车间除尘系统设计

1、目录1绪论.11.1 课程设计的目的11.2 课程设计的任务 11.3 设计的内容11.4 设计课题与有关数据2.2集气罩的设计52.1 集气罩52.2 设计计算53管道、弯头及三通的设计73.1 管道的设计7.3.2 集气罩和弯头的确定 8.3.3 三通的确定84阻力平衡校核 94.1 设计说明94.2 管段的阻力计算.94.3 管段的阻力计算.94.4 管段的阻力计算.94.5 管段的阻力计算104.6 管段的阻力计算104.7 并联管压力平衡 1.01.1,4.8 系统总压力损失5风机、电机选择及计算12.6厂房设计1.47设计小结1.5参考文献1.6附录17.图1车间除尘系统平面布置图

2、 17图2立面布置图.17图3轴测图171绪论1.1 课程设计的目的课程设计的目的在于进一步巩固和加深课程理论知识，并能结合实践，学以致用。本设计为车间除尘系统的设计，能使学生得到一次综合训练，特别是：1、工程设计的基本方法、步骤，技术资料的查找与应用；2、基本计算方法和绘图能力的训练；3、综合运用本课程及其有关课程的理论知识解决工程中的实际问题；4、熟悉、贯彻国家环境保护法规及其它有关政策。1.2 课程设计的任务学生在有限的时间内，必须在老师的指导下独立、全面地完成此规定的 设计。其内容包括：1、设计说明书和计算书各一份；2、平面布置图一份；3、立面布置图一份；4、轴侧图一份。1.3 设计的

3、内容1、罩的设计控制点速度Vx的确定；集气罩排风量、尺寸的确定。2、道的初步设计管内流速的确定；管道直径的确定；弯头设计；直管长的确定；三通的设计计算。3、损平衡计算分段计算；压力校核。4、压损计算5、风机、校核6、机选择、校核7、有关说明1.4 设计课题与有关数据1、设计题目：车间除尘系统设计；2、课题已知条件；a车间面积与两台产生污染设备的位置，见附图b产生污染源设备的情况污染源：立方体长X宽X佳1200X650X950操作条件：20 C 101.3 KPa污染源产生轻矿物粉尘，以轻微速度发散到尚属平静的空气中。c在该污染设备的顶部设计两个伞形集气罩，罩口边须距离污染源上平面H=600 m

4、m 时才操作正常。d管道和集气罩均用钢板制作钢管相对粗糙度K=0.15排气筒口离地面高度12 me所用除尘器LD14型布袋除尘器，该除尘器阻力为980 Pa；长：4503 mm；宽：2250 mm；除尘器进口高度：3653 mm ;除尘器出口高度：8890 mm ;所用除尘草图见附图或者自行设计。仓 库1.5 2.0 mf有关尺寸墙厚 240 mm车间大门 可取方块柱 300 X300窗台到地面距离2010X20103010X30102550 X24104010 W010民 房工业用房900 700 mm1.0 2.0 mon3000g图2.1图2.除尘器尺寸图型号:LD14-84型 过滤面积

5、：168 m2, 最大风量:25200 m3/h2集气罩的设计2.1集气罩由于空气污染物在车间的扩散机理是污染物依附于气流而扩散的， 由题设条 件可知，本设计适宜采用外部集气罩中的冷过程上部集气罩。 对于外部集气罩排 风量的确定多采用控制速度法。2.2设计计算根据集气罩草图进彳亍计算。如图 2.1所示：J'L/ gH耳2.2.1 控制点控制速度的确定本设计中，污染源产生轻矿物粉尘，从轻微速度发散到上述平静的空气中， 所以污染源的控制速度按大气污染控制工程中表 13-2可得，取0.51.0 m/s 之间。本设计选用vx=0.6 m/s o2.2.2 控集气罩排风量、尺寸的确定1、由于气体

6、只能从侧面流入罩内，为避免横向气流干扰，要求 H尽可能0 0.3L,由于题设中已给出 H=0.6 m,因此，L> 2 m ,取L=2 m。2、由于吸气流易受横向气流的影响，所以靠墙布置。由于墙厚 240 mm, 污染源中心距离墙中心 750mm,因此污染源距墙边 B=750-240/2=6300 mm, 由此可知集气罩宽：2B=2 X630mm=1260 mm=1.26 m 。3、为保证罩口吸气速度均匀，本设计中取a为30°。4、排风量按下式计算：Q=KPHvx=1.4 X2X(2.0+1.26) X0.6X0.6=3.29 (m3/s)式中：P-罩口敞开面周长，m；H-罩口至

7、污染源距离，m；vx控制速度，m/s；K-考虑沿高度速度分布不均匀的安全系数，通常取 K=1.4。5、总排风量Qz:Qz=2Q=6.58 (m 3/s)3管道、弯头及三通的设计3.1 管道的设计首先设计管道的布置位置，然后对各管段进行编号，按最大压损原则选择计 算环路，如下图图3.13.1.1 管道内最低速度的确定在本设计中，污染物为轻矿粉，查大气污染控制工程表 14-2 ,得水平管内最低流速为14 m/s ,垂直管为12 m /s。考虑要用到垂直管和水平管两部分，而用同一管径。故取管内气速： V1=14 m /s3.1.2 管径的计算与实际速度的确定由 Q=( 7td2V)/4 得到：d=

8、J4Q1、则有 d1=550mm ,圆整取 d二530mm ;核算实际速度：V1=4Q/(就12)=14.9 m Is；查计算表知：动压为133.2Pa；当量阻力系数 / d 0.03062、三通管后的管径d2：d2=774mm ,圆整取 d2=750mm ;核算实际速度：V2=14.9 m /s ;查计算表知：动压为133.2Pa；当量阻力系数/ d 0.03063.1.3 管段长度的确定总体设计草图见图3.1。由除尘器进口高度：3653 mm ,故管段 1 的长度 Li=2000+7385=9385mm管段2的长度匕=2000mm管段 3 的长度 L3=1615+1267=2882mm管段

9、 4 的长度 L4=3000+8890=11890mm管段5的长度L=1200mm3.2 集气罩和弯头的确定查环境工程设计手册：1、对集气罩1, F0.11。2、对集气罩2, 2=0.11。3、采用900弯头R/d=1.5）阻力系数40.18。3.3 三通的确定根据管径与流量查环境工程设计手册：采用300直流三通（如图3.2）:阻力系数±1=0.02,阻力系数&=0.21丁 Qi图3.24阻力平衡校核4.1 设计说明由图3.1所示，根据图示计算。4.2 管段的阻力计算摩擦压力损失为2PL1L19.3850.0306133.238.25 PaL1 1 d 2局部阻力包括集气罩1

10、、900弯头R/d=1.5）和30°直流三通;故二 90.11+0.18+1.02=0.31则局部压损为 2Pm1寸 0.31133.241.29 Pa4.3 管段的阻力计算摩擦压力损失为2PL2L22.00.0306133.28.15 PaL27 d 2局部阻力包括集气罩2、90°弯头R/d=1.5）和30°直流三通;故二 90.11+0.21+0.18=0.50则局部压损为2Pm133.266.60 Pa0.5024.4 管段的阻力计算摩擦压力损失为 2PL.L2.8820.02133.27.68 Pad 2局部阻力包括除尘器阻力、90°弯头R/d=

11、1.5)和合流三通;故局部压损为Pm39800.110.18133.21018.60Pa4.5 管段的阻力计算摩擦压力损失为2PL4L411.890.02133.231.67 PaL44 d 2局部阻力有两个900弯头R/d=1.5);故局部压损为2Pm10.182 133.247.95 Pa4.6 管段的阻力计算摩擦压力损失为PL5改管段有9009120.02133.231.97 Pa弯头R/d=1.5）两个；伞形风帽压力损失己=0.10;通风机出口压力损失己=0.10。故局部压损Pms0.1820.10.1133.274.59 Pa4.7 弁联管压力平衡P.1Pm138.2541.2979

12、.54 PaP2PL2Pm28.1566.6074.75 Pa故有:P1P2P179.5474.75 / 79.546.0%10%显然压力平衡, 符合节点要求。41.2979.54 Pa1018.61026.28 Pa47.9579.62 Pa74.59106.56 Pa4.8 除尘器总压力损失计算除尘系统总压损失为PP.1Pm,38.25P3P.3Pm37.68P4Pl4Pm431.67P5P.5Pms31.97"P3P4P51292Pa5风机、电机选择及计算5.1风机的确定1、选择通风机的计算风量： Q0=Qz(1+K1)=6.5 X(1+0.1)=25000(m 3/h )2、

13、选择风机的计算风压： P0= P(1+K2)=1292 X(1+0.2)=1550.4(Pa)其中：Q-管道计算总风量，；- -管道计算总压损，Pa；- -考虑系统漏风所附加的安全系数，除尘管道取0.10.15;- 考虑管道计算误差及系统漏风等因素所采用的安全系数，除尘管道取0.150.2。3、根据上述风量和风压，查环境工程设计手册：选排尘离心通风机4-72型，机号8,传动方式C,转速2240 r/min ,全压2472-1844 Pa,风量 17920-31000, 配套电动机为 Y180M-2,22kW。复核电动机功率：NeQ P0K25000 1732.818.10KW3.6 105 1

14、 23.6 105 0.70.95故其配套电机满足要求。表一管道计算表管8M:管长管径流速Nd动压摩擦JOS局部 管段段Q/ld/mv/m 1V2 p/2损失压损压损 总压编m3s-1/mm-1 m/Pa FL/系数损号PaPm/PaP/Pa管段压损累计P/Pa3.299.385 3.292.0 6.582.882 6.5811.89 6.5812.053014.9 0.030653014.90.030675014.90.0275014.90.0275014.90.02133.2 38.250.31133.28.150.50133.27.680.3133.2 31.670.36133.2 31

15、.970.5641.2979.5466.6074.751018. 1026.26847.9579.6274.59 106.561366.756厂房设计6.1大门及窗户的设计本设计中，大门和窗户的位置选择要充分考虑气流对烟尘流动方向的 影响，以确保除沉效果的稳定及有效。因此大门和窗户应设在离污染物排放口较 远的地方，尽量减少对流空气对污染物扩散方向的影响。 但同时也要综合考虑室 内的通风状况良好，选择设置窗户的个数、尺寸及位置。在本设计中，将大门设 置在除尘器旁边，尺寸选择 4010 W010 mm。窗户共设9个，以保证通风效果。位置见平面图7设计小结这次通过对车间除尘系统的设计，使我学习到了很

16、多的课本上没有的知识， 以及得到了一点设计经验，当然这与实际还有很大差别。而在这次的课程设计， 通过对集气罩、以及对应得管道进行的设计计算，使我对集气罩和管道的设计有 了一定的了解。这次设计中的难点是三通的选择和设计以及压力损失的计算，对这，我确实学到了一定的设计经验，通过查资料，然后计算以得到较为理想的结 果。而该设计的重点就是压力平衡的校核和风机的选择，通过对总风量的计算和 对总压的计算，从而根据风量和总压选择合适的风机和配套的电机，最后校核电机功率。设计的最后是对厂房的布置，这使我对总体布局有了一定的了解。 这个 过程中，让我在设计、计算方面得到了充分锻炼，并相应的提高了自己在这方面 的能力，同时也使所学专业知识得到了实际的运用。总之，通过这次课程设计，使我对除尘设计有了一定的了解， 以及