车间除尘系统设计Word下载.docx

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分段计算；

压力校核。

4、压损计算

5、风机、校核

6、机选择、校核

7、有关说明

1.4设计课题与有关数据

1、设计题目：

车间除尘系统设计；

2、课题已知条件；

a车间面积与两台产生污染设备的位置，见附图。

b产生污染源设备的情况

污染源：

立方体长×

宽×

高=1200×

650×

950

操作条件：

20℃101.3KPa

污染源产生轻矿物粉尘，以轻微速度发散到尚属平静的空气中。

c在该污染设备的顶部设计两个伞形集气罩，罩口边须距离污染源上平面H=600mm时才操作正常。

d管道和集气罩均用钢板制作

钢管相对粗糙度K=0.15

排气筒口离地面高度12m

e所用除尘器

LD14型布袋除尘器,

该除尘器阻力为980Pa；

长：

4503mm；

宽：

2250mm；

除尘器进口高度：

3653mm；

除尘器出口高度：

8890mm；

所用除尘草图见附图或者自行设计。

f有关尺寸

墙厚240mm方块柱300×

300

车间大门可取2010×

2010

3010×

3010

2550×

2410

4010×

4010

窗台到地面距离:

民房900～700mm

工业用房1.0～2.0m

仓库1.5～2.0m

图1.1

2集气罩的设计

2.1集气罩

由于空气污染物在车间的扩散机理是污染物依附于气流而扩散的，由题设条件可知，本设计适宜采用外部集气罩中的冷过程上部集气罩。

对于外部集气罩排风量的确定多采用控制速度法。

2.2设计计算

根据集气罩草图进行计算。

如图2.1所示：

图2.1

2.2.1控制点控制速度的确定

本设计中，污染源产生轻矿物粉尘，从轻微速度发散到上述平静的空气中，所以污染源的控制速度按《大气污染控制工程》中表13-2可得，取0.5~1.0m/s之间。

本设计选用vx=0.6m/s。

2.2.2控集气罩排风量、尺寸的确定

1、由于气体只能从侧面流入罩内，为避免横向气流干扰，要求H尽可能≤0.3L，由于题设中已给出H=0.6m，因此，L≥2m，取L=2m。

2、由于吸气流易受横向气流的影响，所以靠墙布置。

由于墙厚240mm，污染源中心距离墙中心750mm，因此污染源距墙边B=750-240/2=6300mm，由此可知集气罩宽：

2B=2×

630mm=1260mm=1.26m。

3、为保证罩口吸气速度均匀，，本设计中取α为30°

。

4、排风量按下式计算：

Q=KPHvx=1.4×

2×

（2.0+1.26）×

0.6×

0.6

=3.29（m3/s）

式中：

P----罩口敞开面周长，m；

H----罩口至污染源距离，m；

vx-----控制速度，m/s；

K----考虑沿高度速度分布不均匀的安全系数，通常取K=1.4。

5、总排风量Qz：

Qz=2Q=6.58（m3/s）

3管道、弯头及三通的设计

3.1管道的设计

首先设计管道的布置位置，然后对各管段进行编号，按最大压损原则选择计算环路，如下图。

图3.1

3.1.1管道内最低速度的确定

在本设计中，污染物为轻矿粉，查《大气污染控制工程》表14-2，得水平管内最低流速为14m/s，垂直管为12m/s。

考虑要用到垂直管和水平管两部分，而用同一管径。

故取管内气速：

V1=14m/s

3.1.2管径的计算与实际速度的确定

由Q=（πd2V）/4得到：

d=

1、则有d1=550mm，圆整取d1=530mm；

核算实际速度：

V1=4Q/（πd12）=14.9m/s；

查计算表知：

动压为133.2Pa；

当量阻力系数

2、三通管后的管径d2：

d2=774mm，圆整取d2=750mm；

V2=14.9m/s；

3.1.3管段长度的确定

总体设计草图见图3.1。

由除尘器进口高度：

3653mm，

故管段1的长度L1=2000+7385=9385mm

管段2的长度L2=2000mm

管段3的长度L3=1615+1267=2882mm

管段4的长度L4=3000+8890=11890mm

管段5的长度L5=1200mm

3.2集气罩和弯头的确定

查《环境工程设计手册》：

1、对集气罩1，ξ=0.11。

2、对集气罩2，ξ=0.11。

3、采用90°

弯头（R/d=1.5）阻力系数ξ=0.18。

3.3三通的确定

根据管径与流量查《环境工程设计手册》：

采用30°

直流三通（如图3.2）：

阻力系数ξ1=0.02，阻力系数ξ2=0.21。

图3.2

4阻力平衡校核

4.1设计说明

由图3.1所示，根据图示计算。

4.2管段①的阻力计算

摩擦压力损失为

局部阻力包括集气罩1、90°

弯头（R/d=1.5）和30°

直流三通；

故∑ξ=0.11+0.18+1.02=0.31

则局部压损为

4.3管段②的阻力计算

局部阻力包括集气罩2、90°

故∑ξ=0.11+0.21+0.18=0.50

4.4管段③的阻力计算

摩擦压力损失为

局部阻力包括除尘器阻力、90°

弯头（R/d=1.5）和合流三通；

故局部压损为

4.5管段④的阻力计算

局部阻力有两个90°

弯头（R/d=1.5）；

4.6管段⑤的阻力计算

改管段有90°

弯头（R/d=1.5）两个；

伞形风帽压力损失ξ=0.10；

通风机出口压力损失ξ=0.10。

故局部压损

4.7并联管压力平衡

故有：

显然压力平衡，符合节点要求。

4.8除尘器总压力损失计算

除尘系统总压损失为

5风机、电机选择及计算

5.1风机的确定

1、选择通风机的计算风量：

Q0=Qz（1+K1）=6.5×

（1+0.1）

=25000（m3/h）

2、选择风机的计算风压：

△P0=△P（1+K2）=1292×

（1+0.2）

=1550.4（Pa）

其中：

Q-----管道计算总风量，

；

-----管道计算总压损，Pa；

------考虑系统漏风所附加的安全系数，除尘管道取0.1~0.15；

-------考虑管道计算误差及系统漏风等因素所采用的安全系数，除尘管道取0.15~0.2。

3、根据上述风量和风压，查《环境工程设计手册》：

选排尘离心通风机4-72型，机号8，传动方式C，转速2240r/min，全压2472-1844Pa，风量17920-31000

，配套电动机为Y180M-2,22kW。

复核电动机功率：

故其配套电机满足要求。

5.2管道计算总结

表一管道计算表

管段编号

流量Q/

m3s-1

管长l

/m

管径d/mm

流速v/

m-1

λ/d

/m-1

动压v2ρ/2

/Pa

摩擦损失△PL/

Pa

局部压损系数∑ξ

局部压损△Pm/Pa

管段总压损△P/Pa

管段压损累计∑△P/Pa

①

3.29

9.385

530

14.9

0.0306

133.2

38.25

0.31

41.29

79.54

②

2.0

8.15

0.50

66.60

74.75

③

6.58

2.882

750

0.02

7.68

0.3

1018.6

1026.28

④

11.89

31.67

0.36

47.95

79.62

⑤

12.0

31.97

0.56

74.59

106.56

1366.75

6厂房设计

6.1大门及窗户的设计

本设计中，大门和窗户的位置选择要充分考虑气流对烟尘流动方向的影响，以确保除沉效果的稳定及有效。

因此大门和窗户应设在离污染物排放口较远的地方，尽量减少对流空气对污染物扩散方向的影响。

但同时也要综合考虑室内的通风状况良好，选择设置窗户的个数、尺寸及位置。

在本设计中，将大门设置在除尘器旁边，尺寸选择4010×

4010mm。

窗户共设9个，以保证通风效果。

位置见平面图。

7设计小结

这次通过对车间除尘系统的设计，使我学习到了很多的课本上没有的知识，以及得到了一点设计经验，当然这与实际还有很大差别。

而在这次的课程设计，通过对集气罩、以及对应得管道进行的设计计算，使我对集气罩和管道的设计有了一定的了解。

这次设计中的难点是三通的选择和设计以及压力损失的计算，对这，我确实学到了一定的设计经验，通过查资料，然后计算以得到较为理想的结果。

而该设计的重点就是压力平衡的校核和风机的选择，通过对总风量的计算和对总压的计算，从而根据风量和总压选择合适的风机和配套的电机，最后校核电机功率。

设计的最后是对厂房的布置，这使我对总体布局有了一定的了解。

这个过程中，让我在设计、计算方面得到了充分锻炼，并相应的提高了自己在这方面的能力，同时也使所学专业知识得到了实际的运用。

总之，通过这次课程设计，使我对除尘设计有了一定的了解，以及学习到了很多在书本和课堂内学习不到的知识、经验，让我更加深刻的了解所学的知识；

在很多方面的能力也得到相应的提高。

另一方面是得到了同学的帮助还有自己的一定努力。

最后，感谢在课程设计中给予我帮助和支持的老师和同学们。

参考文献

[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

[2]金国淼．除尘社备．北京：

化学工业出版社

[3]周兴求．环保设备设计手册-大气污染控制工程．北京：

[4]魏先勋，马菊元，陈信常等．环境工程设计手册．长沙：

湖南科学技术出版社，2002

[5]孙颐．袋式除尘技术与应用．机械工业出版社