展示厅除尘装置设计【5张CAD图纸】【优秀】

展示厅除尘装置设计

76页 23000字数+说明书+任务书+开题报告+5张CAD图纸【详情如下】

任务书.doc

展示厅除尘装置设计开提报告.doc

展示厅除尘装置设计说明书.doc

离心风机.dwg

系统轴侧.dwg

袋式除尘器.dwg

论文.doc

设计立题表.doc

轴侧.dwg

除尘系统设计图.dwg

目  录

摘要…………………………………………………………………………  1

ABSTRACT……………………………………………………………………  3

0 引言  ……………………………………………………………………  5

1 粉尘 …………………………………………………………………     6

1.1 粉尘的种类 …………………………………………………………   6

1.2 粉尘特性 ……………………………………………………………   6

1.2.1 密度………………………………………………………………    7

1.2.2 粘附性……………………………………………………………    7

1.2.3 爆炸性………………………………………………………………  7

1.2.4 荷电性和比电阻……………………………………………………  7

1.2.5 润湿性………………………………………………………………  7

1.2.6 粉尘粒径及粒径分布………………………………………………  7

1.3 粉尘的危害……………………………………………………………  8

2  除尘……………………………………………………………………… 8

2.1 木工除尘的特点…………………………………………………………9

2.2 除尘机理 ……………………………………………………………… 9

2.3 除尘的三个阶段……………………………………………………… 10

2.4 除尘器分类 …………………………………………………………  12

2.5 除尘器的介绍………………………………………………………… 13

2.5.1 重力除尘器………………………………………………………… 13

2.5.2 惯性除尘器………………………………………………………… 14

2.5.3 离心除尘器………………………………………………………… 15

2.5.4 袋式除尘器………………………………………………………… 15

2.5.5 洗涤除尘器………………………………………………………… 16

2.5.6 电除尘器…………………………………………………………… 16

2.6 除尘器的选择………………………………………………………… 17

2.7 脉冲袋式除尘器……………………………………………………… 17

2.7.1 脉冲袋式除尘器的除尘原理……………………………………… 18

2.7.2  脉冲袋式除尘器的优点……………………………………………19

2.7.3  影响脉冲袋式除尘器性能的因素…………………………………19

3  管路设计计算及风机选择………………………………………………20

3.1 管路设计……………………………………………………………… 20

3.1.1 管路形式和操作要点……………………………………………… 20

3.1.2 管路材质…………………………………………………………… 21

3.2 管路阻力计算………………………………………………………… 21

3.3计算系统的总阻力……………………………………………………  37

3.4 风机的选择 ……………………………………………………………38

3.5 管路阻力二次计算…………………………………………………… 40

3.6 计算系统的二次总阻力……………………………………………… 48

3.7 风机的二次选择……………………………………………………… 48

4 噪声控制………………………………………………………………… 49

4.1 噪声控制的方法……………………………………………………… 49

4.2 降低噪声措施………………………………………………………… 49

5 结论……………………………………………………………………… 50

参考文献…………………………………………………………………… 51

附录………………………………………………………………………… 52

译文………………………………………………………………………   56

原文说明…………………………………………………………………   70

致谢………………………………………………………………………… 71

摘    要

　　　随着科学技术的不断发展，工业水平的不断进步，粉尘污染问题变得日趋严重，人们对空气质量的要求越来越高了，大气环境越来越受到重视，空气质量也被列入了每天的天气预报中。

　　　木材加工业作为一项基础工业，在社会的发展中扮演了不可或缺的角色，然而，由于木材工艺的要求，木材加工过程中对大气产生了一定程度的粉尘污染。粉尘的污染首先危害的是人民的健康，严重时对工业，农业，林业生产等都能造成危害。消除粉尘污染，改善环境是关系到保护人民健康、多快好省地发展工农业生产的大事。在木材加工过程中产生的粉尘急需很好地被解决。

　　　木材在加工过程中产生的废料有相对粉尘较大的小木块，一些非颗粒型的刨花，还有大量细小的木屑粉尘等。根据粉尘的特性，旋风除尘器等除尘设备在处理小颗粒时效果不好，而布袋除尘器在这方面具有很大的优势。

　　　木工展示厅是个特殊的场所，展示厅内要求保持清洁，不能有粉尘飞扬，以保证操作工人和参观人员的身体健康。由于除尘器位置要求安装在展厅内（一般安装在室外较多），故本设计选用高效布袋除尘器。其体积小，过滤面积大，外形美观，附合展示厅内除尘系统的技术和整体美观要求。除尘系统采用低噪声环保型风机，在管道的设计上考虑美观性和实用性相结合，另外附合企业规定的噪声标准指标达到要求。　　

关键词：除尘装置, 木材加工, 粉尘, 袋式除尘器

Design for Exhibition Hall’s dust-catcher

ABSTRACT

　　　With the all along development of science technology and all along advancement of industry, pollution problem become heavier and heavier. Air quality is required more and more, and atmosphere is attached more and more importance to. Air quality is also taken into the weather forecast everyday.

　　　As a basic wage, wood-machining is playing as an untouchable role. However, because of the requirement of the wood-technics, soot come out when the wood is being dried. First, soot is bad for people’s health. Industry, agriculture, wood production will be impacted badly when the air is polluted heavily. Clean up the air pollution, protect and reform the environment is the great thing leading to people’s health and developing the economy quickly and effectively. The soot, coming from the wood-machining, must be taken order with immediately.

　　The waste material that they produce in the course of processing has relative dust than big small billet, some is not the wood shaving of the particle type, there are a large amount of tiny saw-dust . According to characteristic of dust, whirlwind dust remover etc. cleaner bad result while dealing with the tiny particle, and the sack cleaner has very great advantages in this respect.

　　　Woodwork Exhibition room is a special place that keeping atmosphere clean and no fly upward, guaranteeing operating worker and visitors health. 　　　　Selecting high-efficiency sack cleaner in this design because demand for dust remover position is in the exhibition room (install generally in the getting more outdoors). Its character is small, large filter area, beautiful, conform to technology demand and the whole dust removal system are required beautiful The dust removal system adopts the low in noise environmental protection type air blower, paying attention to combining practicability with beauty in the design of the pipeline, conforming to the standard of the noise that enterprises stipulate in addition.　　

Key words:  dust-catcher，wood-machining，soot，sack cleaner

展示厅除尘装置设计

0 引言

　　　中国工业生产正处于全面发展时期，钢铁、水泥、冶金、化工行业的产量不断提高，能源、资源的消耗相当大。随着现代工业的进步，给人类生产了许多物质财富和社会财富，但是也给人类带来许多灾害，其中之一就是环境污染。粉尘和烟气的排放量增长必然引起生态的恶化，人们生活质量的下降。除尘排烟已经成为我们亟待解决的问题。选用合适的除尘装置可以带来新鲜的空气，也可以让污染物变废为宝，使之转化为新的生产资料。

　　　本课题研究的目的在于针对现有某木工展示厅进行除尘系统的设计计算，设计出一套合适美观的除尘系统来满足厂方的要求。厂方要求除尘器放置在室内，管道布置有结合式和枝状式，考虑到展示厅的层高（5米不到）较低，体积较大的结合器摆放到室内的任何位置就显得极不美观。所以结合式在这里不予采用。在设计枝状式除尘装置的过程中了解除尘系统的有关知识，包括粉尘研究和各种除尘器特点等。运用流体力学、通风工程等相关知识进行设计计算，包括管路敷设安排，沿程、局部阻力损失计算，压力平衡校验计算，除尘器风机选型等设计内容。完成以上各方面工作后将形成一套完整的除尘系统，满足任务要求。1.1 粉尘的种类

   粉尘指能在空气中浮游的固体微粒。在冶金、机械、建材、轻工、电力等许多工业部门的生产均产生大量粉尘。粉尘的主要来源有：

   1、固体物料的机械粉碎和研磨。

   2、粉状物料的混合、筛分、包装及运输。

   3、物质的燃烧。

   4、物质被加热时产生的蒸汽在空气中的氧化和凝结。

   一种物质的微粒分散在另一种物质之中，就构成了一个分散系统。固体或液体微粒分散在气体介质中所构成的分散系统称为气溶胶。固体对应的叫粉尘，液体对应的则叫雾。按照其来源及物理性质又可细分为：

   1、灰尘  包括所有固态分散性微粒。粒径上限约为200μm，大于10μm的叫“降尘”，小于10μm的叫“飘尘”。

   2、烟  包括所有凝聚性固态微粒，以及液态粒子和固态粒子因聚集作用而生成的微粒，通常是高温下产生的产物。粒径范围约为0.01～1μm。

   3、雾  包括所有液态分散性微粒和液态凝集性微粒。粒径范围在0.1～10μm。

   4、烟雾  指大气中形成的自然雾与人为排出的烟气（煤粉尘、二氧化碳等）的混合体。

1.2 粉尘特性

　　　块状物料破碎成细小的粉状微粒后，除了继续保持原有的主要物理化学性质外，还出现些新的特性，例如爆炸性、带电性等。有些粉尘特性与除尘技术密切相关，主要有以下几个方面：

1.2.1密度

   根据实验方法和应用场合不同，粉尘密度可分为真密度和容积密度。其中，把松散状态下单位体积粉尘的质量称为粉尘的容积密度；若设法排除颗粒间及颗粒内部的空气时测得的密实状态下单位体积粉尘的质量则称作粉尘的真密度。两种密度的应用场合不同在于研究单个尘粒在空气中的运动时应用真密度，在计算如灰斗体积时则应用容积密度。

1.2.2粘附性

   粉尘相互间的凝聚与粉尘在器壁上的附着都与粉尘的粘附性有关。粘附性其实是粉尘间力的表现，包括分子力、静电力等。粘附性与粉尘的形状、大小及吸湿等状况有关，相对的粒径小的、吸湿性大的粉尘，其粘附性比较强。粉尘的粘附性具有两方面效果，一来能使尘粒增大，有利于提高除尘效率；二来粉尘与器壁间的粘附会导致除尘器和管道发生堵塞，影响除尘效率。

1.2.3爆炸性

   固体物料破碎后，总表面积大大增加，使粉尘的化学活泼性也大为加强，若与空气充分接触并在一定的温度和浓度下，可能发生爆炸。某些除尘器设计中要注意此点，例如糖、面粉、煤粉等加工场所。

1.2.4荷电性与比电阻

   尘粒在空气中悬浮时或受天然辐射，或被外界离子附着，或尘粒相互摩擦会使尘粒荷电。但一般粉尘荷电的极性不稳定且荷电量很小，若在电除尘器中则要采用人工方法使尘粒充分带电。另外，粉尘的比电阻反映其导电性能，对于电除尘器的运行具有很大影响。

1.2.5润湿性

　　　粉尘与液体相互附着的难易性质称为粉尘的润湿性。当尘粒与液体接触时，接触面能扩大而相互附着，就是能润湿，反之，接触面趋于缩小而不能附着，就是不能润湿。其中根据润湿程度又可分亲水性和疏水性粉尘。在湿式除尘器中主要是依靠粉尘与水的润湿作用捕集粉尘。

1.2.6粉尘粒径及粒径分布

　　　粉尘的粒径对于球形尘粒来说，指它的直径。实际上的粉尘颗粒其大小、形状都不是规则的。为了表征颗粒的大小，需要按一定方法，确定一个表示颗粒大小的代表性尺寸作为克力的直径，简称粒径。粉尘的粒径分布是指某种粉尘中各种粒径的颗粒所占比例，也称粉尘的分散度。若以颗粒的粒数表示所占的比例称为粒数分布；若以颗粒的质量表示所占的比例称为质量分布。粒径大小和粒径分布直接影响除尘器的除尘效率。

1.3 粉尘的危害

　　　粉尘是环境中主要污染物之一，它是造成尘肺病的根源。平均直径在2.5μm以下的微粒尘埃会对健康造成严重的危害。从锅炉烟囱排出的粉尘，颗粒度小于10微米的向地面降落速度极慢，特别是小于0.1微米的颗粒可长年飘浮于天空被称作“飘尘”。“飘尘”中含有各种有毒的金属微粒，如被人们吸入肺后，将有一半粘附在肺上。当空气中“飘尘”浓度达到100mg/m3时，会引起各种呼吸道疾病，严重的会导致哮喘、尘肺合并肺癌。

   粉尘污染严重时对工业、农业和林业生产等都能造成危害。粉尘污染不仅会影响工业产品的质量，并会造成设备和金属的严重腐蚀和磨损；对于农林产品，粉尘污染会使产品质量下降，会间接得对人体带来危害。

　　　为了保障人们的健康和生活条件，必须重视有效控制污染散发源和消除粉尘问题。

2  除尘

　　　我国正处于改革开放国民经济高速发展的时期，对能源的需求量激增，引起粉尘的排放量迅速增加。

　　　经济建设的不断发展，居住环境日益改革，都对大气质量提出较高的要求，消除粉尘问题，不仅设计人们健康和卫生条件，而且关系到高精尖产品的生产环境，已经为许多科技人员关注，着手研究有关的消除粉尘机理，也出现了各种除尘设备。工矿企业选用除尘设备不仅可以净化空气，也可以节能和降低生产成本，回收处理过的有用物质，具有很大的经济意义。所以除尘设备在这些工业领域中既是环保设备又是生产设备。

2.1木工除尘的特点

　　　木工设备在加工木材过程中会产生木屑、刨屑、切屑以及夹杂在空气中的大小粉尘颗粒。根据成因的不同，尘粒的混合物多为分散性的。分散性的尘粒一般称为粉尘或尘灰，是将固体破碎或研磨成粉末致使固体成为微粒，飞扬而悬浮于气体中。粉尘微粒大小，通常大于。

2.2 除尘机理

   目前常用除尘器的除尘机理主要有以下几个方面：

   1、重力

   气流中的尘粒可以依靠重力自然沉降，从气流中进行分离。由于尘粒的沉降速度一般较小，这个机理只适用于粗大的尘粒。

   2、离心力

   含尘气流做圆周运动时，由于惯性离心力的作用，尘粒和气流会产生相对运动，使尘粒从气流中分离。它是旋风除尘器工作的主要机理

   3、惯性碰撞

   含尘气流在运动过程中遇到物体的阻挡（如挡板、纤维、水滴等）时，气流要改变方向进行绕流，细小的尘粒会随气流一起流动。粗大测尘粒具有较大的惯性，它会脱离流线，保持自身的惯性运动，这样尘粒就和物体发生了碰撞。此为惯性碰撞，是过滤式除尘器、湿式除尘器和惯性除尘器的主要机理。

   4、接触阻留

   细小的尘粒随气流一起绕流时，如果流线紧靠物体（纤维或液滴）表面，有些尘粒因与物体发生接触而被阻留，此为接触阻留。另外当尘粒尺寸大于纤维网眼而被阻留时，这种现象称为筛滤作用。粗孔或中孔的泡沫塑料过滤器主要依靠筛滤作用进行除尘。

   5、扩散

   小于1μm的微小粒子在气体分子撞击下，像气体分子一样作布朗运动。如果尘粒在运动过程中和物体表面接触，就会从气流中分离，这个机理称为扩散。对于dc≤0.3μm的尘粒，这是一个很重要的机理。特别事对于某些湿式除尘器和袋式除尘器，当dc≤0.3μm时，惯性已不起作用，主要依靠扩散。

   6、静电力

   悬浮在气流中的尘粒，如带有一定的电荷，可以通过静电力使它从气流中分离。由于自然状态下，尘粒的荷电量很小，因此，要得到较好的除尘效果，必须设置专门的高压电场，使所有的尘粒都充分带电。

   7、凝聚

　　　凝聚作用不是一种直接的除尘机理。通过超声波、蒸汽凝结、加湿等凝聚作用，可以使微小粒子凝聚增大，然后再用一般的除尘方法去除。

2.3除尘的三个阶段

  除尘过程可以分为三个阶段: 即捕集分离阶段、排尘阶段和排气阶段。

  1. 捕集分离阶段2.5. 3离心除尘器

   离心除尘器的工作原理是通过气体的回转运动，对气体中的尘粒施加离心力，从而使尘粒从烟气流中分离出来．并借助重力沉降在灰斗里，干净气体从上口排出。离心除尘器又分为旋风式和旋流式两种。离心除尘器又称旋风除尘器。它的特点是结构简单，造价较低，没有运动部件，压力损失一般为500～1500Pa，适用于除去大于5μm的粉尘，除尘效率在70％以上。从其工作原理可知，除尘器内气体流动速度越高，产生的离心力越大，越容易分离较细的尘粒和提高除尘效率。为着防止速度过高造成压力损失过大和运行费用过高，气体在除尘器入口的速度限制在8～l8左右。使用离心除尘器需注意以下三点：(1)选用设备时应综合考虑压力损失、动力消耗、除尘效率等多种因素，这是因为如果要求过高的效率，势必引起压力损失和动力消耗也太大。(2)卸灰部分必须严密无隙，因为稍有漏风，会导致除尘效率大幅度降低。不少用户因卸灰部分管理不善，导致除尘效率不高．排出口粉尘浓度超过国家规定的排放标准。(3)除尘器进口速度既不能太高，也不能太低。这是因为速度太大，压力损失增高、而速度太低，除尘效率下降。

2.5.4袋式除尘器7

   布袋除尘器的工作机理是含尘烟气通过过滤材料，尘粒被过滤下来，过滤材料捕集粗粒粉尘主要靠惯性碰撞作用，捕集细粒粉尘主要靠扩散和筛分作用。滤料的粉尘层也有一定的过滤作用。   布袋除尘器除尘效果的优劣与多种因素有关，但主要取决于滤料。布袋除尘器的滤料就是合成纤维、天然纤维或玻璃纤维织成的布或毡。根据需要再把布或毡缝成圆筒或扁平形滤袋。根据烟气性质，选择出适合于应用条件的滤料。通常，在烟气温度低于120摄氏度，要求滤料具有耐酸性和耐久性的情况下，常选用涤纶绒布和涤纶针刺毡；在处理高温烟气(小于250摄氏度)时，主要选用石墨化玻璃丝布；在某些特殊情况下，选用炭素纤维滤料等。?   布袋除尘器运行中控制烟气通过滤料的速度(称为过滤速度)颇为重要。一般取过滤速度为0.5～2,对于大于0.1μm的微粒效率可达99％以上，设备阻力损失约为980～1470Pa。

2.5.5洗涤除尘器

   洗涤除尘器是通过含尘气体与液滴或液膜的接触使尘粒从气流中分离的。其除尘机理有以下几点:(1)通过惯性碰撞、接触阻留，尘粒与液膜、液滴发生接触，使尘粒加湿、增重、凝聚;(2)细小尘粒通过扩散与液滴、液膜接触;(3)烟气增湿，尘粒的凝聚性增加;(4)高温气体中的水蒸汽冷却凝结时，要以尘粒为凝结核，形成一层液膜包围在尘粒表面，增强了粉尘的凝聚性。粒径1～5μm的粉尘主要利用第一个机理，粒径在1μm以下的粉尘主要利用后三个机理。

　　　洗涤除尘器结构简单，投资少，占地面积小，除尘效率高，能同时进行有害气体的净化，但同时也暴露出有用物料不能干法回收，泥浆处理比较困难等缺点。它主要适宜处理有爆炸危险或同时含有多种有害物的气体。

2.5.6电除尘器

  电除尘器是利用电场产生的电力使尘粒从气流中分离的设备。它的特点(1)净化除尘效率高。除尘效率可以根据条件核要求设计，最高可以达到95～99.99%;(2)运行费用低。(3)对烟尘颗粒范围适应性比较好。能收集到100微米以下的不同粒级粉尘，特别是能收集0.01～5微米的超细微粒。(4)初投资高，设备比较大，占地面积多，设备制造及安装质量，维护保养要求高，操作要求高。

2.6除尘器的选择

  木工设备在加工木材过程中会产生木屑、刨屑、切屑以及夹杂在空气中的大小粉尘颗粒。展示厅要保证机器运转时室内环境指标参数，选择合适的除尘装置可以满足要求。根据不同除尘器的除尘效率（见表2.2）比较，理想的是分两级除尘。第一级选用旋风除尘器主要负责大木屑和粒径大的尘粒。第二级选用袋式除尘器则处理剩下粒径范围较小的尘粒。这样可以最大限度地除去空气中地的粉尘但随之带来的设备初投资大且占地面积多等诸多问题。考虑到设计项目的经济实用性和顾客的实际要求，故选用袋式除尘装置。

表2.2 除尘器的性能比较

除尘器名称适用的粒径范围

效率

阻力

设备费运行费

重力沉降室50～130少少

惯性除尘器20～5050～70300～800少少

旋风除尘器5～1560～90800～1500少中

水浴除尘器1～1080～95600～1200少中下

冲激除尘器951000～1600中中上

电除尘器0.5～190～9850～130大中上

袋式除尘器0.5～195～981000～1500中上大

文丘里除尘器0.5～190～984000～10000少大

　　　按照清灰方式袋式除尘器分为人工拍打袋式除尘器、机械拍打除尘器、气环反吹袋式除尘器和脉冲袋式除尘器。考虑到能满足除尘能力大、除尘效率高和滤袋使用寿命长的要求，故选用脉冲袋式除尘器。具体型号为Torit-2DFP6。（见附图4）

2.7 脉冲袋式除尘器

2.7.1脉冲袋式除尘器的除尘原理

   含尘气体由除尘器进风口进入中下箱体，含尘气体通过滤袋进入上箱体过程中，由于滤袋的各种效应作用将尘气分开，粉尘被吸附在滤袋上，而气体通过滤袋经文氏管进入上箱体，从出风口排出。滤袋在气体间反相作用下急剧膨胀使吸附在滤袋表面的粉尘脱落，滤袋得到再生。被清掉的粉尘落入灰井，经排灰阀排出机体，吸附在滤袋上的粉尘被周围性的脉冲喷吹清除，使净化的气体正常通过，保证除尘系统进行。

参考文献

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