大气污染控制工程课程设计[.docx

《大气污染控制工程》课程设计一、 课程设计题目：除尘系统的设计二、 设计参数和指标：某水泥车间除尘系统管道布置如图所示，系统内的空气平均温度为20°C，该地区大气 压力为1.013xl05Pa,水泥的静止堆积角为30° -45°1、 设计参数有三个集气罩1、2、3,其流量分别为4800m3/h、3200m3/h、2800m3/h2、 设计指标：气体的含尘浓度为10g/m3, n>6%o1、 集气罩的设计；2、 除尘器的设计，确定除尘器的型号；3、 确定计算环路，进行除尘系统管网阻力计算；4、 风机、电机的选择四、课程设计结果：书面报告1 、 正文：宋体，5 号字；1 号标题小四号字；2、 行间距： 20 磅；3、 页眉（大气污染控制工程课程设计）、页码：如 -1-；4、 所有公式必须用公式编辑器进行编辑；5、 表格必须三线表一、 设计时间：2008年11月12日 ~ 2008年11月19日（11月20日交）化工学院盐湖系 环境工程教研室2008-11-10三、设计内容：1、设计要求:① 管道编号并注上各管段的流量和长度② 选择计算环路，一般从最远管段开始计算，本题是从管段①开始③ 水泥车间的粉尘为水泥粉尘及灰土，按大气污染控制工程第二版 表14-2取水平管内流速为18〜22ms.④ 计算管径和压力损失。

2、集气罩的设计:【选择理由：a、 由于在水泥厂中，污染源不集中，水泥粉尘扩散范围较大，从而 不能用密闭罩，只能在污染源附近设置外部集气罩b、 通过较大的气流运动实现污染物的捕集因此根据集气罩的方位 和集气的效果：①、②、③集气罩均用外部集气罩（四周有边圆 形罩口），c、 为了提高集气罩的控制效果，减少无效气流的吸入，罩口增加法 兰边，而且集气罩的扩张角a不应大于60°参数确定】① 号集气罩：由已知排风量Q二4800m3h，C = 0.75 ；查表（大气污染控制工程书表13—2）,控制速度设为v二1.5ms，控x制距离x = 0.2m根据公式Q二C dox 2 + Ax可得4800 = 0.75 x (10 x 0.22 + 型)x 1.5 3600 4反算排风量：解得：d = 1.0001m，取 d =1mQ' = 0.75 x (10 x 0.22 + 3.14 x £) x 1.5 x 3600 = 4799.25m3 /h 14② 号集气罩： 假定最小排风量Q二3200 m3fh， C = 0.75查表(大气污染控制工程书表13—2),控制速度设为v二1.5ms,控x制距离x = 0.2m。

根据公式Q二C(10x2 + A0)ux可得3200 nd 2、一=0.75 x (10 x 0.22 + ) x 1.53600 4解得：d = 0.497m，取 d = 0.5m反算排风量：Q' = 0.75 x (10 x 0.22 + 3.14 x 互)x 1.5 x 3600 = 2414.81m3 /h 24③ 号集气罩：假定最小排风量Q = 2800m3fh， C = 0.75查表(大气污染控制工程书表13—2)，控制速度设为v = 1.5mis，控x制距离x = 0.2m根据公式Q = C(10x2 + A0)ux可得2800 = 0.75 x (10 x 0.22 + nd2) x 1.53600 4解得：d = 0.609m，取 d = 0.65m反算排风量：Q' = 0.75 x (10 x 0.22 + 3.14 x 0^) x 1.5 x 3600 = 3074.46m3 /h34核算后，排风量达到要求3、除尘器的设计，确定除尘器的型号:1、除尘器类型的选择选择除尘器时必须全面考虑有关因素，如除尘效率、压力损失、一次 投资、维护管理，其中最重要的是除尘效率以下问题要特别引起注:意。

1）选择的除尘效率必须满足排放标准规定的排放要求2） 粉尘颗粒的物理性质对除尘器的性能具有较大影响3） 气体的含尘浓度4） 烟尘温度和其他性质是选择除尘设备时必须考虑的因素5） 选择除尘器时，需要考虑收集粉尘的处理问题6）选择除尘器时还必须考虑设备的位置、可利用的空间、环境 等因素，设备的一次性投资以及操作和维修费用等经济因素通过以上对除尘器选择原则要求的综合考虑，以及对资料中几种 除尘器性能的了解和本设计题目中所给的一些设计参数我们初步选 用袋式除尘器对水泥厂车间的污染颗粒进行除尘原因如下：根据所给条件，可选定除尘装置为袋式除尘器，选择理由如下：① 尘效率要大于等于 96%，可选择有袋式除尘器、文丘里除尘 器、电除尘器三种选择② 于文丘里除尘器的压力损失太大，且不利于水泥的回收利用， 故选择文丘里除尘器是不合理的③ 据水泥的性质，水泥粉尘的比电阻较大，选用电除尘器的设备、运行成本太大，且不易清灰及维修，故不宜选择④ 式除尘器与文丘里除尘器相比，动力消耗小因此对于微细的干颗粒物，采用袋式除尘器捕集是适宜的④ 式除尘器的结构简单、易清灰，除尘效率一般可达 95%-99%，且 压力损失适中，投资运行费用也比较经济综上所述：选择袋式除尘器是合理的2、除尘器的选型根据除尘器的最大风量和动力要求我们选袋式除尘器的型号为LD18-108型机械振打袋式除尘器，具体参数如下：① 滤袋数N=108条，滤袋直径D=（130〜140）mm，滤袋分6排，每排18条。

② 风量 Q=13500〜16200m3/h.③ 力（压力损失）AP = 784〜980Pa④ 滤面积 A=90m2.⑤ 具体尺寸： 长x宽x高=3581mm x 1597mm x 4107 mm⑥ 除尘器电机型号为 JO221-4（N=1.1KW） 对滤料的要求： 滤料是组成袋式除尘器的核心部分，根据水泥粉尘的性质，水泥颗粒 属于磨损力很强的粉尘，可以选用尼龙织布滤料，它的耐磨性很好4、确定计算管路及除尘系统管路压力损失的计算； 管段①：管道系统压力损失计算的目的是确定管道断面尺寸和系统的压力 损失，并由系统的总风量和总压力损失选择适当的风机和电机要使管道设计经济合理，必须选择适当的流速，使投资和运行费的 总和最小水泥粉尘在水平管道中的最低气流速度为 18~2 2m/s这里取u = 18m / s3根据 Q 二 3800m3 /h， v = 18m/ s，1L = l +1 +1 = 6m + 3m + 3m = 12m1123查表计算：d = 280mm，1\ d = 0.0661，实际流速v = 17.2m/s，动压为194.7Pa1则摩擦压力损失为：化=1 d •宁=12 x 0.0661 x 194・7 = 154・4 Pa各管件局部压损系数（查手册）为 集气罩1，―0.15 ；90° 弯头(2 个)(R/d=1.5), 2 = 0.25x2 = 0.5；30° 直流三通，，21(2)= °12 ；災=0.15 + 0.5 + 0.12 = 0.77则局部压损 AP =工^ 巴2 = 0.77 x 194.7 = 149.92Pam1 2总压力损失： Ap = Ap +Ap = 154.4 +149.92 = 304.32p1 L1 m1 a管段③：根据 Q = Q + Q = 8000 m 3 /h， v = 18m / s3 1 2查计算表： d = 400mm ,为=0.0426 ；实际流速 v = 17.7m/s，动压 194.7Pa , L = 3m ； 33则摩擦压力损失为 AP = l △巴2 = 3 x 0.0426 x 194.7 = 24.88Pal 3 d 2局部压损为合流三通对应总管动压的压力损失和对应直通管动压的压力损失局部压损系数分别为©2i（i）= 0.11，©2i（2）= 0.12。

災=0.11 + 0.12 = 0.23则局部压损 AP =工© 巴2 = 0.23 x 194.7 = 44.78Pam 2 2总压力损失： Ap = Ap + Ap = 24.88 + 44.78 = 69.66 p3 L31 m 3 a管段⑤：根据 Q = Q + Q + Q = 10800m3 /h，选取 v = 18m/ s 3124查计算表：= 450mm,为=0.0368，实际流速 v = 18.87m / s，动压为 194.7Pa, L = 2m 55则摩擦压力损失为 AP = l △巴2 = 2 x 0.0368 x 194.7 = 14.32Pa L5 d 2局部压损为合流三通对应总管动压的压力损失，局部压损系数分别为 © = 0.11 ；21（1）除尘器压力损失为930Pa （进出口压损忽略不计）则局部压损 AP = 194.7 x 0.11 + 930 = 951.42Pam5Ap = Ap + Ap = 14.32 + 951.42 = 965.74p5 L 5 m5 a管段⑥：气体流量 Q 二 Q 二 10800m3 /h，选择管径 d 二 450mm ；人：=0.0368，动压为194.7Pa ；实际流速为v = 18.87m/s， L = 6m66则摩擦压力损失为AP = l色憎=6 x 0.0368 x 194.7 = 42.99PaL6 d 2该段有 90° 弯头（R/d=1.5）两个，—0.25x2 二 0.5则局部压损 AP 二 0.5 x 194.7 二 97.35Pam6总压力损失： Ap = Ap + Ap = 42.99 + 97.35 = 140.34 p6 L m 6 a6管段⑦：气体流量 Q = Q = 10800m3 /h，选择管径 d = 450mm ；人：=0.0368，动压为194.7Pa ；实际流速为v = 18.87m/s， L = 15m77则摩擦压力损失为 AP = l ◎巴2 = 15 x 0.0368 x 194.7 = 107.47PaL 7 d 2该管段局部压损主要包括风机进出口以及排风口伞形风帽的压力损 失,若风机入口处变径管压力损失忽略不计，风机出口 — o.1 （估算）, 伞形风帽（h/D0 - °5）g 二 1.3赏=0.1 +1.3 二 1.4则局部压损 AP = 194.7 x 1.3 = 253.11Pam7总压力损失： Ap = Ap +Ap = 107.47 + 253.11 = 360.58 p7 L7 m 7 a管段②：根据 Q = 3200m3 /h， v = 18m / s2查计算表：= 250mm，舘=0.0761 ；实际流速v = 18.12m/s，动压 194.7Pa, L = 5m ； 22则摩擦压力损失为 AP = l △巴2 = 5 x 0.0761 x 194.7 = 74.08PaL2 d 2各管件局部压损系数(查手册)为集气罩2, ― 0.15 ；90°弯头,・0.25 ；合流三通旁支管，131(3)二0・20 ；災 二 0.15 + 0.25 + 0.20 二 0.6则局部压损 AP =工^ 巴2 = 0.6 x 194.7 = 116.82Pam 2 2总压力损失： Ap =Ap +Ap = 74.08 +116.82 = 1。