案例2-大气污染控制工程课程设计..

大气课程设计

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目录

一．设计内容 (3)

1．设计基础资料 (3)

2．设计要求 (3)

二．设计计算 (4)

1．集气罩设计 (4)

2．风量计算 (5)

3．旋风除尘器设计选型 (5)

4．旋风除尘器效率计算 (14)

5．管道设计计算 (16)

6．风机和电机的选择 (23)

7．排气烟囱的设计 (24)

三．心得体会与总结 (26)

参考文献 (28)

题目:某厂球团车间制样间除尘系统设

计

一．设计内容

1）设计基础资料

1.某厂球团车间制样间除尘系统设计

两个颚式破碎机，一个双辊破碎机，一个ISO转鼓机，一个密闭室。在工艺密闭的基础上，对粉尘加以控制，使经净化后的含尘气体，经烟囱排至室外大气

2）设计要求:

1、设计说明书主要内容包括：

（1）集尘罩结构形式、性能参数的选择计算；

（2）输送管道的布置原则、管道内气体流速确定、管径选择、压力损失计算及通风机选择；

（3）净化设备的型号规格选择及运行参数计算；

（4）烟囱的结构尺寸及工艺参数（烟囱高度、出口直径、喷出速度等）的设计。

2、主要材料和设备表

3、除尘系统平面布置图、除尘系统剖面图

除尘系统平面布置图的要求：

（1）按适当比例用细实线画出建筑平面图，图上应有轴线标号、与风管设备布置相关尺寸；

（2）用标准图例在建筑平面图上画出各设备以及风管的布

置图，尺寸标注要完整；

（3）图上应有技术要求的文字说明。

除尘系统剖面图的要求：

（1）应能正确反映系统各设备、风管之间的相对位置和标高;

（2）应标出设备的编号、风管的标高、管径等；

（3）应列出材料表及技术要求。

4、部分大样图

5、设计与施工说明

二．设计计算

1.集气罩设计

集气罩的设计原则：

①改善排放粉尘有害物的工艺和环境，尽量减少粉尘排放及危害。

②集气罩尽量靠近污染源并将其包围起来。

③决定集气罩的安装位置和排气方向。

④决定开口周围的环境条件。

⑤防止集气罩周围的紊流。

⑥决定控制风速。

本设计采用密闭集气罩，密闭罩设计的注意事项：密闭罩应力求密闭，尽量减少罩上的孔洞和缝隙；密闭罩的设置应不妨碍操作和便于检修；应注意罩内气流的运动特点。

对本设计共需五个集气罩，均采用采用整体密闭集气罩，查钢铁企业采暖通风设计手册的：Q1=800m3/h, Q2=1000m3/h, Q3=800m3/h, Q3=800m3/h, Q5=800m3/h.，对所要除尘的为细粉，取断面风速为1.2m/s.因为。

所以d1=0.5m, d2=0.55m, d3=0.5m, d3=0.5m,

d5=0.5m,分别选择整体密闭集气罩尺寸如下：

φ500×200(高度)mm。

φ550×200(高度)mm。

φ500×200(高度)mm。

φ500×200(高度)mm。

φ500×200(高度)mm。

2.风量计算

总风量 :Q=Q1+Q2+Q3+Q3+Q5=4200 m3/h=1.2 m3/S

3.旋风除尘器的设计选型

1) 旋风除尘器简介

自1886 年摩尔斯第一台圆锥形旋风除尘器问世以来的百余年里，许多学者对其流场特性、结构、型式、尺寸比例的研究一直进行着。范登格南于1929—1939 年对旋风除尘器气流型式的研究发现了旋风除尘器中存在的双蜗流。1953 年特林丹画出了旋风除尘器内的流线。20 世纪70 年代西门子公司推出带二次风的旋流除尘器。1983 年许宏庆在论文

中提出旋风除尘器内径向速度分布呈现非轴对称性现象，研究出抑制湍流耗散的降阻技术。2001 年浙江大学研究发现除尘器方腔内的流场偏离其几何中心，并呈中间为强旋流动和边壁附近为弱旋的准自由蜗区的特点。随着数学模型的完善和计算机仿真的引人，旋风除尘器的研究与设计将更为深人。虽然对旋风除尘器的运行机理做了大量的研究工作，但由于旋风除尘器内部流态复杂，准确地测定有关参数比较困难，因而牵今理论上仍不十分完善，捕集小于5nm尘粒的效率不高。

旋风除尘器的优点是结构简单，造价便宜，体积小，无运动部件，操作维修方便，压力损失中等，动力消耗不大；缺点是除尘效率不高，对于流量变化大的含尘气体性能较差。旋风除尘器可以单独使用，也可以作多级除尘系统的预级除尘之用。

1.3 旋风除尘器工作原理

旋风除尘器由筒体、锥体、进

气管、排气管和卸灰管等组成，如

下图1所示。旋风除尘器的工作过

程是当含尘气体由切向进气口进

人旋风分离器时气流将由直线运

动变为圆周运动。旋转气流的绝大

部分沿器壁自圆简体呈螺旋形向

下、朝锥体流动，通常称此为外旋气流。含尘气体在旋转过程中产生离心力，将相对密度大于气体的尘粒甩向器壁。尘粒一旦与器壁接触，便失去径向惯性力而靠向下的动量和向下的重力沿壁面下落，进人排灰管。旋转下降的外旋气体到达锥体时，因圆锥形的收缩而向除尘器中心靠拢。根据“旋转矩”不变原理，其切向速度不断提高，尘粒所受离心力也不断加强。当气流到达锥体下端某一位置时，即以同样的旋转方向从旋风分离器中部，由下反转向上，继续做螺旋性流动，即内旋气流。最后净化气体经排气管排出管外，一部分未被捕集的尘粒也由此排出。

自进气管流人的另一小部分气体则向旋风分离器顶盖流动，然后沿排气管外侧向下流动；当到达排气管下端时即反转向上，随上升的中心气流一同从排气管排出。分散在这一部分的气流中的尘粒也随同被带走。

1.4 旋风除尘器中的流

场

旋风除尘器内的流

场分布如图2所示。旋风

除尘器的除尘上作原理

是基于离心力作用。由于

旋风除尘器内部流动的