环保废气风量、净化效率、烟囱高度设计计算书

2/2环保废气风量、净化效率、烟囱高度设计计算书项目名称：[请填写废气治理项目名称]设计编号：[请填写设计编号]设计阶段：工艺设计计算编制人：[您的姓名]日期：[当前日期]1.设计依据与已知参数1.1设计依据《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996《制定地方大气污染物排放标准的技术方法》GB/T3840-91《挥发性有机物（VOCs）污染防治技术政策》《简明通风设计手册》（风机及集气罩设计）项目环境影响评价报告及建设单位提供的产污环节参数。1.2已知设计参数（以某喷漆车间为例）参数符号参数含义数值单位备注/来源L车间长度20m实测W车间宽度15m实测H车间高度5m实测n换气次数（整体通风）6次/h喷漆间规范要求v控制点吸入速度0.5m/s侧吸罩，污染物发散条件A集气罩口面积0.8m²矩形罩（1.0×0.8）k安全系数1.2—风量富裕系数C废气进口浓度（VOCs）300mg/m³实测均值C排放浓度限值50mg/m³GB16297-1996二级标准η所需最低净化效率待计算%—烟囱位置厂区内，周围建筑物高度12m实测最高建筑物T排气温度60°C废气经处理后T环境温度20°C年平均v烟气出口速度15m/s设计值D烟囱出口内径0.8m初设值2.废气收集风量设计计算2.1计算方法说明本设计采用局部排风罩（侧吸罩）与车间整体换风相结合的方式。主风量按局部排风罩计算并考虑安全系数，同时校核换气次数。2.2局部排风量计算公式对于侧吸罩（控制点位于罩口外），风量计算公式（依据《简明通风设计手册》）：Q公式说明：本公式适用于罩口至控制点距离x≤1.5A的侧吸罩，符合工业通风设计常规。当控制点紧贴罩口（x=0）时，简化为Q=3600⋅2.3符号说明符号说明单位Q计算风量（单个集气罩）mk安全系数，考虑漏风等无量纲v控制点吸入速度m/sx控制点至罩口距离mA罩口面积m3600单位换算系数（m³/s→m³/h）—2.4参数代入与分步计算已知：k=1.2，vx=0.5m/s，步骤1：计算10x21010步骤2：计算单罩风量（m³/h）QQ步骤3：车间内共设4个同类型集气罩，总风量Q步骤4：按整体换气次数校核车间体积Vroom=L×W×HQ局部排风总风量Qtotal步骤5：选取设计风量取Qdesign2.5结论系统设计总风量：Q3.净化效率计算3.1所需最低净化效率3.1.1计算公式η符号说明：ηmin：净化系统所需最低去除效率，单位C0：进口废气污染物浓度，单位Cout：排放浓度限值，单位3.1.2参数代入与计算已知C0=300mg/mη3.1.3结论所需最低净化效率：η3.2选择净化工艺及设计效率根据废气特性（VOCs，浓度中等），采用活性炭吸附+催化燃烧组合工艺，设计净化效率取ηdesign实际排放浓度核算C30mg/m³<50mg/m³，满足排放标准。4.烟囱高度设计计算4.1计算方法本设计依据GB/T3840-91推荐的烟囱有效高度计算方法，同时参考GB16297-1996中的排放速率要求。烟囱高度由两部分组成：几何高度Hs和烟气抬升高度ΔH。有效高度He=H步骤1：根据排放速率确定最低烟囱高度根据GB16297-1996二级标准，VOCs最高允许排放速率（15m烟囱）为10kg/hM符号说明：M：污染物排放速率，单位kg/hQdesign：废气流量，Cactual：实际排放浓度，10-6：mg/m³换算为计算：M此排放速率较低，按GB16297-1996要求，15m烟囱对应的允许排放速率一般>0.45kg/h，故几何高度可取15m。考虑周边建筑物高度12m，根据“烟囱高度应高于周围200m范围内最高建筑物5m以上”的原则，取几何高度Hs=15m（已满足>12+5=17？15<174.2烟气抬升高度计算（采用Holland公式）4.2.1计算公式（中性大气稳定度）Δ符号说明：ΔH：烟气抬升高度，单位vs：烟囱出口流速，D：烟囱出口内径，mu：烟囱出口高度处平均风速，m/s（查气象资料，取u=3.5p：大气压力，hPa（取p=1013Ts：烟气温度，K（TTa：环境温度，K（T4.2.2参数代入与分步计算已知：vs=15m/s，D=0.8m，u=3.5m/s步骤1：计算温度差与绝对温度之比TT步骤2：计算括号内第二项2.68×先计算0.00268×1013=2.71484

再乘0.1201=2.71484×0.1201≈0.3260

再乘0.8=0.3260×0.8=0.2608步骤3：计算括号内总和1.5+0.2608=1.7608步骤4：计算vs⋅v步骤5：计算抬升高度ΔHΔ4.3烟囱有效高度及几何高度确定有效高度H取几何高度HsH根据GB16297-1996，烟囱实际高度不得低于15m，且应高于周围200m范围内最高建筑5m以上。周围最高建筑12m，18-12=6m>5m，满足要求。4.4校核污染物落地浓度（简单估算）采用高斯扩散模式估算最大落地浓度是否超标。本处仅作简化校核，确保设计安全。计算公式（有风、点源、地面最大浓度）：C式中σz/σy与大气稳定度有关，取中性（C更简便的校核：对于He≈24m，排放速率0.45kg/h，通常可满足环境标准（非敏感区）。本计算5.最终设计结论汇总设计参数计算/选定值依据/标准符合性系统设计风量15000m³/h局部排风量计算+换气校核✅废气进口浓度300mg/m³实测—排放浓度限值50mg/m³GB16297-1996—所需最低净化效率83.3%计算—设计净化效率90%活性炭+催化燃烧✅实际排放浓度30mg/m³—✅烟囱几何高度18m高于周边建筑5m✅烟气抬升高度6.04mHolland公式—烟囱有效高度24.04m——排放速率0.45kg/h—满足相应高度限值6.计算书自行检查与验证1.公式完整性检查：风量计算公式、净化效率公式、抬升高度Holland公式、排放速率公式均完整给出，无缺失。2.符号与单位检查：每个公式后均提供符号说明及国际单位制单位，单位换算清晰（如m³/h与m³/s转换）。3.逻辑一致性检查：风量计算基于局部罩参数，并用整体换气次数验证。净化效率根据进出口浓度计算，并选用可靠工艺。烟囱高度按排放标准初选几何高度，再计算抬升高度，最后校核周边建筑物要求。流程完整。4.数据准确性验证：单罩风量：3600×1.2×0.5×(10×0.09+0.8)=3600×1.2×0.5×1.7=