环境工程课程设计——某工厂文丘里除尘器设计.doc

目录课程设计目的 ........................................................1课程设计题目描述和要求 ..............................................1设计说明书 ..........................................................2一 概述 .........................................................21、大气污染 ..................................................22、大气污染物 ................................................23、大气污染的危害 ............................................2二 文丘里除尘器 .................................................41、工作原理 ..................................................52、优缺点 ....................................................53、文氏里管设计和使用注意事项 ................................5三 管道的设计要求 ...............................................61、管道布置一般原则： ........................................62、除尘管道布置原则： ........................................7四 工艺流程图 ...................................................8设计计算书 ..........................................................8一 设计参数 .....................................................8二 文丘里洗涤器几何尺寸计算 .....................................8三 液气比及喷嘴流量 .............................................9四 压力损失计算 .................................................9五 除尘效率 ....................................................10六 管道的初步设计 ..............................................11七 风机和电机的选择 ............................................12总结 ...............................................................14参考文献 ...........................................................15 课程设计：某工厂文丘里除尘器设计0课程设计目的课程设计的目的在于进一步巩固和加深课程理论知识，并能结合实践，学以致用。

本设计为某工厂文丘里的设计，能使学生得到一次综合训练，特别是： ①工程设计的基本方法、步骤，技术资料的查找与应用；②基本计算方法和绘图能力的训练；③综合运用本课程及其有关课程的理论知识解决工程设计中的实际问题；⑤熟悉、贯彻国家环境保护法规及其它有关政策课程设计题目描述和要求为某工厂设计一台简易文丘里除尘器已知条件：采用文丘里除尘器处理某工厂含尘烟气工厂烟气量 5200m3/h，烟气含尘浓度为 2200mg/m3，烟气温度为 120℃，烟气粘度为 2.4×10-5Pa.s文丘里除尘器进口粉尘的粒级分布如下：平均粒径（μm） 0.05 0.1 0.3 0.5 1.0 >1.0粒径分布g（％） 10 15 16 18 20 21设计要求：1、除尘器的压力损失要在合理的范围内；2、采用碗形喷嘴；3、文丘里装配图一张,要求用 A2 以上图纸,计算机绘图均可 课程设计：某工厂文丘里除尘器设计1设计说明书一 概述1、大气污染按照国际标准化组织（ISO）的定义， “大气污染通常是指由于人类活动或自然过程引起某些物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到足够的时间，并因此危害了人体的舒适、健康和福利或环境污染的现象。

” 所谓人类活动不仅包括生产活动，而且也包括生活活动，如做饭、取暖、交通等自然过程包括火山活动、山林火灾、海啸、土壤和岩石的风化及大气圈中空气运动等一般来说，由于自然环境所具有的物理、化学和生物机能（及自然环境的自净作用） ，会是自然过程造成的大气污染，经过一段时间后自动消除（即使生态平衡自动恢复） 所以可以说，大气污染主要是人类活动造成的全球性大气污染问题包括温室效应、臭氧层破坏和酸雨等三大问题2、大气污染物大气污染物系指由于人类活动或自然过程排入大气的并对人和环境产生有害影响的那些物质按其存在状态可分为两大类一种是气溶胶状态污染物，另一种是气体状态污染物气溶胶状态污染物主要有粉尘、烟、飞灰、黑烟、雾等气体状态污染物主要有以二氧化硫为主的硫氧化合物，以氧化氮和二氧化氮为主的含氮化合物，碳氧化合物、有机化合物及卤素化合物等，如表 1 所示表 1 气体状态大气污染物的总分类污染物 一次污染物 二次污染物含硫化合物 SO2、H 2S SO3、H 2SO4、MSO 4含氮化合物 NO、NH 3 NO2、HNO 3、MNO 3碳氧化合物 CO、CO 2 无有机化合物 C1~C10化合物 醛、酮、过氧乙酸硝酸酯、O3卤素化合物 HFHCI 无3、大气污染的危害人类体验到的大气污染的危害，最初主要是对人体健康的危害，随后逐步发现了对工农业生产的各种危害以及对天气和气候产生的不良影响。

人们对大气污染物造成危害的机理、分布和规模等问题的深入研究，为控制和防治大气 课程设计：某工厂文丘里除尘器设计2污染提供了必要的依据①对人体健康的危害大气污染后，由于污染物质的来源、性质、浓度和持续时间的不同，污染地区的气象条件、地理环境等因素的差别，甚至人的年龄、健康状况的不同，对人均会产生不同的危害　　大气污染对人体的影响，首先是感觉上不舒服，随后生理上出现可逆性反应，再进一步就出现急性危害症状大气污染对人的危害大致可分为急性中毒、慢性中毒、致癌三种　　a.急毒：性中大气中的污染物浓度较低时，通常不会造成人体急性中毒，但在某些特殊条件下，如工厂在生产过程中出现特殊事故，大量有害气体泄露外排，外界气象条件突变等，便会引起起人群的急性中毒如印度帕博尔农药厂甲基异氰酸酯泄露，直接危害人体，发生了 2500 人丧生，十多万人受害　　b.慢性中毒：大气污染对人体健康慢性毒害作用，主要表现为污染物质在低浓度、长时间连续作用于人体后，出现的患病率升高等现象 ，近年来我国城市居民肺癌发病率很高，其中最高的是上海市，城市居民呼吸系统疾病明显高于郊区　　c.致癌作用：这是长期影响的结果，是由于污染物长时间作用于肌体，损害体内遗传物质，引起突变，如果生殖细胞发生突变，使后代机体出现各种异常，称致畸作用；如果引起生物体细胞遗传物质和遗传信息发生突然改变作用，又称致突变作用；如果诱发成肿瘤的作用称致癌作用。

这里所指的“癌” 包括良性肿瘤和恶性肿瘤环境中致癌物可分为化学性致癌物，物理性致癌物，生物性致癌物等致癌作用过程相当复杂，一般有引发阶段，促长阶段能诱发肿瘤的因素，统称致癌因素由于长期接触环境中致癌因素而引起的肿瘤，称环境瘤②对工农业生产的危害大气污染对工农业生产的危害十分严重，这些危害可影响经济发展，造成大量人力物力和财力的损失大气污染物对工业的危害主要有两种：一是大气中的酸性污染物和二氧化硫、二氧化氮等，对工业材料、设备和建筑设施的腐蚀；二是飘尘增多给精密仪器、设备的生产、安装调试和使用带来的不利影响大气污染对工业生产的危害，从经济角度来看就是增加了生产的费用， 课程设计：某工厂文丘里除尘器设计3提高了成本，缩短了产品的使用寿命　　大气污染对农业生产也造成很大危害酸雨可以直接影响植物的正常生长，又可以通过渗入土壤及进入水体，引起土壤和水体酸化、有毒成分溶出，从而对动植物和水生生物产生毒害严重的酸雨会使森林衰亡和鱼类绝迹③对大气和气候的影响大气污染物质还会影响天气和气候颗粒物使大气能见度降低，减少到达地面的太阳光辐射量尤其是在大工业城市中，在烟雾不散的情况下，日光比正常情况减少 40% 。

高层大气中的氮氧化物、碳氢化合物和氟氯烃类等污染物使臭氧大量分解，引发的“臭氧洞” 问题，成为了全球关注的焦点 　　从工厂、发电站、汽车、家庭小煤炉中排放到大气中的颗粒物，大多具有水汽凝结核或冻结核的作用这些微粒能吸附大气中的水汽使之凝成水滴或冰晶，从而改变了该地区原有降水（雨、雪）的情况人们发现在离大工业城市不远的下风向地区，降水量比四周其它地区要多，这就是所谓“ 拉波特效应” 如果，微粒中央夹带着酸性污染物，那么，在下风地区就可能受到酸雨的侵袭　　大气污染除对天气产生不良影响外，对全球气候的影响也逐渐引起人们关注由大气中二氧化碳浓度升高引发的温室效应，是对全球气候的最主要影响地球气候变暖会给人类的生态环境带来许多不利影响，人类必须充分认识到这一点 二 文丘里除尘器图 1 文丘里洗涤器结构示意图文丘里除尘器是一种高效湿式洗涤器，在结构上如图 1 所示，由收缩管、喉管和扩散管组成文氏管是在意大利物理学家文丘里首次研究了收缩管道对流体流动的效率的影响后命名的文丘里管是在 1886 年美国科姆斯·藿舍尔为 课程设计：某工厂文丘里除尘器设计4了增加流体的速度从而引起压力的减少而发明的。

文丘里除尘器于 1946 年开始在工业中的应用事实除尘器要得到较高的除尘效率，必须造成较高的气液相对运动速度和非常细小的液滴，文丘里管就是为了适应这个要求而发展起来的文丘里除尘器是一种高能耗高效率的湿式除尘器含尘气体以高速通过喉口，水在喉口处被湍流运动的气流雾化，尘粒与水滴之间相互碰撞使尘粒沉降，这种除尘器结构简单，对 0.5~5 的尘粒除尘效率可达 99%以上，但其费用较mμ高该除尘器常用于高温烟气降温和除尘，也可用于吸收气体污染物1、工作原理文丘里除尘器是典型的湿式除尘器，其除尘是由于惯性、粘附和扩散等作用，主要还是惯性作用含尘气体由进气管进入收缩管后，流速逐渐增大，气流的压力能逐渐转变为动能，在喉管入口处气速达到最大，一般为 50~180m/s洗涤液（一般为水）通过沿喉管周边均匀分布的喷嘴进入，液滴被高速气流雾化和加速充分的雾化是实现高效除尘的基本条件通常假定：①微细颗粒以与气流相同的速度进入喉管；②洗涤液滴的轴向初速度为零，由于气流曳力在喉管部分被逐渐加速在液滴加速过程中，由于液滴与粒子之间的惯性碰撞，实现微细颗粒的捕集当夜地速度接近气流速度时，液滴与颗粒之间相对速度接近零在喉管下游，惯性碰撞的可能性迅速减小。

因为碰撞捕集效率随相对速度增加而增加，因此。