大氣污染控制工程課程設(shè)計(jì)--車間除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p>　　《大氣污染控制工程》課程設(shè)計(jì)</p><p>　　——車間除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　學(xué) 院：＿化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院＿</p><p>　　專 業(yè)：＿＿＿環(huán)境工程＿＿＿</p><p><b>　　2014年8月</b></p><p><b>　　目錄&l

2、t;/b></p><p><b>　　前言1</b></p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)說明書2</b></p><p><b>　　1 緒論2</b></p><p>　　1.1 課程設(shè)計(jì)目的2</p><p>　　1.2 設(shè)計(jì)任務(wù)

3、2</p><p>　　1.3 設(shè)計(jì)課題與有關(guān)數(shù)據(jù)2</p><p>　　1.4 設(shè)計(jì)內(nèi)容3</p><p>　　1.5 設(shè)計(jì)依據(jù)4</p><p>　　1.6 設(shè)計(jì)原則4</p><p>　　2粉塵及除塵技術(shù)5</p><p><b>　　2.1 粉塵5</b>

4、;</p><p>　　2.1.1 粉塵的簡(jiǎn)介5</p><p>　　2.1.2 生產(chǎn)中的一些來(lái)源5</p><p>　　2.1.3 粉塵的危害5</p><p>　　2.1.4 預(yù)防措施6</p><p>　　2.2 車間除塵技術(shù)簡(jiǎn)介6</p><p>　　2.2.1 機(jī)械除塵器6

5、</p><p>　　2.2.2 袋式除塵器7</p><p>　　2.2.3 電除塵器7</p><p>　　2.2.4 濕式除塵器8</p><p>　　2.3 設(shè)備選擇9</p><p><b>　　3 工藝流程10</b></p><p>　　4 集氣罩設(shè)

6、計(jì)12</p><p>　　4.1 集氣罩簡(jiǎn)介12</p><p>　　4.2 集氣罩的分類12</p><p>　　4.3 集氣罩的工作原理12</p><p>　　4.4 集氣罩的設(shè)計(jì)原則12</p><p>　　4.5 集氣罩的選型13</p><p>　　5 管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)1

7、4</p><p>　　5.1 管道系統(tǒng)布置原則14</p><p>　　5.1.1 管道布置原則14</p><p>　　5.1.2 除塵管道布置原則14</p><p>　　5.2 管道初步設(shè)計(jì)14</p><p>　　5.3 管道最低速率確定15</p><p>　　6 風(fēng)機(jī)、電

8、機(jī)選擇16</p><p>　　6.1 風(fēng)機(jī)的選擇16</p><p>　　6.2 電機(jī)的選擇16</p><p><b>　　7 車間布置17</b></p><p><b>　　8 附圖18</b></p><p>　　附圖1 車間平面及兩個(gè)污染源位置18&

9、lt;/p><p>　　附圖2 除塵器尺寸圖19</p><p>　　二、設(shè)計(jì)計(jì)算書20</p><p>　　1 集氣罩的設(shè)計(jì)計(jì)算20</p><p>　　1.1 集氣罩尺寸設(shè)計(jì)20</p><p>　　1.2 控制點(diǎn)控制速度vx20</p><p>　　1.3 排風(fēng)量的計(jì)算21<

10、;/p><p>　　2 管道設(shè)計(jì)計(jì)算22</p><p>　　2.1 管道布置22</p><p>　　2.2 管徑及實(shí)際速度的計(jì)算22</p><p>　　2.3 管道長(zhǎng)度22</p><p>　　2.4 管道壓力損失計(jì)算23</p><p>　　2.5 管道計(jì)算表24</p&g

11、t;<p><b>　　2.6 校核25</b></p><p>　　3 風(fēng)機(jī)電機(jī)的選擇26</p><p>　　3.1 風(fēng)機(jī)的選擇26</p><p>　　3.2 復(fù)核電機(jī)的功率26</p><p>　　4 排氣管設(shè)計(jì)27</p><p><b>　　三、附圖&

12、lt;/b></p><p>　　附圖1 車間平面布置圖</p><p>　　附圖2 車間立面布置圖</p><p><b>　　附圖3 軸測(cè)圖</b></p><p><b>　　前言</b></p><p>　　大氣是人類賴以生存的最基本的環(huán)境因素，構(gòu)成了環(huán)境系統(tǒng)的

13、大氣環(huán)境子系統(tǒng)。一切生命過程，一切動(dòng)物、植物和微生物都離不開大氣。大氣為地球生命的繁衍，人類的發(fā)展，提供了理想的環(huán)境。它的狀態(tài)和變化，時(shí)時(shí)處處影響到人類的活動(dòng)與生存。</p><p>　　造成大氣污染的原因，既有自然因素又有人為因素，尤其是人為因素，如工業(yè)廢氣、燃燒、汽車尾氣和核爆炸等。隨著人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和生產(chǎn)的迅速發(fā)展，在大量消耗能源的同時(shí)，也將大量的廢氣、煙塵物質(zhì)排入大氣，嚴(yán)重影響了大氣的質(zhì)量，特別是在人口稠密

14、的城市和工業(yè)區(qū)域。造成大氣污染的物質(zhì)主要有：一氧化碳CO、二氧化硫SO2、一氧化氮NO、臭氧O3、煙塵、鹽粒、花粉、細(xì)菌、苞子等。</p><p>　　粉塵是重要的污染源，危害人類健康。粉塵不會(huì)直接傷人，但對(duì)呼吸道和眼睛等器官會(huì)造成很大危害。粒徑大于10微米的粉塵在空氣中停留時(shí)間較短，在呼吸作用中可被有效地阻留在呼吸道上，不進(jìn)入肺泡，但由于木粉塵中含有木焦油，這種物質(zhì)由各種酚類和烴類組成，并含有致癌性較強(qiáng)的物質(zhì)，

15、長(zhǎng)此以往，工人會(huì)部分的患有支氣管炎、哮喘和肺氣腫等，甚至致癌。粒徑小于10微米以下的木粉，會(huì)直接進(jìn)入人的肺部組織，沉淀于肺泡中，有可能引起肺組織的慢性纖維化，甚至導(dǎo)致肺心病、心血管病等一系列病變。而且這些可吸入物質(zhì)還會(huì)將多種污染物或病菌帶入肺部，對(duì)人體危害很大。粉塵如果彈入或飛入人的眼睛，會(huì)造成傷害，影響正常操作。另外粉塵還是最危險(xiǎn)的易燃物品之一，易引起火災(zāi)。另外，懸浮性粉塵會(huì)增加生產(chǎn)設(shè)備的非正常磨損，縮短設(shè)備的壽命，增加維護(hù)成本，從而

16、對(duì)企業(yè)的產(chǎn)出和經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生不可低估的影響。</p><p>　　源頭治理已成為大氣污染控制中一項(xiàng)積極有效的措施，因而每個(gè)工廠中的除塵凈化設(shè)施就顯得尤為重要。經(jīng)濟(jì)合理的除塵設(shè)備可將污染扼殺在“搖籃”中，還我們賴以生存的大氣一片潔凈。</p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)說明書</b></p><p><b>　　1 緒論</b&g

17、t;</p><p>　　1.1 課程設(shè)計(jì)目的</p><p>　　課程設(shè)計(jì)的目的在于進(jìn)一步鞏固和加深課程理論知識(shí)，并能結(jié)合實(shí)踐，學(xué)以致用。</p><p>　　本設(shè)計(jì)為車間除塵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，能讓我們得到一次中和訓(xùn)練，特別是：</p><p>　　工程設(shè)計(jì)的基本方法、步驟、技術(shù)資料的查找與應(yīng)用；</p><p>　　基本

18、計(jì)算方法和繪圖能力的訓(xùn)練；</p><p>　　綜合運(yùn)用本課程及其有關(guān)課程的理論知識(shí)解決工程中的實(shí)際問題；</p><p>　　熟悉、貫徹國(guó)家環(huán)境保護(hù)法規(guī)及其它有關(guān)政策。</p><p><b>　　1.2 設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)說明書和計(jì)算書各一份；</p><p><

19、b>　　平面布置圖一份；</b></p><p><b>　　立面布置圖一份；</b></p><p><b>　　軸承圖一份。</b></p><p>　　1.3 設(shè)計(jì)課題與有關(guān)數(shù)據(jù)</p><p>　　設(shè)計(jì)題目：車間除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)。</p><p><

20、;b>　　課程已知條件：</b></p><p>　　車間面積與兩臺(tái)產(chǎn)生污染設(shè)備的位置（見圖1）。此圖僅給出方柱及污染源相對(duì)位置，門、窗位置及墻厚由設(shè)計(jì)定。</p><p>　　產(chǎn)生污染源設(shè)備的情況</p><p>　　污染源：立方體 長(zhǎng)×寬×高=1200×600×1000</p><

21、p>　　操作條件：20℃ 101.3KPa</p><p>　　污染源產(chǎn)生輕礦物粉塵，以輕微速度發(fā)散到尚屬平靜的空氣中。</p><p>　　在該污染設(shè)備的頂部設(shè)計(jì)兩個(gè)傘形集氣罩，罩口邊須距離污染源上平面H=600mm時(shí)才操作正常。</p><p>　　管道和集氣罩均用鋼板制作</p><p>　　鋼管相對(duì)粗糙度 K=0.15；&l

22、t;/p><p>　　排氣筒口離地面高度12m。</p><p><b>　　所用除塵器</b></p><p>　　LD14型布袋除塵器，</p><p>　　該除塵器阻力為980Pa；</p><p>　　所用除塵草圖見附圖。</p><p>　?。ㄒ部闪磉x其它除塵器）&l

23、t;/p><p><b>　　有關(guān)尺寸</b></p><p>　　墻厚 240mm 方塊柱 300×300</p><p>　　車間大門 可取 2010×2010</p><p><b>　　3010×3010</b></p><

24、p><b>　　2550×2410</b></p><p><b>　　4010×4010</b></p><p>　　窗臺(tái)到地面距離： 民 房 900～700mm</p><p>　　工業(yè)用房 1.0～2.0 m</p><p>　　倉(cāng) 庫(kù)

25、 1.5～2.0 m</p><p><b>　　1.4 設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p><b>　　1、集氣罩的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　控制點(diǎn)控制速度vx的確定；</p><p>　　集氣罩排風(fēng)量、尺寸的確定。</p><p><b>　　2、管道

26、的初步設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　管內(nèi)流速的確定；</b></p><p><b>　　管道直徑的確定；</b></p><p><b>　　彎頭的設(shè)計(jì)；</b></p><p><b>　　直管長(zhǎng)度的確定；</b></p&

27、gt;<p><b>　　三通設(shè)計(jì)計(jì)算。</b></p><p><b>　　3、壓損平衡計(jì)算</b></p><p><b>　　分段計(jì)算；</b></p><p><b>　　壓力校核。</b></p><p><b>　　4、

28、總壓計(jì)算</b></p><p><b>　　5、選風(fēng)機(jī)、校核</b></p><p><b>　　6、電機(jī)選擇、校核</b></p><p><b>　　7、有關(guān)說明</b></p><p><b>　　1.5 設(shè)計(jì)依據(jù)</b></p&

29、gt;<p>　　《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB16297-1996）</p><p>　　《大氣污染控制工程》</p><p>　　《全國(guó)通用通風(fēng)管道計(jì)算手冊(cè)》</p><p>　　《通風(fēng)除塵設(shè)計(jì)手冊(cè)》</p><p>　　《供暖通風(fēng)設(shè)計(jì)手冊(cè)》</p><p><b>　　《機(jī)械設(shè)備手冊(cè)》&

30、lt;/b></p><p><b>　　1.6 設(shè)計(jì)原則</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)遵循如下原則進(jìn)行工藝路線的選擇及工藝參數(shù)的確定：</p><p>　?。?）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)可靠，總體布局合理。</p><p>　　（2）避免二次污染，降低能耗，近期遠(yuǎn)期結(jié)合、滿足安全要求。</p><p&g

31、t;　?。?）采用成熟、合理、先進(jìn)的處理工藝，處理能力符合處理要求；</p><p>　　（4）投資少、能耗和運(yùn)行成本低，操作管理簡(jiǎn)單，具有適當(dāng)?shù)陌踩禂?shù)，各工藝參數(shù)的選擇略有富余，并確保處理后的尾氣可以達(dá)標(biāo)排放；</p><p>　?。?）在設(shè)計(jì)中采用耐腐蝕設(shè)備及材料，以延長(zhǎng)設(shè)施的使用壽命；</p><p>　　（6）廢氣處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)考慮事故的排放、設(shè)備備用等保

32、護(hù)措施；</p><p>　?。?）工程設(shè)計(jì)及設(shè)備安裝的驗(yàn)收及資料應(yīng)滿足國(guó)家相關(guān)專業(yè)驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。</p><p><b>　　2粉塵及除塵技術(shù)</b></p><p><b>　　2.1 粉塵</b></p><p>　　2.1.1 粉塵的簡(jiǎn)介</p><p>　　粉

33、塵（Dust）是指懸浮在空氣中的固體微粒。習(xí)慣上對(duì)粉塵有許多名稱，如灰塵、塵埃、煙塵、礦塵、砂塵、粉末等，這些名詞沒有明顯的界限。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織規(guī)定，粒徑小于75μm的固體懸浮物定義為粉塵。在大氣中粉塵的存在是保持地球溫度的主要原因之一，大氣中過多或過少的粉塵將對(duì)環(huán)境產(chǎn)生災(zāi)難性的影響。但在生活和工作中，生產(chǎn)性粉塵是人類健康的天敵，是誘發(fā)多種疾病的主要原因。</p><p>　　2.1.2 生產(chǎn)中的一些來(lái)源<

34、/p><p>　　(1)固體物質(zhì)的機(jī)械加工或粉碎，如金屬研磨、切削、鉆孔、爆破、破碎、磨粉、農(nóng)林產(chǎn)品加工等。</p><p>　　(2)物質(zhì)加熱時(shí)產(chǎn)生的蒸氣在空氣中凝結(jié)或被氧化所形成的塵粒，如金屬熔煉，焊接、澆鑄等。</p><p>　　(3)有機(jī)物質(zhì)不完全燃燒所形成的微粒，如木材、油、煤類等燃燒時(shí)所產(chǎn)生的煙塵等。</p><p>　　(4)鑄件

35、的翻砂、清砂粉狀物質(zhì)的混合，過篩、包裝、搬運(yùn)等操作過程中，以及沉積的粉塵由于振動(dòng)或氣流運(yùn)動(dòng)，使沉積的粉塵重又浮游于空氣中（產(chǎn)生二次揚(yáng)塵）也是粉塵的來(lái)源。</p><p>　　2.1.3 粉塵的危害</p><p>　　粉塵的危害之一是污染大氣，危害人類的健康。飄逸在大氣中的粉塵往往含有許多有毒成分，如鉻、錳、鎘、鉛、汞、砷等。當(dāng)人體吸入粉塵后，小于5μm的微粒，極易深入肺部，引起中毒性肺炎

36、或矽肺，有時(shí)還會(huì)引起肺癌。沉積在肺部的污染物一旦被溶解，就會(huì)直接侵入血液，引起血液中毒，未被溶解的污染物，也可能被細(xì)胞所吸收，導(dǎo)致細(xì)胞結(jié)構(gòu)的破壞。此外，粉塵還會(huì)沾污建筑物，使有價(jià)值的古代建筑遭受腐蝕。降落在植物葉面的粉塵會(huì)阻礙光合作用，抑制其生長(zhǎng)。</p><p>　　粉塵危害之二是爆炸危害。相傳，早在風(fēng)車水磨時(shí)代，就曾發(fā)生過一系列磨坊糧食粉塵爆炸事故。到了20世紀(jì)，隨著工業(yè)的發(fā)展，粉塵爆炸事故更是屢見不鮮，爆炸

37、粉塵的種類也越來(lái)越多。</p><p>　　2.1.4 預(yù)防措施</p><p>　　粉塵雖然會(huì)發(fā)生爆炸，但若采取可靠的措施還是可以避免的，防范的措施應(yīng)著眼于發(fā)爆的條件：控制粉塵濃度；杜絕起燃點(diǎn)；減低空氣中氧的濃度；采取有效降塵措施；建立預(yù)報(bào)系統(tǒng)；設(shè)置爆炸壓力泄放口等。此外，在管理上建立必要的規(guī)章制度，落實(shí)管理措施也是非常必要的。</p><p>　　為保障安全生產(chǎn)

38、和環(huán)境健康，因此車間除塵尤為重要。</p><p>　　2.2 車間除塵技術(shù)簡(jiǎn)介</p><p>　　車間除塵是指利用相應(yīng)的除塵設(shè)備有效解決車間環(huán)境問題，給予車間工人溫馨舒適的環(huán)境，以提高工作效率的目的。</p><p>　　現(xiàn)在工廠中普遍采用的除塵設(shè)備包括機(jī)械除塵器、袋式除塵器、電除塵器和濕除塵器等。但每種除塵凈化系統(tǒng)總有其技術(shù)上的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇合

39、適的除塵設(shè)施與工藝。</p><p>　　2.2.1 機(jī)械除塵器</p><p>　　通常是指利用質(zhì)量力（重力、慣性力和離心力等）的作用使顆粒物與氣流分離的裝置。它包括重力沉降室、慣性除塵器和旋風(fēng)除塵器等。</p><p>　　機(jī)械除塵設(shè)備的優(yōu)缺點(diǎn)：</p><p><b>　　優(yōu)點(diǎn)：</b></p>&l

40、t;p>　?。?）機(jī)械除塵利用的力比較單一，且除塵裝置構(gòu)造簡(jiǎn)單且沒有運(yùn)動(dòng)部件。所以除塵裝置故障少，容易操作和管理，運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)較低，投資費(fèi)用也較少。</p><p>　?。?）機(jī)械除塵可以用作多級(jí)除塵的第一級(jí)分離，也可以單獨(dú)使用。當(dāng)單獨(dú)使用時(shí)一般用于對(duì)除塵效率要求不高，或者僅僅需要簡(jiǎn)單除塵的場(chǎng)合。</p><p><b>　　缺點(diǎn)：</b></p>

41、<p>　　（1）機(jī)械除塵分離細(xì)小粉塵的能力比較弱，它對(duì)粒徑較大（大于50μm）的粉塵有較高的除塵效果，但對(duì)粒徑較?。ㄐ∮?μm）分離效果較差。</p><p>　?。?）機(jī)械除塵作用力單一，但設(shè)計(jì)計(jì)算復(fù)雜，而且設(shè)計(jì)計(jì)算數(shù)據(jù)容易受到多種因素影響，特別是外來(lái)氣流（如漏風(fēng)）對(duì)除塵效果影響特別大。</p><p>　　2.2.2 袋式除塵器</p><p>　

42、　是含塵氣體從下部進(jìn)入圓筒形濾袋，在通過濾料的孔隙時(shí)，粉塵被捕集于濾料上，透過濾料的清潔空氣由排出口排出，沉積在濾料表面的粉塵，可以在機(jī)械振動(dòng)的作用下從濾料表面脫落，最終落入灰斗中的一種除塵凈化設(shè)施。</p><p><b>　　優(yōu)點(diǎn)：</b></p><p>　　（1）袋式除塵器可以捕集多種干性粉塵，特別是高比電阻粉塵；</p><p>　　

43、（2）袋式除塵器可設(shè)計(jì)制造出適應(yīng)不同氣量的含塵氣體的要求，除塵器的處理煙氣量可從幾m3/h到幾百萬(wàn)m3/h；</p><p>　?。?）袋式除塵器對(duì)凈化含微米或亞微米數(shù)量級(jí)的粉塵粒子的氣體效率較高，一般可達(dá)99%，甚至可達(dá)99.99%以上；</p><p>　?。?）袋式除塵運(yùn)行穩(wěn)定可靠，沒有污泥處理和腐蝕等問題，操作、維護(hù)簡(jiǎn)單。</p><p><b>

44、　　缺點(diǎn)：</b></p><p>　　（1）袋式除塵器不適于凈化含粘結(jié)和吸濕性強(qiáng)的含塵氣體，用布袋防塵器凈化煙塵時(shí)的溫度不能低于露點(diǎn)溫度，否則將會(huì)產(chǎn)生結(jié)露，堵塞布袋濾料的孔隙；</p><p>　?。?）袋式除塵器的應(yīng)用主要受濾料的耐溫和耐腐蝕等性能所影響，且會(huì)出現(xiàn)燒袋糊袋現(xiàn)象；</p><p>　　（3）據(jù)統(tǒng)計(jì)，用袋式除塵器凈化大于17000 m3/

45、h含塵煙氣量所需的投資要比電除塵器高，而用其凈化小于17000 m3/h含塵煙氣量時(shí)，投資費(fèi)用比電除塵器省。</p><p>　　2.2.3 電除塵器</p><p>　　是在通過高壓電場(chǎng)進(jìn)行分離的過程中，使塵粒荷電，并在電場(chǎng)力的作用下，使塵粒聚集在集塵板上將粉塵從含塵氣體中分離出來(lái)的一種除塵設(shè)備。</p><p>　　電除塵設(shè)備的優(yōu)缺點(diǎn)：</p>&

46、lt;p><b>　　優(yōu)點(diǎn)：</b></p><p>　?。?）電除塵器可以凈化氣量較大且溫度較高的含塵煙氣。在工業(yè)上凈化105～106m3/h的煙氣，且用于凈化350℃以下的煙氣，可長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行；</p><p>　　（2）除塵效率高。如果設(shè)計(jì)合理，安裝施工質(zhì)量高，電除塵器可以達(dá)到任何除塵效率的要求。目前，工業(yè)上應(yīng)用的電除塵器，多數(shù)的除塵效率已達(dá)到99%以上；

47、</p><p>　?。?）電除塵器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，氣流速度低，壓力損失小，干式電除塵器的壓力損失大約為100～200Pa，濕式電除塵器的壓力損失稍高些，通常只有200～300Pa；</p><p>　?。?）電除塵器能夠除下的粒子粒徑范圍較寬，對(duì)于0.1μm的粉塵粒子仍有較高的除塵效率；</p><p>　?。?）電除塵器的能量消耗比其他類型除塵器低。如以每小時(shí)凈化10

48、00m3煙氣計(jì)算，電除塵器的電能消耗約為0.2～0.8kw·h。</p><p><b>　　缺點(diǎn)：</b></p><p>　　（1）電除塵器的除塵效率受粉塵物理性質(zhì)影響很大，特別是粉塵比電阻的影響更為突出。電除塵器最適宜捕集比電阻為104～5×1011；</p><p>　?。?）袋式除塵器的應(yīng)用主要受濾料的耐溫和耐腐蝕

49、等性能所影響，且會(huì)出現(xiàn)燒袋糊袋現(xiàn)象；</p><p>　?。?）電除塵器不適宜直接凈化高濃度含塵氣體；</p><p>　?。?）電除塵器對(duì)制造和安裝質(zhì)量要求很高，需要高壓變電及整流控制設(shè)備，且占地面積大。</p><p>　　2.2.4 濕式除塵器</p><p>　　是使含塵氣體與液體（一般為水）密切接觸，利用水滴和顆粒的慣性碰撞或者化學(xué)

50、作用捕集顆粒，使粉塵從含塵氣體中分離出來(lái)的一種除塵設(shè)備。</p><p>　　濕式除塵設(shè)備的優(yōu)缺點(diǎn)：</p><p><b>　　優(yōu)點(diǎn)：</b></p><p>　　（1）濕式除塵器的除塵效率不僅能與布袋和電除塵器相當(dāng)，而且還可適用這些除塵器所不能勝任的除塵條件。表現(xiàn)在濕式除塵器對(duì)凈化高溫、高濕、高比阻、易燃、易爆的含塵氣體具有較高的除塵效率；

51、</p><p>　?。?）濕式除塵器在去除含塵氣體中粉塵粒子的同時(shí)，還可去除氣體中的水蒸氣及某些有毒有害的氣態(tài)污染物。因此，濕式除塵器既可以用于除塵，又可以對(duì)氣體起到冷卻、凈化的作用；</p><p>　?。?）設(shè)備投資少，構(gòu)造比較簡(jiǎn)單：在耗用相同能耗的情況下，濕式除塵器的除塵效率比干式除塵器的除塵效率高。</p><p><b>　　缺點(diǎn)：</b

52、></p><p>　　濕式除塵器的粉塵回收困難，且排出的沉渣需要處理；</p><p>　　濕式除塵器不適用于凈化含有憎水性和水硬性粉塵的氣體；</p><p>　　凈化含有腐蝕性的氣態(tài)污染物時(shí)，洗滌水（或液體）將具有一定程度的腐蝕性。因此，除塵系統(tǒng)的設(shè)備均應(yīng)采取防腐措施；</p><p>　　濕式除塵器因含水運(yùn)行，在寒冷地區(qū)設(shè)備容易

53、結(jié)凍，因此，要采用防凍措施。</p><p><b>　　2.3 設(shè)備選擇</b></p><p>　　選擇除塵器時(shí)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>　

54、?。?）粉塵顆粒的物理性質(zhì)對(duì)除塵器的性能具有較大影響；</p><p>　?。?）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(shí)必須考慮的因素；</p><p>　?。?）選擇除塵器時(shí)，需要考慮收集粉塵的處理問題；</p><p>　?。?）選擇除塵器時(shí)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

55、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(duì)除塵器選擇原則要求的綜合考慮，以及對(duì)資料中幾種除塵器性能的了解和本設(shè)計(jì)題目中所給的一些設(shè)計(jì)參數(shù)。本設(shè)計(jì)擬采用袋式除塵器對(duì)車間的污染顆粒進(jìn)行除塵。</p><p>　　袋式除塵器的參數(shù)如下：</p><p>　　除塵器型號(hào)：LD14-84；</p><p>　　過濾面積：1

56、68m2；</p><p>　　最大風(fēng)量：25200m3/h；</p><p><b>　　阻力：980Pa；</b></p><p>　　濾袋數(shù)：N=84條，濾袋直徑Φ=220mm，濾袋分6排，每排14條。</p><p><b>　　詳情見附圖2</b></p><p>

57、<b>　　3 工藝流程</b></p><p>　　局部排氣凈化系統(tǒng)的基本組成如下圖所示，主要由集氣罩、風(fēng)管、凈化設(shè)備、通風(fēng)機(jī)、排氣管等部分組成。其作用查《大氣污染控制工程》表13-1，如下表。</p><p>　　圖1 局部排氣凈化系統(tǒng)示意圖</p><p>　　1．集氣罩；2．風(fēng)管；3．凈化設(shè)備；4．通風(fēng)機(jī)；5．排氣管</p>

58、<p>　　表1 局部排氣凈化系統(tǒng)的組成</p><p>　　本設(shè)計(jì)中主要污染物為輕礦物粉塵，使用的處理裝置為L(zhǎng)D14型袋式除塵器，經(jīng)過凈化的氣體通過風(fēng)機(jī)，經(jīng)由煙囪排入大氣。</p><p><b>　　其具體流程圖如下：</b></p><p><b>　　圖2 工藝流程圖</b></p>

59、<p><b>　　4 集氣罩設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　4.1 集氣罩簡(jiǎn)介</b></p><p>　　集氣罩，是排氣凈化系統(tǒng)污染源的收集裝置，可將粉塵及氣體污染源導(dǎo)入凈化系統(tǒng)，同時(shí)防止其向生產(chǎn)車間及大氣擴(kuò)散，造成污染。其性能對(duì)凈化系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有直接的影響。由于污染源設(shè)備結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)操作工藝的不同、集氣罩的形式是多

60、種多樣的。</p><p>　　4.2 集氣罩的分類</p><p>　?。?）按罩口氣流流動(dòng)方式分為：吸氣式和吹吸式；</p><p>　?。?）按集氣罩與污染源的相對(duì)位置及適用范圍，吸氣式集氣罩分為：密閉罩、排氣柜、外部集氣罩、接受式集氣罩等。</p><p>　　4.3 集氣罩的工作原理</p><p>　　吹吸

61、式排氣罩及空氣幕吹吸式排氣罩的工作原理：</p><p>　　當(dāng)外部吸氣罩與污染源的距離較大時(shí)，可以在外部吸氣罩的對(duì)面設(shè)置一吸氣口，從而形成一層空氣幕阻止污染物的散逸，同時(shí)也誘導(dǎo)污染氣流一起向排氣罩流動(dòng)。</p><p>　　特點(diǎn)：采用氣幕抑制污染物擴(kuò)散，具有氣量小，抗干擾能力強(qiáng)，不影響工藝操作、效果好的特點(diǎn)。</p><p>　　4.4 集氣罩的設(shè)計(jì)原則</

62、p><p>　　（1）集氣罩應(yīng)盡可能將污染源包圍起來(lái)，使污染物的擴(kuò)散限制在最小的范圍內(nèi)，以便防止橫向氣流的干擾，減少排氣量。</p><p>　?。?）集氣罩的吸氣方向盡可能與污染氣流運(yùn)動(dòng)方向一致，充分利用污染氣流的初始動(dòng)能。</p><p>　?。?）在保證控制污染的條件下，盡量減少集氣罩的開口面積，以減少排風(fēng)量。</p><p>　　（4）集

63、氣罩的吸氣氣流不允許經(jīng)過人的呼吸區(qū)再進(jìn)入罩內(nèi)。</p><p>　?。?）集氣罩的結(jié)構(gòu)不應(yīng)妨礙人工操作和設(shè)備檢修。 </p><p>　?。?）罩口面積與排氣管面積之比最大可為16:1。</p><p>　　（7）為避免橫向氣流干擾，要求H盡可能≤0.3L(罩口長(zhǎng)邊尺寸)。</p><p>　?。?）傘形罩的開口角度（α）宜小于或等于90&#

64、176;，最大不宜大于120°。</p><p>　?。?）傘形罩應(yīng)設(shè)罩裙（即垂直邊），罩裙的高度（A為罩口面積）。</p><p>　　4.5 集氣罩的選型</p><p>　　有課題已知條件可知，本設(shè)計(jì)適宜采用外部集氣罩中的冷過程上部集氣罩。</p><p>　　對(duì)于外部集氣罩目前多采用“控制速度法”計(jì)算排風(fēng)量。從污染源散發(fā)出的

65、污染物具有一定的控制速度，該速度隨污染物擴(kuò)散而逐漸減小。所謂控制速度系指在罩口錢污染物擴(kuò)散方向的任意點(diǎn)上均能使污染物隨吸入氣流流入罩內(nèi)并將其捕集所必需的最小吸氣速度。吸氣氣流有效作用范圍內(nèi)的最遠(yuǎn)點(diǎn)稱為控制點(diǎn)。控制點(diǎn)距罩口得距離稱為控制距離。控制風(fēng)速選擇原則：</p><p>　　1、按有害物散發(fā)條件選擇控制速度；</p><p>　　2、按周圍氣流情況及有害氣體的危害性選擇控制速度；<

66、;/p><p>　　3、對(duì)于某些特定作業(yè)的吸入速度；</p><p>　　4、按有害物危害性及排氣罩形式選擇控制速度；</p><p>　　5、因外界干擾氣流影響對(duì)控制速度增加修正。</p><p>　　集氣罩設(shè)計(jì)草圖如下：</p><p>　　圖3 集氣罩結(jié)構(gòu)圖</p><p><b>

67、;　　5 管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　在凈化系統(tǒng)中用于輸送氣流的管道稱為風(fēng)管，通過風(fēng)管使系統(tǒng)的設(shè)備和部件連接成一個(gè)整體。改管道設(shè)計(jì)主要根據(jù)集氣罩的力流量以及凈化器的要求來(lái)確定其參數(shù)設(shè)計(jì)。主要包括：管內(nèi)流速、管道直徑、彎頭設(shè)計(jì)、直管長(zhǎng)度、三通設(shè)計(jì)計(jì)算等。</p><p>　　5.1 管道系統(tǒng)布置原則</p><p>　　5.1.1 管道布置原

68、則</p><p>　　1、管道敷設(shè)分明裝和安設(shè)，應(yīng)盡量明裝，以便檢修。</p><p>　　2、管道應(yīng)盡量集中成列，平行敷設(shè)，盡量沿墻或柱敷設(shè)。</p><p>　　3、管道與梁、柱、墻、設(shè)備及管道之間應(yīng)有足夠的距離，，以滿足施工、運(yùn)行、檢修和熱脹冷縮的要求。</p><p>　　5.1.2 除塵管道布置原則</p><

69、p>　　1、除塵管道力求順直，保證氣流暢通。</p><p>　　2、為減輕風(fēng)機(jī)磨損，應(yīng)將凈化裝置設(shè)在風(fēng)機(jī)的吸入段。</p><p>　　3、分支管與水平管或傾斜主干管連接時(shí)，應(yīng)從上部或側(cè)面接入。</p><p>　　5.2 管道初步設(shè)計(jì)</p><p><b>　　圖4 管道設(shè)計(jì)圖</b></p>

70、<p>　　5.3 管道最低速率確定</p><p>　　在本設(shè)計(jì)中，污染物為輕礦粉，查《大氣污染控制工程》表13-4，如下表，得水平管內(nèi)最低流速為14 m/s，垂直管為12 m /s?？紤]要用到垂直管和水平管兩部分，而用同一管徑。故取管內(nèi)氣速：V1=14 m /s。</p><p>　　表2 除塵管道內(nèi)最低氣流速度</p><p><b>

71、　　6 風(fēng)機(jī)、電機(jī)選擇</b></p><p><b>　　6.1 風(fēng)機(jī)的選擇</b></p><p>　　正確選擇風(fēng)機(jī)是保證整個(gè)凈化系統(tǒng)能否正常工作的關(guān)鍵。風(fēng)機(jī)選擇不當(dāng)，就會(huì)造成達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，或?qū)е峦顿Y和能耗的浪費(fèi)。選擇風(fēng)機(jī)時(shí)應(yīng)注意下面幾個(gè)問題。</p><p>　　（1）根據(jù)輸送氣體的性質(zhì)，確定風(fēng)機(jī)類型。如輸送清潔氣體，可選擇

72、一般通風(fēng)換氣用的風(fēng)機(jī)；輸送腐蝕性氣體，要選用防腐蝕風(fēng)機(jī)；輸送易燃?xì)怏w或含塵氣體，要選用防爆風(fēng)機(jī)或排塵風(fēng)機(jī)。</p><p>　?。?）根據(jù)所需風(fēng)量、風(fēng)壓或選定的風(fēng)機(jī)類型，確定風(fēng)機(jī)機(jī)號(hào)。為了便于接管和安裝，還要考慮合適的風(fēng)機(jī)出口方向和轉(zhuǎn)動(dòng)方向。</p><p>　?。?）考慮到管道可能漏風(fēng)，有些阻力計(jì)算不夠完善，選用風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和風(fēng)壓應(yīng)大于通風(fēng)系統(tǒng)計(jì)算的風(fēng)量和風(fēng)壓。</p>&l

73、t;p>　?。?）風(fēng)機(jī)樣本上的性能參數(shù)是在標(biāo)準(zhǔn)狀況（大氣壓力為101325Pa，溫度為20℃，相對(duì)濕度為50%）下得出的，如實(shí)際使用情況不是標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓就會(huì)變化，風(fēng)量不變。因此選擇風(fēng)機(jī)時(shí)應(yīng)對(duì)參數(shù)進(jìn)行換算。</p><p>　?。?）在滿足風(fēng)量和風(fēng)壓的條件下，盡可能選用噪聲低、工作效率高的風(fēng)機(jī)。</p><p><b>　　6.2 電機(jī)的選擇</b><

74、;/p><p>　　電機(jī)應(yīng)根據(jù)風(fēng)機(jī)風(fēng)量以及相關(guān)系數(shù)做出適當(dāng)?shù)倪x擇。</p><p><b>　　7 車間布置</b></p><p>　　設(shè)計(jì)中，大門和門窗的位置選擇要充分考慮氣流對(duì)煙塵流動(dòng)方向的影響，以確保除塵效果的穩(wěn)定及有效。因此大門和窗戶應(yīng)設(shè)在里污染源排放口較遠(yuǎn)的地方，盡量的減少空氣流動(dòng)對(duì)污染物擴(kuò)散的影響。但又要保證車間具有良好的通風(fēng)環(huán)境。&

75、lt;/p><p>　　通過考慮污染源的位置和設(shè)計(jì)要求，大門設(shè)置在車間南面，大門寬×高：2550×2410mm。由于車間較大（18m×12m），可以在西面加設(shè)一門，寬×高：2010×2010mm。</p><p>　　為保證良好的通風(fēng)效果，窗戶共設(shè)9個(gè)。東面2扇、南面2扇、西面2扇、北面3扇。</p><p>　　窗臺(tái)到

76、地面距離取2m。</p><p><b>　　8 附圖</b></p><p>　　附圖1 車間平面及兩個(gè)污染源位置</p><p>　　附圖2 除塵器尺寸圖</p><p><b>　　二、設(shè)計(jì)計(jì)算書</b></p><p>　　1 集氣罩的設(shè)計(jì)計(jì)算</p>

77、<p>　　1.1 集氣罩尺寸設(shè)計(jì)</p><p>　　1、根據(jù)設(shè)計(jì)要求H=600mm，取H=0.3L，得出罩口長(zhǎng)邊L=2000mm</p><p>　　2、取其罩口寬度為1020mm</p><p><b>　　3、罩裙高度：</b></p><p>　　4、取開口角度α=90°</p&g

78、t;<p><b>　　設(shè)計(jì)圖如下：</b></p><p>　　1.2 控制點(diǎn)控制速度vx</p><p>　　因污染源產(chǎn)生輕礦物粉塵，以輕微速度發(fā)散到尚屬平靜的空氣中，故根據(jù)《大氣污染控制工程》中“表13-2污染源的控制速度vx”可得，取0.5~1.0m/s之間，本設(shè)計(jì)選用vx=0.8m/s。</p><p>　　表 污染源

79、控制速度vx</p><p>　　1.3 排風(fēng)量的計(jì)算</p><p>　　設(shè)計(jì)條件：污染源為立方體 長(zhǎng)×寬×高=1200×600×1000，在該污染設(shè)備的頂部設(shè)計(jì)二個(gè)傘形集氣罩，罩口邊須距污染面積H=600mm，才操作正常。</p><p>　　風(fēng)量的計(jì)算公式：Q=kPHvx</p><p>　　式

80、中：P——罩口敞開面周長(zhǎng)，m</p><p>　　H——罩口至污染源距離，m </p><p>　　vx——控制速度，m/s，本設(shè)計(jì)選用vx=0.8m/s</p><p>　　k——考慮沿高度速度分布不均勻的安全系數(shù)，通常取k=1.4</p><p>　　由已知條件可知：罩口敞開面周長(zhǎng)P =2(L+B)=2×(2+1.02

81、)=6.04m </p><p>　　則排風(fēng)量為：Q=1.4×6.04×0.6×0.8=4.06m3/s</p><p>　　=14612 m3/h</p><p><b>　　2 管道設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p><b>　　2.1 管道布置</b>&l

82、t;/p><p>　　2.2 管徑及實(shí)際速度的計(jì)算</p><p>　　已知管道最低速度為V1=14m/s</p><p>　　由Q=(πd2V)/4得到：</p><p>　　1、 集氣罩出氣管道管道1、2管徑d1：</p><p><b>　　d1=600mm</b></p><

83、;p>　　核算實(shí)際速度：V1=4Q/(πd12)=14.4m /s</p><p>　　2、 三通管后，管道3、4、5管徑d2：</p><p><b>　　d2=800mm</b></p><p>　　核算實(shí)際速度：V2=16.2 m /s</p><p><b>　　2.3 管道長(zhǎng)度</b>

84、;</p><p>　　除塵器進(jìn)口高度：3653 mm </p><p>　　故管道1的長(zhǎng)度L1=(3653-1000-600-357-750)+6000=6946mm</p><p>　　管道2的長(zhǎng)度L2= 3653-1000-600-357-750=946mm</p><p>　　管道3的長(zhǎng)度L3=3000+240+500=3740mm&

85、lt;/p><p>　　管道4的長(zhǎng)度L4=3000+8890=11890mm</p><p>　　管道5的長(zhǎng)度L5=12000mm</p><p>　　由于管道的敷設(shè)原因，導(dǎo)致與袋式除塵器的銜接處有部分問題，需要通過提高除塵器的地面高度來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以滿足除塵器與風(fēng)管的連接，在除塵器下側(cè)筑一平臺(tái)，高約500mm。</p><p>　　2.4 管道壓

86、力損失計(jì)算</p><p>　　按最大壓損原則選擇計(jì)算環(huán)路，本設(shè)計(jì)由管段1開始計(jì)算。</p><p><b>　　管道1：</b></p><p>　　管徑D=600mm；管長(zhǎng)L=6.946m ； 動(dòng)壓為130.64Pa；當(dāng)量阻力系數(shù)λ/d=0.0314，則摩擦壓力損失為：</p><p>　　各管件局部壓力損失系數(shù)（查

87、手冊(cè)）為：</p><p>　　集氣罩1，ξ=0.16；90°彎頭（R/d=1），ξ=0.25；45°直流三通，ξ=0.06</p><p>　　∑ξ=0.16+0.25+0.06=0.49</p><p>　　則局部壓損：∑ξ×130.64=64.01Pa</p><p><b>　　管道2：<

88、/b></p><p>　　管徑D=600mm；管長(zhǎng)L=0.946m ； 動(dòng)壓為130.64Pa；當(dāng)量阻力系數(shù)λ/d=0.0314，則摩擦壓力損失為：</p><p>　　各管件局部壓力損失系數(shù)（查手冊(cè)）為：</p><p>　　集氣罩2，ξ=0.16；130°彎頭（R/d=1），ξ=0.3； 45°°合流三通旁支管，ξ=0.21

89、</p><p>　　∑ξ=0.16+0.3+0.21=0.66</p><p>　　則局部壓損：∑ξ×130.64=86.22 Pa</p><p><b>　　管道3：</b></p><p>　　管徑D=800mm；管長(zhǎng)L=3.74m；動(dòng)壓為165.34Pa；當(dāng)量阻力系數(shù)λ/d=0.0387，則摩擦壓力損

90、失為：</p><p>　　局部壓力損失為：合流三通對(duì)應(yīng)總管動(dòng)壓的壓力損失，其局部壓損系數(shù)ξ=0.11；除塵器壓力損失為980Pa；圓管變矩形，其局部壓損系數(shù)ξ=0.2</p><p>　　∑ξ=0.11+0.2=0.31</p><p>　　則局部壓力損失∑ξ×165.34+980=1031.25Pa</p><p><b&

91、gt;　　管道4：</b></p><p>　　管徑D=800mm；管長(zhǎng)L=11.89m；動(dòng)壓為165.34Pa；當(dāng)量阻力系數(shù)λ/d=0.0387，則摩擦壓力損失為：</p><p>　　該管段有90°彎頭（R/d=1）兩個(gè)，由手冊(cè)查得ξ=0.25；矩形變圓形，其局部壓損系數(shù)ξ=0.2</p><p>　　則局部壓損：∑ξ×165.3

92、4=（0.25×2+0.2）×165.34=115.74Pa</p><p><b>　　管道5：</b></p><p>　　管徑D=800mm；管長(zhǎng)L=12m；動(dòng)壓為165.34Pa；當(dāng)量阻力系數(shù)λ/d=0.0387，則摩擦壓力損失為： </p><p>　　該管段有90°彎頭（R/d=1）一個(gè)，由手冊(cè)查得ξ=

93、0.25</p><p>　　則局部壓損：：∑ξ×165.34=0.25×165.34=41.33Pa</p><p>　　管道總壓力損失為：1547.72Pa</p><p><b>　　2.5 管道計(jì)算表</b></p><p><b>　　2.6 校核</b></p&

94、gt;<p><b>　　并聯(lián)管壓力平衡</b></p><p><b>　　故有：</b></p><p>　　顯然壓力平衡，符合節(jié)點(diǎn)要求。</p><p><b>　　3 風(fēng)機(jī)電機(jī)的選擇</b></p><p><b>　　3.1 風(fēng)機(jī)的選擇<

95、/b></p><p>　　選擇通風(fēng)機(jī)的計(jì)算風(fēng)量：</p><p>　　Q=Qz(1+K1)= 29224×(1+0.15)=33607.6(m3/h )</p><p>　　選擇風(fēng)機(jī)的計(jì)算風(fēng)壓：</p><p>　　ΔP=ΔP(1+K2)=1547.72×(1+0.2) =1856.64(Pa)</p>

96、<p><b>　　其中：</b></p><p>　　Q——管道計(jì)算總風(fēng)量，m3/h；</p><p>　　ΔP——管道計(jì)算總壓損，Pa；</p><p>　　K1——考慮系統(tǒng)漏風(fēng)所附加的安全系數(shù)，除塵管道取0.1~0.15；</p><p>　　K2——考慮管道計(jì)算誤差及系統(tǒng)漏風(fēng)等因素所采用的安全系數(shù)，

97、除塵管道取0.15~0.2。</p><p>　　根據(jù)上述風(fēng)量和風(fēng)壓，查《機(jī)械設(shè)備手冊(cè)》選擇風(fēng)機(jī)，其性能參數(shù)如下：</p><p>　　3.2 復(fù)核電機(jī)的功率</p><p>　　K——電動(dòng)機(jī)備用系數(shù)，對(duì)于通風(fēng)機(jī)，當(dāng)電機(jī)功率為2~5KW時(shí)，取K=1.2，當(dāng)電機(jī)功率大于5KW時(shí)，取K=1.15；</p><p>　　η1——通風(fēng)機(jī)的全壓效率，一

98、般為0.7~0.8，本設(shè)計(jì)取η1=0.8；</p><p>　　η2——機(jī)械傳動(dòng)效率，直聯(lián)傳動(dòng)取1.0，聯(lián)軸傳動(dòng)取0.98，V帶傳動(dòng)取0.95，本設(shè)計(jì)為聯(lián)軸傳動(dòng)，取η2=0.98。</p><p><b>　　則所需電機(jī)功率：</b></p><p>　　故其配套電機(jī)滿足要求。</p><p><b>　　4