大气污染控制工程课程设计(除尘器的设计)

大气污染控制工程课程设计-1-《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℃，该地区大气压力为1.013×105Pa，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/h。2、设计指标：气体的含尘浓度为10g/m3，η≥96%。三、设计内容：1、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大气污染控制工程课程设计-2-三、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18～22sm.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α不应大于60°。【参数确定】①号集气罩：由已知排风量hm34800Q，0.75C；查表（大气污染控制工程书表13—2），控制速度设为smvx5.1，控制距离mx2.0大气污染控制工程课程设计-3-根据公式可得5.1)42.010(75.03600480022d解得：md0001.1，取反算排风量：hmQ/25.479936005.1)4114.32.010(75.0322'1②号集气罩：假定最小排风量hm33200Q，0.75C查表（大气污染控制工程书表13—2），控制速度设为smvx5.1,控制距离。根据公式可得5.1)42.010(75.03600320022d解得：md497.0，取md5.0反算排风量：hmQ/81.241436005.1)45.014.32.010(75.0322'2③号集气罩：假定最小排风量hm32800Q，0.75C查表（大气污染控制工程书表13—2），控制速度设为smvx5.1，控制距离。根据公式可得5.1)42.010(75.03600280022d解得：md609.0，取md65.0反算排风量：hmQ/46.307436005.1)465.014.32.010(75.0322'3核算后，排风量达到要求。xAxCQ)10(02md1mx2.0xAxCQ)10(02mx2.0xAxCQ)10(02大气污染控制工程课程设计-4-3、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108-LD18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.大气污染控制工程课程设计-5-③力（压力损失）④滤面积A=90m2.⑤具体尺寸：mmmmmm410715973581高宽长⑥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18~22m/s。这里取。根据hmQ/380031，smv/18，查表计算：mmd2801，0661.0d，实际流速smv/2.171,动压为Pa7.194。则摩擦压力损失为:PadlPL4.1547.1940661.012221各管件局部压损系数（查手册）为集气罩1，；90°弯头（2个）（R/d=1.5），；30°直流三通，；则局部压损PavPm92.1497.19477.0221总压力损失：amLpppp32.30492.1494.154111PaP980~784sm/183mmmmlllL12336321115.05.0225.012.0)2(2177.012.05.015.0大气污染控制工程课程设计-6-管段③：根据hmQQQ/80003213，smv/18查计算表：mmd4003，0426.0d；实际流速smv/7.173，动压Pa7.194，mL33；则摩擦压力损失为PavdlPL88.247.1940426.03223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，。则局部压损PavPm78.447.19423.0222总压力损失：amLpppp66.6978.4488.243331管段⑤：根据hmQQQQ/1080034213，选取smv/18查计算表：mmd4505,0368.0d，实际流速smv/87.185，动压为Pa7.194,mL25则摩擦压力损失为PavdlPL32.147.1940368.02225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；除尘器压力损失为Pa930（进出口压损忽略不计）则局部压损PaPm42.95193011.07.1945amLpppp74.96542.95132.1455511.0)1(2112.0)2(2123.012.011.011.0)1(21大气污染控制工程课程设计-7-管段⑥：气体流量hmQQ/10800356，选择管径mmd4506；0368.0d，动压为Pa7.194；实际流速为smv/87.186，mL66则摩擦压力损失为PavdlPL99.427.1940368.06226该段有90°弯头（R/d=1.5）两个，则局部压损PaPm35.977.1945.06总压力损失：amLpppp34.14035.9799.42666管段⑦：气体流量hmQQ/10800366，选择管径mmd4507；0368.0d，动压为Pa7.194；实际流速为smv/87.187，mL157则摩擦压力损失为PavdlPL47.1077.1940368.015227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（估算），伞形风帽（）3.1则局部压损PaPm11.2533.17.1947总压力损失：amLpppp58.36011.25347.107777管段②：根据hmQ/320032，smv/18查计算表：mmd2502，0761.0d；实际流速smv/12.182，动压Pa7.194,mL52；则摩擦压力损失为PavdlPL08.747.1940761.052225.0225.01.05.0/h0D4.13.11.0大气污染控制工程课程设计-8-各管件局部压损系数（查手册）为集气罩2，；90°弯头，；合流三通旁支管，；则局部压损PavPm82.1167.1946.0222总压力损失：amLpppp9.19082.11608.74222管段④：根据hmQ/280034，smv/18查计算表：mmd2404，0801.0d，实际流速smv/2.174，动压为Pa7.194,mL84；则摩擦压力损失为PavdlPL76.1247.1940801.08224各管件局部压损系数（查手册）为集气罩3，；90°弯头，；合流三通旁支管，；则局部压损PavPm45.1307.19467.0224总压力损失：amlpppp21.25576.12445.1304444、并联管路压力平衡计算：⑴amLpppp32.30492.1494.154111amLpppp9.19082.11608.7422215.025.020.0)3(316.020.025.015.022.025.020.0)3(3167.020.025.022.0大气污染控制工程课程设计-9-00001211027.3732.3049.19032.304PPP节点压力不平衡，采用调整管的方法，进行压力平衡调节根据教材式（14-10）调整后管径为：mmPPdd225)32.3049.190(250)('225.0225.01222取管径，则有实际流速smdQv/4.21422；⑵PaPPPPmL98.37332.30466.691333amlpppp21.25576.12445.13044400003431076.3198.37321.25598.373PPP节点压力不平衡，采用调整管的方法，进行压力平衡调节根据教材式（14-10）调整后管径为：mmPPdd220)98.37321.255(240)('225.0225.03444取管径，则有实际流速smdQv/47.20424；除尘系数总压力损失：76531pppppp