水泥廠配料車間粉塵處理課程設計

1、<p><b>　　一．前言</b></p><p><b>　　1．水泥的概述：</b></p><p>　　水泥，粉狀水硬性，加水攪拌后成漿體，能在空氣中硬化或者在水中更好的硬化，并能把砂、石等材料牢固地膠結(jié)在一起。用它膠結(jié)碎石制成的混凝土，硬化后不但強度較高，而且還能抵抗淡水或含鹽水的侵蝕。</p><p>

2、;<b>　　2．粉塵的介紹</b></p><p>　　粉塵是水泥工業(yè)的主要污染物。在水泥生產(chǎn)過程中，需要經(jīng)過礦山開采、原料破碎、黏土烘干、生料粉磨、熟料煅燒、熟料冷卻、水泥粉磨及成品包裝等多道工序，每道工序都存在不同程度的粉塵外溢，其中烘干及煅燒發(fā)生的粉塵排放最為嚴重，約占水泥廠粉塵總排放量的70%以上，而很多水泥廠在建廠之初根本就沒有考慮其窯爐或烘干機的除塵工藝，建成投產(chǎn)后甚至連一個簡

3、易的沉降室都沒有，有少數(shù)廠雖然安裝了除塵設施，卻形同虛設，要么就是疏于管理而不能正常運行，要么就是白天運行晚上關閉，要么干脆就是一套應付檢查的擺設而已，粉塵大多處于直接排放狀態(tài)。有資料表明，目前我國大氣粉塵污染主要源自于水泥、火電和冶金三大行業(yè)，其中水泥行業(yè)的排放量躍居首位。據(jù)專家保守估計，我國水泥工業(yè)每年排放的粉塵總量超過1200萬噸，約占水泥年產(chǎn)量的2.5%，而德國、美國日本等先進國家，其水泥工業(yè)粉塵排放量僅占產(chǎn)量的0.01%左右，

4、兩者相差200多倍。我國相關標準規(guī)定的水泥廠允許排放濃度本來就高出先進國家1-2倍，然而先進國家卻能做到達標排放，反而我們能夠做到達標排放的水泥廠僅僅是鳳毛麟角而已，絕大多數(shù)在標排放，且排放濃度動輒超過標準數(shù)十倍，甚至上百倍</p><p>　　3．水泥廠主要產(chǎn)塵源</p><p>　　粉塵污染源主要來自破碎機、烘干機、生料磨機立窯、水泥磨、包裝機以及料庫提升機、輸送機等設備。其中烘干機和

5、機立窯屬于熱力生產(chǎn)設備，其它均屬機械通風生產(chǎn)設備。就收塵技術而言，熱力生產(chǎn)設備的粉塵污染源治理難度大，尤其是機立窯煙塵，因治理技術、資金等方面的原因，長期以來得不到有效治理，是水泥企業(yè)粉塵污染治理的難點。石灰石、頁巖、砂巖和其它體積較大的原材料均需破碎。破碎時產(chǎn)生粉塵。破碎后的石灰石轉(zhuǎn)運至預均化堆場，然后輸送到原料調(diào)配站與其它轉(zhuǎn)運來的原料按比例混合，送至原料磨進行粉磨。在轉(zhuǎn)運和粉磨的過程中，不斷有粉塵產(chǎn)生。粉磨后的原料混合物稱作生料。生

6、料在生料庫中均化后，送入窯中煅燒。生料的轉(zhuǎn)運過程同樣產(chǎn)生粉塵污染。從窯尾排出的氣體含粉塵、SO2、NOX等污染物。生料在窯中煅燒成熟料，經(jīng)冷卻和儲存，送至水泥磨與石膏等添加劑一起粉磨形成水泥。熟料冷卻和轉(zhuǎn)運、添加劑破碎與轉(zhuǎn)運、水泥磨以及水泥選粉機等環(huán)節(jié)均排放粉塵。水泥轉(zhuǎn)運、包裝和散裝時也存在粉塵排放問題?？傊锪系钠扑?、粉磨、堆放、轉(zhuǎn)運、煅燒、冷卻、包裝和散裝等過程是粉塵的排放源，另外，窯尾氣體中還含有SO2、NOX等氣態(tài)污染物。&l

7、t;/p><p>　　4．水泥生產(chǎn)作業(yè)粉塵危害</p><p>　　粉塵是能在空氣中浮游的固體微粒。由于粉塵的特殊性質(zhì)、粒徑的大小等因素，它對人體的危害很大。根據(jù)不同特性，粉塵可對機體引起各種損害。如可溶性有毒粉塵進入呼吸道后，能很快被吸收入血流，引起中毒；放射性粉塵，則可造成放射性損傷；某些硬質(zhì)粉塵可損傷角膜及結(jié)膜，引起角膜混濁和結(jié)膜炎；粉塵堵塞皮脂腺和機械性刺激皮膚時，可引起粉刺、毛囊炎、

8、膿皮病及皮膚皸裂等；粉塵進入外耳道混在皮脂中，可形成耳垢等。而且化學性質(zhì)不同程度地在體內(nèi)參與和干擾生化過程的程度和速度，一般的粉塵進入人體肺后，可能引起塵肺病，如硅、石棉、炭黑等。粉塵還對工業(yè)生產(chǎn)也有極大的影響。降低產(chǎn)品質(zhì)量和機器工作精度、影響作業(yè)環(huán)境的能見度，有些粉塵在一定的條件下會發(fā)生爆炸。而且濃度超標的粉塵排放到大氣中也造成環(huán)境污染，所以，除塵是很有必要的。再者，生產(chǎn)工作的環(huán)境內(nèi)，存在工作人員是必要的，而由于物料破碎過程、振動篩的

9、剪切壓縮的塵化作用、物料在落到皮帶上的運動誘導空氣的塵化作用，在車間里產(chǎn)生粉塵并使得粉塵懸浮在空中或在空氣中運動，這大大增加了粉塵的危害性。為了控制粉塵，減小其危害，提高車間的工作環(huán)境，有必要在車間內(nèi)設置通風除塵系統(tǒng)進行除塵，使其達</p><p>　　水泥業(yè)發(fā)展迅猛造成水泥粉塵污染急劇上升，嚴重污染環(huán)境，影響人民生活。據(jù)專家透露，目前全國每年水泥粉塵排放量達 1000 多萬噸，構(gòu)成工業(yè)粉塵排放量的大頭，是重要的

10、空氣污染源，治理水泥粉塵污染已刻不容緩。粉塵是水泥工業(yè)的主要污染物。粉塵對人體的危害，根據(jù)其理化性質(zhì)、進入人體的量的不同，可引起不同的病變。如呼吸性系統(tǒng)疾病、局部作用、中毒作用等。將塵源有效的封閉，是防止粉塵外逸的一項有效的技術措施. 磨尾卸料口和除塵器出灰口，必須裝鎖風裝置。物料輸送應盡可能選用密閉性能好的輸送設備，如斗式提升機、螺旋輸送機等。</p><p>　　水泥生料靠用球磨機磨細，磨機出料時揚塵較多，加

11、之生產(chǎn)上需要抽風引導物料流動，生料磨尾必然產(chǎn)生大量含塵廢氣，需要除塵器凈化后排放。不是設計點的無規(guī)律的含塵氣體，采用可靠的除塵設備加以處理凈化后的廢氣即可通過排氣管道排人車間外大氣中。</p><p><b>　　二．設計任務</b></p><p>　　題目：水泥廠配料車間粉塵污染治理工程(課程)設計</p><p><b>　　1

12、. 設計基礎資料</b></p><p>　　計量皮帶寬度:450mm</p><p>　　配料皮帶寬度:700mm</p><p>　　皮帶轉(zhuǎn)換落差:500mm</p><p>　　設粉塵收集后,粉塵濃度為2000mg/m3,粉塵的粒徑分布如下表.</p><p><b>　　2. 設計要求&l

13、t;/b></p><p>　　排放濃度小于50 mg/m3</p><p>　　設計二級除塵系統(tǒng),第一級為旋風除塵器,第二級為電除塵器或者袋式除塵器.</p><p>　　計算旋風除塵器的分級除塵效率和除塵系統(tǒng)的總效率.</p><p><b>　　選擇風機和電機</b></p><p>

14、　　繪制除塵系統(tǒng)平面布置圖</p><p>　　繪制除塵系統(tǒng)本體結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　繪制除塵器本體結(jié)構(gòu)圖</p><p><b>　　編制設計說明書.</b></p><p><b>　　三．設計說明</b></p><p>　　水泥廠配料車間粉塵的凈化系統(tǒng)，采用集氣

15、罩收集粉塵，再分別經(jīng)旋風除塵器和布袋除塵器進行凈化除塵。</p><p><b>　　工藝流程如下：</b></p><p>　　集氣罩→旋風除塵器→布袋除塵器→風機→煙囪</p><p><b>　　1.集氣罩的設計</b></p><p>　　空氣污染物在車間的擴散機理是污染物依附于氣流的運動，

16、就可以控制污染物的擴散和飛揚，從而達到改善車間內(nèi)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，將污染氣流捕集起來并經(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。</p><p>　　密閉罩是將污染源的局部或整體密閉起來的一種集氣罩。其作用原理是使污染物的擴散限制在一個很小的密閉空間內(nèi)，僅在必須留出的罩上開口縫隙處吸入若干室內(nèi)空氣，使罩內(nèi)保持一定負壓，達到防止污染物外逸的

17、目的。密閉罩的特點是，與其他類型集氣罩相比，所需排風量最小，控制效果最好，且不受室內(nèi)橫向氣流的干擾。所以，在設計中應優(yōu)先考慮選用。一般來說，密閉罩多用于粉塵發(fā)生源，常稱為防塵密閉罩。</p><p>　　局部密閉罩是將局部產(chǎn)塵地點密閉起來。其特點是容積比較小，材料消耗少，排風量也少，工藝設備大部分露在罩子的外面，以方便設備的的操作和檢修。一般適用于產(chǎn)塵點固定、含塵氣流速度較小、且連續(xù)產(chǎn)塵而波動較少的地點，如皮帶運

18、輸機的受料點、破碎機工作時粉塵處等。</p><p>　　1.1 破碎機的密閉罩</p><p>　　根據(jù)破碎機密閉罩的經(jīng)驗數(shù)據(jù)：</p><p>　　一破采用顎式破碎機，設其規(guī)格為：900*1200，其上部加料口收塵風量Q為3000m3/h，其密閉罩的規(guī)格為ф1200*1400。</p><p>　　二破采用立軸式破碎機，設其規(guī)格為ф100

19、0*1500（H），其密閉罩規(guī)格可定為ф1200*1600（H）。</p><p>　　1.2 運輸帶的密閉罩</p><p>　　根據(jù)課程設計任務書的要求，該產(chǎn)塵點為帶式傳送輸送機的落料點，所以選擇局部密閉罩。其裝置圖如圖1-1</p><p>　　1.3 密閉罩罩口斷面速度的確定</p><p>　　抽塵罩口的斷面速度建議采用數(shù)據(jù)：在粗破

20、碎工段小于或等于3.0m/s，一般取1.5～2.5 m/s ；在中、細破碎工段小于或等于 2.5 m/s ，一般取 0.6～2 m/s ；處理粉狀物料時一般小于或等于 0.5 m/s 。</p><p>　　本設計按要求，該產(chǎn)塵的帶式傳送輸送機為生料，屬于中、細破碎工段，取 1.0 m/s。</p><p>　　1.4 密閉罩中的最小負壓值</p><p>　　密閉

21、罩中最適當?shù)呢搲喝缦拢簤K狀物料，單層罩為10～15 Pa，雙層罩為6～8Pa；粒狀物料，單層罩為9～10Pa，雙層罩為6～8Pa；粉末狀物料，一般采用雙層罩，建議負壓值為 5～6 Pa。</p><p>　　本設計選擇局部密閉罩后，上部罩最小負壓值△P＝5 Pa ，下部罩最小負壓值△P＝8 Pa 。</p><p><b>　　2.總風量的確定</b></p&g

22、t;<p>　　2.1 運輸機密閉罩的抽風量計算</p><p>　　本設計皮帶轉(zhuǎn)換落差為：500mm，配料皮帶寬度為：700mm，計量皮帶寬度：450mm。查設計手冊得到局部密閉罩的排風量和阻力如表1-2： </p><p>　　表1-2 常見工藝設備密閉罩的排風量和阻力</p><p>　　則，本設計的局部密閉罩的排風量是

23、0.7 m³/s =2520 m³/h，阻力為△P=200Pa。取罩口風速：1.6m/s，罩內(nèi)氣流：0.3m/s 。</p><p>　　2.2 破碎機的密閉罩的風量計算：</p><p>　　2.2.1一破破碎機風量計算：</p><p>　　由參考書《水泥廠大氣污染物排放控制技術》查得，規(guī)格為900*1200的顎式破碎機破碎的上部加料口收塵風

24、量Q1=2000m³/h，下部下料口收塵風量Q2=1000m³/h。則一破的風量為Q=3000m³/h 。</p><p>　　2.2.2二破破碎機的風量計算：</p><p>　　根據(jù)經(jīng)驗所得：吸風斷面風速0.5～1m/s,對密閉罩取0.6m/s；面積：A=3.14×D2/4=3.14×1.42/4=1.54m；吸風量：Q=0.5

25、5;A=0.5×1.54=0.77m³/s=2772m³/h。根據(jù)經(jīng)驗所得，當物料落差<1.5m時，該規(guī)格的破碎機收塵風量為2000～3000符合要求。</p><p>　　2.3 總風量的計算</p><p>　　總抽風量Q計＝2520×6+2772×2+3000×2＝26664m³/h =7.4m³/

26、s</p><p>　　安裝質(zhì)量較好的除塵系統(tǒng)初始運轉(zhuǎn)時幾乎不漏風，當運行一定時間后，即使運行正常、管理較好也會產(chǎn)生漏風。管網(wǎng)的漏風主要發(fā)生在法蘭連接、調(diào)節(jié)套、清掃孔以及閘閥等處，考慮到漏風點數(shù)量主要取決于管網(wǎng)的長度及繁簡程度，所以管網(wǎng)漏風量可按管網(wǎng)長度來確定，考慮漏風量后的總風量按下式計算，即</p><p>　　Q總=Q計﹙1+ψ?L﹚</p><p>　　=2

27、6664×﹙1＋0.009×21﹚=31703.5 m³/h=8.8 m³/s</p><p>　　式中，L為管道長度，m；ψ?為每1m長管道的漏風率，（對于設有清掃孔、調(diào)節(jié)裝置和采用法蘭連接的金屬風管ψ?=0.008～0.01）本設計取0.009。</p><p>　　3.旋風除塵器的設計與計算</p><p>　　3.1旋

28、風除塵器的概述</p><p>　　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裝置。旋風除塵器多用作小型燃煤鍋爐除塵和多級除塵、預除塵的設備。旋風除塵器可以捕集粒徑為5 um 以上的粉塵，允許最高進口含塵質(zhì)量濃度為1000g/m3，最高溫度450℃，進口氣流速度15～25m/s，阻力損失588～1960Pa ，除塵效率50％～90％ 。具有結(jié)構(gòu)簡單、制作安裝容易和維護管理方便、造價和運行費用

29、低、占地面積小等特點。</p><p>　　旋風除塵器是由進氣管、筒體、錐體和排氣管等組成。其工作原理是含塵氣流進入除塵器后，沿外壁由上向下作旋轉(zhuǎn)運動，同時有少量氣體沿徑向運動到中心區(qū)域。當旋轉(zhuǎn)氣流的大部分到達錐體底部后，轉(zhuǎn)而向上沿軸心旋轉(zhuǎn)，最后經(jīng)排出管排出。氣流作旋轉(zhuǎn)運動時，塵粒在離心力作用下逐步移向外壁，到達外壁的塵粒在氣流和重力共同作用下沿壁面落入灰斗。</p><p>　　3.2旋

30、風除塵器的選型</p><p>　　XLP型旁路式旋風除塵器是一種在旋風筒體外側(cè)帶有一旁路通道的高效旋風除塵器，用于清除工業(yè)廢氣中含有密度較大的非纖維性及黏結(jié)性的灰塵，能有效地分離煙草灰、滑石粉、石英粉、石灰石粉、水泥生料等，具有結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，耐高溫、阻力低而除塵效率高的特點。</p><p>　　本設計選取XLP/B-17.5型的旋風除塵器。其處理能力和質(zhì)量：</p>

31、<p><b>　　3.3進氣口設計</b></p><p>　　現(xiàn)有旋風除塵器的進口有三類：直入切向進入式，蝸殼切向進入式，軸向進入反轉(zhuǎn)式（見圖1-3）。</p><p>　　直入切向進入式 蝸殼切向進入式 軸向進入反轉(zhuǎn)式</p><p>　　本設計中采用蝸型切向進入式，它可減少系統(tǒng)對筒體內(nèi)氣流的撞擊和干

32、擾，其處理量大，壓力損失小。</p><p>　　3.4旋風除塵器各部分的幾何尺寸</p><p>　　3.4.1進口截面：</p><p>　　一般取進口氣速為12～25 m/s，本設計取ν=18 m/s，其總風量Q=31703.5 m³/h=8.8 m³/s 。</p><p>　　A=bh=Q/ν=8.8/18=0.

33、49 m²</p><p>　　3.4.2入口寬度： b=√﹙A/2﹚=√﹙0.49/2﹚=0.49 m²</p><p>　　入口高度： h=√﹙2A﹚=0.99m</p><p>　　筒體直徑: D=0.33b=1.63m</p><p>　　筒體長度: L=1.7D=2.77m</p&g

34、t;<p>　　錐體長度: h=2.3D=3.75m </p><p>　　排出管直徑: de=0.6D= 0.98m</p><p>　　排灰口直徑: d1=0.43D=0.7m</p><p>　　根據(jù)計算以及查選用手冊，可得下表1-4 。</p><p>　　表1-4 XLP/B型旁路式旋風除

35、塵器外形尺寸</p><p>　　3.5卸灰裝置的選擇</p><p>　　卸灰裝置兼有卸灰和密封兩種功能，是影響除塵器的關鍵部件之一。若有漏風現(xiàn)象，不但影響正常排灰，而且嚴重影響除塵器效率?，F(xiàn)有的卸灰裝置有兩類：二級翻板式和回轉(zhuǎn)式（見圖1-5）。本設計采用二級翻板式。 </p><p>

36、　　二級翻板式 回轉(zhuǎn)式</p><p>　　圖1-5 現(xiàn)有的兩類卸灰裝置</p><p><b>　　3.6流體阻力計算</b></p><p>　　旋風除塵器內(nèi)的壓力損失一般可按下式計算： </p><p>　　= 5.8×1.225

37、×18² /2=1151 Pa </p><p>　　式中：ρ氣——煙氣密度，(水泥生料粉真密度為2.76 g/cm3，常壓常溫下空氣密度為1.205kg/m³，則 ；ν——除塵器內(nèi)含塵氣體的流速，m/s；ζ——流體阻力系數(shù)，無量綱(XLP/B型出口帶蝸殼ζ=5.8)。</p><p>　　3.7旋風除塵器分級效率和總除塵效率的計算</p>&l

38、t;p>　　3.7.1渦流指數(shù)：</p><p>　　n=1- [1-0.67·D?0.14 ] ﹙T/283﹚?0.3</p><p>　　=1- [1-﹙0.67×1.75?0.14﹚ ] ×﹙293/283﹚?0.3=0.72</p><p>　　式中，T取常溫293K(t=20)。</p><p>

39、　　取內(nèi)個渦流交界圓柱的直徑D0=0.7de=0.7×1.05=0.7m</p><p>　　①得到氣流在交界面上的切向速度：</p><p>　　Vto=ν×﹙D/D0﹚? =18×﹙1.75/0.7﹚?0.72=35 m/s</p><p>　?、谕鉁u旋氣流的平均徑向速度:</p><p>　　Vr=Q/(2

40、×3.14×﹙D0/2﹚×h0﹚</p><p>　　=8.8/(2×3.14×﹙0.7/2﹚×3.7)=1.08m/s</p><p>　　式中，h0為交界圓柱的高度，取3.7m 。</p><p>　　3.7.2分割粒徑：</p><p>　　d50=[18·μ

41、3;Vr·D0/﹙2·ρp·Vto²﹚]?½</p><p>　　=[18×1.81×10?-5×1.08×0.7/﹙2×2760×35²﹚]?½ =6.0μm</p><p>　　3.7.3分級效率： ηi=1-exp[-0.6931×﹙dp/

42、dc﹚?﹙1/﹙n＋1﹚﹚]</p><p><b>　　已知：</b></p><p>　　得：粒徑小于10 um的粒子分級效率為：</p><p>　　n10=1-exp[-0.6931×﹙dp/dc﹚?﹙1/﹙n＋1﹚﹚]</p><p>　　= 1-exp[-0.6931×﹙10/6﹚?﹙1/

43、﹙0.72＋1﹚﹚]= 0.6065</p><p>　　同理可得其他粒徑的效率:</p><p>　　3.7.4總除塵效率： η=77.2%</p><p>　　4.袋式除塵器的設計與計算</p><p>　　4.1袋式除塵器的概述</p><p>　　袋式除塵器是利用多孔纖維材料制成的濾袋（簡稱布袋）將含

44、塵氣流中的粉塵捕集下來的一種干式高效除塵裝置。主要用于通風及空氣調(diào)節(jié)方面的氣體凈化，在工業(yè)尾氣的除塵方面應用較廣。布袋除塵器的除塵效率一般可達99%以上，雖然它是最古老的除塵方法之一，但由于它效率高，性能穩(wěn)定可靠、操作簡單，因而越來越廣泛的應用。</p><p>　　其工作原理是含塵氣流從下部孔板進入圓筒形濾袋內(nèi)，在通過濾料的空隙時，粉塵被捕集于濾料上，透過濾料的清潔氣體由排出口排出。</p>&l

45、t;p>　　4.2 除塵器形式、清灰方式和濾料的選擇：</p><p>　?、俑鶕?jù)對除塵效率要求高、廠房面積受限制、投資和設備訂貨皆有條件的情況，可以采用脈沖袋式除塵器。脈沖袋式除塵器具有清灰效果好，凈化效率高，處理量大，濾袋壽命長，維修方便，工作量小，運行可靠等特點，已廣泛用于冶煉化工、水泥、鑄造、糧食加工等部門。</p><p>　　②根據(jù)除塵器形式本設計選取的是脈沖噴吹清灰。這

46、種清灰方法是利用4～7個標準大氣壓的壓縮空氣反吹，產(chǎn)生強度較大的清灰效果。壓縮空氣的脈沖產(chǎn)生沖擊波，使濾袋振動，導致積附在濾袋上的灰層脫落。</p><p>　　③濾料一般根據(jù)含塵氣體的性質(zhì)、粉塵的性質(zhì)及除塵器的清灰方式進行選擇，應抓住主要影響因素選擇，如高溫氣體、易燃粉塵等。水泥工業(yè)的主要粉塵為礦石粉塵，例如：二氧化硅、堿石灰、石灰石等，具有一定的酸堿性。所以本設計選取尼龍濾料。表1-6為尼龍濾料的性能參數(shù)：&

47、lt;/p><p>　　表1-6 尼龍濾料性能參數(shù)</p><p>　　4.3 除塵器的設計與計算</p><p>　　4.3.1過濾風速的選擇：</p><p>　　過濾速度由氣體含塵濃度決定，一般為2～4 m/min。本設計取3m/min 。</p><p>　　4.3.2過濾面積的計算：</p>&l

48、t;p>　　A=qv/﹙60·νf﹚=31703.5/﹙60×3﹚=176 m²</p><p>　　4.3.3濾袋設計：</p><p>　　濾袋規(guī)格取為：φ120×3000mm</p><p>　　每條濾袋的面積：a=πdl=3.14×0.12×3=1.13 m²</p>

49、<p>　　濾袋數(shù)量為： n=A/a=176/1.13=156條。</p><p>　　以3×3規(guī)格為一個除塵室，共設20個室。則實際濾袋數(shù)量為：</p><p>　　n´=3×3×20=180條 濾袋間距取50mm</p><p>　　回算過濾面積： S´=180×3.14

50、×0.12×3=203.5 m²</p><p>　　過濾風速為： νf= qv/﹙60· S´﹚=31703.5/﹙60×203.5﹚=2.59 m/min</p><p>　　4.3.4脈沖噴吹的清灰方式：</p><p>　　脈沖間隔 一般不宜太長，太長會增加壓縮氣體的消耗量，一般取0.1～0.

51、2s；</p><p>　　噴吹壓力 其大小直接影響清灰效果，一般要求噴吹壓力6～7kg/cm²；</p><p>　　脈沖周期 它直接影響袋式除塵器的阻力，一般選用45～60s.</p><p>　　4.3.5脈沖袋式除塵器的選型：</p><p>　　其型號為GDF-3N3-10-30脈沖袋式除塵器</p>&

52、lt;p><b>　　4.3.6阻力計算</b></p><p>　　袋式除塵器的阻力由3部分組成：</p><p>　　①設備本體結(jié)構(gòu)的阻力指氣體從除塵器入口，至除塵器出口產(chǎn)生的阻力；②濾袋的阻力，指未濾粉塵時濾料的阻力，約50-150Pa；③濾袋表面粉塵層的阻力，粉塵層的阻力約為干凈濾布阻力的5-10倍。</p><p>　　本設計取

53、除塵器結(jié)構(gòu)阻力1000 Pa；取濾袋阻力為100 Pa；取粉塵層阻力為550 Pa，則阻力為：1000+100+550=1650 Pa 。</p><p><b>　　4.4 除塵效率</b></p><p>　　布袋除塵器的除塵效率一般可達99%，現(xiàn)取99%。</p><p>　　則布袋除塵器出口含塵濃度為 ρ=2000×（1-0

54、.7942）×（1-0.99）</p><p>　　=4.12 mg/m³＜50 mg/m³</p><p>　　達到規(guī)定的排放標準。</p><p>　　5.系統(tǒng)壓力損失計算</p><p>　　管道計算的主要目的是確定管道直徑和系統(tǒng)壓力損失，并由系統(tǒng)的中風量和中壓力的損失選擇適當?shù)娘L機和電機。</p&g

55、t;<p>　　除塵器管道內(nèi)氣流最低速度</p><p>　　本設計中全部管道使用無縫鋼管，令垂直管道最低速度為14m/s,傾斜管道為16m/s,水平管道為18m/s,含煤氣體20m/s。</p><p>　　5.1各管道的壓力損失 </p><p><b>　　HP、JP:</b></p><p>　　H

56、P= JP =L=2.5m,根據(jù)一級破碎機密閉罩設計上部風量Q1=2000m³/h，取風速V=14m/s，算的d=225mm，由《全國通用通風管道計算表》可查得：外徑D=280mm，λ/d=0.0668，單位摩擦阻力Rm=0.802mm，動壓為117.7pa/m。</p><p>　?、賱t摩擦壓力損失，根據(jù)課本P.557，公式13-8得：</p><p>　　ΔP=L·

57、﹙λ/d﹚·﹙ρv²/2﹚ =2.5×0.0668×117.7 =19.66pa</p><p>　　②局部壓力損失：各管件局部壓損系數(shù)為：集氣罩ξ=0.19，90°彎頭ξ=0.25，45º合流三通旁支管ξ=0.35。</p><p>　　Σξ=0.19+0.25+0.35=0.79； △Pm=Σξρv²/2=9

58、2.98pa</p><p>　　△P1=ΔP+△Pm=112.64 pa</p><p><b>　　GO、IO：</b></p><p>　　GO=IO=L=2m, 根據(jù)二級破碎機密閉罩設計風量Q1=2772m³/h，取風速V=14m/s，算的d=264mm，由《全國通用通風管道計算表》可查得：外徑D=280mm，λ/d=0.06

59、68單位摩擦阻力Rm=0.923mm，動壓為117.7pa/m 。</p><p>　?、賱t摩擦壓力損失得：</p><p>　　ΔP=L·﹙λ/d﹚·﹙ρv²/2﹚=2×0.0668×117.7=15.72pa</p><p>　?、诰植繅毫p失：各管件局部壓損系數(shù)為：集氣罩ξ=0.19，90°彎頭ξ=0

60、.25，45º合流三通旁支管ξ=0.28。</p><p>　　Σξ=0.19+0.25+0.28=0.72； △Pm=Σξρv ²/2=84.74pa</p><p>　　△P2=ΔP+△Pm=100.46 pa</p><p><b>　　AK、DK：</b></p><p>　　AK=DK

61、= L=2m，Q1=2520m³/h，v=18m/s，算的管徑d1=√﹙4×2520/3600/3.14/18﹚=222mm ；查“全國通用通風管道計算表” ，取d1=240mm，λ/d=0.0801，實際流速v1=4·Q1/d1²/π/3600=15.4m/s，動壓為223.8Pa。</p><p>　?、賱t摩擦壓力損失得：</p><p>　　Δ

62、P=L·﹙λ/d﹚·﹙ρv²/2﹚= 2×0.0801×223.8=35.85pa </p><p>　?、诰植繅毫p失：各管件局部壓損系數(shù)為：集氣罩ξ=0.19，90°彎頭ξ=0.25，45º合流三通旁支管ξ=0.49。</p><p>　　Σξ=0.19+0.25+0.49=0.93； △Pm=Σξρv 

63、8;/2=109.46pa</p><p>　　△P3=ΔP+△Pm=145.31 pa</p><p><b>　　BL、EL：</b></p><p>　　BL=EL=L=2m，Q1=2520m³/h，v=18m/s，算的管徑d1=√﹙4×2520/3600/3.14/18﹚=222mm ；查“全國通用通風管道計算表”

64、，取d1=240mm，λ/d=0.0801，實際流速v1=4·Q1/d1²/π/3600=15.4m/s，動壓為223.8Pa。</p><p>　　①則摩擦壓力損失得：</p><p>　　ΔP=L·﹙λ/d﹚·﹙ρv²/2﹚= 2×0.0801×223.8=35.85pa </p><p>　

65、　②局部壓力損失：各管件局部壓損系數(shù)為：集氣罩ξ=0.19，90°彎頭ξ=0.25，45º合流三通旁支管ξ=0.35。</p><p>　　Σξ=0.19+0.25+0.35=0.79； △Pm=Σξρv ²/2=176.8pa</p><p>　　△P4=ΔP+△Pm=212.65 pa</p><p><b>　　CM

66、、FM：</b></p><p>　　CM=FM=L=2m，Q1=2520m³/h，v=18m/s，算的管徑d1=√﹙4×2520/3600/3.14/18﹚=222mm ；查“全國通用通風管道計算表” ，取d1=240mm，λ/d=0.0801，實際流速v1=4·Q1/d1²/π/3600=15.4m/s，動壓為223.8Pa。</p><

67、p>　　①則摩擦壓力損失得：</p><p>　　ΔP=L·﹙λ/d﹚·﹙ρv²/2﹚= 2×0.0801×223.8=35.85pa </p><p>　?、诰植繅毫p失：各管件局部壓損系數(shù)為：集氣罩ξ=0.19，90°彎頭ξ=0.25，45º合流三通旁支管ξ=0.28。</p><p>

68、　　Σξ=0.19+0.25+0.49=0.72； △Pm=Σξρv ²/2=161.1pa</p><p>　　△P5=ΔP+△Pm=196.95 pa</p><p><b>　　KL：</b></p><p>　　KL= L=3m，Q1=[ 2520×﹙1+0.009×2）] ×2=5130m&

69、#179;/h，v=18m/s，算的管徑d1=√﹙4×5130/3600/3.14/18﹚=318mm ；查“全國通用通風管道計算表” ，取d1=320mm，λ/d=0.0561，實際流速v1=4·Q1/d1²/π/3600=17.8m/s，動壓為190.2Pa。</p><p>　　①則摩擦壓力損失得：</p><p>　　ΔP=L·﹙λ/d﹚&#

70、183;﹙ρv²/2﹚= 3×0.0561×190.2=32.0pa </p><p>　?、诰植繅毫p失：其局部損失系數(shù)ξ=0.1：</p><p>　　Pm=Σξρv ²/2=19.02pa</p><p>　　△P6=ΔP+△Pm=51.02 pa</p><p><b>　　LM：&l

71、t;/b></p><p>　　LM= L=3m，Q1=[ 5130×﹙1+0.009×3）] +5130=10400m³/h，v=18m/s，算的管徑d1=√﹙4×10400/3600/3.14/18﹚=452mm ；查“全國通用通風管道計算表” ，取d1=450mm，λ/d=0.0358，實際流速v1=4·Q1/d1²/π/3600=18.4m

72、/s，動壓為203.3Pa。</p><p>　　①則摩擦壓力損失得：</p><p>　　ΔP=L·﹙λ/d﹚·﹙ρv²/2﹚= 3×0.0358×203.3=21.8pa </p><p>　?、诰植繅毫p失：其局部損失系數(shù)ξ=0.1：</p><p>　　Pm=Σξρv ²/2

73、=20.33pa</p><p>　　△P7=ΔP+△Pm=42.13 pa</p><p><b>　　MN：</b></p><p>　　MN= L=3m，Q1=[ 10400×﹙1+0.009×3）] +5130=15800m³/h，v=18m/s，算的管徑d1=√﹙4×10400/3600/3.1

74、4/18﹚=557mm ；查“全國通用通風管道計算表” ，取d1=560mm，λ/d=0.0283，實際流速v1=4·Q1/d1²/π/3600=18.1m/s，動壓為196.3Pa。</p><p>　?、賱t摩擦壓力損失得：</p><p>　　ΔP=L·﹙λ/d﹚·﹙ρv²/2﹚= 3×0.0283×196.3=16

75、.7pa </p><p>　?、诰植繅毫p失：其局部損失系數(shù)ξ=0.1：</p><p>　　Pm=Σξρv ²/2=19.63pa</p><p>　　△P8=ΔP+△Pm=36.33 pa</p><p><b>　　PO：</b></p><p>　　PO= L=3m，Q1=[

76、2000×﹙1+0.009×2.5）] ×2=4090m³/h，v=14m/s，算的管徑d1=√﹙4×4090/3600/3.14/14﹚=322mm ；查“全國通用通風管道計算表” ，取d1=340mm，λ/d=0.0529，實際流速v1=4·Q1/d1²/π/3600=12.5m/s，動壓為93.8Pa。</p><p>　　①則摩擦壓力損

77、失得：</p><p>　　ΔP=L·﹙λ/d﹚·﹙ρv²/2﹚= 3×0.0529×93.8=14.89pa </p><p>　?、诰植繅毫p失：其局部損失系數(shù)ξ=0.1：</p><p>　　Pm=Σξρv ²/2=9.38pa</p><p>　　△P9=ΔP+△Pm=24.

78、27 pa</p><p><b>　　ON：</b></p><p>　　ON= L=3m，Q1=[ 4090×﹙1+0.009×3）] +4090=8290.4m³/h，v=14m/s，算的管徑d1=√﹙4×8290.4/3600/3.14/14﹚=458mm ；查“全國通用通風管道計算表” ，取d1=480mm，λ/d=0

79、.0346，實際流速v1=4·Q1/d1²/π/3600=13.98m/s，動壓為117.7Pa。</p><p>　?、賱t摩擦壓力損失得：</p><p>　　ΔP=L·﹙λ/d﹚·﹙ρv²/2﹚= 3×0.0346×117.7=12.22pa </p><p>　　②局部壓力損失：其局部損失系

80、數(shù)ξ=0.1：</p><p>　　Pm=Σξρv ²/2=11.77pa</p><p>　　△P10=ΔP+△Pm=23.99pa</p><p><b>　　NQ：</b></p><p>　　NQ= L=4m，Q1=24090m³/h，v=18m/s，算的管徑d1=√﹙4×24090

81、/3600/3.14/18﹚=688mm ；查“全國通用通風管道計算表” ，取d1=700mm，λ/d=0.0216，實際流速v1=4·Q1/d1²/π/3600=17.4m/s，動壓為181.8Pa。</p><p>　　①則摩擦壓力損失得：</p><p>　　ΔP=L·﹙λ/d﹚·﹙ρv²/2﹚= 4×0.0216×

82、;181.8=15.7pa </p><p>　　②局部壓力損失：其局部損失系數(shù)ξ=0.1：</p><p>　　Pm=Σξρv²/2=18.18pa</p><p>　　△P11=ΔP+△Pm=33.88pa</p><p><b>　　QR：</b></p><p>　　Q1 =31

83、700m³/h，v=18m/s，算的管徑d1=√﹙4×31700/3600/3.14/18﹚=790mm ；查“全國通用通風管道計算表” ，取d1=800mm，λ/d=0.0183，實際流速v1=4·Q1/d1²/π/3600=17.5m/s，動壓為183.8Pa。</p><p>　?、賱t摩擦壓力損失得：</p><p>　　ΔP=L·﹙

84、λ/d﹚·﹙ρv²/2﹚= 3×0.0183×183.8=10pa </p><p>　?、诰植繅毫p失：為旋風除塵器的壓力損失和局部損失系數(shù)ξ=0.1</p><p>　　Pm=Σξρv²/2+1151=1169.4 pa</p><p>　　△P12=ΔP+△Pm=1179.4 pa</p><

85、;p><b>　　RS：</b></p><p>　　Q1=31700m³/h，v=18m/s，算的管徑d1=√﹙4×31700/3600/3.14/18﹚=790mm ；查“全國通用通風管道計算表” ，取d1=800mm，λ/d=0.0183，實際流速v1=4·Q1/d1²/π/3600=17.5m/s，動壓為183.8Pa。</p>

86、;<p>　?、賱t摩擦壓力損失得：</p><p>　　ΔP=L·﹙λ/d﹚·﹙ρv²/2﹚= 3×0.0183×183.8=10pa </p><p>　?、诰植繅毫p失：90°彎頭ξ=0.25，有2個和布袋除塵器的壓損</p><p>　　Σξ=2×0.25=0.5 Pm=Σ

87、ξρv²/2+1650=1742pa</p><p>　　△P13=ΔP+△Pm=1752 pa</p><p><b>　　SU：</b></p><p>　　SU=15m ，Q1=31700m³/h，v=18m/s，算的管徑d1=√﹙4×31700/3600/3.14/18﹚=790mm ；查“全國通用通風管道

88、計算表” ，取d1=800mm，λ/d=0.0183，實際流速v1=4·Q1/d1²/π/3600=17.5m/s，動壓為183.8Pa。</p><p>　?、賱t摩擦壓力損失得：</p><p>　　ΔP=L·﹙λ/d﹚·﹙ρv²/2﹚= 15×0.0183×183.8=50.45pa </p><

89、p>　　②局部壓力損失：主要包括風機進出口及排風口傘形風帽的壓力損失，若風機入口處變形徑管壓力損失忽略不計，風機出口ξ=0.1，傘形風帽ξ=1.3，則</p><p>　　Σξ=0.1+1.3=1.4 Pm=Σξρv²/2=1.4×183.8=257.3pa</p><p>　　△P14=ΔP+△Pm=307.75 pa</p><p

90、>　　5.2并聯(lián)管路壓力平衡</p><p>　?、?△P1-△P2=(112.64-100.46)/112.64=10.8%>10%</p><p>　　節(jié)點壓力不平衡，采用對GO、IO增設調(diào)壓裝置阻力圈，加阻力圈后壓力增至：106Pa,則有：（112.64-106）/112.64=6%<10%</p><p>　?、凇鱌8-△P10=（36.3

91、3-23.99）/36.33=33%>10%</p><p>　　節(jié)點壓力不平衡，采用對ON增設調(diào)壓裝置阻力圈，加阻力圈后壓力增至：33.99Pa,</p><p>　　則：（36.33-33.99）/36.33=6.4%<10%符合要求。</p><p>　　5.3除塵系統(tǒng)總壓力損失</p><p>　　ΔP=ΔP1＋ΔP2＋Δ

92、P3＋ΔP6＋ΔP7＋ΔP8＋ΔP9＋ΔP10＋ΔP11＋ΔP12＋ΔP13＋ΔP14=112.64 + 100.46＋145.31 + 51.02 + 42.13 + 36.33 + 24.27 + 23.99 + 33.88 + 11 + 15+307.75=903.78pa</p><p><b>　　管道計算總表</b></p><p>　　6.風機和電機的選

93、型</p><p>　　風機風量：Q風=Q×（1+K1）=31703.5×﹙1+0.1﹚=34874m³/h</p><p>　　風機風壓：ΔP風=ΔP×﹙1＋K2﹚=903.78×﹙1＋0.2﹚=1084.5 Pa</p><p>　　根據(jù)上述風量和風壓，在通風機樣本上選擇4-72-No12C型風機。</p&

94、gt;<p><b>　　四．心得體會</b></p><p>　　本次的課程設計任務是水泥廠的粉塵治理。在設計的過程中，我首先需要根據(jù)破碎機的規(guī)格，粉塵的濃度，出口的濃度等設計的條件，求出處理的所需風量，壓力損失，從各種各樣的手冊來選擇除塵器，布置設計通風管道，以及它們的選型，所配置的通風機，電機。</p><p>　　在這次的課程設計中，我基本了解了

95、做一個大氣的詳細的設計流程大概是怎樣的一個設計流程和對旋風除塵器、布袋除塵器的工作原理，性能影響因素有了一個全面的認識，對其各部分尺寸的設計也有了一定的了解。此外在要學會查閱設計手冊的同時，還需要學會熟練地掌握CAD的具體應用于繪圖，通過這次的課程設計讓我對這方面的知識有了更深入的了解，掌握得更牢固</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[

96、1].《大氣污染控制工程》（第三版） 郝吉明、馬廣大、王書肖主編 高等教育出版社。</p><p>　　[2].《除塵裝置系統(tǒng)及設備設計選用手冊》 唐敬麟、張祿虎編 化學工業(yè)出版社。</p><p>　　[3].《全國通用通風管道計算表》 中國建筑出版社</p><p>　　[4].《環(huán)保設備設計手冊》-大氣污染控制設備 周興求、葉代啟編 化學工業(yè)出版社