、③集氣罩均用外部集氣罩（四周有邊圓形罩口），<

8、;/p><p>　　c、為了提高集氣罩的控制效果，減少無效氣流的吸入，罩口增加法蘭邊，而且集氣罩的擴(kuò)張角α不應(yīng)大于60°。</p><p><b>　　【參數(shù)確定】</b></p><p><b>　　號集氣罩：</b></p><p><b>　　由已知排風(fēng)量，；</b>

9、;</p><p>　　查表（大氣污染控制工程書表13—2），控制速度設(shè)為，控制距離</p><p><b>　　根據(jù)公式可得</b></p><p><b>　　解得：，取</b></p><p><b>　　反算排風(fēng)量：</b></p><p>&l

10、t;b>　　號集氣罩：</b></p><p><b>　　假定最小排風(fēng)量，</b></p><p>　　查表（大氣污染控制工程書表13—2），控制速度設(shè)為, 控制距離。根據(jù)公式可得</p><p><b>　　解得：，取</b></p><p><b>　　反算排風(fēng)量：

11、</b></p><p><b>　　號集氣罩：</b></p><p><b>　　假定最小排風(fēng)量，</b></p><p>　　查表（大氣污染控制工程書表13—2），控制速度設(shè)為，控制距離。根據(jù)公式可得</p><p><b>　　解得：，取</b></p

12、><p><b>　　反算排風(fēng)量：</b></p><p>　　核算后，排風(fēng)量達(dá)到要求。</p><p>　　3、除塵器的設(shè)計，確定除塵器的型號:</p><p>　　1、除塵器類型的選擇</p><p>　　選擇除塵器時必須全面考慮有關(guān)因素，如除塵效率、壓力損失、一次投資、維護(hù)管理，其中最重要的是除

13、塵效率。以下問題要特別引起注意。</p><p>　?。?）選擇的除塵效率必須滿足排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的排放要求。</p><p>　　（2）粉塵顆粒的物理性質(zhì)對除塵器的性能具有較大影響。</p><p>　　（3）氣體的含塵濃度。</p><p>　?。?）煙塵溫度和其他性質(zhì)是選擇除塵設(shè)備時必須考慮的因素。</p><p>

14、　　（5）選擇除塵器時，需要考慮收集粉塵的處理問題。</p><p>　?。?）選擇除塵器時還必須考慮設(shè)備的位置、可利用的空間、環(huán)境</p><p>　　等因素，設(shè)備的一次性投資以及操作和維修費(fèi)用等經(jīng)濟(jì)因素。</p><p>　　通過以上對除塵器選擇原則要求的綜合考慮，以及對資料中幾種除塵器性能的了解和本設(shè)計題目中所給的一些設(shè)計參數(shù)。我們初步選用袋式除塵器對水泥廠車

15、間的污染顆粒進(jìn)行除塵。原因如下：</p><p>　　根據(jù)所給條件，可選定除塵裝置為袋式除塵器，選擇理由如下：</p><p>　?、賶m效率要大于等于96%，可選擇有袋式除塵器、文丘里除塵器、電除塵器三種選擇</p><p>　?、谟谖那鹄锍龎m器的壓力損失太大，且不利于水泥的回收利用，故選擇文丘里除塵器是不合理的</p><p>　?、蹞?jù)水泥

16、的性質(zhì)，水泥粉塵的比電阻較大，選用電除塵器的設(shè)備、運(yùn)行成本太大，且不易清灰及維修，故不宜選擇</p><p>　?、苁匠龎m器與文丘里除塵器相比，動力消耗小。因此對于微細(xì)的干顆粒物，采用袋式除塵器捕集是適宜的。</p><p>　　式除塵器的結(jié)構(gòu)簡單、易清灰，除塵效率一般可達(dá)95%-99%，且壓力損失適中，投資運(yùn)行費(fèi)用也比較經(jīng)濟(jì)</p><p>　　綜上所述：選擇袋式

17、除塵器是合理的</p><p><b>　　2、除塵器的選型</b></p><p>　　根據(jù)除塵器的最大風(fēng)量和動力要求我們選袋式除塵器的型號為型機(jī)械振打袋式除塵器，具體參數(shù)如下：</p><p>　?、贋V袋數(shù)N=108條，濾袋直徑D=(130~140)mm，濾袋分6排，每排18條。</p><p>　?、陲L(fēng)量Q=135

18、00~16200m3/h.</p><p><b>　?、哿Γ▔毫p失）</b></p><p>　?、転V面積A=90m2.</p><p><b>　?、菥唧w尺寸： </b></p><p>　　⑥除塵器電機(jī)型號為JO221-4(N=1.1KW)</p><p><b

19、>　　對濾料的要求：</b></p><p>　　濾料是組成袋式除塵器的核心部分，根據(jù)水泥粉塵的性質(zhì)，水泥顆粒屬于磨損力很強(qiáng)的粉塵，可以選用尼龍織布濾料，它的耐磨性很好。</p><p>　　4、確定計算管路及除塵系統(tǒng)管路壓力損失的計算；</p><p><b>　　管段①：</b></p><p>　

20、　管道系統(tǒng)壓力損失計算的目的是確定管道斷面尺寸和系統(tǒng)的壓力損失，并由系統(tǒng)的總風(fēng)量和總壓力損失選擇適當(dāng)?shù)娘L(fēng)機(jī)和電機(jī)。</p><p>　　要使管道設(shè)計經(jīng)濟(jì)合理，必須選擇適當(dāng)?shù)牧魉?，使投資和運(yùn)行費(fèi)的總和最小。</p><p>　　水泥粉塵在水平管道中的最低氣流速度為18~22m/s。這里取。</p><p><b>　　根據(jù)，，</b></p

21、><p><b>　　查表計算：，，</b></p><p><b>　　實(shí)際流速,動壓為。</b></p><p><b>　　則摩擦壓力損失為:</b></p><p>　　各管件局部壓損系數(shù)（查手冊）為</p><p><b>　　集氣罩1，

22、；</b></p><p>　　90°彎頭（2個）（R/d=1.5），；</p><p><b>　　30°直流三通，；</b></p><p><b>　　則局部壓損</b></p><p><b>　　總壓力損失：</b></p>

23、<p><b>　　管段③：</b></p><p><b>　　根據(jù)，</b></p><p><b>　　查計算表：，；</b></p><p><b>　　實(shí)際流速，動壓，；</b></p><p><b>　　則摩擦壓力損失

24、為</b></p><p>　　局部壓損為合流三通對應(yīng)總管動壓的壓力損失和對應(yīng)直通管動壓的壓力損失</p><p>　　局部壓損系數(shù)分別為，。</p><p><b>　　則局部壓損</b></p><p><b>　　總壓力損失：</b></p><p><

25、;b>　　管段⑤：</b></p><p><b>　　根據(jù)，選取</b></p><p><b>　　查計算表：, ，</b></p><p>　　實(shí)際流速，動壓為, </p><p><b>　　則摩擦壓力損失為</b></p><p&

26、gt;　　局部壓損為合流三通對應(yīng)總管動壓的壓力損失，局部壓損系數(shù)分別為；</p><p>　　除塵器壓力損失為（進(jìn)出口壓損忽略不計）</p><p><b>　　則局部壓損</b></p><p><b>　　管段⑥：</b></p><p>　　氣體流量，選擇管徑；，</p><

27、;p>　　動壓為；實(shí)際流速為，</p><p><b>　　則摩擦壓力損失為</b></p><p>　　該段有90°彎頭（R/d=1.5）兩個，</p><p><b>　　則局部壓損</b></p><p><b>　　總壓力損失：</b></p>

28、;<p><b>　　管段⑦：</b></p><p>　　氣體流量，選擇管徑；，</p><p>　　動壓為；實(shí)際流速為，</p><p><b>　　則摩擦壓力損失為</b></p><p>　　該管段局部壓損主要包括風(fēng)機(jī)進(jìn)出口以及排風(fēng)口傘形風(fēng)帽的壓力損失，若風(fēng)機(jī)入口處變徑管壓力損

29、失忽略不計，風(fēng)機(jī)出口（估算），傘形風(fēng)帽（）</p><p><b>　　則局部壓損</b></p><p><b>　　總壓力損失：</b></p><p><b>　　管段②：</b></p><p><b>　　根據(jù)，</b></p>&

30、lt;p><b>　　查計算表：，；</b></p><p>　　實(shí)際流速，動壓, ；</p><p><b>　　則摩擦壓力損失為</b></p><p>　　各管件局部壓損系數(shù)（查手冊）為</p><p><b>　　集氣罩2，；</b></p>&l

31、t;p><b>　　90°彎頭，；</b></p><p><b>　　合流三通旁支管，；</b></p><p><b>　　則局部壓損</b></p><p><b>　　總壓力損失：</b></p><p><b>　　管段

32、④：</b></p><p><b>　　根據(jù)，</b></p><p><b>　　查計算表：，，</b></p><p>　　實(shí)際流速，動壓為,；</p><p><b>　　則摩擦壓力損失為</b></p><p>　　各管件局部壓損系

33、數(shù)（查手冊）為</p><p><b>　　集氣罩3，；</b></p><p><b>　　90°彎頭，；</b></p><p><b>　　合流三通旁支管，；</b></p><p><b>　　則局部壓損</b></p>&

34、lt;p><b>　　總壓力損失：</b></p><p>　　4、并聯(lián)管路壓力平衡計算：</p><p><b>　　⑴</b></p><p>　　節(jié)點(diǎn)壓力不平衡，采用調(diào)整管的方法，進(jìn)行壓力平衡調(diào)節(jié)</p><p>　　根據(jù)教材式（14-10）調(diào)整后管徑為：</p><

35、p><b>　　取管徑，</b></p><p><b>　　則有實(shí)際流速；</b></p><p><b>　　⑵</b></p><p>　　節(jié)點(diǎn)壓力不平衡，采用調(diào)整管的方法，進(jìn)行壓力平衡調(diào)節(jié)</p><p>　　根據(jù)教材式（14-10）調(diào)整后管徑為：</p&g

36、t;<p><b>　　取管徑，</b></p><p><b>　　則有實(shí)際流速；</b></p><p>　　除塵系數(shù)總壓力損失：</p><p>　　5、風(fēng)機(jī)、電機(jī)的選擇：</p><p>　?。?）通風(fēng)機(jī)的計算風(fēng)量：</p><p>　　（2）通風(fēng)機(jī)的計

37、算風(fēng)壓：</p><p>　　根據(jù)上述風(fēng)量和風(fēng)壓，在通風(fēng)機(jī)樣本上選擇型（傳動方式A）；</p><p>　　離心通風(fēng)機(jī)：轉(zhuǎn)數(shù)，，</p><p>　　配套電機(jī)為，基本滿足要求。</p><p><b>　　復(fù)核電動機(jī)功率：</b></p><p><b>　　配套電機(jī)滿足要求。</

38、b></p><p><b>　　一、集氣罩的設(shè)計:</b></p><p><b>　　1.集氣罩的選擇</b></p><p>　?、偬柤瘹庹郑和獠考瘹庹郑ㄋ闹苡羞厛A形側(cè)吸罩）。</p><p>　?、谔柤瘹庹郑和獠考瘹庹郑ㄋ闹苡羞厛A形側(cè)吸罩）。</p><p>&

39、lt;b>　　選擇理由：</b></p><p>　　▼在冶金車間中，污染源不集中，重礦物粉塵擴(kuò)散范圍較大，從而不能用密閉罩，只能在污染源附近設(shè)置外部集氣罩。</p><p>　　▼通過較大的氣流運(yùn)動實(shí)現(xiàn)污染物的捕集。因此根據(jù)集氣罩的方位和集氣的效果：①②集氣罩均用外部集氣罩（四周有邊圓形罩口）。</p><p>　　▼為了提高集氣罩的控制效果，減

40、少無效氣流的吸入，罩口增加法蘭邊， 為保證罩口吸氣速度均勻，所以集氣罩的擴(kuò)張角α不應(yīng)大于60°。</p><p>　?、厶柤瘹庹郑壕植棵荛]式集氣罩。</p><p><b>　　選擇理由:</b></p><p>　　▼因?yàn)榫植棵荛]式集氣罩容積比較小，工藝設(shè)備大部分露在罩外，而冶金車間可能產(chǎn)生連續(xù)揚(yáng)塵，同時為了便于傳動裝置的的觀察與檢

41、修，我們選用局部式集氣罩。</p><p>　　▼因?yàn)橐苯疖囬g里有非常小的污染空間，為了防止其灰塵按擴(kuò)散，需用密閉式集氣罩把污染源局部或整體密閉起來，使污染物的擴(kuò)散被限制在一個很小的密閉空間內(nèi)。</p><p>　　2.集氣罩主要參數(shù)的確定</p><p><b>　　①號集氣罩： </b></p><p><b&

42、gt;　　由已知排風(fēng)量，；</b></p><p>　　查表（大氣污染控制工程書表13—2），控制速度設(shè)為，控制距離</p><p><b>　　根據(jù)公式可得</b></p><p><b>　　解得：，取</b></p><p><b>　　反算排風(fēng)量：</b>&

43、lt;/p><p><b>　　②號集氣罩：</b></p><p><b>　　由已知排風(fēng)量，；</b></p><p>　　查表（大氣污染控制工程書表13—2），控制速度設(shè)為，控制距離</p><p><b>　　根據(jù)公式可得</b></p><p>&

44、lt;b>　　故 ，則</b></p><p><b>　　取</b></p><p><b>　　反算排風(fēng)量：</b></p><p>　?、厶柤瘹庹郑壕植棵荛]式集氣罩，考慮到減少因排風(fēng)帶走過多的物料并保證控制效果，一般取 此處取,</p><p><b>　　由已知

45、排風(fēng)量，</b></p><p><b>　　故 ，則</b></p><p><b>　　取</b></p><p><b>　　反算排風(fēng)量：</b></p><p>　　二、除塵器的設(shè)計，確定除塵器的型號</p><p>　　1．除塵器的

46、類型的選擇</p><p>　　選擇除塵器時必須全面考慮有關(guān)因素，如除塵效率、壓力損失、一次投資、維護(hù)管理，其中最重要的是除塵效率。以下問題要特別引起注意。</p><p>　?。?）選擇的除塵效率必須滿足排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的排放要求。</p><p>　?。?）粉塵顆粒的物理性質(zhì)對除塵器的性能具有較大影響。</p><p>　?。?）氣體的含塵濃

47、度。</p><p>　　（4）煙塵溫度和其他性質(zhì)是選擇除塵設(shè)備時必須考慮的因素。</p><p>　?。?）選擇除塵器時，需要考慮收集粉塵的處理問題。</p><p>　?。?）選擇除塵器時還必須考慮設(shè)備的位置、可利用的空間、環(huán)境條件等因素，設(shè)備的一次性投資以及操作和維修費(fèi)用等經(jīng)濟(jì)因素。</p><p>　　通過以上對除塵器選擇原則要求的綜

48、合考慮，以及對資料中幾種除塵器性能的了解和本設(shè)計題目中所給的一些設(shè)計參數(shù)。我們初步選用電除塵器對冶金車間的污染顆粒進(jìn)行除塵。原因如下：</p><p>　?。?）根據(jù)除塵效率η≥97%，可下列選擇：文丘里除塵器、電除塵器、袋式除塵器。</p><p>　?。?）考慮污染物為重礦物粉塵，如果不改變其物化性質(zhì)，可以對粉塵進(jìn)行回收利用。故在除塵器其他條件影響不大的情況下，最好不使用濕式除塵器，所

49、以不用文丘里除塵器。</p><p>　?。?）電除塵器具有優(yōu)點(diǎn)：壓力損失小，一般為；處理煙氣量大，可達(dá)；能耗低，大約；對細(xì)粉塵有很高的捕集效率，可高于；可在高溫或強(qiáng)腐蝕性氣體下操作。</p><p>　　根據(jù)除塵器的最大風(fēng)量和動力要求我們選電除塵器的型號為型臥式電除塵器，具體臥式電除塵器主要技術(shù)性能參數(shù)如下：</p><p>　　三、確定計算環(huán)路，進(jìn)行除塵系統(tǒng)管網(wǎng)

50、阻力計算</p><p>　　管道系統(tǒng)壓力損失計算的目的是確定管道斷面尺寸和系統(tǒng)的壓力損失，并由系統(tǒng)的總風(fēng)量和總壓力損失選擇適當(dāng)?shù)娘L(fēng)機(jī)和電機(jī)。</p><p>　　要使管道設(shè)計經(jīng)濟(jì)合理，必須選擇適當(dāng)?shù)牧魉?，使投資和運(yùn)行費(fèi)的總和最小。</p><p>　　冶金車間的重礦物粉塵在水平管道中的氣流速度為16m/s。</p><p>　　1．計算管徑

51、和壓力損失</p><p>　　管段1：根據(jù),，查“全國通用通風(fēng)管道計算表”得：，，實(shí)際流速,動壓為。</p><p><b>　　則摩擦壓力損失為:</b></p><p>　　各管件局部壓損系數(shù)（查手冊）為：</p><p>　　集氣罩②：；90°彎頭（R/d=1.5）一個，；30°直流三通，（對

52、應(yīng)通管動壓的局部壓損系數(shù)）。</p><p><b>　　則局部壓損：</b></p><p>　　管段2：根據(jù)，，查“全國通用通風(fēng)管道計算表”得：，；實(shí)際流速，動壓。</p><p><b>　　則摩擦壓力損失為：</b></p><p>　　各管件局部壓損系數(shù)（查手冊）為：</p>

53、<p>　　集氣罩①：；該段有90°彎頭（R/d=1.5）兩個，；</p><p><b>　　合流三通旁支管，；</b></p><p><b>　　則局部壓損：</b></p><p>　　管段3：根據(jù)，，查“ 全國通用通風(fēng)管道計算表”得：, ，實(shí)際流速，動壓為。</p><p

54、><b>　　則摩擦壓力損失為</b></p><p>　　局部壓損為合流三通總管的動壓的壓力損失，其局部壓損系數(shù)；30°直流三通，（對應(yīng)通管動壓的局部壓損系數(shù)）。</p><p><b>　　則局部壓損: </b></p><p>　　管段5:根據(jù)，，查“ 全國通用通風(fēng)管道計算表”得：，，實(shí)際流速，動壓為

55、。</p><p><b>　　則摩擦壓力損失為</b></p><p>　　局部壓損為合流三通總管的動壓的壓力損失，其局部壓損系數(shù)，除塵器的壓力損失為(進(jìn)出口壓損忽略不計)。</p><p><b>　　則局部壓損: </b></p><p>　　管段7:氣體流量同管段5，即，選擇管徑：，，實(shí)際流

56、速，動壓為，</p><p><b>　　則摩擦壓力損失為</b></p><p>　　該管段有90°彎頭（R/d=1.5）兩個，由手冊查的：；</p><p><b>　　則局部壓損：</b></p><p>　　管段6：氣體流量同管段7，即，選擇管徑：，，實(shí)際流速，動壓為，</p

57、><p><b>　　則摩擦壓力損失為</b></p><p>　　該管段局部壓損主要包括風(fēng)機(jī)進(jìn)出口以及排風(fēng)口傘形風(fēng)帽的壓力損失，若風(fēng)機(jī)入口處變徑管壓力損失忽略不計，風(fēng)機(jī)出口（估算），傘形風(fēng)帽（），</p><p><b>　　則局部壓力損失：</b></p><p>　　管段4：根據(jù)，，查”計算表”得

58、：，，實(shí)際流速，動壓為,</p><p><b>　　則摩擦壓力損失為</b></p><p>　　各管件局部壓損系數(shù)（查手冊）為：</p><p>　　集氣罩②：；90°彎頭（R/d=1.5）一個，；30°直流三通，（對應(yīng)通管動壓的局部壓損系數(shù)）。</p><p><b>　　局部壓力損失

59、：</b></p><p>　　2．并聯(lián)管路壓力平衡計算：</p><p><b>　?。?）</b></p><p>　　節(jié)點(diǎn)壓力平衡，不需要采用調(diào)整管的方法，進(jìn)行壓力平衡調(diào)節(jié)。</p><p><b>　?、?</b></p><p>　　節(jié)點(diǎn)壓力不平衡，采用

60、調(diào)整管徑的方法，進(jìn)行壓力平衡調(diào)節(jié)</p><p>　　根據(jù)教材式（14-10）調(diào)整后管徑為：</p><p><b>　　圓整管徑?。?，</b></p><p><b>　　則有實(shí)際流速</b></p><p>　　3．除塵系統(tǒng)總壓力損失：</p><p>　　4．風(fēng)機(jī)、電機(jī)

61、選擇：</p><p>　?。?）通風(fēng)機(jī)的計算風(fēng)量：</p><p>　?。?）通風(fēng)機(jī)的計算風(fēng)壓：</p><p>　　根據(jù)上述風(fēng)量和風(fēng)壓，在通風(fēng)機(jī)樣本上選擇型（傳動方式A）；</p><p>　　離心通風(fēng)機(jī)：轉(zhuǎn)數(shù)，，,</p><p>　　配套電動機(jī)為:型號，功率15kW，基本滿足要求。</p><

62、;p><b>　　復(fù)核電動機(jī)功率：</b></p><p><b>　　配套電機(jī)滿足需</b></p><p><b>　　管道計算表</b></p><p>　　選用教材及參考書（名稱、編著者、出版社、出版時間）】[1] 郝吉明, 馬廣大. 大氣污染控制工程(第二版). 北京: 高等教育出版

63、社, 2002.</p><p>　　[2] 吳忠標(biāo). 大氣污染控制工程. 杭州: 浙江大學(xué)出版社, 2001.</p><p>　　[3] 魏先勛等. 環(huán)境工程設(shè)計手冊(修訂版). 長沙: 湖南科學(xué)技術(shù)出版社, 2002.</p><p>　　[4] 劉天齊. 三廢處理工程技術(shù)手冊(廢氣卷). 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社，1999.</p><p&