大气污染控制工程课程设计(除尘器的设计)[2].docx

1、大气污染控制工程课程设计一、课程设计题目：除尘系统的设计二、设计参数和指标：某水泥车间除尘系统管道布置如图所示，系统内的空气平均温度为20，该地区大气压力为1.013105Pa，水泥的静止堆积角为30-45。1、设计参数有三个集气罩1、2、3，其流量分别为4800m3/h、3200m3/h、2800m3/h。2、设计指标：气体的含尘浓度为10g/m3，96%。三、设计内容：1、 集气罩的设计；2、 除尘器的设计，确定除尘器的型号；3、 确定计算环路，进行除尘系统管网阻力计算；4、 风机、电机的选择。四、课程设计结果：书面报告1、 正文：宋体，5号字；1号标题小四号字；2、 行间距：20磅；3、

2、 页眉（大气污染控制工程课程设计）、页码：如 -1-；4、 所有公式必须用公式编辑器进行编辑；5、 表格必须三线表。一、 设计时间：2008年11月12日 2008年11月19日（11月20日交）化工学院盐湖系环境工程教研室2008-11-10三、设计内容：1、设计要求: 管道编号并注上各管段的流量和长度。 选择计算环路，一般从最远管段开始计算，本题是从管段开始。 水泥车间的粉尘为水泥粉尘及灰土，按大气污染控制工程第二版表14-2取水平管内流速为1822. 计算管径和压力损失。2、集气罩的设计:【选择理由：】a、由于在水泥厂中，污染源不集中，水泥粉尘扩散范围较大，从而不能用密闭罩，只能在污染源

3、附近设置外部集气罩。b、通过较大的气流运动实现污染物的捕集。因此根据集气罩的方位和集气的效果：、集气罩均用外部集气罩（四周有边圆形罩口），c、为了提高集气罩的控制效果，减少无效气流的吸入，罩口增加法兰边，而且集气罩的扩张角不应大于60。【参数确定】 号集气罩：由已知排风量，；查表（大气污染控制工程书表132），控制速度设为，控制距离根据公式可得解得：，取反算排风量： 号集气罩：假定最小排风量，查表（大气污染控制工程书表132），控制速度设为, 控制距离。根据公式可得解得：，取反算排风量： 号集气罩：假定最小排风量，查表（大气污染控制工程书表132），控制速度设为，控制距离。根据公式可得解得：，

4、取反算排风量：核算后，排风量达到要求。3、除尘器的设计，确定除尘器的型号:1、除尘器类型的选择选择除尘器时必须全面考虑有关因素，如除尘效率、压力损失、一次投资、维护管理，其中最重要的是除尘效率。以下问题要特别引起注意。（1）选择的除尘效率必须满足排放标准规定的排放要求。（2）粉尘颗粒的物理性质对除尘器的性能具有较大影响。（3）气体的含尘浓度。（4）烟尘温度和其他性质是选择除尘设备时必须考虑的因素。（5）选择除尘器时，需要考虑收集粉尘的处理问题。（6）选择除尘器时还必须考虑设备的位置、可利用的空间、环境等因素，设备的一次性投资以及操作和维修费用等经济因素。通过以上对除尘器选择原则要求的综合考虑，

5、以及对资料中几种除尘器性能的了解和本设计题目中所给的一些设计参数。我们初步选用袋式除尘器对水泥厂车间的污染颗粒进行除尘。原因如下：根据所给条件，可选定除尘装置为袋式除尘器，选择理由如下： 尘效率要大于等于96%，可选择有袋式除尘器、文丘里除尘器、电除尘器三种选择 于文丘里除尘器的压力损失太大，且不利于水泥的回收利用，故选择文丘里除尘器是不合理的 据水泥的性质，水泥粉尘的比电阻较大，选用电除尘器的设备、运行成本太大，且不易清灰及维修，故不宜选择式除尘器与文丘里除尘器相比，动力消耗小。因此对于微细的干颗粒物，采用袋式除尘器捕集是适宜的。 式除尘器的结构简单、易清灰，除尘效率一般可达95%-99%，

6、且压力损失适中，投资运行费用也比较经济综上所述：选择袋式除尘器是合理的2、除尘器的选型根据除尘器的最大风量和动力要求我们选袋式除尘器的型号为型机械振打袋式除尘器，具体参数如下：滤袋数N=108条，滤袋直径D=(130140)mm，滤袋分6排，每排18条。风量Q=1350016200m3/h.力（压力损失）滤面积A=90m2.具体尺寸： 除尘器电机型号为JO221-4(N=1.1KW)对滤料的要求：滤料是组成袋式除尘器的核心部分，根据水泥粉尘的性质，水泥颗粒属于磨损力很强的粉尘，可以选用尼龙织布滤料，它的耐磨性很好。4、确定计算管路及除尘系统管路压力损失的计算；管段：管道系统压力损失计算的目的是

7、确定管道断面尺寸和系统的压力损失，并由系统的总风量和总压力损失选择适当的风机和电机。 要使管道设计经济合理，必须选择适当的流速，使投资和运行费的总和最小。水泥粉尘在水平管道中的最低气流速度为1822m/s。这里取。根据，查表计算：，实际流速,动压为。则摩擦压力损失为:各管件局部压损系数（查手册）为集气罩1，；90弯头（2个）（R/d=1.5），；30直流三通，；则局部压损 总压力损失：管段：根据，查计算表：，；实际流速，动压，；则摩擦压力损失为局部压损为合流三通对应总管动压的压力损失和对应直通管动压的压力损失局部压损系数分别为，。则局部压损总压力损失：管段：根据，选取查计算表：, ，实际流速，

8、动压为, 则摩擦压力损失为局部压损为合流三通对应总管动压的压力损失，局部压损系数分别为；除尘器压力损失为（进出口压损忽略不计）则局部压损管段：气体流量，选择管径；，动压为；实际流速为，则摩擦压力损失为该段有90弯头（R/d=1.5）两个，则局部压损总压力损失：管段：气体流量，选择管径；，动压为；实际流速为，则摩擦压力损失为该管段局部压损主要包括风机进出口以及排风口伞形风帽的压力损失，若风机入口处变径管压力损失忽略不计，风机出口（估算），伞形风帽（）则局部压损总压力损失：管段：根据，查计算表：，；实际流速，动压, ；则摩擦压力损失为各管件局部压损系数（查手册）为集气罩2，；90弯头，；合流三通旁

9、支管，；则局部压损总压力损失：管段：根据，查计算表：，实际流速，动压为,；则摩擦压力损失为各管件局部压损系数（查手册）为集气罩3，；90弯头，；合流三通旁支管，；则局部压损总压力损失：4、并联管路压力平衡计算：节点压力不平衡，采用调整管的方法，进行压力平衡调节根据教材式（14-10）调整后管径为：取管径，则有实际流速；节点压力不平衡，采用调整管的方法，进行压力平衡调节根据教材式（14-10）调整后管径为：取管径，则有实际流速；除尘系数总压力损失：5、风机、电机的选择：（1）通风机的计算风量：（2）通风机的计算风压：根据上述风量和风压，在通风机样本上选择型（传动方式A）；离心通风机：转数，配套电

10、机为，基本满足要求。复核电动机功率：配套电机满足要求。一、集气罩的设计:1.集气罩的选择号集气罩：外部集气罩（四周有边圆形侧吸罩）。号集气罩：外部集气罩（四周有边圆形侧吸罩）。选择理由：在冶金车间中，污染源不集中，重矿物粉尘扩散范围较大，从而不能用密闭罩，只能在污染源附近设置外部集气罩。通过较大的气流运动实现污染物的捕集。因此根据集气罩的方位和集气的效果：集气罩均用外部集气罩（四周有边圆形罩口）。为了提高集气罩的控制效果，减少无效气流的吸入，罩口增加法兰边， 为保证罩口吸气速度均匀，所以集气罩的扩张角不应大于60。号集气罩：局部密闭式集气罩。选择理由:因为局部密闭式集气罩容积比较小，工艺设备大

11、部分露在罩外，而冶金车间可能产生连续扬尘，同时为了便于传动装置的的观察与检修，我们选用局部式集气罩。因为冶金车间里有非常小的污染空间，为了防止其灰尘按扩散，需用密闭式集气罩把污染源局部或整体密闭起来，使污染物的扩散被限制在一个很小的密闭空间内。2.集气罩主要参数的确定 号集气罩： 由已知排风量，；查表（大气污染控制工程书表132），控制速度设为，控制距离根据公式可得解得：，取反算排风量：号集气罩：由已知排风量，；查表（大气污染控制工程书表132），控制速度设为，控制距离根据公式可得故 ，则取反算排风量：号集气罩：局部密闭式集气罩，考虑到减少因排风带走过多的物料并保证控制效果，一般取v0为0.5

12、1.5m/s 此处取v0=1.0m/s,由已知排风量， 故 ，则取反算排风量：二、除尘器的设计，确定除尘器的型号 1除尘器的类型的选择选择除尘器时必须全面考虑有关因素，如除尘效率、压力损失、一次投资、维护管理，其中最重要的是除尘效率。以下问题要特别引起注意。（1）选择的除尘效率必须满足排放标准规定的排放要求。（2）粉尘颗粒的物理性质对除尘器的性能具有较大影响。（3）气体的含尘浓度。（4）烟尘温度和其他性质是选择除尘设备时必须考虑的因素。（5）选择除尘器时，需要考虑收集粉尘的处理问题。（6）选择除尘器时还必须考虑设备的位置、可利用的空间、环境条件等因素，设备的一次性投资以及操作和维修费用等经济因

13、素。通过以上对除尘器选择原则要求的综合考虑，以及对资料中几种除尘器性能的了解和本设计题目中所给的一些设计参数。我们初步选用电除尘器对冶金车间的污染颗粒进行除尘。原因如下：（1）根据除尘效率97%，可下列选择：文丘里除尘器、电除尘器、袋式除尘器。（2）考虑污染物为重矿物粉尘，如果不改变其物化性质，可以对粉尘进行回收利用。故在除尘器其他条件影响不大的情况下，最好不使用湿式除尘器，所以不用文丘里除尘器。（3）电除尘器具有优点：压力损失小，一般为；处理烟气量大，可达；能耗低，大约；对细粉尘有很高的捕集效率，可高于；可在高温或强腐蚀性气体下操作。根据除尘器的最大风量和动力要求我们选电除尘器的型号为型卧式

14、电除尘器，具体卧式电除尘器主要技术性能参数如下：型号甲有效过滤面积 电场数通过电场风速处理能量允许含尘量允许最大负压阻力损失操作直流电压电场长度13.9单室三电场1125014050196298.1147.250702.85三、确定计算环路，进行除尘系统管网阻力计算管道系统压力损失计算的目的是确定管道断面尺寸和系统的压力损失，并由系统的总风量和总压力损失选择适当的风机和电机。 要使管道设计经济合理，必须选择适当的流速，使投资和运行费的总和最小。冶金车间的重矿物粉尘在水平管道中的气流速度为16m/s。1计算管径和压力损失管段1：根据,，查“全国通用通风管道计算表”得：，实际流速,动压为。则摩擦压

15、力损失为:各管件局部压损系数（查手册）为：集气罩：；90弯头（R/d=1.5）一个，；30直流三通，（对应通管动压的局部压损系数）。则局部压损：管段2：根据，查“全国通用通风管道计算表”得：，；实际流速，动压。则摩擦压力损失为：各管件局部压损系数（查手册）为：集气罩：；该段有90弯头（R/d=1.5）两个，；合流三通旁支管，；则局部压损：管段3：根据，查“ 全国通用通风管道计算表”得：, ，实际流速，动压为。则摩擦压力损失为局部压损为合流三通总管的动压的压力损失，其局部压损系数；30直流三通，（对应通管动压的局部压损系数）。则局部压损: 管段5:根据，查“ 全国通用通风管道计算表”得：，实际流

16、速，动压为。则摩擦压力损失为局部压损为合流三通总管的动压的压力损失，其局部压损系数，除尘器的压力损失为(进出口压损忽略不计)。则局部压损: 管段7:气体流量同管段5，即，选择管径：，实际流速，动压为，则摩擦压力损失为该管段有90弯头（R/d=1.5）两个，由手册查的：；则局部压损：管段6：气体流量同管段7，即，选择管径：，实际流速，动压为，则摩擦压力损失为该管段局部压损主要包括风机进出口以及排风口伞形风帽的压力损失，若风机入口处变径管压力损失忽略不计，风机出口（估算），伞形风帽（），则局部压力损失：管段4：根据，查”计算表”得：，实际流速，动压为,则摩擦压力损失为各管件局部压损系数（查手册）为

17、：集气罩：；90弯头（R/d=1.5）一个，；30直流三通，（对应通管动压的局部压损系数）。局部压力损失：2并联管路压力平衡计算：（1）节点压力平衡，不需要采用调整管的方法，进行压力平衡调节。 节点压力不平衡，采用调整管径的方法，进行压力平衡调节根据教材式（14-10）调整后管径为：圆整管径取：，则有实际流速3除尘系统总压力损失：4风机、电机选择：（1）通风机的计算风量：（2）通风机的计算风压：根据上述风量和风压，在通风机样本上选择型（传动方式A）；离心通风机：转数，,配套电动机为:型号，功率15kW，基本满足要求。复核电动机功率：配套电机满足需管道计算表管段编号流量Q/ m/h管长L/m管径

18、d/mm流速/m/s/d/m-1动压摩擦压损局部压损系数局部压损管段总压损管段压损累计备注138001130015.20.0614138.893.70.4968161.725000634015.60.0525146.346.10.89130.2176.338800545015.60.0372146.327.20.2333.660.8压力不平衡38800535025.40.0372387720.2389161164743150626016.90.0728171.674.90.6103177.9511950450017.10.0325175.722.80.11999.31022.161195085

19、0017.10.0325175.745.71.4246291.7711950450017.10.0325175.722.80.587.9110.7选用教材及参考书（名称、编著者、出版社、出版时间）】1 郝吉明, 马广大. 大气污染控制工程(第二版). 北京: 高等教育出版社, 2002.2 吴忠标. 大气污染控制工程. 杭州: 浙江大学出版社, 2001.3 魏先勋等. 环境工程设计手册(修订版). 长沙: 湖南科学技术出版社, 2002.4 刘天齐. 三废处理工程技术手册(废气卷). 北京: 化学工业出版社，1999.5 何争光.大气污染控制工程及应用实例. 北京：化学工业出版社。2004.6 黄学敏,张承中. 大气污染控制工程实践教程. 北京:化学工业出版社,20037 李广超. 大气污染控制技术. 北京:化学工业出版社,2001.- 17 -