大氣課程設(shè)計--35th燃煤鍋爐煙氣除塵脫硫裝置設(shè)計

1、<p><b>　　xxxx</b></p><p>　　《大氣污染控制工程》課程設(shè)計任務(wù)書</p><p>　　xxx 學(xué)院 xx系</p><p>　　xx級 環(huán) 境 工 程 專業(yè)</p><p>　　題目 35t/h燃煤鍋爐煙氣除塵脫硫裝置設(shè)計 </p><p>　　起止

2、日期：20xx年6月16日 至20xx 年 6月30日</p><p>　　學(xué)生姓名： 學(xué)號： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　教研室主任： 年 月 日審查</p><p>　　系 主 任： 年

3、 月 日批準(zhǔn)</p><p><b>　　1 前言</b></p><p>　　在目前，大氣污染已經(jīng)變成了一個全球性的問題，主要有溫室效應(yīng)、臭氧層破壞和酸雨。隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源的消耗量逐步上升，大氣污染物的排放量相應(yīng)增加。而就我國的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)發(fā)展就我國的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)發(fā)展水平及能源的結(jié)構(gòu)來看，以煤炭為主要能源的狀況在今后相當(dāng)長時間內(nèi)不會有根本性的改變。我國的大

4、氣污染仍將以煤煙型污染為主。因此，控制燃煤煙氣污染是我國改善大氣質(zhì)量、減少酸雨和SO2危害的關(guān)鍵問題。 </p><p>　　人類不僅能適應(yīng)自然環(huán)境，而且還能開發(fā)利用自然資源，改造自然環(huán)境，使環(huán)境更加適合于人類生存。在人為活動影響下形成的環(huán)境，稱為次生環(huán)境。工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)排放大量有毒有害污染物，嚴(yán)重污染大氣、水、土壤等自然環(huán)境，破壞生態(tài)平衡，使人類生活環(huán)境的質(zhì)量急劇惡化，人類生產(chǎn)和生活活動排入環(huán)境各種污染物

5、，特別是生產(chǎn)過程排放的污染物種類極多，而且隨著科學(xué)技術(shù)和工業(yè)的發(fā)展，環(huán)境中污染物的種類和數(shù)量還在與日俱增。近百年來，西歐，美國，日本等工業(yè)發(fā)達(dá)國家大氣污染事件日趨增多，本世紀(jì)50-60年代成為公害的泛濫時期，世界上由大氣污染引起的公害事件接連發(fā)生，例如：英國倫敦?zé)熿F事件，日本四日市哮喘事件，美國洛杉磯煙霧事件，印度博帕爾毒氣泄漏事件等等，不僅嚴(yán)重地危害居民健康，甚至造成數(shù)百人，數(shù)千人的死亡。我國隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，因燃煤排放的二氧化硫、

6、顆粒物等有毒有害的污染物質(zhì)急劇增多。由于我國部分地區(qū)燃用高硫煤，燃煤設(shè)備未能采取脫硫措施，致使二氧化硫排放量不斷增加，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。如不嚴(yán)格控制，到2010年我國煤炭消耗量增長到15億噸時，二氧化硫排放量將達(dá)2730萬噸。  因而已經(jīng)到了我們不得不面對的時候，我們這里我們將</p><p>　　我國的環(huán)境污染非常嚴(yán)重，二氧化硫排放是大氣污染的主要污染源之一。由于電力企業(yè)是二氧化硫的排放大

7、戶，因此，控制二氧化硫的排放，成為電力環(huán)境治理的主要問題。通過對燃煤煙氣中二氧化硫污染物凈化系統(tǒng)的工藝設(shè)計，初步掌握氣態(tài)污染物凈化系統(tǒng)設(shè)計的基本方法，培養(yǎng)利用已學(xué)理論知識、綜合分析問題和解決問題實際問題的能力、繪圖能力以及使用設(shè)計手冊和相關(guān)資料的能力。</p><p>　　針對某北方城市一新建住宅小區(qū)的集中供暖系統(tǒng)的20t/h燃煤鍋爐，設(shè)計一套濕法除塵脫硫裝置，現(xiàn)擬采用文丘里裝置作為除塵脫硫裝置，在文丘里反應(yīng)器后

8、外加一立式煙氣除霧器。</p><p><b>　　2 課程設(shè)計任務(wù)書</b></p><p>　　35t/h燃煤鍋爐煙氣除塵脫硫裝置設(shè)計</p><p>　　針對某北方城市一新建住宅小區(qū)的集中供暖系統(tǒng)的35t/h燃煤鍋爐，設(shè)計一套濕法除塵脫硫裝置，現(xiàn)擬采用文丘里裝置作為除塵脫硫裝置，在文丘里反應(yīng)器后外加一立式煙氣除霧器。</p>

9、<p>　　設(shè)計原始數(shù)據(jù)及相關(guān)具體參數(shù)如下：</p><p>　　燃用煤種的工業(yè)分析及元素分析：C：65.7%；S：3.2%；H：4.80%；O：2.3%。（含N量不計），Vy=18.5%；Ay=25.5%；Qy=20500kJ/kg，耗煤量：7.1t/h。</p><p>　　假設(shè)：鍋爐爐膛出口到文丘里裝置入口的管路阻力為800Pa，進(jìn)入文丘里除塵脫硫器的煙氣溫度為150℃，

10、文丘里出口的煙氣溫度為80℃；當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Γ憾敬髿鈮簽?7.86千帕，平均氣溫為-6℃；夏季大氣壓為95.72千帕，平均氣溫為31℃；</p><p><b>　　堿液系統(tǒng)：</b></p><p>　　脫硫堿液pH值設(shè)為10，堿液池距離文丘里除塵脫硫裝置為200m，期間有4個90°拐彎，液氣比為1.2 l/Nm3，文丘里喉部噴嘴選用壓力式噴嘴，噴嘴出口壓

11、力為2.5×105Pa，文丘里裝置水平放置，其中心線距離地面高度為1m。</p><p><b>　　3 工藝原理</b></p><p><b>　　3.1 雙堿法脫硫</b></p><p>　　雙堿法是采用鈉基脫硫劑進(jìn)行塔內(nèi)脫硫，由于鈉基脫硫劑堿性強(qiáng)，吸收二氧化硫后反應(yīng)產(chǎn)物溶解度大，不會造成過飽和結(jié)晶，造成

12、結(jié)垢堵塞問題。另一方面脫硫產(chǎn)物被排入再生池內(nèi)用氫氧化鈣進(jìn)行還原再生，再生出的鈉基脫硫劑再被打回脫硫塔循環(huán)使用。雙堿法脫硫工藝降低了投資及運(yùn)行費(fèi)用，比較適用于中小型鍋爐進(jìn)行脫硫改造。</p><p>　　雙堿法煙氣脫硫技術(shù)是利用氫氧化鈉溶液作為啟動脫硫劑，配制好的氫氧化鈉溶液直接打入脫硫塔洗滌脫除煙氣中SO2來達(dá)到煙氣脫硫的目的，然后脫硫產(chǎn)物經(jīng)脫硫劑再生池還原成氫氧化鈉再打回脫硫塔內(nèi)循環(huán)使用。脫硫工藝主要包括5個部

13、分：(1)吸收劑制備與補(bǔ)充；(2)吸收劑漿液噴淋；(3)塔內(nèi)霧滴與煙氣接觸混合；(4)再生池漿液還原鈉基堿；(5)石膏脫水處理。</p><p>　　雙堿法煙氣脫硫工藝同石灰石/石灰等其他濕法脫硫反應(yīng)機(jī)理類似，主要反應(yīng)為煙氣中的SO2先溶解于吸收液中，然后離解成H+和HSO3-；使用Na2CO3或NaOH液吸收煙氣中的SO2，生成HSO3-、SO32-與SO42-，反應(yīng)方程式如下：</p><

14、p>　　3.1.1 脫硫反應(yīng)</p><p>　　Na2CO3 + SO2 → Na2SO3 + CO2↑ （1）</p><p>　　2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O （2）</p><p>　　Na2SO3+ SO2 + H2O → 2NaHSO3 （3）</p><p><b>　　其中：</b

15、></p><p>　　式（1）為啟動階段Na2CO3溶液吸收SO2的反應(yīng)；</p><p>　　式（2）為再生液pH值較高時（高于9時），溶液吸收SO2的主反應(yīng)；</p><p>　　式（3）為溶液pH值較低（5~9）時的主反應(yīng)。</p><p>　　3.1.2 再生過程</p><p>　　Ca(OH)2+N

16、a2SO3→2NaOH+CaSO3（4）</p><p>　　Ca(OH)2+2NaHSO3→Na2SO3+CaSO3.1/2H2O+3/2H2O（5）</p><p>　　3.1.3 氧化過程(副反應(yīng))</p><p>　　CaSO3+1/2O2→CaSO4（6）</p><p>　　CaSO3.1/2H2O+1/2O2→CaSO4+1/2

17、H2O（7）</p><p><b>　　3.2 文丘里除塵</b></p><p>　　文丘里洗滌器又稱文丘里管除塵器。由文丘里管凝聚器和除霧器組成。除塵過程可分為霧化、凝聚和除霧等三個階段，前二階段在文丘里管內(nèi)進(jìn)行，后一階段在除霧器內(nèi)完成。文氏管是一種投資省、效率高的濕法凈化設(shè)備。</p><p>　　文丘里管包括收縮段、喉管和擴(kuò)散段。含塵

18、氣體進(jìn)入收縮段后，流速增大，進(jìn)入喉管是達(dá)到最大值。洗滌液從收縮段或喉管加入，氣液兩相間相對流速很大，液滴在高速氣流下霧化, 氣體濕度達(dá)到飽和，塵粒被水濕潤。塵粒與液滴或塵粒之間發(fā)生激烈碰撞和凝聚。在擴(kuò)散段，氣液速度減小，壓力回升，以塵粒為凝結(jié)核的凝聚作用加快，凝聚成直徑較大的含塵液滴，進(jìn)而在除霧器內(nèi)被捕集。文丘里管構(gòu)造有多種型式。按斷面形狀分為圓形和方形兩種；按喉管直徑的可調(diào)節(jié)性分為可調(diào)的和固定的兩類；按液體霧化方式可分為預(yù)霧化型和非霧

19、化型；按供水方式可分為徑向內(nèi)噴、徑向外噴、軸向噴水和溢流供水等四類。適用于去除粒徑0.1-100μm的塵粒，除塵效率為80-99%，壓力損失范圍為1.0-9.0kPa，液氣比取值范圍為0.3-1.5L/m3。對高溫氣體的降溫效果良好，廣泛用于高溫?zé)煔獾某龎m、降溫，也能用作氣體吸收器。</p><p><b>　　3.3旋流板除霧器</b></p><p>　　當(dāng)含有霧

20、沫的氣體以一定速度流經(jīng)除霧器時，由于氣體的慣性撞擊作用，霧沫與波形板相碰撞而被聚的液滴大到其自身產(chǎn)生的重力超過氣體的上升力與液體表面張力的合力時，液滴就從波形板表面上被分離下來。除霧器波形板的多折向結(jié)構(gòu)增加了霧沫被捕集的機(jī)會，未被除去的霧沫在下一個轉(zhuǎn)彎處經(jīng)過相同的作用而被捕集，這樣反復(fù)作用，從而大大提高了除霧效率。氣體通過波形板除霧器后，基本上不含霧沫。煙氣通過除霧器的彎曲通道，在慣性力及重力的作用下將氣流中夾帶的液滴分離出來：脫硫后的

21、煙氣以一定的速度流經(jīng)除霧器，煙氣被快速、連續(xù)改變運(yùn)動方向，因離心力和慣性的作用，煙氣內(nèi)的霧滴撞擊到除霧器葉片上被捕集下來，霧滴匯集形成水流，因重力的作用，下落至漿液池內(nèi)，實現(xiàn)了氣液分離，使得流經(jīng)除霧器的煙氣達(dá)到除霧要求后排出。</p><p><b>　　4 煙氣量的計算</b></p><p>　　4.1 理論空氣量的計算</p><p>　

22、　碳的燃燒：C+O2=CO2</p><p>　　每千克碳完全燃燒需1.866m3氧氣，并產(chǎn)生1.866m3二氧化碳。</p><p>　　氫的燃燒：H2+02==H2O</p><p>　　每千克氫完全燃燒需5. 55m3氧氣，并產(chǎn)生11. lm3水蒸氣。</p><p>　　硫的燃燒：S+O2=SO2</p><p&g

23、t;　　每千克硫完全燃燒需0.7m3氧氣，并產(chǎn)生0.7m3二氧化硫。</p><p>　　每千克應(yīng)用燃料中元素質(zhì)量分別為：C=65.7%；S=3.2%；H=4.80%；O=2.3%。</p><p>　　1千克燃料中所含氧量相當(dāng)于0.7 m3/kg。</p><p>　　所以燃料完全燃燒時，外部供氧理論量為：</p><p>　　VO2k=1

24、.866C+0.7S+5.55H-0.7O=1.49866(m3/kg)</p><p>　　則1千克燃料完全燃燒所需空氣量為：</p><p>　　Vko= VO2k/0.21=7.14(m3/kg)</p><p>　　CO2的理論體積：Vco2=1.866C =1.23 (m3/kg)</p><p>　　SO2的理論體積：Vso2=0

25、.7S = 0.0224 (m3/kg)</p><p>　　H2O 的理論體積：VH2O =0.111H=0. 5328 (m3/kg)</p><p>　　N2的理論體積：VN2=0.79 Vko=5.641(m3/kg)</p><p><b>　　所以理論煙氣量為：</b></p><p>　　Vyo=Vco2

26、+Vso2+ Vh2o+Vn2 =1.23+0.0224+0.5328+5.641=7. 426(m3/kg)</p><p>　　實際燃燒過程是在有一定過量空氣的條件下進(jìn)行的，因此煙氣的實際體積Vy為理論煙氣量和過量空氣量的體積之和，其中，α為過量空氣系數(shù)，此處取α=1.4。則Vy=7.426+7.14×（1.4-1）=10.282(m3/kg)</p><p>　　4.2 實

27、際煙氣量的計算</p><p>　　由于燃煤設(shè)計消耗量為7.1t/h，所以Vy1=10.282×7.1×1000=73002.2(m3/h)</p><p>　　又因為周圍空氣與廢氣溫度差將影響熱煙氣的流量，由材料已知當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Γ憾敬髿鈮簽?7.86千帕，平均氣溫為-6℃；夏季大氣壓為95.72千帕，平均氣溫為31℃，進(jìn)入文丘里除塵脫硫器的煙氣溫度為150℃，那么兩

28、季節(jié)中大氣與廢氣的溫度差將有明顯的區(qū)別，故分別計算冬季和夏季的煙氣量。</p><p>　　由大氣壓轉(zhuǎn)換公式： </p><p>　　則冬季的排煙氣量：V1=117118.4(m3/h)</p><p>　　夏季的排煙氣量：V2=119736.8(m3/h)</p><p>　　根據(jù)計算取設(shè)計所用的排煙氣量為夏季的量，即</p&g

29、t;<p>　　Q=119736.8(m3/h)=33.26(m3/s)</p><p>　　4.3 除塵效率計算</p><p>　　所提供的燃煤中燃煤消耗量為7.1t/h，又反應(yīng)基成分中Ay=25.5%，考慮排塵因子為16%，查《鍋爐大氣污排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 13271-2001）可知，二類區(qū)允許排放的煙塵濃度為，200mg/m3,則：</p><p&g

30、t;　　Vw=7.1×1000×16%×25.5%÷11973.8=2.4（g/m3）</p><p><b>　　除塵效率：</b></p><p>　　表1 除塵器規(guī)格及性能參數(shù)</p><p>　　本設(shè)計擬采用文丘里裝置進(jìn)行煙氣除塵，設(shè)計的除塵率要達(dá)到為96. 2%，根據(jù)表1性能比較，文丘里除塵

31、器、電除塵器和袋式除塵器均可以達(dá)到要求，因此設(shè)計合理可以使用。</p><p><b>　　5 需水量的計算</b></p><p>　　1kg煤燃燒生成的煙氣由CO2、H2O、SO2和空氣組成， 由可算出混合煙氣被水吸收的熱量如表2所示，其中T1=353K, T2=423K</p><p>　　表2 1kg煙氣中各組分的晗變計算<

32、/p><p>　　鍋爐的耗煤量為7.1t/h，故熱量變化Q= </p><p>　　由公式可計算每小時的需水量，其中</p><p><b>　　液態(tài)水的比熱容，</b></p><p>　　水的溫度由30℃到40℃，即△t=10K，水經(jīng)加熱后可用于附近居民的部分生活用水。</p><p&g

33、t;　　將數(shù)據(jù)帶入公式，可知文丘里管需水量m=</p><p>　　6 文丘里系統(tǒng)的計算</p><p>　　6.1 幾何尺寸計算</p><p><b>　?、龠M(jìn)風(fēng)管管徑</b></p><p><b>　　取管道中氣流速度：</b></p><p>　　進(jìn)風(fēng)管截面積：A1

34、=</p><p><b>　　進(jìn)風(fēng)管管徑：</b></p><p><b>　　②喉管管徑</b></p><p>　　取喉管截面積：進(jìn)風(fēng)管截面積=1：4</p><p><b>　　則喉管管徑：</b></p><p>　?、酆砉荛L度：=(0.8～1

35、.5) </p><p><b>　?、苁湛s管長度：</b></p><p>　　式中：—收縮管長度，m ；</p><p>　　—收縮角，一般為23°～25°</p><p><b>　　取，則</b></p><p><b>　?、輸U(kuò)散管管徑

36、：</b></p><p><b>　?、迶U(kuò)散管長度：</b></p><p>　　式中：—擴(kuò)散管長度，mm ；</p><p>　　—擴(kuò)散角，一般為5°～7°</p><p><b>　　取，則</b></p><p>　　6.2 文丘里結(jié)構(gòu)

37、示意圖</p><p>　　文丘里的結(jié)構(gòu)示意圖如下圖1所示：</p><p>　　6.3 煙氣的壓力損失計算</p><p>　　由海斯凱茨方程式有： </p><p>　　式中：—壓力損失，Pa ；</p><p>　　—喉管中氣體流速，m/s ；</p><p>　　—喉管的橫截面積，m2

38、；</p><p>　　—煙氣密度，kg / m3 ；</p><p>　　—液氣比，L/m3；</p><p><b>　　煙氣密度：；</b></p><p>　　喉管的橫截面積：=；</p><p><b>　　壓力損失：.</b></p><p&g

39、t;　　鍋爐爐膛出口到文丘里裝置入口的管路阻力為△P1=0.8KPa.</p><p><b>　　7旋流板塔的計算</b></p><p>　　7.1 幾何尺寸計算</p><p>　　①旋流板葉片外徑Dx</p><p>　　旋流板葉片的外徑Dx大小由塔頂?shù)臍庖贺?fù)荷決定。Dx可以按照氣流穿孔后的動能因子計算，在仰角α

40、=25。，動能因子F0=10-11 的條件下，可近似按以下公式計算： </p><p>　　式中：—葉片直徑，；</p><p>　　—標(biāo)態(tài)下氣相流量，；</p><p>　　—標(biāo)態(tài)下氣相重度，0=0.98.</p><p>　　將實際值代入式中：,取

41、=2700mm.</p><p><b>　　②布液板直徑</b></p><p>　　旋流板中間有一個盲板區(qū)，起到連接葉片和支撐葉片的作用，同時也起到分配氣體的作用。慢板直徑的大小影響開孔面積，同時過大會影響塔板的開孔率。而當(dāng)＜時，則不容易保證塔板效果。</p><p>　　本設(shè)計取=，則=900mm,取為900mm.</p>

42、<p>　?、廴~片仰角α和徑向角β</p><p>　　為了降低壓降，提高除塵效率，葉片仰角α一般保持在25°－30°。本設(shè)計取葉片仰角α＝25°。</p><p>　　葉片徑向角可以通過式子β＝求出，帶入實際數(shù)據(jù)知，β為19.1。，可取β=20°。由于此處旋流板為內(nèi)向板，因此徑向角為負(fù)值，，即葉片徑向角β=－20。。</p>

43、<p>　?、苄靼迦~片材質(zhì)、厚度δ和葉片數(shù)m</p><p>　　葉片的厚度一般由材質(zhì)決定，碳鋼板、鋁板，不銹鋼，聚氯乙烯。</p><p>　　此處選擇碳鋼板，故葉片厚度δ=3mm。</p><p>　　葉片數(shù)m，在旋流板葉片直徑小于1000mm時取m為24，直徑更大時，m值也隨之增加。塔內(nèi)直徑超過2m的塔通常都使用雙程塔板，里面一圈24塊，外面一圈

44、48塊。兩程塔板仰角都一樣，外面一段的部分大概占整塊板葉片直徑的1/3,不包括盲板部分。</p><p>　　旋流板的葉片數(shù)m=48塊。</p><p>　?、菪靼彘_孔面積A0</p><p>　　在旋流板的設(shè)計中，開孔面積A0是一個關(guān)鍵的參數(shù)，它決定氣相負(fù)荷強(qiáng)度?？梢园凑找韵鹿接嬎悖?lt;/p><p><b>　?、揲_孔率<

45、;/b></p><p>　　開孔率由以下公式確定：</p><p>　　式中，A0為開孔面積； AT為主塔內(nèi)截面積，旋流葉片之外需要安排溢流口,一般情況下，主塔直徑是旋流葉片直徑的1.1～1.4倍，將主塔的內(nèi)直徑定為3.2m。</p><p><b>　?、叽┛讋幽芤蜃覨0</b></p><p>　　穿孔動能因

46、子F0由公式確定，</p><p><b>　?、嗾滞哺叨萮z</b></p><p>　　一般的旋流板都采用低罩筒，在葉片外設(shè)置罩筒的目的是封閉葉片外沿開口，使氣流不致由此直沖塔壁而造成霧沫夾帶。此外，還可在罩筒與塔壁間形成集液槽，將沿塔壁降落的液體導(dǎo)入溢流裝置。</p><p>　　罩筒高度可取剛好封閉葉片外沿開口，這樣可使葉片的仰角得到一

47、個校核的標(biāo)準(zhǔn)，以利制造。罩筒高度可近似地用下式計算：</p><p>　　取罩筒高度hz=80mm</p><p>　?、崛~片外緣曲線的弦長l</p><p>　　葉片外緣曲線的弦長可以按照式計算，</p><p><b>　　其中</b></p><p><b>　　則</b&g

48、t;</p><p>　　塔板數(shù)N及塔板間距hT，選取塔板數(shù)N為3，塔板間距hT為1500mm</p><p>　　⑩旋流板塔總高度H1</p><p>　　其中h1旋流塔為最下層到第一個旋流板的高度，取h1=4.0m；</p><p>　　h2為第三個旋流板到除霧板（阻液柱）的距離，取h2=4.0m；</p><p>

49、;　　h3為除霧器到塔頂?shù)母叨龋3=2.5m；</p><p>　　則H1=4.0m+1.5×2m+4.0m+2.5m=13.5m.</p><p><b>　　7.2 壓強(qiáng)降計算</b></p><p>　　根據(jù)以下公式計算總壓強(qiáng)降：</p><p>　　其中U為溢流口的流體流速。由于本設(shè)計設(shè)有溢流口，所

50、以這一項不用考慮，所以總壓降公式簡化為如下公式：</p><p><b>　　則</b></p><p>　　相當(dāng)于396pa,即新增396pa的阻力。</p><p>　　7.3 除霧板的設(shè)計</p><p>　　除霧旋流板的基本尺寸與濕式除塵旋流板相同，不同處主要在于：除霧旋流板為外向板，因此徑向角是正值，即。<

51、;/p><p>　　4.1.4副塔的尺寸設(shè)計和阻力損失</p><p>　　副塔塔徑D2和塔高H2</p><p>　　副塔塔徑小于旋流板塔徑，副塔塔徑D2=2.0m；</p><p><b>　　取塔徑.</b></p><p>　　副塔內(nèi)煙氣的阻力損失</p><p>　　

52、副塔內(nèi)煙氣的壓力損失主要是氣體和管壁間的摩擦產(chǎn)生的摩擦壓力損失，副塔可按管道處理。</p><p>　　煙氣在旋流塔和副塔中的流動阻力按實際流量計算，根據(jù)克拉佩龍方程，煙氣進(jìn)入旋流塔時溫度T1=353K,壓強(qiáng)P1=96.79KPa,將標(biāo)況代入公式，得實際煙氣量Q=27.20m3/s</p><p><b>　　管道阻力：</b></p><p>

53、;　　式中 ， —摩擦阻力系數(shù)；</p><p>　　—風(fēng)管內(nèi)氣體的平均流速,m/s；</p><p>　　—氣體的密度，kg/m3；</p><p><b>　　—副塔的高度，m；</b></p><p>　　Rs—風(fēng)管的水力半徑，m；</p><p>　　Rs可根據(jù)式 計算，A為副塔的橫截面積

54、,m2；P為潤濕周邊，即副塔的底面周長，m。</p><p>　　可根據(jù)計算，K為內(nèi)壁的絕對粗糙度，取K=0.15mm,D為直徑，取D=D2=3200mm,可算得=0.10。</p><p><b>　　6.27Pa</b></p><p>　　7.4 塔板結(jié)構(gòu)計算匯總</p><p>　　塔板結(jié)構(gòu)計算匯總表如下表3所示

55、：</p><p>　　表3 塔板結(jié)構(gòu)計算匯總表</p><p>　　7.5 堿液揚(yáng)程的計算 </p><p><b>　　沿程壓力損失：</b></p><p>　　水在管道內(nèi)的沿程壓力損失可以根據(jù)以下式子計算：</p><p>　　式中： l—為管長，此處；

56、</p><p>　　λ—為沿程阻力系數(shù)；</p><p>　　d—管徑，取d=200㎜；</p><p>　　g—當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?此處g取9.8 </p><p>　　υ—管內(nèi)斷面平均流速,</p><p>　　采用的是鍍鋅鋼管，其當(dāng)量糙粒高度K=0.15mm.</p><p>

57、<b>　　;</b></p><p><b>　　;</b></p><p>　　20℃時水的粘度,則雷諾數(shù)Re==190909,</p><p>　　，即，可知水流流態(tài)處于紊流粗糙區(qū)。</p><p>　　由相對粗糙度、，根據(jù)《流體力學(xué)泵與風(fēng)機(jī)》中P110的莫迪圖，可得出 。

58、

59、 </p><p><b>　　故&l

60、t;/b></p><p><b>　　局部壓力損失</b></p><p>　　水在4個90°彎頭內(nèi)的局部壓力損失可以根據(jù)以下公式計算：</p><p>　　式中， d—管徑；</p><p><b>　　—彎角，拐彎處；</b></p><p>　　r—

61、軸線曲率半徑，一般情況下=1.5；</p><p>　　—彎頭的局部阻力損失，可以通過以下公式計算： </p><p><b>　　則</b></p><p><b>　　總揚(yáng)程計算 </b></p><p>　　堿液流量Ql=Lg×Qg=m3/s=0.032

62、9m3/s=118.44m3/h.</p><p>　　通過水泵將堿液從堿液池輸送到旋流板處，可以通過以下公式計算揚(yáng)程：</p><p><b>　　H=++△h+P0</b></p><p>　　式中： H—水泵的最小揚(yáng)程，mH2O</p><p>　　—堿液在200m管道內(nèi)的沿程壓力損失；</p>

63、<p>　　—輸送管道4個彎頭的局部壓力損失；</p><p>　　△h—堿液從地面到噴頭的抬升高度，為7.0mH20；</p><p>　　P0—堿液在噴頭處的壓力損失，此處可忽略 ； </p><p>　　所以水泵揚(yáng)程 H=1.45+0.08+7.0=8.53mH2O </p><p>　　7.6旋流板塔系

64、統(tǒng)的總煙氣損失</p><p>　　系統(tǒng)的總壓力損失與系統(tǒng)的能耗，風(fēng)機(jī)的選型以及泵的揚(yáng)程有關(guān)，可以通過以下式子計算：=+++</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　—從煙膛出口到文丘里入口的管路阻力，=0.8KPa；</p><p>　　—文丘里管（主要是喉管處）的壓力損失，=5.3KPa；&l

65、t;/p><p>　　—旋流板塔的壓力損失，=0.4KPa；</p><p>　　—副塔內(nèi)煙氣的壓力損失，由于值很小近似計算時可忽略.</p><p>　　=0.8KPa+5.3KPa+0.4KPa=6.5KPa。</p><p><b>　　8 泵和風(fēng)機(jī)的計算</b></p><p>　　8.1 堿

66、液輸送泵的選擇</p><p>　　根據(jù)計算可知，所需的最小揚(yáng)程H=8.53mH2O,堿液流量Q=118.44m3/h?？蛇x用ADSB便拆單級雙吸離心泵。</p><p><b>　　8.2風(fēng)機(jī)的選擇</b></p><p>　　8.2.1風(fēng)機(jī)的風(fēng)量 </p><p>　　在選擇風(fēng)機(jī)時按下式計算風(fēng)量：</p>

67、;<p>　　式中，Q—管道系統(tǒng)的總風(fēng)量，按旋流板塔出口風(fēng)量確定，m3/h；</p><p>　　—考慮系統(tǒng)漏風(fēng)所附加的安全系數(shù)。一般通風(fēng)系統(tǒng)取1.1，除塵系統(tǒng)取1.15，本設(shè)計中取K1=1.15</p><p>　　—除塵器或凈化設(shè)備的漏風(fēng)所附加的安全系數(shù)，取0.1</p><p><b>　　故： </b></p>

68、<p>　　8.2.2風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓 </p><p>　　風(fēng)機(jī)風(fēng)壓可根據(jù)下式計算：</p><p>　　式中， Pf —風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓，Pa；</p><p>　　—管網(wǎng)計算確定的風(fēng)壓，若不是標(biāo)況應(yīng)進(jìn)行換算，換算如下：</p><p>　　Kp—管道系統(tǒng)總壓力損失的附加安全系數(shù)，一般通風(fēng)系統(tǒng)取1.1～ 1.15， 除塵系統(tǒng)取1.15

69、～1.20，此處取KP=1.15； </p><p>　　故風(fēng)機(jī)風(fēng)壓= </p><p><b>　　8.2.3風(fēng)機(jī)功率</b></p><p>　　風(fēng)機(jī)的功率可通過下式計算：</p><p>　　式中： N—風(fēng)機(jī)配用電動機(jī)的功率，kW；</p><p>　　—風(fēng)機(jī)的

70、風(fēng)量，m3/h；</p><p>　　—風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓，Pa；</p><p>　　—風(fēng)機(jī)運(yùn)行時的效率，一般為0.5～0.7，取0.6；</p><p>　　—機(jī)械傳動效率，取0.95；</p><p>　　—電動機(jī)軸功率安全系數(shù)，取1.3。</p><p><b>　　帶入數(shù)據(jù)，可得：</b><

71、;/p><p>　　8.2.4風(fēng)機(jī)的選擇</p><p>　　根據(jù)風(fēng)機(jī)、風(fēng)壓和功率可選擇9-35型號的鍋爐通風(fēng)機(jī)。</p><p><b>　　9 課程設(shè)計小結(jié)</b></p><p>　　經(jīng)過幾十天的課程設(shè)計，終于將任務(wù)完成，期間曾經(jīng)有過許多困難，剛開始多虧了**老師的指導(dǎo)，在沒有任何指導(dǎo)的前提下，我自己經(jīng)過查找資料和文獻(xiàn)

72、將自己的思路理清，但由于自己沒有過經(jīng)驗，對于自己的設(shè)計不敢做出肯定的回答，和老師商量之后才更加有了信心，并且和老師在商量的過程中，也發(fā)現(xiàn)了自己在思考中所沒有想到的問題，并完善了自己的設(shè)計，接著就是自己動筆計算和考慮每一個細(xì)節(jié)的過程。</p><p>　　雖然在設(shè)計過程中，曾有幾次想要放棄的念頭，可想想之后還要自己去把設(shè)計完成，就慢慢放慢了心態(tài)，自己一步一步的去設(shè)計，將自己的每一步每一小節(jié)一個一個的攻破，雖然我知道

73、設(shè)計里面的有些部分不是自己的成果，對于壓強(qiáng)損失和揚(yáng)程的計算我不知道該如何下手，即使自己知道需要考慮哪些方面，但覺得自己能力不夠，就放棄了設(shè)計，借用了別人的勞動成果，對于旋流板的設(shè)計實在是一點頭緒也沒有，參考老師給的資料也不理解，和同學(xué)一起商量也沒有達(dá)到預(yù)期的效果，最后只能照抄。短短的幾周時間讓我收獲了很多知識，這些是上每一門課時所不能達(dá)到的效果，只需要我把大學(xué)所學(xué)的知識系統(tǒng)的歸結(jié)在一起，然后利用自己所能掌握的信息把設(shè)計完成。通過設(shè)計我也

74、發(fā)現(xiàn)了自己的好多不足之處，對待一件事情自己的耐性不夠，而且運(yùn)用知識的能力不是太強(qiáng)，更讓我懂得了我所學(xué)的知識只是皮毛，要想真正的掌握好這門技術(shù)還需要更多的學(xué)習(xí)和實踐，我會慢慢地積累經(jīng)驗，成為一個有用的人。</p><p><b>　　10 參考資料</b></p><p>　　【1】蔡增基等主編，《流體力學(xué)泵與風(fēng)機(jī)》，北京，中國建筑工業(yè)出版社，2009；</p&g

75、t;<p>　　【2】郝吉明等主編，《大氣污染控制工程》，北京，高等教育出版社，2002；</p><p>　　【3】天津大學(xué)物理化學(xué)教研室編，《物理化學(xué)簡明版》北京，高等教育出版，2010；</p><p>　　【4】 張莉等主編，《環(huán)境工程課程設(shè)計指導(dǎo)教程與案列精選》北京，化學(xué)工業(yè)出版社，2012；</p><p>　　【5】郝吉明等主編，《燃煤二