大气污染控制工程课程设计说明书车间除尘系统Word下载.docx
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50）。
1.3、设计内容
1、集气罩的设计；
控制点控制速度Vx的确定；
集气罩排风量、尺寸的确定；
2、管道的初步设计；
管内流速的确定；
管道直径的确定；
弯头的设计；
直管长度的确定；
三通设计计算；
3、压损平衡计算；
分段计算；
压力校核；
4、总压计算；
5、选风机、校核；
6、电机选择、校核；
7、有关说明；
1.4、设计资料
1、设计题：
车间除尘系统设计；
2、已知条件；
（1）车间面积与两台产生污染设备的位置（见图1）。
此图仅给出方柱及污染源相对位置，门、窗位置及墙厚由设计定；
（2）产生污染源设备的情况
污染源：
立方体长×
宽×
高=1200×
600×
1000
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。
（3）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。
（4）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
（5）所用除尘器
LD14型布袋除尘器,
该除尘器阻力为980Pa；
所用除尘草图见附图。
（也可另选其它除尘器）
（6）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
2、集气罩的设计
2.1集气罩设计原则
（1）集气罩应尽可能将污染源包围起来，使污染物的扩散限制在最小的范围
内，以便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运动方向一致，充分利用污染气流的
初始动能。
（3）在保证控制污染的条件下，尽量减少集气罩的开口面积，以减少排风量；
（4）集气罩的吸气气流不允许经过人的呼吸区再进入罩内；
（5）集气罩的结构不应妨碍人工操作和设备检修。
（6）罩口面积与排气管面积之比最大可为16:
1
（7）为避免横向气流干扰，要求H尽可能
0.3L（罩口长边尺寸）
（8）伞形罩的开口角度（α）宜小于或等于90º
，最大不宜大于120º
（9）伞形罩应设罩裙（即垂直边），罩裙的高度
（A为罩口面积）
2.2尺寸大小的设计
1、根据设计要求H=600mm，取H=0.3L，得出罩口长边L=2000mm
2、取其罩口宽度为1020mm
3、罩裙高度
4、取开口角度ɑ=90º
设计草图如下：
2.3控制点控制速度Vx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。
2.4排风量的计算
Q=KPHvx=
式中：
P----罩口敞开面周长，m;
H----罩口至污染源距离，m
K----考虑沿高度速度分布不均匀的安全系数，通常取K=1.4
vx----控制速度
3、管道系统设计
3.1管道布置初步设计
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、d1=500mm
核算实际速度：
V1=4Q/（πd12）=15.5m/s；
查计算表知：
动压为133.4Pa；
当量阻力系数
；
2、三通管后的管径d2：
d2=700mm
V2=15.9m/s；
动压为152.95Pa；
单位摩擦阻力
3.1.3管段长度的确定
总体设计草图见上图
由除尘器进口高度：
3653mm，
故管段1的长度L1=（3653-600-600-357-750）+（6000-600）=6746mm
管段2的长度L2=3653-600-600-357-750=1346mm
管段3的长度L3=3000+240+500=3740mm
管段4的长度L4=3000+8890=11890mm
管段5的长度L5=1200mm
3.2、管段压力损失计算
按最大压损原则选择计算环路，本设计由管段1开始计算。
（1）管段1：
管径D=500mm；
管长L=6.746m；
动压为133.4Pa
则摩擦压力损失为
各管件局部压力损失系数（查手册）为：
集气罩1，ξ=0.16；
90°
弯头（R/d=1）,ξ=0.25;
45°
直流三通，
ξ=0.06
∑ξ=0.16+0.25+0.06=0.49
则局部压损：
∑ξ
133.4=65.37Pa
（2）管段2：
管长L=1.346m；
集气罩2，ξ=0.16；
130°
弯头（R/d=1）,ξ=0.3;
合流三通旁支管，ξ=0.21
∑ξ=0.16+0.3+0.21=0.66
则局部压损：
133.4=88Pa
（3）管段3：
：
管径D=700mm；
管长L=3.74m
动压为152.95Pa；
则摩擦压力损失为
局部压力损失为:
合流三通对应总管动压的压力损失，其局部压损系数ξ=0.11；
除尘器压力损失为980Pa；
圆管变矩形，其局部压损系数ξ=0.2，
∑ξ=0.11+0.2=0.31
则局部压力损失
152.95+980=1027.4Pa。
（4）管段4：
管长L=11.89m
该管段有90°
弯头（R/d=1）两个，由手册查得ξ=0.25
矩形变圆形，其局部压损系数ξ=0.2
152.95=（0.25×
2+0.2）×
152.95=107Pa
（5）管段5：
管长L=12m
弯头（R/d=1）一个，由手册查得ξ=0.25
152.95=0.25×
152.95=38.3Pa
3.3、管段计算表总结
管段编号
流量Q
管长l/m
管径d
/mm
流速
m/s
动压
/Pa
摩擦压损
局部压损项
局部压损
管段总压损
除尘系统总压损失
①
10959
6.746
500
15.6
117.8
32.18
90º
弯头，三通支管压损
65.37
97.55
1456.13
②
1.346
6.42
135º
88
94.42
③
21918
3.740
700
15.9
153.8
12.38
三通干管压损，圆管变矩形，除尘器压损
1027.4
1039.78
④
11.89
39.36
弯头两个，矩形变圆形
107
146.36
⑤
12
39.72
弯头一个
38.3
78.02
3.4校核：
并联管压力平衡
故有：
<
10%
显然压力平衡，符合节点要求。
4、风机、电机选择及计算
4.1风机的确定
1、选择通风机的计算风量：
Q=Qz（1+K1）=21918×
（1+0.15）=25205.7（m3/h）
2、选择风机的计算风压：
△P=△P（1+K2）=1456.13×
（1+0.2）=1747.36（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《供暖通风设计手册》选择风机，其性能参数如下：
型号
机号
传动方式
转数
r/min
全压Pa
流量
m3/h
效率
%
Y180M-4
8
D
1450
1880
26378
90.8
4.2电动机的确定
配套电动机型号Y180L-4，其性能参数如下表：
（r/min）
序号
全压
功率
KW
Y180L-4Y180L-4
1600
5
2150
26800
72
22
4.3、校核
复核电动机功率：
故其配套电机满足要求。
附录1
附录2
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