第八章 环保设备的选择和应用技术

Q1=21725×
=31809m3/h
5．根据实际情况计算烟尘浓度 根据最大装料量和最 大脱碳速度，在空气过剩系数为1.5时，产生的最大 炉气量按计算为1518m3/h，则产生烟尘量为 S1=1518×18=27324g/h
则除尘器进口烟尘浓度为：
C1=
=0.859g/h
6．根据排放要求及含尘浓度确定除尘器效率 排放要 求为150mg/m3，则除尘器的效率为： η=1- =82.5%
Q1N=18140×1.2=21725m3/h 混风后烟气温度降为：
t1=181041.38 120 36211.30 37 =105.8℃
1.38 21725
其中 120℃时烟气的定压平均比热为1.38kJ/(m3·℃)； 37℃时烟气的定压平均比热为1.30kJ/(m3·℃)。
因而除尘器进口的实际烟气量为：
(3)安全性 要求安全可靠、操作稳定、有缓冲 能力、无事故隐患，对工艺、建筑物、地基、 厂房等无过多的苛刻要求，操作时劳动强度 小等。
(4)经济性 设备较为便宜，易于维修、更新， 尽量减少特殊维护要求，设备的运行费用要 尽量的低。
❖ 二、非定型设备的设计
环境工程中需要专门设计的特殊设备，称为非 标准设备或非定型设备。
第八章 环保设备的 选择和应用技术经
济分析
第一节 选择环保设备的原则
❖ 一 、定型设备的选择
定型的环保设备也称为标准设备，是成批成系列生产 的，可以现成买到。
选择的原则： (1)合理性 选择的设备必须满足处理工艺一般要求，
与工艺流程、处理规模、操作条件、控制水平相适 应，又能充分发挥设备的作用。 (2)先进性 设备的运行可靠性、自控水平、处理能力、 处理效率要尽量达到先进水平，同时还要注意处理 的水平要尽量考虑今后发展的要求。
设计程序：
(1)处理工艺流程上确定的处理设备的类型 (2)确定设备的材质 根据处理的污染物、工艺
流程和操作条件，确定适合的设备材料。
(3)汇集设计条件和参数 (4)选定设备的基本结构形式
(5)设计设备的基本尺寸 (6)选型和选择标准图纸 (7)设计数据汇总 (8)向有关专业人员提出设计要求，完成时间等 (9)汇总列出设备一览表
❖ 1．尘的粒径分布确定采用的处理设备 电炉烟 尘很细，小于1μm的约占80～90%，因此一般 多采用布袋除尘器。
❖ 2．选择滤料 气体的效率、价格、温度和湿度 是主要考虑的因素，为保证处理效果，同时从 价格方面考虑，多采用涤纶绒布滤料，清灰方 式采用脉冲喷吹。
❖ 3．烟气温度和滤料最高温度限制确定预冷却系 统 每种滤料都有一可以使用的最高限制温度限 制，涤纶绒布的最高限制温度为130℃，而处理 的烟气温度较高，因此要对烟气进行预冷却。 通过混入大量车间内冷空气来实现烟气降温。
Δpf=2900-（1100+900+300）=600Pa
所以根据
Δpf=SEv0+K2C1v02t
❖ 式有效中残Δ余pf阻—力滤，袋P上a的·m压in力·m降-1，，可Pa查；阅SE有—关滤文料献的，
这里SE=350 Pa·min·m-1；
❖ K2—粉尘层的比阻力系数，N·min·g-1·m-1，
积为：
A=
Q 31809 60v 601.0
=530m2
脉冲喷吹清灰方式的滤袋长度可达十几米，这里 选择滤袋长度为2.5米，直径为0.2米，所以每 个滤袋的面积为πDL=3.14×0.2×2.5=1.57m2。
滤袋的数量为530/1.57=338个。
9 确定过滤循环周期 根据计算，管道压力降为 1100Pa，炉盖罩和熄火器的压降取为900Pa， 选用通风机的压头（在最大系统风量下）为 2900Pa。考虑到布袋式除尘器的结构压降，取 300Pa，则允许的滤袋上的压力降为：
这里K2=119；N·min·g-1·m-1；
❖ C1—布袋除尘器进口的粉尘浓度，g/m3；
v0—过滤速度，m/min；
t—过滤时间，min。
Δpf=350×1.0+119×0.859×1.02t=350+102.2t
则过滤周期为
t=
=2.45min
10）布袋除尘器壳体设计 壳体设计包括：布袋除尘 器箱体、灰斗、进出口、喷吹的气源、电磁阀、喷 吹文式管等。列出一览表。
❖ 三、设备设计实例
某厂铸钢车间设置两台HXK3-3.0型电弧炼钢炉， 要求设计除尘设备。每台电炉的主要工艺参 数为：容量3t，最大装料量5t，每炉铸钢的 冶 炼 时 间 3h ， 吹 氧 时 间 30min ， 吹 氧 强 度 1m3/(t·min)，最大脱碳速度每分钏为0.065%， 烟气温度1200℃，吹氧期烟尘浓度达18g/m3。 当地气象参数：夏季通风计算温度32℃，大 气压力96kPa。
7 选择过滤速度 过滤速度v一般的在0.3～ 1.5m/min，粉尘越细，选取的过滤速度越小。 这里根据实际情况过滤速度选择为1.0m/min， 在该过滤速度下除尘效率可达99%以上，这样 除尘器的排尘浓度可达8.6mg/m3以下。
8 根据处理的烟气量和选择过滤速度确定过滤面 积 已知处理的烟气量和过滤速度，所以过滤面
1.工作原理
主要结构部件是叶轮和机壳。机壳内的叶轮固定 安装于由电动机拖动的转轴上。当电动机带动 叶轮旋转时，机内流体便获得能量。
当叶轮随轴旋转时，叶片间的气体也随叶轮旋转 而获得离心力，并从叶片之间的出口处被甩出。 被甩出的气体挤入机壳，于是机壳内的气体压 强增高，最后由出口排出。气体被甩出后，叶 轮中心部分的压强降低。外界气体就能从风机 的吸入口通过叶轮前盘中央的孔口吸入，源源 不断地输送气体。
4．根据经验确定和计算烟气量 根据经验数据，烟气冷却 到120℃时，每吨炉料发生的烟气量为5500m3/h，则总 烟气量为5×5500=27500 m3/h。换算成标准状态 （273K、101.3kPa）下的烟气量为 QN=27500×=18104m3/h
考虑到管道回转装置和惯性灭火气漏风，附加20%，则除 尘器进口烟气量为：
第二节 泵与风机
分类： 容积式
往复式：活塞往复作用使容积 反复变化(蒸汽活塞泵)
回转式：转子或转动部件旋转发 生容积变化(齿轮泵、罗茨鼓风机)
叶片式 通过叶轮旋转对流体作功，使流体获得能量： 离心式泵与风机、混流式泵与风机、贯流式泵与风机
其他类型的泵与风机 引射泵、旋涡泵、真空泵
❖ 一、离心式泵与风Biblioteka Baidu的工作原理及性能参数