填料塔的设计
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气流的运动规律是集气罩设计的基本依据。
一、吸入气流
理想状态下
实际情况
二、吹出气流（射流）
2.2 集气罩的基本类型
密闭罩 排气柜 外部集气罩
接受式集气罩
吹吸式集气罩
一、密闭罩
局部密闭罩
整体密闭罩
大容积密闭罩
二、排气柜
三、外部集气罩
侧吸罩
四、接受式集气罩
五、吹吸式集气罩
《环境工程原理》课程设计
有机废气
吸附净化系统设计
通过课程设计，主要提高学生以下能力：
熟悉查阅文献资料、收集有关数据、正确选用公式。当缺乏必要 数据时，尚需要自己通过实验测定或到生产现场进行实际查定。 在兼顾技术上先进性、可行性，经济上合理性的前提下，综合分 析设计任务要求，确定化工工艺流程，进行设备选型，并提出保证过 程正常、安全运行所需的检测和计量参数，同时还要考虑改善劳动条 件和环境保护的有效措施。 准确而迅速地进行过程计算及主要设备的工艺设计计算。 用精练的语言、简洁的文字、清晰的图表来表达自己的设计思想 和计算结果。
Q A (2 / ) Ps
（2）计算方法 控制速度法
控制速度：在集气罩口前污染物扩散方向上的 任意点上均能使污染物随吸入气流流入罩内并将 其捕集所必须的最小吸气速度。
流量比法
Q3 Q1 Q2 Q1 (1 Q2 Q1 ) Q1 (1 K )
K称为流量比。显然，K值越大，污染物越不易 溢出罩外，但集气罩排风量 Q3也随之增大。
2.3 集气罩性能参数
一、压力损失ΔP
一般表示为压力损失 系数ξ与连接直管中动 压Pd的乘积
P Pd v / 2
2
按照伯努利方程
P 0 P (Pd Ps ) Ps Pd
二、排放量 （1）测定方法
Q v0 A0
Q Av A (2 / ) Pd
3
净化设备（活性炭吸附塔）设计程序
工程调查
计算净 化效率
确定净化方 法和流程
满足排 放标准
确定运 行参数
选择适宜净 化装置
吸附装置
吸附装置
4 管道系统设计程序
管道布置 确定 管道流速 选择
（含风机、电机等选型）
管道长度 确定
管道直径 确定
压力损失 计算
4.1 管道风速的确定
管道直径主要由气体流量和管道风速确定。
管道风速的确定：
A.理论上，管道内气体输送的速度应大于粉尘沉降速度，选为4～14m/s； B.对于垂直管道，自然排风速度 5～10m/s；机械排风速度10～15m/s；
C.水平、倾斜管道风速 15～20m/s；
D.为了减少局部构件，一般垂直管道和水平管道取相同的管径。
4.2 管道的压力损失计算
1. 摩擦压力损失
工艺流程图（构筑物及设备等标高）
图纸要求
3#图纸（CAD制作）
可参考右图示例
图纸满足本课程设计
任务要求
活性碳吸附装置图（详图）
2ab dv ab
②用《全国通用通风管道计算表》直接计算： “计算表”中已经作出了矩形管道的压损计算表， 可根据已知的流量和选取的流速，由“计算表” 直接查出要设计的管道尺寸和比压损。
2.局部压力损失
局部压力损失的大小一般用动压头的倍数来 表示，其计算公式为
p m
v 2
2
ζ——局部压损系数；
2
λ可以根据已知的流量，选择适当的流速， Βιβλιοθήκη Baidu接从《全国通用通风管道计算表》中查得管道 的直径d和λ/d或Rm值。
对于矩形管道： ①流速当量直径计算法：
流速当量直径定义为：若矩形管道和某圆形 管道的压损系数相等、管道内的流速相等、管道 的比压损相等时，则将该圆形管道的直径称为矩 形管道的当量直径，dv。
v——断面平均流速，m/s。
5
排气筒的设计
GB 50051-2013
烟囱设计规范
计算说明书 要求
具体内容包括但不限于：
双面打印
1概述 1.1有机废气来源 1.2有机废气治理技术现状及进展 1.3各种净化方法的分析比较 2项目概况 3设计参数及目标 3.1主要技术参数 3.2设计目标 3.3引用标准及设计规范 4设计内容 4.1工艺说明及流程简图 4.1.1工艺选择 4.1.2工艺流程 4.2计算说明 4.2.1集气罩的设计 4.2.2活性炭吸附过程设计 4.2.3烟囱的设计 4.2.4管道布局设计 4.2.5风机和电机的选择 5结论 参考文献
•
1、工艺流程的确定
如： 印刷生产车间废气收集、吸附净化、排放
2、局部净化排烟系统设计基本内容
捕集装置设计
集气罩结构形式
安装位置 部件设计 净化设备设计 管道系统设计 风机选择 排放烟囱设计
2.1 集气罩的集气机理
集气罩罩口气流运动方式：
吸气口吸入气流
吹气口吹出气流
完整的课程设计报告书应包括：
• • • • • 封面 设计任务书 目录 设计任务介绍 设计说明书 (文献综述、方案选择、设计过程及计算等） 附录-图纸
1概述 1.1有机废气来源 1.2有机废气治理技术现状及进展 1.3各种净化方法的分析比较 2项目概况 3设计参数及目标 3.1主要技术参数 3.2设计目标 3.3引用标准及设计规范 4设计内容 4.1工艺说明及流程简图 4.1.1工艺选择 4.1.2工艺流程 4.2计算说明 4.2.1集气罩的设计 4.2.2活性炭吸附过程设计 4.2.3烟囱的设计 4.2.4管道布局设计 4.2.5风机和电机的选择 5结论 主要符号说明 参考文献
pl l
4Rs
v
2
2
lRm
Rm
4 Rs
v
2
2
Rm——单位长度管道的摩擦压力损失，简称比压损，Pa/m； λ——摩擦压损系数； v——管道内流体的平均流速，m/s； Rs——管道的水力半径，m；
对于圆形管道
d 2
R A x 4 d d 4
则
Rm
d
v 2
临界流量比：Kv
研究结果表明：Kv与污染物发生量无关，只与
污染源和集气罩的相对尺寸有关。
2.4 集气罩的设计
设计要点： （1）应尽可能包围污染源，使污染物扩散限制在最小范围。 （2）集气罩吸气方向尽可能与污染气流运动方向一致。 （3）减少集气罩的开口面积，以减少排放量。 （4）集气罩吸气气流不允许先经过工人的呼吸区。 （5）集气罩的结构不应妨碍工人操作和设备检修。
一、吸入气流
理想状态下
实际情况
二、吹出气流（射流）
2.2 集气罩的基本类型
密闭罩 排气柜 外部集气罩
接受式集气罩
吹吸式集气罩
一、密闭罩
局部密闭罩
整体密闭罩
大容积密闭罩
二、排气柜
三、外部集气罩
侧吸罩
四、接受式集气罩
五、吹吸式集气罩
《环境工程原理》课程设计
有机废气
吸附净化系统设计
通过课程设计，主要提高学生以下能力：
熟悉查阅文献资料、收集有关数据、正确选用公式。当缺乏必要 数据时，尚需要自己通过实验测定或到生产现场进行实际查定。 在兼顾技术上先进性、可行性，经济上合理性的前提下，综合分 析设计任务要求，确定化工工艺流程，进行设备选型，并提出保证过 程正常、安全运行所需的检测和计量参数，同时还要考虑改善劳动条 件和环境保护的有效措施。 准确而迅速地进行过程计算及主要设备的工艺设计计算。 用精练的语言、简洁的文字、清晰的图表来表达自己的设计思想 和计算结果。
Q A (2 / ) Ps
（2）计算方法 控制速度法
控制速度：在集气罩口前污染物扩散方向上的 任意点上均能使污染物随吸入气流流入罩内并将 其捕集所必须的最小吸气速度。
流量比法
Q3 Q1 Q2 Q1 (1 Q2 Q1 ) Q1 (1 K )
K称为流量比。显然，K值越大，污染物越不易 溢出罩外，但集气罩排风量 Q3也随之增大。
2.3 集气罩性能参数
一、压力损失ΔP
一般表示为压力损失 系数ξ与连接直管中动 压Pd的乘积
P Pd v / 2
2
按照伯努利方程
P 0 P (Pd Ps ) Ps Pd
二、排放量 （1）测定方法
Q v0 A0
Q Av A (2 / ) Pd
3
净化设备（活性炭吸附塔）设计程序
工程调查
计算净 化效率
确定净化方 法和流程
满足排 放标准
确定运 行参数
选择适宜净 化装置
吸附装置
吸附装置
4 管道系统设计程序
管道布置 确定 管道流速 选择
（含风机、电机等选型）
管道长度 确定
管道直径 确定
压力损失 计算
4.1 管道风速的确定
管道直径主要由气体流量和管道风速确定。
管道风速的确定：
A.理论上，管道内气体输送的速度应大于粉尘沉降速度，选为4～14m/s； B.对于垂直管道，自然排风速度 5～10m/s；机械排风速度10～15m/s；
C.水平、倾斜管道风速 15～20m/s；
D.为了减少局部构件，一般垂直管道和水平管道取相同的管径。
4.2 管道的压力损失计算
1. 摩擦压力损失
工艺流程图（构筑物及设备等标高）
图纸要求
3#图纸（CAD制作）
可参考右图示例
图纸满足本课程设计
任务要求
活性碳吸附装置图（详图）
2ab dv ab
②用《全国通用通风管道计算表》直接计算： “计算表”中已经作出了矩形管道的压损计算表， 可根据已知的流量和选取的流速，由“计算表” 直接查出要设计的管道尺寸和比压损。
2.局部压力损失
局部压力损失的大小一般用动压头的倍数来 表示，其计算公式为
p m
v 2
2
ζ——局部压损系数；
2
λ可以根据已知的流量，选择适当的流速， Βιβλιοθήκη Baidu接从《全国通用通风管道计算表》中查得管道 的直径d和λ/d或Rm值。
对于矩形管道： ①流速当量直径计算法：
流速当量直径定义为：若矩形管道和某圆形 管道的压损系数相等、管道内的流速相等、管道 的比压损相等时，则将该圆形管道的直径称为矩 形管道的当量直径，dv。
v——断面平均流速，m/s。
5
排气筒的设计
GB 50051-2013
烟囱设计规范
计算说明书 要求
具体内容包括但不限于：
双面打印
1概述 1.1有机废气来源 1.2有机废气治理技术现状及进展 1.3各种净化方法的分析比较 2项目概况 3设计参数及目标 3.1主要技术参数 3.2设计目标 3.3引用标准及设计规范 4设计内容 4.1工艺说明及流程简图 4.1.1工艺选择 4.1.2工艺流程 4.2计算说明 4.2.1集气罩的设计 4.2.2活性炭吸附过程设计 4.2.3烟囱的设计 4.2.4管道布局设计 4.2.5风机和电机的选择 5结论 参考文献
•
1、工艺流程的确定
如： 印刷生产车间废气收集、吸附净化、排放
2、局部净化排烟系统设计基本内容
捕集装置设计
集气罩结构形式
安装位置 部件设计 净化设备设计 管道系统设计 风机选择 排放烟囱设计
2.1 集气罩的集气机理
集气罩罩口气流运动方式：
吸气口吸入气流
吹气口吹出气流
完整的课程设计报告书应包括：
• • • • • 封面 设计任务书 目录 设计任务介绍 设计说明书 (文献综述、方案选择、设计过程及计算等） 附录-图纸
1概述 1.1有机废气来源 1.2有机废气治理技术现状及进展 1.3各种净化方法的分析比较 2项目概况 3设计参数及目标 3.1主要技术参数 3.2设计目标 3.3引用标准及设计规范 4设计内容 4.1工艺说明及流程简图 4.1.1工艺选择 4.1.2工艺流程 4.2计算说明 4.2.1集气罩的设计 4.2.2活性炭吸附过程设计 4.2.3烟囱的设计 4.2.4管道布局设计 4.2.5风机和电机的选择 5结论 主要符号说明 参考文献
pl l
4Rs
v
2
2
lRm
Rm
4 Rs
v
2
2
Rm——单位长度管道的摩擦压力损失，简称比压损，Pa/m； λ——摩擦压损系数； v——管道内流体的平均流速，m/s； Rs——管道的水力半径，m；
对于圆形管道
d 2
R A x 4 d d 4
则
Rm
d
v 2
临界流量比：Kv
研究结果表明：Kv与污染物发生量无关，只与
污染源和集气罩的相对尺寸有关。
2.4 集气罩的设计
设计要点： （1）应尽可能包围污染源，使污染物扩散限制在最小范围。 （2）集气罩吸气方向尽可能与污染气流运动方向一致。 （3）减少集气罩的开口面积，以减少排放量。 （4）集气罩吸气气流不允许先经过工人的呼吸区。 （5）集气罩的结构不应妨碍工人操作和设备检修。