车间除尘课程设计

1、学生编号。2010122140课程设计标题车间除尘系统的设计科学院环境和生物工程学院专业化产业环境工程班级级别环境工程1级学生姓名张琼教师杨海林2013年6月23天目录1前言-3-2设计任务书-3-2.1设计目的3-2.2设计任务和要求-3-2.3设计数据-4-3设计说明-6-3.1集气罩设计-6-3.1.1设计原则-63.1.2集气罩尺寸参数的确定-6-3.1.3控制点控制速度vx的确定-7-3.1.4废气量的测定-9-3.2除尘器的选择和设计-9-3.2.1除尘器类型的比较和选择-9-3.2.2除尘器的选择-10-3.3管道、弯头和三通的设计-11-3.3.1管道设计原则-11-3.3.2

2、管道初步设计-11-3.3.3管道直径和速度的测定-12-3.3.4弯头-13-的设计3.3.5三通13的设计和计算3.3.6管道截面长度的确定-13-3.4压力损失平衡设计-14-3.4.1管段压力损失计算-14-3.4.2压力检查-16-3.4.3除尘系统总压力损失-17-3.5风机17的选择和检查3.6电机的选择和检查-18-3.7车间布局-19-3.7.1车间布局原则-19-3.7.2车间门窗设计-20-3.7.3车间总平面布置图-20-3.8相关说明-20-4参考文献-21-1前言在工业生产过程中，经常会出现各种粉尘和有害气体。目前，最常用的控制方法是直接从源头收集有害物质，并通过净

3、化设备净化后排入大气。这是局部气体净化系统，它要求最小的风量，良好的效果和较少的能源消耗。局部通风系统分为两类：局部进风和局部排风。实际生产中经常使用局部排气。局部排气净化系统主要由集气罩、排气管、净化设备、风机和烟囱组成。2设计任务书2.1设计目的通过空气污染净化系统的工艺设计，初步掌握了空气污染净化系统设计的基本方法，将所学的理论知识用于综合分析问题，提高了解决实际问题的能力、绘图能力和正确使用设计手册的能力。2.2设计任务和要求1.集气罩的设计：控制点控制速度vx的确定，废气量和集气罩尺寸的确定2.除尘器的选择和设计：确定除尘器的类型、型号和规格，并确定其主要运行参数。3.管网布置和计算

4、：确定各设备的位置、管道布置和管道内的流速。并计算系统的管径、长度、流量和总压损失。4.风机和电机的选择和设计：根据净化系统处理的烟气量、烟气温度和系统总阻力，计算选择风机的类型和型号以及电机的类型、型号和功率。5.门窗的位置和数量应根据需要设计。6.编写设计说明：设计说明是根据设计程序编写的。包括方案确定、设计计算、设备选型和设计草图等。课程设计说明应包括封面、目录、前言、正文、摘要和参考文献。文字应该简洁、流畅、正确、完整，书写整齐，装订成册。7.图纸要求(1)除尘系统布置(2)除尘器标高2.3设计数据1.设计主题：车间除尘系统设计2.服从已知条件：(1)车间面积和两个污染设备的位置(见图

5、1)。本图只给出了方柱与污染源的相对位置，门窗的位置和壁厚由设计决定；(2)污染源设备情况污染源：立方体长、宽、高=12006001000操作条件：20101.3千帕污染源产生的轻矿物粉尘以微小的速度扩散到平静的空气中。(3)在污染设备顶部设计两个伞状集气罩，只有当罩的边缘距离污染源上平面600毫米时才能正常工作。(4)管道和集气罩由钢板制成钢管的相对粗糙度为0.15通风口高出地面12米(5)灰尘颗粒2550241040104010窗台到地面的距离为：900 700毫米工业厂房1.02.0 m仓库1.52.0 m3设计规范3.1集气罩设计3.1.1设计原则1.集气罩应尽可能围绕污染源，将污染物

6、的扩散限制在最小范围内，以防止横向气流的干扰，减少排气量。2.集气罩的吸气方向尽可能与污染气流的运动方向一致，充分利用了污染气流的初始动能。3.最小化集气罩的开口面积，减少废气量。4.集气罩的吸气气流在进入罩前不允许通过工作人员的呼吸区域。5.集气罩的结构不应妨碍工人的操作和设备维护。根据以上原则，选择了冷工艺中的上集气罩。为了避免横向气流的干扰，在罩口处设置了活动挡板，以保证罩口内气流速度的均匀分布。如右图所示。3.1.2集气罩尺寸参数的确定在本设计中，污染源大小为lwh=12006001000，因此宜采用矩形集气罩。1.集气罩长边如果头罩的长边尺寸为1，污染源的长边尺寸为1，那么l=0.8

7、h l已知l=1200mm毫米和h=600mm毫米，因此l=1680mm毫米；2.集气罩的短边b=0.8w高=1080毫米由于空间限制，b只能是2630-120=1020毫米。3.集气罩周长为了避免横向气流的干扰，要求罩口到污染源的距离h尽可能小于或等于0.3l，即h504mm，小于设计条件，因此有必要在罩口周围增加活动挡板。考虑到空间限制，集气罩可设计为三面开放，罩口开放面周长为p=10202 1680=3720mm毫米。4.集气罩的扩张角为了保证罩口处的吸气速度均匀，吸气罩的扩张角不应大于60，集气罩的高度为60.5。h=l2tan=16802tan60=485mm，取480mm。为了提高

8、集气罩的控制效果，减少无效气流的吸入，罩口采用蓝色镶边。法兰边宽150 200毫米，本次设计取160毫米，因此集气罩总高度为h=h 168=480 170=650mm毫米3.1.3控制点控制速度vx的确定当污染源为含少量污染物的冷工艺源时，可采用速度控制法设计外部集气罩。用控制速度法计算排风罩的排气量，关键在于确定控制速度vx、排风罩的结构、安装位置和周围的气流运动，一般通过现场测量来确定。由于本例中缺少现场测量数据，在设计过程中参考表1-表4确定表1污染源控制速度vx污染物产生状况例如控制速度/m.s-1以微小的速度释放到相当平静的空气中蒸汽蒸发，气体或烟气在敞口容器中逸出0.250.5以微

9、小的速度释放到平静的空气中在喷漆室喷漆，间歇地将带有灰尘的干物质倒入容器中，然后焊接0.51.0以相当快的速度释放，或者释放到空气快速流动的区域翻砂、脱模、高速(1m/s以上)带式输送机转载点、搅拌、装载或包装1.02.5高速释放，或者释放到空气快速流动的区域研磨机，中等破碎，在岩石表面工作2.510表2风速根据周围气流和污染物的危害性进行选择圆周气流条件控制风速/(米/秒)有害时间当伤害很大时，没有气流或挡板的地方容易安装0.200.250.250.30在有适度气流的地方0.250.300.300.35强气流或挡板未被挤压的地方0.350.400.380.50在有强气流的地方0.50.5气流

10、非常强的地方1.01.0表3根据污染物的危害性和集气罩的形式选择控制风速伤害圆形盖子侧方形盖伞面在一边打开两个开口三面开放四面开放大的0.380.500.50.630.88在0.330.450.380.考虑到上述因素和安全性，采用最大值原则，表4中开口段的流速vx控制在0.9-1.0之间。然而，当流速太高时，功耗将太高。因此，vx=0.9m/s是优选的。3.1.4废气量的测定q=kphvx=1 . 43 . 720 . 650 . 9=3.047 m3/s=10969.2 m3/h其中：盖子开口面的周长，m；h -从盖开口到污染源的距离，m；k -考虑沿高度不均匀速度分布的安全系数，通常k=1

11、.4vx-控制速度。3.2除尘器的选择和设计3.2.1除尘器类型的比较和选择表5各种除尘器的效率比较吸尘器名称总效率/%不同粒度下的分类效率(微米)/%0551010202044岁44带挡板的沉降室58.67.522438090普通旋风除尘器65.31233578291长锥旋风除尘器84.240799299.5100喷雾塔94.5729698100100电收尘器97.09094.59799.5100文丘里除尘器99.59999.5100100100袋式除尘器99.799.5100100100100表6各种除尘设备的投资和运行费用装备投资成本(万元)运营成本(万元)高效旋风除尘器100100袋式

12、除尘器250250电收尘器450200塔式洗涤器270260文丘里洗涤器220500综合考虑运行稳定性、一次性投资、处理效率和运行成本，本方案选择袋式除尘器。3.2.2除尘器的选择1.选择除尘器选用ld14-112机械振打袋式除尘器，其技术性能见下表5表7 ld14-112机械振动袋式除尘器模型形式隔间数量过滤袋编号过滤面积/m2气体处理能力/(m3/h)压力损失/帕排放管数量质量/千克尺寸/毫米alld14-112单行811222433600980111998225060002.规格和参数滤袋：圆带进排气方式：下进排气和上排气袋式过滤模式：内部过滤过滤材料：208涤纶法兰绒每个集尘箱的过滤面

13、积为28平方米，由14个过滤袋组成，每个过滤袋的直径为220毫米，长度为3100毫米，过滤面积为2平方米。3.支票过滤面积：a=qv60vf其中：过滤气体速度，vf=1.02.0m/minqv-待处理的烟气量，m3/h。然后：a=qv 60 vf a=qv 60 vf=21938601.7=215 m2 2224 m2，因此所选除尘器满足要求。3.3管道、弯头和三通的设计3.3.1管道设计原则1.管道系统布局应从总体布局、统一规划、合理布局等方面考虑。尽量简单、紧凑、安装、操作和维护方便，尽可能缩短管道长度，减少占用空间，适用、美观、节省投资。2.管道应尽可能成排平行敷设，并尽可能沿墙或柱敷设。大直径或隔热管应位于靠墙的一侧。3.管道与梁、柱、墙、设备和管道之间应有一定的距离，以满足施工、运行、维护和热胀冷缩的要求，一般不小于100 200毫米。4.管道应尽量避免堵塞室内照明和妨碍门窗的开关；不得妨碍设备、管件、阀门和人孔的操作和维护；不应干扰起重机的工作。5.管道通过人行道时，与地面的净距不得小于2m。6.尽一切努力保持除尘管道笔直，以确保气流顺畅。支管与水平管或倾斜干管连接时，应从上部或侧面连接；三通的夹角一般不超过30。7.计算管道压力损失时，管段长度一般根据两个管件中心线之间的距离计算，不扣除管件(如三通和弯头)本身的长度。8.计算并