大氣污染控制工程課程設(shè)計(jì)--某工廠布袋除塵器設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　前言</b></p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)目的</b></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)為某工廠布袋除塵器的設(shè)計(jì)，能使自己得到一次綜合訓(xùn)練，特別是： </p>

2、<p>　　1、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>　　2、基本計(jì)算方法和繪圖能力的訓(xùn)練；</p><p>　　3、綜合運(yùn)用本課程及其有關(guān)課程的理論知識(shí)解決工程設(shè)計(jì)中的實(shí)際問(wèn)題；</p><p>　　4、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>　　課程設(shè)計(jì)題目描述及要求</p

3、><p>　　為某工廠設(shè)計(jì)一臺(tái)簡(jiǎn)易布袋除塵器。</p><p>　　已知條件：采用布袋除塵器處理某工廠含塵煙氣。</p><p>　　工廠煙氣量2600m3/h，煙氣含塵濃度為1800mg/m3，煙氣溫度為120℃，煙氣粘度為2.4×10-5Pa.s，塵粒粒徑為，塵粒平均粒徑為。</p><p>　　設(shè)計(jì)要求：1、除塵器的壓力損失要在合

4、理的范圍內(nèi)；2、為除塵器選擇合適的灰斗及清灰方式；</p><p>　　課程設(shè)計(jì)圖紙內(nèi)容及張數(shù)要求：布袋除塵器裝配圖一張,要求用A2以上圖紙,計(jì)算機(jī)繪圖均可。</p><p>　　課程設(shè)計(jì)實(shí)物內(nèi)容及要求：有設(shè)計(jì)書(shū)和圖紙。完成課程設(shè)計(jì)后，將課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)、設(shè)計(jì)書(shū)和圖紙裝訂(或裝入文件袋中)統(tǒng)一上交。</p><p>　　第一部分 布袋除塵工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明</p>

5、;<p>　　第一章 大氣污染概述</p><p>　　1.1 大氣污染定義</p><p>　　大氣污染系指由于人類活動(dòng)或自然過(guò)程使得某些物質(zhì)進(jìn)入大氣層中，呈現(xiàn)出足夠的濃度，達(dá)到了足夠的時(shí)間，并因此而危害了人體的舒適、健康和人們的福利，甚至危害了生態(tài)環(huán)境。所謂人類活動(dòng)不僅包括生產(chǎn)活動(dòng)，而且也包括生活活動(dòng)，如做飯、取暖等。自然過(guò)程包括火山活動(dòng)、山林火災(zāi)、海嘯等，一般說(shuō)來(lái)，

6、由于自然環(huán)境所具有的物理、化學(xué)和生物機(jī)能（即自然環(huán)境的自凈作用），會(huì)使自然過(guò)程造成的大氣污染，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后自動(dòng)消除（即使生態(tài)平衡自動(dòng)恢復(fù)）。所以可以說(shuō)，大氣污染主要是人類活動(dòng)造成的。 </p><p>　　1.2 大氣污染的主要內(nèi)容</p><p>　　1

7、．還原型（煤炭型）污染：常發(fā)生在以使用煤炭和石油為主的地區(qū)，主要污染物是SO2、CO和顆粒物。在低溫、高濕、風(fēng)速很小，并伴有逆溫存在的陰天，污染物易在低空生成還原性煙霧。</p><p>　　2.氧化型（汽車尾氣型）煙霧：汽車排氣、燃油鍋爐以及石油化工企業(yè)產(chǎn)生的主要一次污染物CO、NOX、碳?xì)浠衔锏龋谔?yáng)的照射下能引起光化學(xué)反應(yīng)，生成二次污染物。</p><p>　　3.石油型污染：主

8、要來(lái)自汽車排放、石油冶煉以及石油化工廠的排放。</p><p>　　4.混合型污染：包括以煤炭為燃料的污染源排放的污染物，以及從各類工廠企業(yè)排出的各種化學(xué)物質(zhì)等。</p><p>　　5.特殊型污染：由工廠排出的特有污染物而造成的污染。</p><p>　　目前中國(guó)的大氣污染仍以煤煙型為主，主要污染物為T(mén)SP和SO2。少數(shù)大城市屬煤煙與汽車尾氣污染并重類型（如北京、

9、上海、廣州等）。</p><p>　　1.3 大氣污染的危害</p><p>　　人類體驗(yàn)到的大氣污染的危害，最初主要是對(duì)人體健康的危害，隨后逐步發(fā)現(xiàn)了對(duì)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各種危害以及對(duì)天氣和氣候產(chǎn)生的不良影響。人們對(duì)大氣污染物造成危害的機(jī)理、分布和規(guī)模等問(wèn)題的深入研究，為控制和防治大氣污染提供了必要的依據(jù)。 </p><p>　　一、對(duì)人體健康的危害</p>

10、;<p>　　大氣污染對(duì)人體的影響，首先是感覺(jué)上不舒服，隨后生理上出現(xiàn)可逆性反應(yīng)，再進(jìn)一步就出現(xiàn)急性危害癥狀。大氣污染對(duì)人的危害大致可分為急性中毒、慢性中毒、致癌三種。 </p><p><b>　?。ㄒ唬⒓倍?</b></p><p>　　性中大氣中的污染物濃度較低時(shí)，通常不會(huì)造成人體急性中毒，但在某些特殊條件下，如工廠在生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)特殊事故，大量

11、有害氣體泄露外排，外界氣象條件突變等，便會(huì)引起起人群的急性中毒。如印度帕博爾農(nóng)藥廠甲基異氰酸酯泄露，直接危害人體，發(fā)生了2500人喪生，十多萬(wàn)人受害。 </p><p><b>　?。ǘ?、慢性中毒 </b></p><p>　　大氣污染對(duì)人體健康慢性毒害作用，主要表現(xiàn)為污染物質(zhì)在低濃度、長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)作用于人體后，出現(xiàn)的患病率升高等現(xiàn)象。，近年來(lái)我國(guó)城市居民肺癌發(fā)病率很

12、高，其中最高的是上海市，城市居民呼吸系統(tǒng)疾病明顯高于郊區(qū)。 </p><p><b>　?。ㄈ?、致癌作用 </b></p><p>　　這是長(zhǎng)期影響的結(jié)果，是由于污染物長(zhǎng)時(shí)間作用于肌體，損害體內(nèi)遺傳物質(zhì)，引起突變，如果生殖細(xì)胞發(fā)生突變，使后代機(jī)體出現(xiàn)各種異常，稱致畸作用；如果引起生物體細(xì)胞遺傳物質(zhì)和遺傳信息發(fā)生突然改變作用，又稱致突變作用；如果誘發(fā)成腫瘤的作用稱致癌

13、作用。這里所指的“癌”包括良性腫瘤和惡性腫瘤。環(huán)境中致癌物可分為化學(xué)性致癌物，物理性致癌物，生物性致癌物等。致癌作用過(guò)程相當(dāng)復(fù)雜，一般有引發(fā)階段，促長(zhǎng)階段。能誘發(fā)腫瘤的因素，統(tǒng)稱致癌因素。由于長(zhǎng)期接觸環(huán)境中致癌因素而引起的腫瘤，稱環(huán)境瘤。 </p><p>　　二、對(duì)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的危害</p><p>　　大氣污染對(duì)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的危害十分嚴(yán)重，這些危害可影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展，造成大量人力物力和財(cái)力的損

14、失。大氣污染物對(duì)工業(yè)的危害主要有兩種：一是大氣中的酸性污染物和二氧化硫、二氧化氮等，對(duì)工業(yè)材料、設(shè)備和建筑設(shè)施的腐蝕；二是飄塵增多給精密儀器、設(shè)備的生產(chǎn)、安裝調(diào)試和使用帶來(lái)的不利影響。大氣污染對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的危害，從經(jīng)濟(jì)角度來(lái)看就是增加了生產(chǎn)的費(fèi)用，提高了成本，縮短了產(chǎn)品的使用壽命。 </p><p>　　大氣污染對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也造成很大危害。酸雨可以直接影響植物的正常生長(zhǎng)，又可以通過(guò)滲入土壤及進(jìn)入水體，引起土壤和水體酸

15、化、有毒成分溶出，從而對(duì)動(dòng)植物和水生生物產(chǎn)生毒害。嚴(yán)重的酸雨會(huì)使森林衰亡和魚(yú)類絕跡。 </p><p>　　三、對(duì)大氣和氣候的影響</p><p>　　大氣污染物質(zhì)還會(huì)影響天氣和氣候。顆粒物使大氣能見(jiàn)度降低，減少到達(dá)地面的太陽(yáng)光輻射量。尤其是在大工業(yè)城市中，在煙霧不散的情況下，日光比正常情況減少40% 。高層大氣中的氮氧化物、碳?xì)浠衔锖头葻N類等污染物使臭氧大量分解，引發(fā)的“臭氧洞”問(wèn)題

16、，成為了全球關(guān)注的焦點(diǎn)。 </p><p>　　從工廠、發(fā)電站、汽車、家庭小煤爐中排放到大氣中的顆粒物，大多具有水汽凝結(jié)核或凍結(jié)核的作用。這些微粒能吸附大氣中的水汽使之凝成水滴或冰晶，從而改變了該地區(qū)原有降水（雨、雪）的情況。人們發(fā)現(xiàn)在離大工業(yè)城市不遠(yuǎn)的下風(fēng)向地區(qū)，降水量比四周其它地區(qū)要多，這就是所謂“拉波特效應(yīng)” 。如果，微粒中央夾帶著酸性污染物，那么，在下風(fēng)地區(qū)就可能受到酸雨的侵襲。 </p>

17、<p>　　大氣污染除對(duì)天氣產(chǎn)生不良影響外，對(duì)全球氣候的影響也逐漸引起人們關(guān)注。由大氣中二氧化碳濃度升高引發(fā)的溫室效應(yīng)，是對(duì)全球氣候的最主要影響。地球氣候變暖會(huì)給人類的生態(tài)環(huán)境帶來(lái)許多不利影響，人類必須充分認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)。</p><p><b>　　四、對(duì)植物的傷害 </b></p><p>　　1.4 治理大氣污染的必要性（以除塵為例論述）</p&

18、gt;<p>　　一般，粒徑在100以上的塵粒會(huì)很快在大氣中沉降，10以上的粉塵可以滯留在呼吸道中；5～10的塵粒大部分會(huì)在呼吸道沉積，被分泌的粘液吸附，可以隨痰排出；小于5的微粒能深入肺部，0.01～0.1的塵粒，50%以上將沉積在肺腔中，引起各種塵肺病。并且粒徑越小，粉塵的比表面積越大，物理、化學(xué)活性越高，加劇了生理效應(yīng)的發(fā)生與發(fā)展。此外粉塵的表面可以吸附空氣中各種有害氣體及其他污染物，而成為他們的載體，如可以承載強(qiáng)致

19、癌物質(zhì)苯并[α]芘及細(xì)菌等，從而危害人的身體健康。同時(shí)會(huì)對(duì)大氣能見(jiàn)度造成一定的影響從而影響交通。而中國(guó)作為一個(gè)以煤炭為主要燃料的國(guó)家，主要污染物中就含有TSP，所以進(jìn)行除塵刻不容緩。</p><p>　　第二章 袋式除塵器工藝設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1 袋式除塵器的工作原理</p><p>　　1、定義：使含塵氣流通過(guò)過(guò)濾材料將粉塵分離捕集的裝置叫做過(guò)濾式

20、除塵器，又稱空氣過(guò)濾器，當(dāng)過(guò)濾濾料采用纖維織物作濾料的稱為袋式除塵器。</p><p>　　2、原理：粉塵通過(guò)濾布時(shí)產(chǎn)生的篩分、慣性、粘附、擴(kuò)散和靜電等作用而被濾布捕集（見(jiàn)圖2-1）。</p><p>　　(1)篩分作用：含塵氣體通過(guò)濾布時(shí)，濾布纖維間的空隙或吸附在濾布表面粉塵間的空隙把大于空隙直徑的粉塵分離下來(lái)，稱為篩分作用，由于纖維之間的空隙很大，這種效果很不明顯，除塵效率亦低，只有在

21、使用一段時(shí)間后，在濾布表面建立了一定厚度的粉塵層，篩分作用才比較明顯。清灰后，由于在濾布表面以及內(nèi)部還殘留一定量的粉塵，所以仍能保持較高的除塵效率（見(jiàn)圖2-2）。</p><p>　?。?）慣性作用：含塵氣體通過(guò)濾布纖維時(shí)，氣流繞過(guò)纖維，而大于1的粉塵由于慣性作用仍保持直線運(yùn)動(dòng)撞擊到纖維上而被捕集。過(guò)濾氣速越高，慣性作用也越大，但氣速太高，通過(guò)濾布的氣量也增大，氣流會(huì)從濾布最薄弱處穿破，造成除塵效率降低。<

22、/p><p>　?。?）擴(kuò)散作用：當(dāng)粉塵顆粒在0.2以下時(shí)，由于粉塵極為細(xì)小而產(chǎn)生如氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的布朗運(yùn)動(dòng)，增加了粉塵與濾布表面的接觸機(jī)會(huì)，使粉塵被捕集。這種擴(kuò)散作用與慣性作用相反，隨著過(guò)濾氣速的降低而增大，粉塵粒徑的減小而增強(qiáng)。</p><p>　?。?）黏附作用：當(dāng)含塵氣體接近濾布時(shí)，細(xì)小的粉塵仍隨氣流一起運(yùn)動(dòng)，若粉塵的半徑大于粉塵中心到濾布邊緣的距離時(shí)，則粉塵被濾布黏附而被捕集。濾布的

23、空隙越小，則這種黏附作用也越顯著。</p><p>　?。?）靜電作用：粉塵間相互撞擊會(huì)放出電子產(chǎn)生靜電，如果濾布為絕緣體，會(huì)使濾布充電。當(dāng)粉塵和濾布所帶的電荷相反時(shí)，粉塵就被吸附在濾布上，從而提高除塵效率，但清灰較難。反之，如果兩者所帶的電荷相同，則產(chǎn)生斥力，使除塵效率下降。所以靜電作用能改善或妨礙濾布的除塵效率。為了保證除塵效率，必須根據(jù)粉塵的荷電性選擇濾布。</p><p>　　2.

24、2 袋式除塵器的特點(diǎn)及發(fā)展</p><p>　　袋式除塵器的特點(diǎn)：①優(yōu)點(diǎn)：袋式除塵器的除塵效率一般可達(dá)99%以上。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(jiǎn)單，因而獲得越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。它比電除塵器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、投資省、運(yùn)行穩(wěn)定，可回收高比阻粉塵；與文丘里洗滌器相比，動(dòng)力消耗小，回收的干顆粒物便于綜合利用，而且不存在水的污染問(wèn)題。②缺點(diǎn)：為了適應(yīng)高溫和大煙氣量?jī)艋男枰?，袋式除塵器還有不少的問(wèn)題有

25、待解決。例如，由于過(guò)濾速度較低；一般體積龐大、耗鋼量大、濾袋材質(zhì)差、壽命短、壓力損失大、運(yùn)行費(fèi)用高。</p><p>　　袋式除塵器的發(fā)展： 袋式除塵器是一種較老的除塵器，早期用人工或機(jī)械振打清灰，因而其應(yīng)用受到限制。1950年以來(lái)，由于逆向噴吹型和脈沖噴吹型的發(fā)明與應(yīng)用，使袋式除塵器的除塵與清灰實(shí)現(xiàn)了連續(xù)操作，而且阻力穩(wěn)定，氣速高，內(nèi)部無(wú)運(yùn)動(dòng)機(jī)件和設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單等。隨著新型耐用、耐腐蝕、耐高溫、低壓降、易清

26、灰的濾材的應(yīng)用，特別是非織的聚合物濾材和金屬絲—織物混合物濾材的發(fā)展，應(yīng)用日益廣泛，成為主要的高效除塵器。它對(duì)細(xì)微粒的效率在99%以上，還可以除去1um甚至0.1um的塵粒。</p><p><b>　　除塵器型式的選定</b></p><p><b>　　選擇除塵器的原則：</b></p><p>　　必須滿足排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)

27、定的排放要求；</p><p>　　粉塵顆粒的物理性質(zhì)對(duì)除塵器性能具有較大影響；</p><p><b>　　氣體的含塵濃度；</b></p><p>　　煙氣溫度和其它性質(zhì)是選擇除塵器時(shí)必須考慮的因素；</p><p><b>　　粉塵的收集問(wèn)題；</b></p><p>

28、　　其它因素（如位置、可利用的空間等）</p><p>　　（2）選定除塵器的型式</p><p>　　本次設(shè)計(jì)給定的煙氣量為2600m3/h，煙氣含塵濃度為1800mg/m3，而國(guó)家二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)中TSP為0.3 mg/m3，易知為達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)所用除塵器除塵效率需很高，而投資和定貨等皆有條件，綜合上述，可選用脈沖噴吹袋式除塵器。而且脈沖除塵具有占地面積小，自動(dòng)化程度高，由于濾袋不受振動(dòng)和反

29、吹所以脈沖噴吹的濾袋較其它清灰方式的袋式除塵器的濾袋使用壽命長(zhǎng)。</p><p><b>　　計(jì)算參數(shù)的選擇</b></p><p><b>　　過(guò)濾氣速VF</b></p><p>　　過(guò)濾氣速是最重要的設(shè)計(jì)和操作指標(biāo)之一。過(guò)濾速度選擇過(guò)大，雖能減小總過(guò)濾面積，降低投資，但卻使壓力損失迅速提高，增多清灰次數(shù)，縮短濾袋壽命

30、使運(yùn)行費(fèi)用增大。若過(guò)濾速度偏小，會(huì)使設(shè)備費(fèi)增加，處理量減少。一般情況下的過(guò)濾氣速歸納如下：</p><p>　　簡(jiǎn)易清灰：VF=0.20～0.75m/min</p><p>　　機(jī)械振動(dòng)清灰：VF=1.0～2.0m/min</p><p>　　逆氣流反吹清灰：VF=0.5～2.0 m/min</p><p>　　脈沖噴吹清灰：VF=2.0～4

31、.0 m/min</p><p>　　而本次采用的是脈沖噴吹清灰所以過(guò)濾速度取2.0m/min</p><p><b>　　濾袋直徑d和高度l</b></p><p>　　濾袋直徑由濾布規(guī)格確定，一般為Φ（100～600）mm,常用的是Φ（100～300）mm。濾袋長(zhǎng)度對(duì)除塵效率和壓力損失無(wú)影響，一般取2～5m。濾袋短占地面積大，濾袋長(zhǎng)則（1）

32、濾袋向上伸長(zhǎng)，由織物支承的重量加大，張力亦加大。如果濾袋頂部的張力太大，可能把袋口線縫拉出破洞來(lái)；（2）濾袋延長(zhǎng)，除塵器外殼也要延長(zhǎng)，其構(gòu)件強(qiáng)度就得增加；（3）清灰使濾袋長(zhǎng)度受到限制，濾袋越長(zhǎng)，端口就越容易損壞。一般而言，清灰需要的能量比長(zhǎng)度增加得更快；（4）在清灰時(shí)不停止過(guò)濾的濾袋，必然有一部分下落的灰塵再次被織物捕集。濾袋愈長(zhǎng)，這種再次沉積物愈多。在清灰時(shí)停止過(guò)濾的濾袋，清灰后需暫停，以允許灰塵沉降到灰斗中。濾袋愈長(zhǎng)，清灰的分隔室恢

33、復(fù)工作愈慢；（5）過(guò)長(zhǎng)的濾袋，安裝、維護(hù)、檢查不方便，。 所以本次設(shè)計(jì)濾袋直徑取150mm，濾袋長(zhǎng)度取2m。</p><p>　　第二部 分布袋除塵工藝設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)</p><p>　　布袋除塵器設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)</p><p>　　3.1 進(jìn)氣方式的確定</p><p>　　進(jìn)氣方式有上進(jìn)氣方式和下進(jìn)氣方式。下進(jìn)氣方式能避免氣流對(duì)濾袋的沖擊

34、，從而提高濾袋的使用壽命。由于在濾袋內(nèi)氣流流向和粉塵下落方向相反，阻礙了粉塵的下落，除塵器的壓力損失增加，除塵效率有所下降。上進(jìn)氣方式克服了下進(jìn)氣方式的缺點(diǎn)，在一般情況下，前者比后者壓力損失降低30%左右（見(jiàn)圖3-1）。本次設(shè)計(jì)選取下進(jìn)氣式。</p><p><b>　　氣體過(guò)濾方式的確定</b></p><p>　　氣體過(guò)濾方式分為內(nèi)濾式(見(jiàn)圖3-2)和外濾式（見(jiàn)圖

35、3-3）。內(nèi)濾式指含塵氣體由濾袋內(nèi)向?yàn)V袋外流動(dòng)，粉塵被分離在濾袋內(nèi)。外濾式指含塵氣體由濾袋外向?yàn)V袋內(nèi)流動(dòng)，粉塵被分離在濾袋外;由于含塵氣體由濾袋外向?yàn)V袋內(nèi)流動(dòng)，因此濾袋內(nèi)必須設(shè)置骨架，以防濾袋被吹癟。經(jīng)比較，本次設(shè)計(jì)選取外濾式。</p><p><b>　　濾料的確定</b></p><p>　　濾料是組成袋式除塵器的核心部分，一般性能良好的濾料應(yīng)滿足如下條件①容塵量

36、大、吸濕性小、效率高、阻力低、使用壽命長(zhǎng)②耐溫、耐磨、耐腐蝕、機(jī)械強(qiáng)度高③表面光滑的濾料容量小，清灰方便，使用于含塵濃度低、粘性大的粉塵，采用的過(guò)濾速度不宜過(guò)高。④表面起毛的濾料容塵量大，顆粒能伸入濾料內(nèi)部，可以采用較高的過(guò)濾速度，但必須即時(shí)清灰。</p><p>　　濾料按材質(zhì)分主要有天然纖維、無(wú)機(jī)纖維和合成纖維等；按濾料結(jié)構(gòu)分，有濾布和毛氈等。</p><p>　　選擇濾料時(shí)應(yīng)從煙氣的

37、性質(zhì)來(lái)選擇，此處以煙氣溫度為例來(lái)論述，當(dāng)所選濾料長(zhǎng)期使用的溫度低于煙氣溫度則濾袋容易被損壞，需頻繁更換提高了運(yùn)行成本，當(dāng)長(zhǎng)期使用的溫度高于煙氣溫度時(shí)，濾袋雖不會(huì)有什么損傷，但所能承受溫度越高，其材料費(fèi)，制造費(fèi)也務(wù)必會(huì)高，造成投資加大，所以應(yīng)選擇與煙氣溫度相適應(yīng)的濾料。</p><p>　　由題知煙氣粘度為2.4×10-5Pa.s，塵粒粒徑為，塵粒平均粒徑。工廠煙氣量2600m3/h，煙氣含塵濃度為180

38、0mg/m3，煙氣溫度為120℃。</p><p>　　依據(jù)表3-1及煙氣上述性質(zhì)本次設(shè)計(jì)濾料選取滌綸(含彈簧骨架)。長(zhǎng)期使用溫度為110～130℃,而且一般的工業(yè)性粉塵也經(jīng)常選用滌綸。</p><p><b>　　過(guò)濾面積的確定</b></p><p>　　公式

39、 (3-1)</p><p>　　A----總過(guò)濾面積,m2</p><p>　　Q----欲處理的煙氣流量，m3/h</p><p>　　VF----過(guò)濾速度m/min（由2.4知VF=2）</p><p>　　本次設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)煙氣流量為2600 m3/h 21.67m2</p><p>　　3.5 濾袋

40、的排列和平面布置的確定</p><p><b>　　（1）確定濾袋條數(shù)</b></p><p>　　公式 （3-2）</p><p>　　a=πdl （3-3）</p><p&

41、gt;<b>　　n----濾袋條數(shù)</b></p><p>　　A----總過(guò)濾面積，m2</p><p>　　a----每條濾袋面積，m2</p><p>　　d----濾袋直徑，m</p><p>　　l----濾袋長(zhǎng)度，m</p><p>　　本次設(shè)計(jì)A=14.44 d=0.15

42、 l=2 π=3.14</p><p>　　由公式（3-1）（3-2）得n=21.67/3.140.152=23.01取24</p><p>　　(2)濾袋的排列和平面布置的型式及原則</p><p>　　濾袋的排列有三角形排列和正方型排列（圖3-4）。三角形排列占地面積小，但檢修不便，對(duì)空氣流通也不利，不常采用，實(shí)際中正方形排列較常采用。</p>

43、<p>　　在濾袋條數(shù)多時(shí)，根據(jù)清灰方式及運(yùn)行條件將濾袋分成若干組（如圖3-5）。每組內(nèi)相鄰兩濾袋之間的凈距一般取50～70mm。組與組之間以及濾袋與外殼之間的距離，應(yīng)考慮到檢修、換袋等操作需要，如對(duì)簡(jiǎn)易清灰的袋式除塵器，這種距離一般取600～800mm。</p><p>　　濾袋的排列和平面布置</p><p>　　本次設(shè)計(jì)所用濾袋數(shù)為24，數(shù)量并不多并不用分組直接采用正方形

44、排列布置就行（其中相鄰兩濾袋之間距離選60mm，由于本次設(shè)計(jì)選取的是脈沖噴吹清灰所以濾袋與外殼之間的距離可以選小一點(diǎn)，此處選30mm）具體平面布置圖如下3-6。</p><p><b>　　清灰裝置的確定</b></p><p>　　清灰是袋式除塵器運(yùn)行中十分重要的一環(huán)，最早采用的是自然落灰或人工拍打，常用的清灰方式有三種機(jī)械振動(dòng)清灰，逆氣流清灰，脈沖噴吹清灰。<

45、;/p><p>　　一、自然落灰人工拍打。優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易操作，便于管理。缺點(diǎn)：過(guò)濾速度低，濾袋面積大，占地大。說(shuō)明：濾袋直徑一般為300～600mm，通常采用正壓操作，捕集對(duì)人體無(wú)害的粉塵，多用于中小型工廠。 </p><p>　　二、機(jī)械振打清灰。1、機(jī)械凸輪振打，優(yōu)點(diǎn)：清灰效果較好，與反氣流清灰聯(lián)合使用效果好。缺點(diǎn)：不適于玻璃布等不抗摺的濾袋。說(shuō)明：濾袋直徑一般大于150mm，分

46、室輪流振打。2、壓縮空氣振打，優(yōu)點(diǎn)：清灰效果好，維修量比機(jī)械振打小。缺點(diǎn)：不知于玻璃布等不抗摺的濾袋，工作受氣流限制。說(shuō)明：濾袋直徑一般為220mm，適用于大型袋式除塵設(shè)備。3、電磁振打。優(yōu)點(diǎn)：振幅小，可用玻璃布。缺點(diǎn)：清灰效果差，噪聲大。說(shuō)明：適用于易脫落的粉塵和濾布。</p><p>　　三、逆氣流清灰。即清灰時(shí)清灰方向與正常過(guò)濾方向相反，其形式有反吹風(fēng)和反吸風(fēng)兩種。這種清灰方式的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，清灰效果好，濾袋磨

47、損少。</p><p>　　四、脈沖噴吹清灰。1、中心噴吹。優(yōu)點(diǎn)：清灰能力強(qiáng)，過(guò)濾速度大，可不分室，可連續(xù)清灰。缺點(diǎn)：要求脈沖閥經(jīng)久耐用，高品質(zhì)。說(shuō)明：適于處理高含塵煙氣，濾袋直徑120～160mm，長(zhǎng)度2000～6000mm或更大，須帶骨架。2、環(huán)隙噴吹。優(yōu)點(diǎn)：清灰能力強(qiáng)，過(guò)濾速度比中心噴吹更大，不需分室，可連續(xù)清灰。缺點(diǎn)：安裝要求更高，壓縮空氣耗更大。說(shuō)明：適于處理高含塵煙氣，濾袋直徑120～160mm，長(zhǎng)2

48、250～4000mm，須帶骨架。3、整室噴吹。優(yōu)點(diǎn)：減少脈沖閥個(gè)數(shù)，每室1-2個(gè)脈沖閥，換袋檢修方便容易。缺點(diǎn)：清灰能力稍差。說(shuō)明：噴吹在濾袋室排氣清潔室，濾袋長(zhǎng)小于2500mm為宜，且每室濾袋數(shù)量不能多。</p><p>　　本次采用的是脈沖噴吹清灰。噴吹系</p><p>　　統(tǒng)的組成圖見(jiàn)圖3-7，脈沖閥A端接壓縮空氣氣包，B端接噴射管，背壓室接控制閥?？刂崎y由脈沖控制儀控制，當(dāng)脈沖控

49、制儀無(wú)信號(hào)輸出時(shí)，控制閥排氣口被封住，脈沖閥處于關(guān)閉狀態(tài)；當(dāng)脈沖控制儀發(fā)出信號(hào)時(shí)，控制閥將脈沖閥開(kāi)啟，壓縮空氣由空氣壓縮包通過(guò)脈沖閥經(jīng)噴射管小孔噴入文氏管，進(jìn)行清灰。</p><p><b>　　灰斗高度的確定 </b></p><p>　　除塵器灰斗高度跟灰斗的傾角有關(guān)，而灰斗的傾角須根據(jù)粉塵的安息角設(shè)計(jì)：（1）當(dāng)灰斗的傾角大于粉塵的安息角時(shí)，則粉塵會(huì)自然下落。（2

50、）當(dāng)灰斗的傾角小于粉塵的安息角時(shí)，則粉塵會(huì)積聚在灰斗板上無(wú)法下落。所以，設(shè)計(jì)時(shí)宜將灰斗傾角設(shè)計(jì)成大于粉塵安息角，則粉塵自然下落。由經(jīng)驗(yàn)知，一般粉塵安息角大概為45度左右，則把灰斗傾角設(shè)置為60度，粉塵可順利下落。然后根據(jù)60度傾角來(lái)計(jì)算灰斗高度即可。</p><p>　　由左圖知h=tan60o</p><p>　　=658取660mm</p><p>　　(氣體分

51、配室一般取1000到1200mm，本次設(shè)計(jì)取1000mm。)</p><p>　　3.8 布袋除塵器壓損</p><p>　　袋式除塵器壓損可按下式進(jìn)行計(jì)算：</p><p><b>　?。?） </b></p><p>　　式中： -----除塵器外殼結(jié)構(gòu)的壓損，在正常過(guò)濾風(fēng)速下，一般為300～500；取 =500&

52、lt;/p><p>　　----- 清潔濾料的壓損；</p><p>　　----粉塵層的壓損。</p><p>　　主要是由氣流經(jīng)過(guò)進(jìn)、出口等造成的壓損，而與之和一般又稱為過(guò)濾阻力，即= （1） </p><p>　　式中 x-----過(guò)濾層的總壓損系數(shù)，</p><p>　

53、　-----清潔濾料的壓損系數(shù)，</p><p>　　-----含塵氣體的黏度，.s</p><p>　　-----過(guò)濾速度，m/s；</p><p>　　-----粉塵層的平均比阻力，m/㎏;</p><p>　　m -----堆積粉塵負(fù)荷，㎏/㎡，普通運(yùn)行的堆積粉塵負(fù)荷范圍為0.2～2.0㎏/㎡。取m=2 ㎏/㎡.</p>

54、<p>　　粉塵層比阻力可用柯日尼—卡門(mén)的理論公式推算：= （1） </p><p>　　粉塵層的平均空隙率，對(duì)于一般表面過(guò)濾方式，取0.8～0.95。取=0.95. </p><p>　　則 = = =2.3107 </p><p>　　清潔濾布的壓損系數(shù)的數(shù)量級(jí)為，滌綸為 （1）</p><p>

55、　　則 ===94.4Pa</p><p>　　則袋式除塵器的壓損：</p><p>　　==500+94.4=594.4Pa（符合要求）</p><p>　　第四章 管道設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)</p><p>　　4.1 管道的設(shè)計(jì)原則</p><p>　　管道的走向是根據(jù)設(shè)備排列情況和相應(yīng)的除塵設(shè)備位置而定。<

56、;/p><p>　?、僮呦蛟瓌t：管道走向以短而直為佳。所謂短，就是管道的長(zhǎng)度小，因?yàn)槟Σ磷枇?管內(nèi)徑×管道長(zhǎng)度，管長(zhǎng)短則摩擦阻力小。所謂直就是管道的局部阻力系數(shù)小，局部阻力的部位少。特別是在支管和小風(fēng)量的干管上力求短而直。因?yàn)槟Σ磷枇ο禂?shù)在風(fēng)速一定的情況下，風(fēng)量越小，摩擦阻力系數(shù)越大，則摩擦阻力增加。</p><p>　　②走向分類：除塵管道的走向可概括為以下三種類型：支管道在干管一

57、側(cè)平行排列；支管道在干管道兩側(cè)平行排列；支管道成不規(guī)則排列。</p><p>　　4.2 管內(nèi)流速的確定和管道直徑的確定</p><p>　　進(jìn)氣管道：據(jù)流量Q=2600，預(yù)先選取風(fēng)速為16m/s，查“計(jì)算表”得，，所以實(shí)際流速為：v=4Q/,由上知管道直徑為250mm，管內(nèi)流速為14.7m/s。</p><p>　　出氣管道，由于流量未變，所以設(shè)計(jì)管道的流速與進(jìn)

58、氣管相同。</p><p><b>　　4.3 彎頭設(shè)計(jì)</b></p><p>　　彎頭部分采用900彎頭，設(shè)計(jì)氣R/d=1.5（R，d具體意義見(jiàn)右圖）</p><p>　　4.4 直管長(zhǎng)度的確定</p><p>　　直管長(zhǎng)度的確定應(yīng)分三部分，而這三部分的具體長(zhǎng)度都應(yīng)視具體工況確定，此處按照一般經(jīng)驗(yàn)布置，進(jìn)氣管取6

59、m，出氣管取5m，從風(fēng)機(jī)至煙囪出氣口長(zhǎng)度由煙囪高度確定此處取15m。</p><p>　　4.5 總壓損計(jì)算</p><p>　　總壓損分為兩部分管道壓損和設(shè)備壓損即總壓損=管道壓損+設(shè)備壓損</p><p><b>　　一、管道壓損：</b></p><p>　　1)、管段①：由4.2知d=250mm，，實(shí)際流速14

60、.7m/s，動(dòng)壓為153.66</p><p><b>　　則摩擦壓力損失為</b></p><p>　　各管件壓力損失系數(shù)（查手冊(cè)）為：</p><p>　　集氣罩：；90彎頭（R/d=1.5），;</p><p><b>　　則局部壓力損失為：</b></p><p>&

61、lt;b>　　2）、管段②：</b></p><p><b>　　摩擦壓力損失：</b></p><p><b>　　管段2的：</b></p><p><b>　　則局部阻力損失為：</b></p><p>　　3）、管段③：氣體流量同②，所以選擇管徑d=2

62、50mm，，實(shí)際流速14.7m/s，動(dòng)壓為153.66。</p><p><b>　　則摩擦壓損為：</b></p><p>　　該管段局部壓損主要包括風(fēng)機(jī)進(jìn)口及排風(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(jì)，風(fēng)機(jī)出口，傘形風(fēng)帽。</p><p><b>　　則局部壓力損失為：</b></p>

63、<p><b>　　則管道壓力損失為：</b></p><p>　　=73.39+61.16+183.48+56.85+76.83+215.12=667.13</p><p><b>　　二、除塵器壓損：</b></p><p>　　由3.8知=594.4</p><p><b>

64、;　　三、總壓損:</b></p><p>　　總壓損=667.13+594.4=1261.53</p><p>　　4.6 風(fēng)機(jī)和電機(jī)的選擇</p><p>　　1）、選擇通風(fēng)機(jī)的計(jì)算風(fēng)量：</p><p>　　2）、選擇通風(fēng)機(jī)的計(jì)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JC

65、L-22，風(fēng)機(jī)，當(dāng)轉(zhuǎn)數(shù)N=3500r/min時(shí)，Q=3000，P=1830，配套電機(jī)為Y-J100L-2-H,功率為3KW,基本滿足要求。</p><p><b>　　復(fù)核電動(dòng)機(jī)功率：</b></p><p>　　Ne=2860x1513.84x1.3/(3600x1000x0.7x0.95)=2.35KW</p><p><b>　

66、　配套電機(jī)滿足要求</b></p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　歷經(jīng)兩周的課程設(shè)計(jì)終于是要落下帷幕，經(jīng)歷了此次的課程設(shè)計(jì)，收獲了很多，感受到了很多，學(xué)到了很多課本上并沒(méi)有的東西也可以說(shuō)是對(duì)課本上的東西進(jìn)行了一次升華，進(jìn)行了一次全面的消化。此次課程設(shè)計(jì)讓我明白了做一個(gè)工程的基本流程及基本原則。明白了如何利用網(wǎng)絡(luò)，利用圖書(shū)館等搜索自己

67、需要的資料，在本次設(shè)計(jì)過(guò)程中最大的難題是很多參數(shù)不知如何選取，在老師的指導(dǎo)下，同學(xué)的幫助下借助網(wǎng)絡(luò)書(shū)本，終究是選來(lái)了，這位以后的工作學(xué)習(xí)打下了很扎實(shí)的基礎(chǔ)，同時(shí)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中由于設(shè)計(jì)的需要平凡應(yīng)用CAD軟件，所以此次的設(shè)計(jì)，使得自己的繪圖技術(shù)也是有了不小的提高，更重要的是將課堂上的理論知識(shí)與實(shí)際情況結(jié)合起來(lái)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p&g

68、t;　　郝吉明.馬廣大等編著《大氣污染控制工程》，北京：高等教育出版社</p><p>　　金國(guó)淼等編著《除塵設(shè)備》，北京：化學(xué)工業(yè)出版社</p><p>　　孫熙編著《袋式除塵技術(shù)與應(yīng)用》，北京：機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　張殿印，王純主編《除塵工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》，北京：化學(xué)工業(yè)出版社</p><p>　　金國(guó)淼主編《除塵設(shè)備設(shè)計(jì)》，上