通风与除尘课程设计指导书Word下载.doc
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当全厂产尘点比较分散,且厂房内有安装除尘系统的位置时,可将相近的几个抽风点合设一个除尘系统。
这种系统的除尘器和风机安装在产尘设备附近,管道较短,布置简单,系统阻力容易平衡。
(3)集中除尘系统
产尘点比较集中,有条件设置大型装置时,可将一个车间或相邻几个车间的产尘点全部集中于一个除尘系统。
这种系统处理风量大,可集中维护管理,粉尘回收容易实现机械化,但由于管网长、复杂,阻力不宜平衡,初运行调试困难。
2.划分除尘系统的原则
采用分散或集中除尘系统时,应按下列原则划分系统:
(1)同一生产流程、同时工作的产尘点相距不大时,可划为同一系统。
(2)一个系统的抽风点不宜超过5~6个,采用集合管时,最多不宜超过20个。
(3)同时工作但粉尘种类不同的产尘点,当工艺允许不同的粉尘混合回收或粉尘无回收价值时,也可合设一个系统。
(4)属下列情况者,不应合为一个系统:
①凡不同的粉尘混合后能引起着火燃烧或爆炸危险者;
②不同温度、湿度的含尘气体混合后可能引起管道结露者。
三、排尘罩的设计及风量计算
1.排尘罩的确定
根据生产设备的产尘情况、生产工艺和生产操作等方面的要求,选择设置适用的排尘罩,如外部吸气罩或防尘密闭罩等。
排尘罩的尺寸及生产设备的外形尺寸可参考有关资料确定。
2.防尘密闭罩抽风口的位置
排风口位置应根据生产设备的工作特点及含尘气流运动规律确定。
(1)选择抽风口的位置时,要能有效地控制含尘气流,使之不致从密闭罩逸出,同时要避免吸出大量粉料。
如对破碎筛分和运输设备,抽风点应避开含尘气流中心,以防抽出大量粉料。
(2)抽风口不宜靠近敞开的孔洞(操作孔、观察孔、出料口等),以免抽进与除尘无关的空气。
皮带机受料点抽风口后面必须设遮尘帘。
(3)处理或输送热物料时,抽风口应设在密闭罩顶部,或给料点与受料点均设。
(4)抽风口的位置应不影响操作和检修。
(5)与密闭罩相连的一段管道最好垂直敷设,以防蹦入物料造成堵塞。
3.抽风口的风速
抽风口的平均风速不宜过高,以免抽出粉料.。
一般对局部密闭罩和轻、干、细物料,抽风口平均风速应取较低值。
采用局部密闭罩时,抽风口平均风速可按下列数值采取:
对筛落的极细粉尘v=0.4~0.6m/s
对粉碎或磨碎的细粉v<
2.0m/s
对粗颗粒粉尘v<
3.0m/s
对于不能设密闭罩而用敞口罩控制粉尘时,罩口风速应按外部吸气罩要求确定,具体设计可参见教材和有关资料。
4.抽风口的形式
防尘密闭罩和抽风口之间应有一段变径管(也称为抽风罩),以保证抽风口的风速适当,抽风口的面积应根据抽风口的风速计算,抽风口的面积为:
F=L1/v,m2
式中:
L1——密闭罩的排风量,
v——抽风口的风速,
确定变径管的形状(抽风口可为方形、长方形和圆形)和尺寸,收缩角尽量不大于60度。
当从大容积密闭罩和矿仓吸风时,一般无抽出粉料的可能,可不设变径管,将风管直接接在密闭罩或矿仓上。
说明书中附密闭罩和变径管的示意图。
5.排尘罩的排风量
各种排尘罩的排风量计算见教材及有关资料。
常用生产设备的防尘密闭罩排风量可由设计资料中直接选用。
6.排尘系统的总排风量
排尘系统的总排风量。
一般按其全部排风点同时工作计算。
非同时工作的排风点的排风量较大时,系统的总排风量可按同时工作排风点计算,并应附加各非同时工作排风点排风量的15~20%,但在各间歇排风点上必须设阀门。
除尘系统的总排风量L:
式中---该除尘系统各排尘罩的排风量,m3/s。
参考资料:
钢铁设计资料334~352页,有色设计资料73~89页,除尘设计资料41~181页。
四、除尘器的选择
1.除尘系统的净化效率
净化效率为:
式中:
——除尘系统入口空气含尘浓度,;
——除尘系统出口空气含尘浓度,。
可参考设计手册的数据确定或设计题目给定。
可根据粉尘性质查环境空气质量标准。
2.除尘器的风量
,
——系统的总风量,。
,考虑漏风的备用系数。
3.确定除尘器的类型
选择除尘器类型时应考虑的因素如下:
(1)含尘气体的物理、化学性质,如化学成分、腐蚀性、温度、湿度、含尘浓度以及气体量和它的波动范围等。
(2)粉尘的物理、化学性质,如化学成分、密度、分散度、腐蚀性、吸水性、比电阻、粘结性、纤维性和爆炸性等。
(3)对净化后排出气体的容许含尘浓度、温度和湿度等要求。
(4)粉尘的回收价值和回收利用形式。
(5)除尘器的投资费用。
(6)除尘器的运行费用(包括水电和能量消耗)以及维护管理的繁简程度。
(7)其他具体情况,如材料来源、布置除尘器的位置、水源、电源、污水处理情况以及维护管理水平等。
4.选择除尘器的型号及规格
(1)据已确定的除尘器类型、净化效率及风量选择除尘器的型号和规格。
如果净化效率很高(即入口粉尘浓度很高),可选用二级除尘。
(2)计算除尘器的效率,选择除尘器后应验算除尘器的效率能否满足要求。
除尘器的效率可根据除尘器的分级效率及粉尘的分散度计算。
——除尘器的分级效率;
——除尘器入口的粉尘分散度。
如果选用二级除尘时,二级除尘的总效率为:
、——分别为一、二级除尘器的效率。
(3)列出除尘器的名称、型号和规格、适用的风量及阻力,还要查出进风口、出风口和外形尺寸。
5.简单说明除下粉尘的处理原则
五、通风除尘系统布置
1.初选通风机
根据除尘系统的总排风量及估计的风压值初步选定通风机,查出风机进风口和出风口等的尺寸、电动机传动方式及尺寸。
2.布置设备和管道
确定除尘器和通风机的位置,确定除尘管道的布置,确定通风除尘管道的材料和断面形状。
除尘系统布置时应考虑下列各项:
(1)除尘系统的风机一般应布置在除尘器之后(抽出式),以减轻粉尘对风机的磨损。
当风机布置在除尘器之前时(压入式),应选用排尘风机。
(2)湿式除尘系统的通风机底部应有排除积水的措施。
(3)风管宜垂直或倾斜敷设。
倾斜敷设时,与水平面的夹角宜大于45º
。
水平敷设时,应采取防止积尘的措施,如控制管内风速以防止粉尘沉降等
(4)对粉尘和和水气共生的尘源,应尽量将除尘器直接配置在抽风罩上方,使粉尘、水气通过垂直管道进入除尘器。
当必须采用水平管时,风管应向除尘器进口构成不小于10º
的坡,并在风管上设检查孔,以便冲洗管内粘结的粉尘。
(5)支管应从主管的上面或侧面连接。
三通管的夹角一般采用30º
-45º
为宜。
(6)弯管、三通等部分附件,以及水平和倾斜风管的端部或侧面,应设置密闭清扫口。
(7)通过磨琢性强且浓度高的粉尘的风管(尤其是弯头外侧管壁),要采取耐磨措施。
(8)对于多抽风点的除尘系统,应在各支管上装设风量调节装置,如插板阀、蝶阀和调节瓣、调节套等。
(9)除尘系统的排风管应高出屋面1.5m。
如排风管影响临跨时,还应视具体情况加高。
当排风管的排风口设置风帽后会影响气体顺利地向高空扩散,甚至使粉尘下压,污染低空空气时,排风管可不设风帽,而采用防雨排风管,防雨排风管可参阅有关手册。
(10)除尘管道一般应明设。
当采用地下风道时,可用混凝土或砖砌筑,内表面用沙浆抹平,并在风道的适当位置上设清扫口。
(11)在除尘器和风机的出入口,以及各抽风支管的直管段气流平稳处,应设置测量孔,以测量风量、风压、温度或进行取样。
(12)除尘系统设计中应考虑留有一定的检修平面和空间、安装孔洞、吊装设施、走台、梯子、人孔和照明设施等,为施工、操作、检修创造必要条件。
(13)设备和管道穿过平台时,须预留孔洞,孔洞四周设高50mm的防水凸台,孔洞比管道直径大20-50mm。
(14)除尘管道断面应采用圆形的,其最小直径不应小于80mm,管道壁厚应比一般的送风系统厚些,粉尘冲刷的部位(如弯管)还应加厚。
直径为600mm以下的钢制风管,管壁最小厚度可参考表1。
表1管道壁厚选择表
粉尘性质
管件
管径mm
<
200
200-400
400-600
硬度不大的粉尘,如砂轮、铸造、煤焦碳、粘土等
直管
异形管
1.5
2.5
2.0
3.0
硬度较大的粉尘,如矿石、石英、烧结矿灰渣等
3.5
(15)除尘系统的管道和异形管,均采用连焊缝焊制,不得漏气。
为了装卸和清理积灰方便,异形管和一定长度的直观,应设法兰连接。
法兰间应衬以3-5mm的衬垫。
当气温小于70℃时衬垫材料可用胶皮、干性油煮过后并涂了铅油的厚纸或橡胶石棉板;
当温度大于70℃时可采用石棉绳。
(16)除尘器后的管道断面可适当增大,管道尺寸可按风速8-10m/s选用。
(17)管道应设支、吊架。
3.确定除尘系统的有关部件
系统的有关部件有:
弯头、三通、变径管、方圆接头、软接头、风帽、风量调节阀、测量孔和清扫检查孔等。
(1)三通的长度尺寸可查标准三通尺寸表。
(2)风帽、调节阀、测量孔、清扫检查孔可查有关手册。
(3)其他管件自行设计。
4.通风除尘系统布置图
说明书中附通风除尘系统布置示意图,比例为1:
100的平面图和剖面图(轴测图附在第六节中),图中除尘管道用粗实线单线,排尘罩、产尘设备、除尘器、通风机和电动机等用细实线绘图。
进行通风除尘系统布置设计时,可以考虑几种布置方案,最后选定一种最优方案。
六、通风除尘系统阻力计算
1.绘制通风除尘系统轴侧图
比例约为1:
100,图中管道用粗实线,其他部件和设备用细实线绘制,图中标出管段编号、风量、长度及管径。
2.进行系统阻力计算
计算方法见教材及参考资料。
各局部阻力构件应有形状尺寸示意图及局部阻力数值,也可列表表示。
阻力计算步骤及结果列表表示。
3.并联支管阻力平衡
可以进行管径阻力平衡计算,也可以采用风量调节阀调节。
4.系统总阻力的确定
计算系统的总阻力。
七、通风机的选择
1.计算选用通风机的风量及风压
风机的风量:
——系统的总风量,;
——风量备用系数,取。
风机的风压:
,
——系统的总阻力,;
——风压备用系数,取。
如果气体为非标准状态,选择通风机的风量及风压应进行参数换算,计算方法见教材。
2.选择通风机
(1)根据气体的性质确定风机的类型。
如有防腐、防爆等问题时,选择专用风机。
(2)选择通风机的型号规格。
根据选择风机需要的风量和风压的数值,查通风机样本上性能表或曲线图,选出风量和风压略大于计算出的风量和风压值的通风机。