自考管理系统中计算机应用串讲资料汇总

1、摘 要水泥工业是我国一大支柱产业，为我国建设事业做出过很大贡献。但其粉尘排放对环境造成的污染尤为严重，如果对粉尘不加以治理，水泥生产过程粉尘总排放量将超过总产量的5%（按水泥熟料产量计算）左右，所散失的粉尘都是成品水泥和各个生产环节的中间产品，其经济损失是可观的。我国水泥工业每年向大气排放的粉尘、烟尘在1000万吨以上，成为我国粉尘污染的大户。设计一个包装车间除尘系统，主要包括的部分有：集气罩、风管、净化设备、风机，烟囱五个部分，将污染气流捕集起来并经净化装置后排至室外，控制水泥污染物的扩散和飞扬，从而达到减少水泥污染、改善空气环境质量的目的。关键词：水泥包装车间 除尘 设计ABSTRACTC

2、ement industry is a major pillar industry in our country, for our country construction has made great contribution. But the dust emission on the environment caused by pollution is particularly serious, if not for dust control dust, cement production process total emissions will exceed5% of total out

3、put (in cement clinker production calculation ) around the dissipated dust are finished cement and the various production processes of intermediate product, the economic loss is considerable. China cement industry emissions into the atmosphere each year, smoke dust in 10000000 tons of above, become

4、our country large dust pollution.Design a packaging workshop dedusting system, mainly includes components: a gas collecting hood, a wind pipe, purification equipment, air blower, chimney five parts, will pollute the air trapping and purification device back to the outdoor, control of cement and the

5、spread of pollutants so as to decrease the pollution of dust, cement, improve air environmental quality to the purpose.Key words: cement packaging plant design目录1 前言大气污染对工农业生产的危害十分严重，这些危害可形响经济发展，造成大量人力物力和财力的损失。大气污染物对工业的危害主要有两种：一是大气中的酸性污染物和二氧化硫、二氧化氮等，对工业材料、设备和建筑设施的腐蚀；二是飘尘增多给精密仪器、设备的生产、安装调试和使用带来的不利影响。

6、大气污染对农业生产也造成很大危害。酸雨可以直接影响植物的正常生长，又可以通过渗入土壤及进入水体，引起土壤和水体酸化、有毒成分溶出，从而对动植物和水生生物产生毒害。严重的酸雨会使森林衰亡和鱼类绝迹。粉尘属于气溶胶状态污染物之一：悬浮于气体介质中的小固体颗粒，受重力作用能够发生沉降，但在一段时间内能保持悬浮状态。车间空气中有害物质的最高允许浓度，就生产性粉尘（Dust）而言一般不能超过lOmg/m³，粒径大小1-200微米。水泥工业是我国一大支柱产业，为我国建设事业做出过很大贡献。但其粉尘排放对环境造成的污染尤为严重，如果对粉尘不加以治理，水泥生产过程粉尘总排放量将超过总产量的5%（按水

7、泥熟料产量计算）左右，所散失的粉尘都是成品水泥和各个生产环节的中间产品，其经济损失是可观的。我国水泥工业每年向大气排放的粉尘、烟尘在1000万吨以上，成为我国粉尘污染的大户。水泥生产的过程可简单地分为生料制备、烧成和水泥粉磨三个主要过程。在生产中必须处理大量的粉体井进行高温缎烧；常温含尘气体和高温含尘烟气是水泥工业的最主要的污染物，也是水泥工业资源没能很好利用的因数之一。水泥生产过程中的电器设备和机械设备也由于粉尘的存在，使得寿命明显缩短，不能充分发挥效益。空气污染物在车间内的扩散机理是污染物依附于气流运动而扩散的。对于生产过程中散发到车间空气中的污染物，只要采取合理的通风方式，控制住室内二次

8、气流的运动，就可以控制污染物的扩散和飞扬，从而达到改善车间内外空气环境质量的目的。局部排气通风方式，就是在局部污染源设置集气罩，将污染气流捕集起来并经净化装置后排至室外。这就是控制车间空气污染最常用、最有效的方法。所以本设计就是依据这个原理，设计一个包装车间除尘系统，主要包括的部分有：集气罩、风管、净化设备、风机，烟囱五个部分。通过这几个部分的设计才能完成整个系统的设计工作。2 设计任务书2.1设计的目的及要求目的：通过设计，了解工程设计的内容，方法及步骤，培养确定大气污染控制系统的设计方案，进行设计计算，使用技术资料，编写设计说明书的能力要求：(1)设计计算书设计计算书的内容按上述要求编写，

9、包括与设计有关的阐述，说明及计算要求内容完整，叙述简明，层次清趋，计算过程详细，准确，书写工整，装订成册。设计计算书应包括目录、前言、正文及参考文献等。(2)设计图纸图纸幅面，图线等应符合国家标准；图面布置均匀：符合制图规范要求。2.2设计任务某水泥厂包装车间在灌装品水泥时，产生大量的粉尘需进行处理,达到排放要求。2.3设计参数和指标1、4800t/d的水泥生产线；2、处理风量：26700m³/h；3、气体温度：130；4、废气中污染物：水泥粉尘；5、含尘气体浓度：200g/m³6、排放要求：30mg/m³；7、除尘器承受负压：3000Pa;8、除尘系统允许负压：

10、5000Pa。2.4设计内容1、确定除尘系统的设计方案2、进行集气罩的设计3、选择除尘器4、管网布置及计算5、风机电机的迭择6、编写设计说明书 内容如下：（1）除尘系统方案的确定（2）除尘设备的选择及计算（3）确定排气罩的形式，井计算罩子的排气量及压力损失（4）管道布置设计（5）系统阻力以及管网阻力平衡计算（6）风机及配用电机的选择与确定3 粉尘分析3.1车间粉尘污染现状3.1.1车间粉尘性质a）粉尘的分散度：粉尘是由粒径不同的尘粒组成，粉尘的分散度是指不同粒径的粉尘所占的重量百分比。粉尘中微细颗粒占的百分比大，表示分散度高，粗颗粒占的百分比大，表示分散度低，分散度高的粉尘不易被除尘器捕集。b

11、）粉尘的密度：指单位体积内粉尘的重量。c)粉尘的粘附性：指粉尘尘粒间相互凝聚的能力，粉尘的粒径越小，粘附性越强。d)粉尘的荷电性：由于尘粒间的摩擦、碰撞和吸附使粉尘具有荷电性。e）粉尘的湿润性：粉尘是否容易被水湿润，对除尘器的效能有很大影响。f)粉尘的燃暴性：有些粉尘（如镁粉、炭化钙粉）与水接触后会引起自燃或爆炸，有些粉尘在空气中达到一定浓度时，若存在足够的火源，也会引起爆炸。3.1.2车间粉尘分类与污染状况车间粉尘分类l、机械振动性产尘：由于机械振动，使机械设备内、外产生压力差，而造成粉尘飞扬。如鄂式破碎机进料口和卸料口。2、机械高、低速旋转型产尘：机械部件的旋转带动风速，使周围空气形成旋转

12、气流，造成粉尘飞扬。3、物料运动型产尘：物料借助自身的重力，由上而下坠落，造成的粉尘。3.2 粉尘危害及治理3.2.1粉尘危害1、对人体的危害：生产过程中，有尘作业工人长时间吸入粉尘，能引起肺部组织纤维化病变，硬化，丧失正常的呼吸功能，导致尘肺病，尘肺病是无法痊愈的职业病。此外，部分粉尘还可以引起其他疾病，如造成刺激性疾病（沥青烟尘、石灰、皮毛引起的皮炎），急性中毒（如铅烟、锰尘等），致癌率增高（如石棉、放射性物质粉尘）。2、对生产的影响：（1）对产品的质量、精度的影响。（2）对设备的影响，增加转动部件的磨损。（3）造成材料的消耗等。3、对环境的影响：造成环境污染内、破坏生态环境粉尘治理原理（

13、1）采用密闭管道输送、密闭自动（机械）称量、密闭设备加工，防止粉尘外逸；不能完全密闭的尘源，在不妨碍操作条件下，尽可能采用半封闭罩、隔离室等设施来隔绝、减少粉尘与工作场所空气的接触，将粉尘限制在局部范围内，减弱粉尘的存在（2）通过降低物料落差、适当降低溜槽倾斜度、隔绝气流、减少诱导空气量和设置空间（通道）等方法，抑制由于正压造成的扬尘。（3）为消除二次尘源、防止二次扬尘，应在设计中合理布置、尽量减少积尘平面，地面、墙壁应平整光滑、墙角旦圆角，便于清扫；使用副压清扫装置来消除逸散、沉积在地面、墙壁、构件和设备上的粉尘：对碳黑等污染大的粉尘作业及大量散发沉积粉尘的工作场所，则应采用防水地面、墙壁、

14、顶棚、构件和水冲洗的方法，清理积尘。严禁用吹扫方式清尘。4 水泥厂包装车间除尘系统设计及计算空气污染物在车间的扩散机理是污染物依附与气流而扩散的。因此，对于生产过程散发到空气中的污染物，只要控制室内二次气流的运动，就能控制污染物的扩散和飞扬，进而达到改善车间内外空气质量的目的，这就是局部排气通风方法控制污染物的依据。水泥厂包装车间的粉尘控制就采取局部净化系统。局部排气净化系统由集气罩、风管、净化设各、通风机，烟囱等部分组成。本章就局部排气净化系统的个部分设计计算陈述如下：4.1确定除尘系统设计方案水泥厂包装车间产生的粉尘主要为成品水泥，细小顺粒物，组成单一，性质稳定，温度不高。由于排放点均处于

15、室内，故采用局部净化系统。由于车间内布局紧凑，故采用集中式除尘系统。由于粉尘的组成及考虑到除尘效果，采用布袋除尘器4.2集气罩的设计4.2.1集气罩的原理污染物捕集装置按气流流动方式分为吸气式和吹吸式（吹吸罩）两大类，吸气捕集装置按形状可分为：集气罩和集气管。对密闭的生产设备，若污染物在设备内部发生时，会通过设备的孔和缝隙逸散到车间内，如果设各内部允许微负压存在时，则可采用集气管捕集污染物。对于密闭设备内部不允许微负压存在或污染物发生在污染源的表面上时，则可用集气罩进行铺集。集气罩种类繁多，应用广泛，按集气罩与污染源的相对位置及围挡情况，可把集气罩分为三类：密闭集气罩、半密闭集气罩、外部集气罩

16、。这三类机器还可分为个各种型式。4.2.2集气罩类型和选择本车间采用外部集气罩。集气罩设计内容主要包括结构形式设计及性能参数计算集罩设计得合理，使用较小的排风量就可以有效的控制污染物的扩散。设计时应注意以下儿点：（1）集气罩应尽可能将污染源包围起来，使污染物的扩散限制在最小范围内，以便防止横向气流的干扰，减小排风量。（2）集气罩的吸气方向尽可能与污染气流的运动方向一致，充分的利用污染气流的初始动能（3）尽量减少集气罩的开口面积，减少排风量（4）集气罩的吸气气流不允许先经过工人的呼吸区再进入罩内（5）集气罩的结构不应妨碍工人操作和设备检修4.2.3集气罩的计算鉴于水泥灌装设备的结构和车间内的布置

17、方式，为了更好地收集粉尘，控制污染物的扩散和操作的方便，采用伞形上吸罩，其结构形式如图：图1 集气罩结构图根据伞形罩抽风量的计算公式：Q=3600KPHV (4.1)式中 Q为抽风量，单位m³/h； H为工作台据集气罩口的高度，单位m，取0.5m； K为系数，通常取1.4； V为集气罩四周敞开面积的控制速度，0.51.0m/s，取1.0m/s; P为集气罩口周长，单位m;代入数据得：D=3.37m，取整为D=3.4m，根据实际情况，可在次生产线上设计 两个集气罩，代入数据：D=1.7m代入数据：Q=26903.5（m³/h）4.2.4集气罩压力损失计算根据大气污染物控制工程

18、及应用实例表10-1几种罩口的流量系数和局部阻力系数选择，知设计排风量压力系数为=0.235，根据集气罩压力损失公式：P=P=V²/2 (4.2)式中 为压力损失系数; P为气流的动压； V为气流速度，单位m/s，取在管道中的速度，9.83m/s; 为气流密度，单位kg/m³；代入数据，得出P=64.7（Pa）4.3除尘器的选择在选择除尘器时，应考虑以下因素：（1）粉尘发生设备的结构，原料，成品核燃料的种类操作条件和含尘气体的性质和量（2）使用除尘器的目的，需要捕集粉尘的特性和价值，捕集量等情况以组合成最经济的除尘系统，保证适宜的除尘效率(3)在除尘器的维护管理上，考虑由于

19、粉尘性质不同和操作条件变化处理措施4.3.1除尘器的相关计算 （1）除尘器的流量Q=26903.5m³/h （2）除尘器的效率 = （4.3） 式中 L为除尘器的空气进量，g/m³； y1为除尘器进口的空气含尘浓度，g/m³； y2为除尘器出口的空气含尘浓度，g/m³。代入数据得 =99.99%（3）除尘器的过滤面积计算据公式 A=Q/60uf式中 Q为除尘工作流量，m³/h; uf为过滤速度，取2-4m/min； A为过滤面积，；代入数据 得A=179.4（）d为过滤袋直径，mm,取250mm,袋长取4m过滤袋的个数 N=58（个）4.3.2

20、 除尘器的选定由于气体含尘量200g/m³，故加一级旋风除尘器。根据生产工艺、粉尘性质、除尘量、除尘效率等方面，选择回转反吹扁袋除尘器ZC-72/4B型。主要优点是： 1、壳体按照旋风除尘器流型设计，具有粗除尘功能，入口粉尘浓度可提高到15g/m³ 2、清灰效率滤袋寿命与同类除尘器相比可提高到1.5-2倍左右； 3、采用回转喷嘴挨个反吹清灰，机械简单，效果良好； 4、顶盖可以在360度范围内自由旋转，换袋方便。4.4管道的设计管道系统的设计时净化系统设计中不可缺少的重要组成部分，合理的设计施工和使用管道系统，不仅能充分发挥净化装置的性能，而且直接关系到设计和运转的经济合理性

21、，其设计主要包括三个方面的内容：管道系统的布置，管道设计计算，管道保护4.4.1管道系统布置管道系统的布置关系到整个系统的整体布局，因此应从整体出发对全车间管线通盘考虑，统一布置，尽量少占用空间，力求简单、紧凑、平整、美观，且安装、操作和检修要方便。根据管道系统布置要求以及包装车间布置，按最大压损原则选择计算环路，设计管网布置如下：图2 管道布置图4.4.2 管道设计计算据大气污染控制控制设计手册表10-5管道内各种流体常用流速范围查得，粉尘常用流速在v=10-20m/s内，水泥粉尘在垂育段8-12m/s，水平管段18-22m/s。由Q=d2v/4 （4.3）（1）管道1-2、3-2，当Q=1

22、3451.8m³/h时，取V=10m/s据公式Q=d2v/4 得d=690mm,整取700mm圆管并取风道。除尘风管外径允许偏差壁厚700mm12.0内径d1=700-2*2=696mm，由公式可计算出实际气流速度 V实=9.83m/s（2）管道2-5，Q=26903.5m³/h，V=20m/s,代入公式，得d=690mm,整取700mm圆管并取风道。除尘风管外径允许偏差壁厚700mm12.0内径d2=700-2*2=696mm，由公式可计算出实际气流速度V实=19.65m/s（3）管道6-7、7-8，当Q=26903.5m³/h，V=10m/s,代入公式，得d=

23、980mm,整取1000mm圆管并取风道。除尘风管外径允许偏差壁厚1000mm12.0内径d3=1000-2*2=996mm，由公式可计算出实际气流速度V实=9.60m/s管道沿程摩擦阻力损失计算根据手册查的除尘风管阻力系数=0.02，为气流密度，kg/m3,密度根据经验取值1.34 kg/m3（1）管段1-2、3-2 据Q=Q=13451.8m³/h，d=696mm,v=9.83m/s，L=3.5m动压P=摩擦压损对于圆管PL=式中 L为管道长度，m;d为管道直径，m;为烟气密度，kg/m³；v为管中气流平均速率；带入数据，得PL=6.51Pa（2）管道2-5， d=69

24、6mm，V=19.65m/s,L=12m 由公式可计算出PL=89.21 Pa（3）管道6-7 d=996mm，V=9.60m/s，,L=5m由公式可计算出PL=6.12 Pa（4）管道7-8 d=996mm，V=9.60m/s，,L=15m由公式可计算出PL=18.36 Pa局部压力损失计算全部管路中，有8个90°弯管，1个三通，查手册得出阻力系数90°弯管 =0.18插板阀（全开） =0集气罩 =0.235直流三通=30°1=0.02，阻力系数2=0.21Pm= （1）管道1-2 集气罩=0.235，90°弯管=0.18，插板阀（全开）=0，直流三通

25、=30°图3 三通阻力系数分配计算图5 风机及配用电机的选择与确定5.1 通风机的选择通风机的选择主要根据净化系统的总风量和总压力损失来计算，选择通风机的风量应该按照以下公式来计算：V=（1+k）Q 式中：V、Q分别是通风集合管道系统的总风量，m3/h V=26593.9m3/h5.2风机风压的计算Hy=(1+K)(h-Sy)×K为风压备用系数：0.15-0.2；h系统总阻力，PaSy为烟囱抽力，Patp为风机前烟气温度，ty为风机性能表给出的试验用气体温度，y为标准情况下的气体密度，1.34kg/m³Hy=6 烟囱设计6.1烟囱的高度烟囱的高度确定，选取H=15m6.2烟囱直径的计算6.2.1烟囱顶部直径d2=0.0188×式中 Q为通过烟囱的总气量，m3/hV为烟囱出口烟气流速，m/s带入数据，得d2=0.99m，取整1m6.2.2烟囱底部直径计算d1=dd2为烟囱出口直径，md1=1+2×0.02×15=1.6m6.3烟囱的抽力计算Sy=0.0342H（）BTk为外界空气温度，取27Tp为烟囱内烟气平均温度，取120B为当地大气压，取101.325PaH为烟囱高度得Sy=0Pa结 论本次毕业设计是大气污头控制工程非常重要的实践教学环节，其目的是使学生了解和掌握