大气污染课程设计.doc

二、集气罩的设计 、 集气罩的分类以及设计原则 集气罩的种类很多，应用广泛。集气罩按气流流动方式可分为两大类：气集气罩。利用吸气气流捕集污染空气的集气罩称为吸气集气罩，而吹吸式集气罩则是利用吹吸气流来控制污染物扩散的装置。按集气罩与污染源的相对位置已经密闭情况还可以将吸气式集气罩分为密闭罩、柜式排气罩、外部集气罩、接受式集气罩。 集气罩的设计主要包括结构形式以及性能参数计算，集气罩设计得合理使用较小的排风量就可以有效地控制污染物扩散。反之用很大的排风量也不一定能达到预期的效果，因此设计的书画应该注意一下几点： 、集气罩尽可能包围或靠近污染源，使污染物的扩散限制在最小的围内，尽可能减小吸气范围，防止横向气流的干扰，减小排风量 2005-12-11 12:31 回复 爱媚1314 174位粉丝 4楼 、 集气罩的吸气气流方向应尽可能与污染源污染气流运动方向一致，以充分利用污染气流的初始动能。 、 在保证控制污染的条件下，尽量减少集气罩的开口面积，使风量最小。 、 集气罩的吸气气流不允许通过人的呼吸区在进入集气罩内，设计时要充分考虑操作人员的位置和活动范围。 、 集气罩的备置应与生产工艺协调一致，力求不影响工艺操作和设备检修。 、 集气罩应力求结构简单，坚固耐用而造价低，并便于制作安装和拆卸维修。 、 要尽可能避免或减弱干扰气流如堂风、逆风气流等对吸气气流的影响。 2、集气罩形式以及参数的确定 根据金刚砂工艺特点以及酸洗操作类别，本设计选用圆台集气罩装置，由设计资料知酸洗槽直径d=800mm，设计酸洗槽高1000mm取H=500mm =90? 则D?=d+0.5H=800+0.5500=1050（mm） D?-圆形罩口的直径，mm； d-酸洗槽的直径，mm； H-热源面到罩口的距离，mm。 罩下口面积A?=0253.141.252=0.865 (m2) 罩下边高为h1=0.25A =0.250.865 =0.23 (m) 罩上口直径拟定为d?=200mm 则罩净高为h2= 1.05-0.2/2=0.43 (m) 校核：d?/d=0.2/0.8=0.250.2 1D?/d=1.05/0.8=1.312.0 H/d=500/800=0.6550.7 h2/d?=0.43/0.2=2.151.5m)填料塔和气体入塔动压与塔压力降之比大于2.5的情况,应设置气体分布器,本设计选定径向型斜口分布器,进口管径为350,进口风速为13.12(m/s),组；租赁约为450Pa. 、填料支承板 填料支承板除满足支承填料层的任务外,应具有足够大的自由截面积，较低的气体租赁，并发挥一定的传质作用，本设计宣言栅板支承板，阻力约为200Pa。 、液体分布器 对于初始液体分布器或液体收集分布器而言，关键是要保证适宜液体喷淋点密度，对于散堆填料塔当D1.2m时喷淋点密度为42点/,则选用多孔盘管式分布器，阻力约为50Pa。 、选用液封排液装置 、选用折板除雾器，出口管径200，租赁约为100Pa。 4、填料塔总压降 P=1213.745020050100=2013.7 (Pa) 四、网管的设计 1、风速和管径的确定 为保证管道内风速在1020m/s的范围内本设计宣言13.12m/s左右,以保证最小的压力损失,并以此为标准选择管径,圆整后复核风速。 管径以200为主，只是在填料塔 进口位置选择用350管径。 2、系统布置流程图 3、 阻力计算 有设计资料可知，混合气体中污染物浓度为3500mg/m3,混合气体温度为600C，冬季大气压为734Hg(97858.35Pa)。 混合污染物体积分数：y=3.5/9822.4104=8104. 混合气体平均分子量： Mm=M1(1y)M2y =29(18104)988104 =29.055 (g/mol) 混合气体密度： PMm 13.69.810.73429.055 G= = RT 8.314(27360) = 1.0277 (kg/m3) 圆形单管的单位摩擦阻力计算公式： R0=/du2/2 (Pa/m) 式中 R0比摩尔,单位：Pa/m； 摩擦阻力系数； d圆管道直径； 烟气的密度，kg/m3 u管径中气流速度，m/s； u2/2动压，单位：Pa。 沿程阻力损失计算公式 Py=R0L 式中 Py沿程阻力损失，单位：Pa； L网管长度，m。 局部阻力损失计算公式：Pj=u2/2 (Pa) 式中 Pj局部损失，(Pa)； 局部阻力系数； 4、管道分段计算 、管道标号 123： 流量 Q=0.406 (m3/s) 取管径d=200 取管道中气流速度 u=9.3 m/s 查摩擦压损系数表可知此类管道=0.0196 u2 3.59.32 则 动压 = = 151.4 (Pa) 2 2 u2 0.0196 比摩阻 R0= = 151.4 = 14.84 (Pa/m) d 2 0.2 局部阻力系数：900弯头：0.23；插板阀：0.10； 三通：0.32 局部阻力损失：Pj=u2/2 P罩 =(0.230.100.32)151.416.65 2005-12-11 12:31 回复 爱媚1314 174位粉丝 7楼 = 115.1 (Pa) 沿程阻力系数：0.10 ；长度分别为：0.50m 2.40m 沿程阻力损失： Py=R0L = 14.842.9 = 43 (Pa) 总阻力损失 ： P1=115.143=158.1 (Pa) 、管道标号453：流量 Q=0.406 (m3/s) 取管径d=200 取管道中气流速度 u=9.3 m/s 局部阻力系数：450弯头：0.14；插板阀：0.10； 三通：0.59 则局部阻力损失：Pj=u2/2 P罩 =(0.140.100.59)151.416.65 =142.3 (Pa) 沿程阻力系数：0.10 ；长度分别为：0.49m 沿程阻力损失： Py=R0L=14.840.49 =7.3 (Pa) 总阻力损失 ： P2=142.37.3=149.6 (Pa) 、管道标号36：流量 Q=0.4060.406=0.812 (m3/s) 取管径d=270 取管道中气流速度 u=9.5 m/s u2 3.59.52 则 动压 = = 158 (Pa) 2 2 u2 0.0196 比摩阻 R0= = 158 = 11.47(Pa/m) d 2 0.27 局部阻力系数：900弯头：0.23； 三通：0.38 则局部阻力损失：Pj=u2/2 P罩 =(0.230.38)158 =196.4 (Pa) 沿程阻力系数：0.08 ；长度分别为：1.20m、0.20 m 沿程阻力损失： Py=R0L=11.47(1.200.20) =16.1(Pa) 总阻力损失 ： P3= 96.416.1=112.5 (Pa) 、管道标号786：流量 Q=0.406 (m3/s) 取管径d=200 取管道中气流速度 u=9.3 m/s 局部阻力系数：900弯头：0.23；450弯头：0.14； 插板阀：0.10； 三通：0.32 局部阻力损失：Pj=u2/2 P罩 =(0.230.140.100.32)151.416.65 = 181.7 (Pa) 沿程阻力系数：0.10 ；长度分别为：0.50m 、 1.30m 沿程阻力损失： Py=R0L = 14.84(0.51.30) =208.4 (Pa) 总阻力损失 ： P4=181.726.7= 208.4 (Pa) 、管道标号6910：流量 Q=0.4063=1.218 (m3/s) 取管径d=350 取管道中气流速度 u=9.7 m/s u2 3.59.72 则 动压 = = 164.7 (Pa) 2 2 u2 0.0196 比摩阻 R0= = 164/7 = 9.22(Pa/m) d 2 0.35 局部阻力系数：900弯头(2个)：0.46； 则局部阻力损失：Pj=u2/2 =0.46164.7 =75.75 (Pa) 沿程阻力系数：0.06 ；长度分别为：1.25m 、 3.80m、0.82 m. 沿程阻力损失： Py=R0L = 9.22(1.253.80.82) =54.1 (Pa) 总阻力损失 ： P5=75.7554.1=129.85 (Pa) 、管道标号1112：流量 Q=0.4063=1.218 (m3/s) 取管径d=350 取管道中气流速度 u=9.7 m/s 局部阻力系数：900弯头(3个)：0.69；软连接：0.10. 则局部阻力损失：Pj=u2/2 =(0.690.10)164.7 =130.1 (Pa) 沿程阻力系数：0.06 ；长度分别为：0.82m 、 6.85m、0.3 m. 沿程阻力损失： Py=R0L = 9.22(0.826.850.3) =73.5 (Pa) 总阻力损失 ： P6= 130.173.5=203.6 (Pa) 2005-12-11 12:31 回复 爱媚1314 174位粉丝 8楼 、管道标号131415：流量 Q=1.320 (m3/s) 1114：取管径d=350 取管道中气流速度 u=9.9m/s u2 3.59.92 则 动压 = = 171.5 (Pa) 2 2 u2 0.0196 比摩阻 R0= = 171.5 = 9.6 (Pa/m) d 2 0.27 局部阻力系数：0.10 则局部阻力损失：Pj=u2/2 =0.10171.5 =17.2 (Pa) 沿程阻力系数：0.06 ；长度为：0.4 m. 沿程阻力损失： Py=R0L = 9.60.4 =3.8 (Pa) 1415：取管径d=500 则局部阻力损失：P=25 (Pa) 沿程阻力系数：0.06 ；长度为：20 m. 沿程阻力损失： Py =4.21 (Pa) 总阻力损失 ： P6= 17.23.8254.21=50.21 (Pa) 系统总阻力损失为：P总=158.1149.6112.5208.4129.76203.650.212013.7=3026 (Pa) 五、风机的选择 所需电功率的计算公式： Q0 P0 Kd Ne= 3600100012 式中 Ne 电机功率, kw Q0 风机的总风量,m3/h P0 风机的风压,Pa Kd 电动机备用系数,对于通风机,电功率为23kw时取1.2；大于5 kw 时取1.3；对于引风机取1.3。 1 通风机全压功率，可以从通风机样本中查到，一般为0.50.7。 2 机械传动功率，对于