气控课程设计.doc

姓名赵世超班级环保091学号39 分项评分设计过程介绍及自我评价：在设计过程中遇到不少的麻烦，从一开始的不知道从哪里开始做起，只知道在网上找一些相关的资料，之后每一天的接触和深入了解，再加上同学的帮助，才慢慢的一步步的开始了解。知道自己应该要做什么，该怎么做。在设计过程中找资料是最重要的，而我是在网上，在课本上还有老师发的资料中选取自己要用的资料，在结合。有时候做的烦了，就停下来休息下，等到自己差不多了就又开始一步步的做，如果遇到不会做的就问问身边的同学，或者去参考一下别人已经做好的，看看自己的是不是少了或者还有哪些方面不全面的，自我评价：我认为在设计过程中做的挺辛苦的，费了好多心思，可能会有好多地方做的不够好，但是我觉得我在这个设计上花了时间和精力。项目应得分实得分除尘概述15设计点分析15除尘器选型15设计计算20设计说明15图纸20总分100 水泥厂生料磨除尘系统设计一水泥厂除尘概述1.水泥生产工艺稍微了解水泥生产工艺的人，提到水泥的生产都会说到“两磨一烧”，它们即是：生料制备、熟料煅烧、水泥粉磨。 水泥：凡细磨物料，加适量水后，成塑性浆状，即能在空气硬化，又能在水中硬化的水硬性胶凝材料，并能把沙石等材料牢固地胶结在一起的叫水泥。一般来讲，水泥行业生产的是硅酸盐水泥，硅酸盐水泥是一种细致的、通常为灰色的粉末，它由钙 ( 来自石灰石 )、 硅酸盐、铝酸盐 ( 黏土 ) 以及铁酸盐组成。在一个硅酸盐 水泥工厂中，水泥生产有以下几个主要阶段：1、 破碎及预均化2、生料制备3、生料均化4、预热分解 （1）物料分散 （2）气固分离 （3）预分解5、水泥熟料的烧成6、水泥粉磨7、水泥包装2.水泥厂粉尘污染现状我国的水泥生产企业是由小到大逐步发展起来的，立窑生产线数量众多，回转窑生产线只是到上个世纪九十年代才得到较好的发展；由于80%左右产量的立窑水泥厂生产线系统中没有配套的环保设备，水泥生产排尘量占全国排放总量的70%以上，在水泥生产排尘中，地方水泥厂排尘量占到行业排放总量的80%，成为工业12尘的主要排放源, 严重污染了大气。据不完全统计，我国水泥工业每年向大气排放的粉尘、烟尘在1300万吨以上；有害气体如：二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、氟化物的污染也占有相当的比重，并且对大气污染有加重趋势。我国水泥工业对大气所产生影响的主要污染源是粉尘和废气，粉尘污染排放高于国外15倍，粉尘主要是由于水泥生产过程中原、燃料和水泥成品储运，物料的破碎、烘干、粉磨、煅烧等工序产生的废气排放或外逸而引起的。水泥工业对大气环境产生影响的废气（包括SO2、NOX、CO2、HF等），其中SO2是因烧成系统的燃料含硫燃烧产生的；CO2是由水泥生产中CaCO3分解和煤炭燃烧而产生的；NOX是空气中的N2在高温有氧燃烧条件下产生的；HF是由于立窑厂采用萤石CaF2矿化剂，在煅烧过程中产生的有害废气。根据我国每年的水泥总产量推算，我国目前每年因水泥生产向大气排放的粉尘量和废气量分别为：各类粉尘约1330万吨；其中，旋窑水泥厂130万吨，立窑水泥厂约1200万吨。废气排放方面，每年向大气中排放的CO2约2亿吨；SO2排放量约100万吨；NOX排放量1.31.6106立方米。据有关资料统计SO2、NOX污染呈加重趋势，在全国形成华中、西南、华东、华南多个酸雨区，尤其以华中酸雨区为重。我国水泥工业硫化物、氮氧化物等有害气体排放高于国际先进水平610倍。 如前所述，我国水泥工业发展的起点低，整体水平提高较慢，技术改造难度大，污染治理欠账多。工业技术和装备许多是6070年代的水平，资源、能源消耗高。但由于资金的限制，水泥工业又迟迟不能进行整体改造和污染治理，相当一批技术装备落后的水泥工业企业长期在生产中排放大量的污染物，对大气造成严重污染。3.粉尘污染特点原通风除尘系统基本上处于报废状态，工人在投料操作中受水泥粉尘污染严重，同时系统产生的粉尘对周围环境造成了很大的污染。近几年经有关环保部门的每年检测，投料车间的粉尘浓度为84mg/m3，超过国家规定的最高容许浓度6mg/m3的13倍，操作室的粉尘浓度为36mg/m3，超过国家规定的最高容许浓度6mg/m3的5倍。投料时整个投料车间内到处弥漫着水泥粉尘，地面上的水泥积尘很多。4.有效控制措施选择扬尘少的设备;粉状物料输送采用空气斜槽和提升机等密闭式输送设备;对于需胶带机输送的物料尽量降低物料落差,采用密闭输送,减少粉尘外逸;粉状物料储存采用密闭圆库,厂内物料的装卸、倒运及物料的露天堆场等处考虑喷水增湿或其他措施,减少扬尘;全工程共设计安装了13个除尘系统,28台各种类型除尘器。多数粉尘排放点安装除尘器后,有效的抑制了粉尘的向外排放。除尘器的设计和选型,大多数是正确的,除尘效果能满足现场的要求;该生产线自控水平较高,工人大部分时间在室内作业,在各生产工序设置有隔离的值班室。为工人配备个人防护用品,对粉尘污染严重的操作岗位要求正确使用防尘面具。 5.适用除尘器 水泥厂一般适用的除尘器是袋式除尘器，电除尘器，高压静电除尘器，旋风除尘器，脉冲袋式除尘器。二.设计点情况分析1.污染源分析球磨机简介：球磨机由给料部、出料部、回转部、传动部（减速机，小传动齿轮，电机，电控）等主要部分组成。中空轴采用铸钢件，内衬可拆换，回转大齿轮采用铸件滚齿加工，筒体内镶有耐磨衬板，具有良好的耐磨性。球磨机主机包括筒体，筒体内镶有用耐磨材料制成的衬，有承载筒体并维系其旋转的轴承，还要有驱动部分，如电动机，和传动齿轮，皮带轮，三角带等。筒体部分，在原有筒体出料端增加了一段圆锥筒体，既增加了磨机的有效容积，又使筒内介质分配更加合理。该设备广泛用于有色金属、黑色金属、非金属选矿场及化工、建材行业作物料研磨使用。规格型号筒体转速(r/min)装球量(t)进料粒度(mm)出料粒度(mm)产量电机功率(kw)重量(t)240030002123250.074-0.47-5024554废气收集和排放:在生料磨破碎阶段，球磨机的进料口、出料口、磨尾等处都可能产生废气，用集气罩进行集气收集，使其经过除尘器达到一定标准后排放。2.设计参数确定废气量：3200m3/h 温度：90粉尘浓度：50g/m3 湿度：50%3.除尘要点分析1.难点1、 管路系统内气体结露2、 球磨机通风问题3、 磨尾罩壳漏风2.注意事项1.要定期检查除尘设备2.要尽量减少振达次数，以避免二次扬尘3.要做好保温措施3.技术要点1.要严防磨尾卸料管2.磨尾增设热风炉、热风管3.不在磨尾罩壳和卸料管上开设取样孔或观察孔。4.清灰装置的正常使用三 .除尘设备选型1.选定除尘设备型号规格：CLK-Q450旋风除尘器、DJL/1-1370高压静电除尘器CLK扩散式旋风除尘器型号规格进口风速(米3/秒)处理风量(米3/时)阻 力(公斤/米2)效率(%)外形尺寸(长宽高)(mm)重 量(公斤)价 格（元）CLK-15010-20210-42010095380121031418CLK-200370-735466191649647.9CLK-250595-1190556203971952.6CLK-300840-16806312447981256.2CLK-3501130-227071628661361727CLK-4001500-300080832772142763.2CLK-4501900-380089336952663418.8CLK-5002320-465098341063304316.7CLK-6003370-6750115049345837407.4CLK-7004600-92001325517678010091.7SY-DJL型组合电收尘器技术参数型号DJL/1-1370DJL/1-1600DJL/1-1900DJL/1-2200DJL/1-2400DJL/1-2600DJL/1-2900DJL/1-3200DJL/1-3400筒径筒数(mm只)137011600119001220012400126001290013200134001高度mm680068006800680068006800680068006800电场断面积M21.01.53.04.04.55.56.68.09.0处理风量M3/h3000-36004000-55006500-80009000-1000010500-1350016500-1980018500-2350022000-2800027000-32400入口允许浓度 g/Nm3180收尘效率%99.95-99.98允许烟气温度300C压力损失 Pa500振打方式电机振动式重量Kg18402440382042205880724019470886010350高压电源KV/mA100/10100/10100/20100/30100/30100/50100/100100/50100/1002.除尘设备选择理由旋风除尘器对捕集微细粉尘除尘效率不高，但具有除尘器中没有运动部件，结构简单，耐高温的特点，适用于含尘气体浓度高的初级除尘，减少二级除尘的负荷，而高压静电除尘器耗能少，除尘效率高，适用于除去烟气中细小的粉尘，且可用于烟气温度高、压力大的场合。处理的烟气量越大，使用静电除尘器的投资和运行费用越经济。将两者结合，具有抗结露能力强，除尘效率高，回收粉尘多的特点。所以选用该除尘器。3.除尘设备、风机和进出风管布局说明根据实际情况和设计要求，采用密闭-抽尘-净化系统，即在在生料磨车间采用对球磨机进行密闭，由风机负压经过管路将含尘空气引入旋风除尘器，在传入高压静电除尘器进行二次除尘，最后排到大气。进出风管采用轻矿物粉尘，管材为钢板。 回风口设在送风口的同侧，布局流程为进料球磨机旋风除尘器高压静电除尘器风机4.回收粉尘去向的说明粉尘从一破出来经过皮带输送机到二破。四.设计计算1.粉尘达标排放的验算本设计采用二级除尘，因为仅一级除尘达不到排放标准，用二级除尘才能达标，排放标准应满足30mg/m3。计算如下： =1-C2N/C1N旋风除尘器：95%=1- C2N/50 C2N=2.5g/m3=2500mg/m3 不达标高压静电除尘器：99.98%=1-C2N/2500 C2N= 0.01g/m3=0.5mg/m3 达标2.风管的选择计算管道内某些流体常用流速范围管道种类及条件流速（m/s）管材重矿物粉尘1416钢板轻矿物粉尘1214钢板干型砂1113钢板石灰石粉尘破碎后是属于重矿物粉尘的，所以风管的材料选钢板。流量Q=3200m3/h;流速u=15m/s管道内径d=18.8 =18.8 =274.6mm查表得管道内径d=250mm,K=0.15mm, =0.01743.系统阻力的计算1.除尘系统布置示意图2.摩擦压力损失=0.058管内实际流速u=12.58 m/s管段1-2：L=5m,Q=3200m3/h=0.0174=64.3 Pa管段3-4：L=3.5m,Q=3200 m3/h=0.0174=44.98 Pa管段5-6：L=6m,Q=3200 m3/h=0.0586=77.10Pa管段6-7：L=9m,Q=3200m3/h=0.0589=115.65 Pa3.局部压力损失管段1-2集器罩1=0.12，插板阀全开=0弯头：=，=1.5，由局部阻力系数表得2=0.18，则：=（0.12+0.18）=66.47Pa管段2-3，没有局部阻力损失，除尘器阻力损失为100 Pa管段3-4，弯头1个，=，=1.5，由局部阻力系数表得2=0.18，则：=0.18=39.88 Pa管段4-5：没有局部阻力损失，除尘器阻力损失为500 Pa管段5-6：弯头1个，=，=1.5，由局部阻力系数表得2=0.18，则：=0.18=39.88 Pa管段6-7：渐扩管选F1/F0=1.5，=，查表得=0.13,把0变换成对应F1的动压1 1=0（F1/F0）2=0.13（1.5）2=0.29风帽h/D0=0.5，查表得=1.30，则=（0.29+1.30）=352.28Pa4.系统总阻力=+=64.3+44.98+77.10+115.65+66.47+100+39.88+500+39.88+352.28=1400.54 Pa4.风机和电动机的选择及计算1.风机风量的计算Q0=Q(1+K1)=32001.15=3680m3/h2.风机风压的计算=（1+K2）=1400.541.2=1680.65 Pa3.风机和电动机的选择根据计算风量与风压，由通风机样本上选择T4-72-No4A风机，当转速n=2900r/min,Q=3847m3/h,P=1355 Pa。配套电机为Y132S1-2(B35) kw。功率：5.5kw4.电动功率的复核Ne=3.10kw所选风机与电动机均能满足净化系统的要求。五.设计说明1.关于设计参数，设计依据的说明废气量是水泥生产防尘技术规程中有规定的粉尘浓度是课程设计指导书上规定的温度和湿度是根据实际情况定的局部阻力是从局部阻力系数表查得u、k、k1、k2、1、2都