除臭设备设计计算书讲解共10页.docx

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除臭设备设计计算书讲解共10页

8、除臭设备设计计算书

8.1、生物除臭塔的容量计算

1#生物除臭系统

2#生物除臭系统

参数招标要求计算过程

序

号太仓市港城组团污水处理厂改扩建工程设备采购、安装项目

太仓市港城组团污水处理厂改扩建工程设备采购、安装项目

2.5×2.0×3.0m

1设备尺寸

V=处理能力Q/（滤床接触面积m2）/S=3000/

（4×2）/3600=0.1041m/s

S=填料高度H/空塔流速V（s）=1.6/0.1041=15.36S

炭质填料风阻220Pa/m×填料高度1.6m=352Pa

3#生物除臭系统

计算过程

参数招标要求

1设备尺寸

太仓市港城组团污水处理厂改扩建工程设备采购、安装项目

7.5×3.0×3.3m（两台）

4#生物除臭系统

参数招标要求计算过程

序

号太仓市港城组团污水处理厂改扩建工程设备采购、安装项目

3

空塔流速

<0.2m/s

4

臭气停留时间

≥12s

5

设备风阻

<600Pa

V=处理能力Q/2（滤床接触面积m2）/S=18000/（7.5×3）/3600=0.1111m/s

S=填料高度H/空塔流速V（s）=1.6/0.1111=14.4S

炭质填料风阻220Pa/m×填料高度1.6m=352Pa

8.2、喷淋散水量（加湿）的计算生物除臭设备采用生物滤池除臭形式，池体上部设有检修窗，进卸料口，侧面设有观察窗等，其具体计算如下：

1号除臭单元总风量：

2019m3/h，设计1套8.0×5.0×3.0m生物滤池除臭设备。

根据《环保设备设计手册》，实际选用液气比为：

G/L=500再根据《化工工艺设计手册》，额定流量取正常流量的1.0~1.1倍，因此我司选用液气比为G/L=500。

则循环水泵流量为

a:

Q水泵=L/G×Q气量=2019/500=4m3/h因此，选用水泵参数：

流量为4m3/h，扬程为15m，功率为0.55kW。

同理可得喷淋水泵及2#、3#、4#系统的散水量的计算过程。

8.3、化学除臭系统能力计算

已知条件：

处理风量：

Vh=2019m3/h

水的密度（20℃）ρL=998.2kg/m3废气温度，常温T=20℃

废气密度（20℃，按空气密度计）ρV=1.205kg/m3水的密度和液体的密度之比=1

填料因子（1/m）=274（空心多面球Φ50）

液体粘度（mPa·S）L=1.005（20℃）

相关计算：

1）泛点气速uf

0.5

由LhL=0.0632查填料塔泛点和压降通用关系图乱堆填料泛点线可得

VhV

根据已知条件，并由式

（1）可计算出泛点气速uf=1.15m/s

2）塔体相关计算

取设计气速为泛点气速70%，则u=0.805m/s，取0.8m/s在设计气速下，喷淋塔截面积A=Vh/u=0.7m2

喷淋塔为卧式，故设计为矩形截面，则截面为0.7m×1m。

2）塔设备有效高度h计算

设备设计停留时间t=1.5s（填料段）

则在设计气速下，设备填料层高度h=u*t=1.44m；取h=1.5m，另设备底部水箱及布气段高度取h1=0.9m，除雾层高度h2=0.2，喷淋所需高度h3=0.4m，塔设备高度H=h+h1+h2+h3=1.5+0.9+0.2+0.4=3.0m。

3）液体喷淋量核算：

采用水为吸收剂。

由液气比（L/m3）一般为2~3之间，这里取2则喷淋水量Lh=Vh*2=4m3/h4）压降计算

填料层高度：

取1~1.5m，这里为1.5m;填料为Φ50空心多面球

0.5

在设计气速下，LhL0.5=0.0632；u2V

VhVgLL0.2=0.018；查填料塔泛点和压降通用关

系图可知每米填料压降约ΔP=300Pa

5）喷嘴数量n

3）

喷嘴覆盖面积A0；

22A0H2tg

其中，H为喷嘴距离填料高度m（这里取H=0.3m）

θ为喷嘴喷雾角度（根据喷嘴不同有120°、90°、60°等，这里可选θ=90）°

喷嘴数量n

4）

α为喷淋覆盖率，一般取200%~300%（这里取α=300%）

A为塔截面积m2

A0为单个喷嘴覆盖面积m2

根据公式（3）可得A0=0.283，由（4）可计算出n=6.14，圆整后得喷嘴数量7个。

由于喷淋水量为4m3/h,则每个喷嘴的小时喷淋量为4/7=0.57m3/h

H2S浓

8.4、加药系统计算

污水处理厂高峰浓度经验值，在化学除臭设备正常运转的情况下，当进口

度在20ppm和设计空气流量时，须能达到99%的最终除去率

H2S：

15~30mg/m3

NH3：

10~15mg/m3

臭味浓度：

2019~5000已知条件：

25%NaOH密度（20℃）：

ρ1=1.28g/cm3

93%H2SO4密度（20℃）：

ρ2=1.83g/cm3

12%NaClO密度（20℃）：

ρ3=1.1g/cm3

H2S初始浓度：

30mg/m3

NH3初始浓度：

15mg/m3

1#化学除臭设备（废气处理量2019m3/h）：

根据化学反应式

H2S2NaOHNa2S2H2O1）

Na2S4NaClONa2SO44NaCl

2NH3H2SO4（NH4）2SO43）

由已知条件及式1），可计算H2S去除99%后NaOH消耗量

99%Q废气CH2S240

MNaOH==140g/h

由25%NaOH密度为1.28g/cm3，可计算出25%NaOH消耗量为

140/（1.28*25%*1000）=0.45L/h

474.5

78=526g/h

由已知条件及式2），可计算NaClO消耗量

99%Q废气CH2S78MNaClO=

34

由12%NaClO密度为1.1g/cm3，可计算出12%NaClO消耗量为

526/（1.1*12%*1000）=4L/h

由已知条件及式3），可计算NH3去除98%后H2SO4消耗量

98%Q废气CNH983

MH2SO4=3=85g/h

217

由93%H2SO4密度为1.83g/cm3，可计算93%H2SO4消耗量为

85/（1.83*93%*1000）=0.05L/h

2#化学除臭设备（废气处理量3000m3/h）：

根据化学反应式

H2S2NaOHNa2S2H2O1）

Na2S4NaClONa2SO44NaCl2）

2NH3H2SO4（NH4）2SO43）

由已知条件及式1），可计算H2S去除99%后NaOH消耗量

99%Q废气CH2S240

MNaOH==210g/h

34

由25%NaOH密度为1.28g/cm3，可计算出25%NaOH消耗量为

210/（1.28*25%*1000）=0.66L/h

由已知条件及式2），可计算NaClO消耗量

99%Q废气CH2S78MNaClO=

34

由12%NaClO密度为1.1g/cm3，可计算出12%NaClO消耗量为789/（1.1*12%*1000）=6L/h

由已知条件及式3），可计算NH3去除98%后H2SO4消耗量98%Q废气CNH98

MH2SO4=3=127g/h

217

由93%H2SO4密度为1.83g/cm3，可计算93%H2SO4消耗量为127/（1.83*93%*1000）=0.075L/h

3#化学除臭设备（废气处理量20190m3/h）：

根据化学反应式

H2S2NaOHNa2S2H2O1）

Na2S4NaClONa2SO44NaCl2）

2NH3H2SO4（NH4）2SO43）

由已知条件及式1），可计算H2S去除99%后NaOH消耗量

99%Q废气CH2S240

MNaOH==1398g/h

34

由25%NaOH密度为1.28g/cm3，可计算出25%NaOH消耗量为

1398/（1.28*25%*1000）=4.4L/h

由已知条件及式2），可计算NaClO消耗量

99%Q废气CH2S78MNaClO=

34

474.5

78

=5259g/h

由12%NaClO密度为1.1g/cm3，可计算出12%NaClO消耗量为

5259/（1.1*12%*1000）=40L/h

由已知条件及式3），可计算NH3去除98%后H2SO4消耗量98%Q废气CNH98

MH2SO4=3=848g/h

217

由93%H2SO4密度为1.83g/cm3，可计算93%H2SO4消耗量为848/（1.83*93%*1000）=0.5L/h

4#化学除臭设备（废气处理量18000m3/h）：

根据化学反应式

H2S2NaOHNa2S2H2O1）

Na2S4NaClONa2SO44NaCl2）

2NH3H2SO4（NH4）2SO43）

由已知条件及式1），可计算H2S去除99%后NaOH消耗量

99%Q废气CH2S240MNaOH==1258g/h

34

由25%NaOH密度为1.28g/cm3，可计算出25%NaOH消耗量为

1258/（1.28*25%*1000）=3.95L/h

由已知条件及式2），可计算NaClO消耗量

99%Q废气CH2S78MNaClO=

34

474.5

78=4733g/h

由12%NaClO密度为1.1g/cm3，可计算出12%NaClO消耗量为

4733/（1.1*12%*1000）=36L/h

MH2SO4=

2173=767g/h

由已知条件及式3），可计算NH3去除98%后H2SO4消耗量

98%Q废气CNH98

由93%H2SO4密度为1.83g/cm3，可计算93%H2SO4消耗量为

767/（1.83*93%*1000）=0.45L/h

8.5、除臭风机能力计算

生物除臭设备采用生物滤池除臭形式，池体上部设有检修窗，进卸料口，侧面设

有观察窗等，其具体计算如下：

1号除臭单元总风量：

2019m3/h，设计1台风机，技术参数：

Q=2019m3/h,P=1900Pa,N=4Kw。

风机选型计算恶臭气体通过收集输送系统，通过风机的抽吸作用进入生物除臭设备，现对风机

进行全压计算。

管道阻力计算

总设计风量为Q=2019m3/h，计算公式如下：

风管流速计算：

Q：

管段风量m3/h；

A：

管段截面积m2，

A=Πd2/4，d为风管半径

沿程摩擦压力损失：

hl

d2g

h：

比压阻

引风管主要管段1：

Q=2019m3/h，查管道内气体最低速度表，取V=12m/s，则风管截面积为：

得r=0.149m，验证气体流速：

取整得d=0.298m，选DN300管径。

Q2019m/h

V3600A3

0.0693600s8.05m/S

可知，符合招标文件要求，查表可查得各管段的管径及沿程阻力，如下表所示。

主管道沿程阻力计算表

，根据局部阻力计算公式

综上所述，管道阻力

设备阻力计算

得到各局部阻力损失统计结果如下：

序号

局部阻力

个数

单个阻力Pa

阻力

1

风阀

4

10

40

2

弯头、三通

49

10

490

3

软接

1

10

10

4

变径

8

8

64

合计总阻力Pa

604

管道局部阻力损失计算表

Pa

=沿程阻力+局部阻力=362+604=966Pa。

生物滤床阻力计算

查表可得以下参数：

颗粒体积表面积平均直径（米）：

0.003

气体密度（千克/立方米）：

1.2

气体粘度（帕·秒）×10-5:

1.81

空床空隙率（%）：

0.51

通过上述公式计算可得雷诺系数Rem=9.4712，阻力系数f=17.59，从而固定床阻力损失P为352Pa。

总设备阻力=352*2=704Pa

风机设计选型

综合设备阻力、管道阻力及烟囱段阻力，则系统总风压损失约为

标文件要求，风压在最大臭气量的条件下，具有高于系统压力损失

损失如下表所示：

设备阻力管道阻力设计余量10%风压损失

704Pa966Pa167Pa1837Pa

风压取整得2019Pa。

综上所述并且风量根据招标文件要求，风机风量为2019m3/h，

风压为1900Pa，功率：

4kW，品牌：

台湾顶裕风机。

同理可算2/3/4号除臭单元的风机能力计算过程。