大气课程设计

1、 大气污染控制工程课程设计学生姓名： 学 号： 专业班级： 环境工程111班 指导教师： 李丹 二一四年 6月 26 日目 录第一章 课程设计目的1第二章 课程设计题目描述和要求1第三章 设计说明书2一、工厂污染情况2二、污染防治的必要性22.1什么是大气污染22.2大气污染的危害3三、净化系统的组成及设计流程4四、集气罩的集气机理5五、旋风除尘器的工作原理7六、集气罩以及管道的设计要求86.1集气罩的设计要求86.2管道的设计要求8七、集气罩的优缺点97.1集气罩的优点97.2集气罩的缺点9八、旋风除尘器的特点108.1旋风除尘器的优点108.2旋风除尘器的缺点10九、集气罩的设计原则10十

2、、设计参数12第四章 设计计算书14一、集气罩设计141.1集气罩尺寸的确定141.2集气罩排风量的确定141.3集气罩高度的确定15二、旋风除尘器的设计162.1旋风除尘器进口速度162.2旋风除尘器进气口型式的选择及其尺寸的计算172.3旋风除尘器筒体直径及高度的计算172.4旋风除尘器锥体高度的确定172.5旋风除尘器排灰口直径的计算172.5旋风除尘器排气管直径及其插入深度的计算172.6压力损失P的计算172.7除尘效率计算17三、管道布置图183.1走向原则183.2走向分类18四、管道、弯头及三通设计194.1管道设计194.2弯头设计204.3三通设计204.4管道长度的确定2

3、1五、伞形风帽设计21六、总压损设计226.1摩擦压力损失226.2局部压力损失226.3验证并连管路压力平衡23七、风机的确定237.1风机设计的计算风量237.2风机设计的计算风压247.3风机的选择247.4电机的选择24第五章 参考文献25课程设计：某工厂集气罩设计第一章 课程设计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。本设计为某工厂集气罩的设计，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设计中的实际问题；4、熟悉、贯彻国家

4、环境保护法规及其它有关政策。第二章 课程设计题目描述和要求1）在污染设备的顶部设计二个伞形集气罩。设计要求：使用材料为钢板，罩口边须距污染面积H=600 mm。2）设计一套管路使集气罩与除尘器形成一个除尘系统。设计要求：所用除尘器为旋风除尘器，使用相对粗糙度为K=0.15的钢管，弯头及三通设备自取，排气筒口需离地面高12m。3）选择一台风机使个除尘系统正常运转。设计要求：最大风量不超过25200 m3/h。4）使用计算机绘图，并用A2图纸打印。5）要求说明书以及计算书内容完整、简洁明了，排版工整、计算正确。6）设计图纸应能较好地表达设计意图，要求内容完整，布局合理，正确清晰，符合制图标准及有关

5、规定。7）污染源产生轻矿物粉尘，以轻微速度发散到平静的空气中；处理气量Q=2100m3/h，粉尘密度p1860 kg/m3，气体密度1.28 kg/m3，气体粘度1.8×10-5kg.s/m2，旋风除尘器进口粉尘浓度C1=150g/N m3，进口粉尘的粒径分布如下表：平均粒径（m）257.5152638455565粒径分布f（%）591727129.57.56.46.6第三章 设计说明书一、工厂污染情况该工厂有两个污染源，主要产生轻矿物粉尘，以轻微速度发散到平静的空气中。产生污染源的设备如下图：图1产生污染源设备图要求设计集气罩收集工厂的粉尘，设计管道输送粉尘到旋风除尘器，从而达到净

6、化工厂空气的目的，使工厂员工有较好的工作环境。二、污染防治的必要性2.1什么是大气污染大气是环境的组成部分，是植物和动物摄取氧气的源泉，是植物进行光合作用所需二氧化碳的贮存库，也是环境中能量流转的重要环节。大气是多种气体的混合物，其组成基本上是恒定的。但由于人口增多，工业发展，向大气中排放的有害气体及飘尘越来越多，远远超过大气自净能力，使大气的组成发生变化，有害气体危害了人类的生存和发展，就形成了大气污染。2.2大气污染的危害1、大气污染对人体和健康的伤害大气污染物主要通过三条途径危害人体：一是人体表面接触后受到伤害，二是食用含有大气污染物的食物和水中毒，三是吸入污染的空气后患了种种严重的疾病

7、。2、大气污染危害生物的生存和发育大气污染主要是通过三条途径危害生物的生存和发育的：一是使生物中毒或枯竭死亡，二是减缓生物的正常发育，三是降低生物对病虫害的抗御能力。植物在生长期中长期接触大气的污染，损伤了叶面，减弱了光合作用；伤害了内部结构，使植物枯萎，直至死亡。各种有害气体中，二氧化硫、氯气和氟化氢等对植物的危害最大。大气污染对动物的损害，主要是呼吸道感染和食用了被大气污染的食物。其中，以砷、氟、铅、钼等的危害最大。大气污染使动物体质变弱，以至死亡。大气污染还通过酸雨形式杀死土壤微生物，使土壤酸化，降低土壤肥力，危害了农作物和森林。3、大气污染对物体的腐蚀大气污染物对仪器、设备和建筑物等，

8、都有腐蚀作用。如金属建筑物出现的锈斑、古代文物的严重风化等。 4、大气污染对全球大气环境的影响大气污染发展至今已超越国界，其危害遍及全球。对全球大气的影响明显表现为三个方面：一是臭氧层破坏，二是酸雨腐蚀，三是全球气候变暖。该工厂的主要污染物是矿物粉尘，且以轻微速度发散到尚属平静的空气中，造成污染物不能及时的扩散，从而造成其浓度不能及时得到稀释，对人体、对生产、对产品质量、对环境、对自然景观的美观、对生态平衡都有影响。粉尘排入大气会造成大气污染，很多有害气体、液体或某些金属元素都能吸附在其上，随着认得呼吸而被带入肺部深处或黏附在支气管的管壁上，引起或加重呼吸器官的各种疾病。另外，空气中的粉尘还会

9、降低大气的能见度，促使烟雾的形成，使太阳辐射能的传递受到影响。空气中的粉尘落到机器的转动部件上，会加速转动部件的磨损，降低机器工作的精度和寿命。粉尘弥漫在车间，还可降低可见度，影响视野，妨碍操作，降低劳动生产率，甚至会造成事故。生产过程中，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，部分粉尘还可以引发其他疾病，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）。影响粉尘的致病因素：粉尘的沉积量、粉尘的致病性、吸入量。1）、粉尘在肺泡里的沉积量是发生尘肺病的首

10、要条件，粉尘粒径越小、表面活性越大、所带电荷越多、月容易在肺泡内沉积。2）、粉尘中的二氧化硅（不与其他元素化合物结合在一起的二氧化硅）含量越高，发病时间越短，病变发展越快，危害越大。3）、粉尘的吸入量，作业场所中粉尘的浓度越高、有尘作业的劳动强度越大、接触粉尘的时间越长，粉尘的吸入量就越多，越容易得尘肺病。由此可知，采取一定措施防止大气污染，降低污染物的浓度，不仅是为工人的健康着想，更是为公司的利益做铺垫，只有好的工作环境才能提高工人的工作积极性，公司的生产效率就会上来，生产效率上来公司员工的福利待遇就会跟着好起来，最终就会吸引更多的优秀人才来到公司，为公司做贡献。三、净化系统的组成及设计流程

11、局部排气净化系统的基本组成如下图所示：图2局部排气系统净化系统组成该工厂的主要污染物为轻矿物粉尘，在设计中所使用的净化装置为旋风除尘器，净化气体通过风机，经由烟囱排出工厂，其流程图及净化系统如下图所示：图3净化系统简易流程图 图4旋风除尘器四、集气罩的集气机理在工业生产过程中，控制气态和颗粒状污染物的方法，通常在有害物质发生源处或近旁设置集气罩，利用风机做动力，将生产过程产生的污染源在扩散到大气之前，尽量将高浓度气体吸入罩内，进入净化系统，经净化处理达到排放标准后排入大气。由于设备污染源和生产操作工艺的不同，相应集气罩的形式是多种多样的。合理的设计和正确的使用对净化系统技术经济指标有直接影响，

12、其技术经济指标主要有通风量和压损两部分。图5集气罩的集气机理研究集气罩罩口气流运动的规律对于有效补集污染物是十分重要的。集气罩罩口气流运动方式有两种：一种是吸气口气流的吸入流动；一种是吹气口气流的吹出流动。吸入气流原理：一个敞开的管口是最简单的吸气口，当吸气口吸气时，在吸气口附近形成负压，周围空气从四面八方流向集气口，形成吸入气流或汇流。当吸气口面积很小时，可视为点汇流。假定流动没有阻力，在吸气口外气流流动的流线是以吸气口为中心的径向线，等速面试以吸气口为球心的球面，如图5-a所示：图6点汇气流流动情况由于通过每个等速面的吸气量相等，假定点汇流的吸气量为Q，等速面的半径为r1和r2，相应的气流

13、速度为v1和v2，则有：Q=4r12v1=4r22v2或v1v2=(v2v1)2若在吸气口的四周加上挡板，如图5-b所示：吸气范围减少一半，其等速面为半球面，则吸气口的吸气量为：Q=2r12v1=2r22v2比较上述两式，可以看出，在同样的距离上造成同样的吸气速度，即达到同样的控制效果时，吸气口不设挡板的吸气量比加设挡板时大一倍。或者说，在吸气量相同的情况下，在相同的距离上，有挡板的吸气口的吸气速度比无挡板的大一倍。因此，在设计外部集气罩时，应尽量减少吸气范围，以增强控制效果。另一种是吹气口气流的吹出流动。该除尘流程设备采用吸气口气流的外部集气罩。五、旋风除尘器的工作原理普通旋风除尘器由简体、

14、锥体和进、排气管等组成。含尘气体由进口切向进入后，沿筒体内壁由上向下做圆周运动，并有少量气体沿径向运动到中心区内。这股向下旋转的气流大部分到达锥体顶部附近时折转向上，在中心区域旋转上升，最后由排气管排出。这股气流做向上旋转运动时，也同时进行着径向离心运动。气流旋转运动时，尘粒在离心力作用下，逐渐向外壁移动。到达外壁的尘粒，在外旋流的推力和重力的共同作用下，沿器壁落至灰斗中，实现与气流的分离。此外，当气流从除尘器顶向下高速旋转时，顶部压力下降，使一部分气流带着微细尘粒沿筒体内壁旋转向上，到达顶盖后再沿排气管外壁旋转向下，最后汇入排气管排走。图7旋风除尘器六、集气罩以及管道的设计要求6.1集气罩的

15、设计要求集气罩的设计主要包括结构形式设计及性能参数计算。集气罩设计的合理是指用较小的排风量就可以有效的控制污染物的扩散。反之，用很大的排风量也不一定能达到预期的效果。因此，集气罩在净化系统设计中占有非常重要的位置。本设计要求去除工厂污染源产生的轻矿物粉尘，集气罩的设计要求如下：1、在污染设备的顶部设计二个伞形集气罩。设计要求：使用材料为钢板，罩口边须距污染面积H=600 mm。2、设计一套管路使集气罩与除尘器形成一个除尘系统。设计要求：所用除尘器为旋风除尘器，使用相对粗糙度为K=0.15的钢管，弯头与三通设备自取，排气筒口需离地面高12m。3、选择一台风机使整个除尘系统正常运转。设计要求：最大

16、风量不超过25200m3/h6.2管道的设计要求1、管道布置一般原则（1）管道布置应减少阻力，采用圆形风道强度大，耗用材料少，但是占用空间大。矩形风道管件占用空间小，因此易布置。根据具体情况也可以采用其他的形状，以充分利用建筑空间。（2）管道敷设的原则：管道敷设有两种形式：明装和暗装。在实际运用中常采用明装，因为它便于检修，不能用明装时采用暗装。管道应尽量集中成列，平行敷设，并尽量沿墙或柱子敷设，管径大的和保温管应设在靠墙侧。管道与梁、柱、墙、设备之间应有一定的距离，以满足施工、运行、检修和热胀冷缩的要求。一般设计原则为：Ø 不保温管道与墙的距离应根据焊接要求考虑，管道外壁与墙的距离

17、一般不小于150-200mm。Ø 管道与梁、柱、墙、设备的距离可比与墙的距离减少50mm，在该处不应有焊接接头。Ø 两根管平行布置时，不保温管道不小于150-200mm。Ø 当管道受热伸长或冷缩后，上述间距均应不小于25mm。Ø 水平管道应有一定的坡度，以便于放水、放气、疏水和防止沉积，一般坡度为0.002-0.005。坡度应考虑斜向风机方向，并应在风管的最低点和风机底部装设水封泄液管。（3）管道应尽量避免遮挡室内光线和妨碍门窗的关闭，不应影响正常的生产操作。（4）管道的支撑原则：注意管道不宜与阀件直接支撑在设备上，应该单独支架或吊架。管道的焊接缝位置应

18、布置在施工方便和受力较小的地方。焊缝不得位于支架处。焊缝与支架的距离不应小于管径，至少不得小于200mm。（5）管道连接的原则：在以焊接为主要的连接方式的管道中，应设置足够数量的法兰连接处。在以螺纹连接为主的管道中应设置足够数量的活接头，以便于暗转、拆卸和检修。（6）风管上应设置必要的调节和测量装置，如阀门、压力表、温度计、风量测量孔及采样孔等，或者欲安装测量装置的接口。（7）管道设计中既要考虑便于施工，又要保证严格不漏。整个系统要求漏损小，以保证吸风口有足够的风量。2、除尘管道布置原则除尘遵守上述一般原则外，还应满足一下要求：除尘管道力求顺直，保证气流通畅。当必须水平敷设时，要有足够的流速以

19、防止积尘。对易产生积灰的管道，必须设置清灰孔；为减轻风机磨损，特别当气体含尘浓度较高时（大于3g/m），应将精华装置设在风机的吸入段；分支管与水平管或倾斜主干管连接时，应从上部或侧面接入。三通管的夹角一般不大于30°。当有几个支管汇合于同一主干管时，汇合点最好不设在同一端面上。七、集气罩的优缺点7.1集气罩的优点外部集气罩用在应工艺或操作条件的限制，不能讲污染源密闭起来的场合，其特点是为了得到较大速度的气流，往往需要很大的排风量。外部集气罩利用罩口抽吸作用造成罩口附近所需的气流速度，能防止有害物质的扩散和逸出。7.2集气罩的缺点外部集气罩易受外界干扰，影响工艺操作，当外部集气罩罩口必

20、须远离污染源时，外部集气罩不能有效的机器，宜采用设有吹出气流装置的吹吸式集气罩。八、旋风除尘器的特点8.1旋风除尘器的优点1、旋风除尘器内部没有运动部件，维护方便。2、制作、管理十分方便。3、处理相同风量的情况下体积小，结构简单，价格便宜。4、作为预除尘器使用时，可以立式安装，使用方便。5、处理大风量时便于多台并联使用，效率阻力不受影响。6、可耐400。C高温，如采用特殊的耐高温材料，还可以耐受更高的温度。7、除尘器内设耐磨内衬后，可用以净化含高磨蚀性粉尘的烟气。8、可以干法清灰，有利于回收有价值的粉尘。8.2旋风除尘器的缺点1、卸灰阀如果漏损会严重影响除尘效率。2、磨损严重，特别是处理高浓度

21、或磨损性大的粉尘时，人1:1处和锥体部位都容易磨坏。3、除尘效率不高(对捕集粒径小于5p.m的微细粉尘和尘粒密度小的粉尘，效率较低)，单独使用有时满足不了含尘气体排放浓度的要求。4、由于除尘效率随筒体直径增加而降低，因而单个除尘器的处理风量受到一定限制九、集气罩的设计原则集气罩设计得合理，使用较小的排风量就可以有效地控制污染物的扩散。繁殖，用很大的排风量也不一定达到预期的效果。设计时应该注意以下几点：2、集气罩应尽可能将污染源保卫起来，是污染物扩散限制在最小范围内，以便防止横向气流干扰，减少排风量；3、集气罩的吸气方向尽可能与污染气流运动方向一致，充分利用污染气流的初始动能；4、在保证控制污染

22、的条件下，尽量减少集气罩的罩口面积，以减少排风量；5、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。设计时要充分考虑操作人员的位置和活动范围；6、集气罩的配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；7、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；8、要极可能避免或减弱干扰气流如穿堂风、送风气流等对吸气气流的影响；9、设计外部集气罩时：（1）使用外部集气罩是为了有效的控制、捕集粉尘和有害气体，在不妨碍生产操作的情况下，应尽可能使外部集气罩的罩口靠近污染源或扬尘点，以使整个污染源或所有的扬尘点都处于必要的风速范围。（2）罩口尺寸应以有效控制污染源和不影响操作

23、为原则，只要条件允许为提高集气罩的控制效果，减少无效气流的吸入，罩口应加设法兰边。上部集气罩的吸入气流易受横向气流的影响，最好靠墙布置，或在罩口四周加设活动板。（3）污染后的气体，应不再经过人员操作区，并防止干扰气流将其再次吹散，要使污染气流的流程最短，尽快地吸入罩口内。（4）连接罩子的吸风管应尽量置于粉尘或污染气体散发中心。罩口大而罩身浅的罩子气流会集中驱向吸风管口正中，为获得均匀的罩口气流，可采用条缝罩，管口前加挡板或改用多吸风管的方法。（5）为保证罩口吸气速度均匀，集气罩的夸张角不应大于60°。当污染源的平面尺寸较大时，为降低罩高度，可以将罩分割成几个小罩子，还可以在罩口加设挡

24、板或气流分布板，以保证罩口气流速度分布均匀。冷凝过程集气罩如下图所示：图8冷设备的上部伞形集气罩十、设计参数产生污染源设备情况：立方体：1200x600x1000mm3操作条件：20，101.3kPa墙厚：240mm，方块柱：300x300车间大门：2010x2010mm2管外径D=750mm，钢管相对粗糙度K=0.15排气筒口离地面高12m，三通管的摩擦阻力系数为0.12旋风除尘器：阻力980Pa伞形集气罩：罩口边须距污染面积H=600mm，罩口吸入速度取0.5m/s，压损系数为0.235，法兰边与水平面张角在30°-50°之间，取=45°。图9按污染物散发条件

25、选择的控制风速图10罩口的流量系数和局部阻力系数第四章 设计计算书一、集气罩设计1.1集气罩尺寸的确定图表 11冷过程的上部集气罩1、集气罩罩口距污染源的距离H：设计要求为H=600mm；2、集气罩罩口长度L：污染源的尺寸为a*b*c=1200*600*1000，则：L=a+0.4×H×2=1200+0.4×600×2=1680mm；3、集气罩罩口宽度F：F=b+0.4×H×2=600+0.4×600×2=1080mm；4、集气罩罩口直边高度h：为了减少周围空气混入吸气系统，以减少排风量，上部伞形集气罩宜留一定直边

26、，直边高度h=0.25×A0=0.25×1680×1080=336mm；5、法兰边与水平面的角度：即为集气罩的张角，一般情况下，为了加强排气效果，张角应尽量小于60°，而设计手册要求在30°-50°，则取45°。1.2集气罩排风量的确定Q=kPHvx(m3/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，P罩口敞开面周长，m；H罩口至污染源距离，m；vx控制速度，m/s。取vx=0.5m/sP=L+F×2=1.68+1.08×2=5.52Q=kPHvx=1.4×5.52×0

27、.6×0.5=2.3184m3s=8346.24m3h由于为两个相同的集气罩，所以：Q1=Q2=Q=8346.24m3/h1.3集气罩高度的确定集气罩的高度有两部分组成：罩口直边和法兰边垂直高度。根据法兰边与水平面的角度是45°，罩口长度1680mm，管道的直径d1=450mm，采用三角函数的方法，可得：集气罩的高度=336mm+615mm=951mm。图表 12法兰边垂直高度计算示意图二、旋风除尘器的设计已知条件：处理气量Q：2100m3/h空气密度：1.28kg/m3粉尘密度p：1860 kg/m3空气黏度：1.8*10-5P·s旋风除尘器进口浓度c1：150

28、g/N·m3粒径分布：平均粒径（m）257.5152638455565粒径分布f（%）591727129.57.56.46.6旋风除尘器结构示意如下图：图13旋风除尘器结构示意图2.1旋风除尘器进口速度根据推荐，进口速度取v=18m/s。2.2旋风除尘器进气口型式的选择及其尺寸的计算进口面积F1：F1=a×b=21003600×18=0.03m2，取a=2b，则a=0.24m，b=0.12m。2.3旋风除尘器筒体直径及高度的计算1、筒体直径D0：取b=0.25D0，则D0=4b=0.48m。2、筒体高度h：取h=1.5 D0=0.72m。2.4旋风除尘器锥体高度的

29、确定锥体高度H-h：取H-h=2 D0=0.96m。2.5旋风除尘器排灰口直径的计算排灰口直径D2：取D2=0.25D0=0.12m。2.5旋风除尘器排气管直径及其插入深度的计算1、排气管直径de：取de=0.5D0=0.24m。2、插入深度he：取he=0.4D0=0.192m。2.6压力损失P的计算根据Shepherd-Lapple的压力损失计算公式:=Kabde2旋风除尘器设计为无叶片的标准切向进口，所以取K=16，则：=Kabde2=16×0.24×0.120.242=8P=v122=8×1822×1.28=1659Pa2.7除尘效率计算根据Le

30、ith-Licht分级除尘效率计算公式，x=1-e-2c12n+2，以及旋风进口的粉尘粒径分布f%，分别求出分级除尘效率x及xf值。n=1-1-0.668×D00.14×(T283)0.3=(P-)d2v18××D0×(n+1)c=D02ab21-deD02×heD0-a2D0+13he+l-hD0×1+deD0+deD02+hD0-deD02×lD0-heD0平均粒径d，m粒径分布f，%累计粒径分布f，%分级除尘效率x，%f·x，%25542.702.13591471.166.407.5173183.0

31、414.1215275896.1525.9626127099.4911.94389.579.599.949.49457.58799.987.50556.493.61006.40656.61001006.60总除尘效率=xf=90.55%三、管道布置图管道的走向是根据设备排列情况和相应的除尘设备位置而定。3.1走向原则管道走向以短而直为佳。所谓短，就是管道的长度小，因为摩擦阻力=管内径x管道长度，管长短则摩擦阻力小。所谓直就是管道的局部阻力系数小，局部阻力的部位少。特别是在支管和小风量的干管上力求短而直。因为摩擦阻力系数在风速一定的情况下，风量越小，摩擦阻力系数越大，则摩擦阻力增加。3.2走向分

32、类除尘管道的走向可概括为以下三种类型：支管道在干管一侧平行排列；支管道在干管道两侧平行排列；支管道成不规则排列。管道布置图如下：图表 14除尘系统图四、管道、弯头及三通设计4.1管道设计根据除尘管道内最低气流速度表可知，除尘管道内最低气流速度v=14m/s。图15除尘管道内最低气流速度表管道：根据Q1=8346.24m3/h，v=14m/s，查“计算表”得：d1=450mm，/d=0.0373，实际流速v1=14.77m/s，动压为131.27Pa。管道：由于Q2=Q1=8346.24m3/h，v=14m/s，查“计算表”得：D2=450mm，/d=0.0373，实际流速v2=14.77m/s

33、，动压为131.27Pa。管道：根据Q3=2Q1=16692.48m3/h，v=14m/s，查“计算表”得：d3=630mm，/d=0.0249，实际流速v3=15.0 7m/s，动压为136.41Pa。管道：由于Q4=Q3=16692.48m3/h，v=14m/s，查“计算表”得：D4=630mm，/d=0.0249，实际流速v4=15.0 7m/s，动压为136.41Pa。管道：由于Q5=Q4=Q3=16692.48m3/h，v=14m/s，查“计算表”得：D5=630mm，/d=0.0249，实际流速v5=15.0 7m/s，动压为136.41Pa。4.2弯头设计管道上的弯头：90

34、76;弯头。管径D1=d1=450mm，弯半径R1=1.5D1=1.5*450=675mm。管道上的弯头：45°弯头。管径D2=d2=450mm，弯半径R2=1.5D2=1.5*450=675mm。管道上的弯头：90°弯头。管径D3=d3=630mm，弯半径R3=1.5D3=1.5*630=945mm。4.3三通设计管道、管道和管道相交处：45°吸气三通图16三通示意图根据已知：我们选取吸入三通，且=45°。2值小于15°，取2=5°。则：L三=（d4-d2)2×1tan2=(630-450)2×1tan5

35、6;=1028mmAB=12d2=12×450=225mmBC=12D2sin45°=12×450×22=159mmDE=BC=159mmEF=AB+BE=225+159=384mmFG=L三-DE-EF=1028-159-384=485mml=12D2+R2-D2+R2sin45=12×450+675-450+675×sin45=104mmH3=D2+R2cos45=450+675×cos45=795mm4.4管道长度的确定管道：两个污染源间距：6000mm；弯头半径为675mm；所以L1=5325mm。管道：由于除尘器进

36、口高度和集气罩高度限制，所以在管道没有直管道，集气罩直接连接弯头b，然后与三通连接。L2=0mm。管道：任取。L3=3000mm。管道： L4=9400mm。管道：排气筒口离地面高：12000mm；L5=12000mm。五、伞形风帽设计图17伞形风帽示意图在除尘器进口和出口处各设置一带扩散管的伞形风帽，扩散管处角度为15°。风机出口=0.100，伞形风帽=1.310，则其局部压力损失为：Pm5=v22=0.100+1.310×136.41=192.3Pa六、总压损设计6.1摩擦压力损失管道：PL1=L1dv22=5.527×0.0373×131.27=2

37、7.1Pa管道：L2=0，所以PL2=0管道：PL3=L3dv22=0.600×0.0249×136.41=2.1Pa管道：PL4=L4dv22=6.600×0.0249×136.41=22.5Pa管道：PL5=L5dv22=12.000×0.0249×136.41=40.8Pa6.2局部压力损失管道：各管件局部压损系数（查手册）为：集气罩：=0.19090°弯头：=0.17545°吸气三通直管：=0.900=0.190+0.175+0.900=1.265则局部压损为：Pm1=v22=1.265×1.20

38、4×14.7722=166.1Pa则：P1=PL1+Pm1=271.+166.1=193.2Pa管道：各管件局部压损系数（查手册）为：集气罩：=0.19045°弯头：=0.11045°吸气三通支管：=0.210=0.190+0.110+0.210=0.51则局部压损为：Pm2=v22=0.51×1.204×14.7722=67.0Pa则：P2=PL2+Pm2=0+67.0=67.0Pa管道：除尘器压力损失：980Pa则局部压损为：Pm3=v22+980=0.880×136.41+980=1100.0Pa则P3=PL3+Pm3=2.1+

39、1100.0=1102.1Pa管道：各管件局部压损系数（查手册）为：90°弯头：=0.175则局部压损为：Pm4=v22=0.175×136.41=23.9Pa则：P4=PL4+Pm4=22.5+23.9=46.4Pa管道：风机出口=0.100，伞形风帽=1.310=0.100+1.310=1.410则局部压损为：Pm5=v22=1.410×136.41=192.3Pa则：P5=PL5+Pm5=40.8+192.3=233.1Pa除尘器总压力损失：P=P1+P3+P4+P5=193.2+1102.1+46.4+233.1=1574.8Pa6.3验证并连管路压力平衡管路：P1=PL1+Pm1=27.1+166.1=193.2 Pa管路：P2=PL2+Pm2=0+67.0=67.0PaP1-P2P1=193.2-67.0193.2=65.3%>10%节点压力不平衡，采用调整管径方法进行压力平衡调节。d2'=d2(P2P1)0.225=450(67.0193.2)0.225=355mm七、风机的确定7.1风机设计的计算风量风机的风量计算公式：Q0=KQQQ管道计算的总风量，m3/h；KQ