车间除尘系统设计(大气污染控制工程课程设计答辩PPT)

Pa
通风机和电动机的选择
通风机的总风量
Q0 (1 K1)Q
Q：管道计算的总风量，m3/h K1：考虑系统漏风所附加的安全系数。 一般管道取0.1,除尘管道取0.1~0.15
通风机的风压
p0

(1
K2 )p
0

(1
K
2
)p
Tp0 T0 p
Δp：管道计算的总压力损失，Pa
伞形罩应设罩裙（垂直边），罩裙高度为 h2 0.25 A 排除热气体或潮湿性气体时，应在伞形罩罩裙内
部设置檐沟，并设置有连接排水管的接口
3. 冷过程排风罩的设计和计算
控制速度 冷过程上部集气罩 圆形或矩形侧吸罩 条缝罩 密闭罩
按有害物散发条件选择控制速度
污染物产生状况
ρ、p、T：运行工况下进入风机时的气体密度、压力、温度
所需电动机的功率：
Ne

Q0p0 K
3.6 10 612
K：电动机备用系数。通风机，电机功率为2～ 5kW时取1.2，大于5kW时取1.15; 引风机取1.3;
η1: 通风机全压效率，可查风机样本，一般 0.5~0.7
η2: 机械传动效率，直联传动为1，联轴器传动为 0.98,皮带传动为0.95
水力半径：流体断面 积A(m2)与润湿周边x （m）之比。
圆形管道水力半径：
Rs A / x
Rs

d 2 / d
4

d
/
4
因此，比摩阻：
Rm


d
v2
2
克里布洛克（Colebrook）公式
1/ 2lg(K / 3.71d 2.51/ Re )
K：管道内壁粗糙度，m
集气罩的吸气气流不允许先经过工人的呼吸区再进 入罩内；
集气罩的结构不应妨碍工人操作和设备检修
一般伞形罩的罩口面积一般不应小于有害物扩散区 的水平面积，侧吸罩的罩口长度不应小于有害物扩 散区的边长，当有害物扩散区很宽时，则可做成多 个侧吸罩
集气罩的设计原则
伞形罩和侧吸罩上的排风管，应尽量设置在有害 物扩散区的中心，罩口面积与排风管面积之比最 大可为16：1，喇叭形侧吸罩的长度应为管道直 径的3倍，以保证侧吸罩吸风均匀；
《大气污染控制工程》 课程设计
授课教师：
1
一、设计内容
1.题目：车间除尘系统设计 2.设计已知条件： （1）车间面积和两台产尘设备(见附图)；
12000×6000;1200×600×1000; （2）产生轻矿物粉尘并以较低速度发散到尚属平静的空气中； （3）污染源气体含尘浓度4g/m3，密度1.2g/cm3，温度20oC，
H：罩口至污染远距离，m Vx: 控制速度，m/s K：考虑沿高度速度分布不
均匀的安全系数，通常取1.4。
五、管道系统的设计
管道布置的一般原则 管道系统的计算与设计 风机与电机的设计计算 防腐、防爆、减振与保温
1.管道布置的一般原则
管道布置应从系统总体布局出发，既要考虑系统 的技术经济合理性，又要与总图、工艺、土建等 有关专业密切配合，统一规划，力求简单、紧凑， 缩短管线，减少占地和空间，节省投资，不影响 工艺操作、调节和维护。
为保证排风罩的排风均匀，可以采用多个吸风口、 加挡板、加条缝、加分层板、采用条缝口等措施。
集气罩的设计原则
伞形罩的截面和形状应尽可能与有害物扩散区的 水平投影相似；
伞形罩的开口角度宜等于或小于90º，最大不应 大于120º。为减小伞形罩的高度，对边长较长的 矩形伞形罩，可将长边分段设置，使其分割成多 个小罩；
侧吸罩的罩口一般均应有边，以防止罩口背后的 气流形成涡流，从而减少罩口有效面积；边宽应 与罩口直径或边长相等，但不应超过150mm。 （有边罩口的排风量可较无边罩口减少20－30％）
在保证气流分布均匀和不妨碍操作的情况下，侧 吸罩的罩口面积应尽量加大，以降低罩口速度和 压力损失，扩大排风罩的吸气区域；
举例
以轻微的速度放散到 相当平静的空气中
以轻微的速度放散到 尚属平静的空气中
以相当大的速度放散 出来，或放散到空气 运动迅速的区域
以高速放散出来，或 放散到空气运动迅速 的区域
蒸汽的蒸发，气体 或烟从敞口容器中 外逸
喷漆室内喷漆，断 续的倾倒有尘屑的 干物料到容器中， 焊接
翻砂、脱模、高速 皮带运输机的转运 点、混合、装袋或 装箱
按统一规格进行圆整。
矩形通风管道规格、矩形风道法兰
圆形风道规格、圆形风道法兰 聚氯乙稀、不锈钢板、铝管道及法兰
管道系统压力损失计算
沿程压力损失（摩擦压力损失） 局部压力损失
摩擦压力损失
v2
pL l 4Rs 2 lRm
Rm：单位长度管道的摩擦压力损失，简称比压损（比摩阻），Pa/m l：直管段长度，m λ: 摩擦压损系数 v: 管道内气体平均流速，m/s, ρ: 管道内气体密度，kg/m3 Rs: 管道的水力半径，m。
《全国通用通风管道计算表》，(1个大气 压，20℃，钢板风管K＝0.15mm,塑料板风 管K＝0.01mm)查找λ/d，或Rm。当空气状态 和管道K值与表中规定相差较远时，需进行 修正。
局部压力损失
阻力系数法
Pm


v2
2
当量长度法
Pm

v2
2

Rmld


d
v2
2
ld
并联管路的压力平衡校核
要求： 除尘系统应小于10％； 其它通风系统小于15％。 方法： 增设调压装置（阀门、阻力圈） 管径调整
d2 d1(p1 / p2 )0.225

dd21： ：调 调整 整后 前的的管管径径,,mmmm

Δp1: Δp2:
管径调整前的压力损失, 压力平衡基准值, Pa
大气压力1.013×105Pa，车间高6m（不影响设备安装）。 （4）伞形罩口距污染源表面600mm； （5）管道和集气罩用钢板制作，钢管相对粗糙度0.15，排气
筒距地面12m； （6）采用自选wk.baidu.com尘器;
二、课程设计步骤与方法
1.设计步骤： （1）集尘罩的设计和风量计算 （2）除尘器的选择及除尘系统管网布置 （3）除尘系统阻力计算 （4）通风机和电机选择 （5）说明书编写 （6）绘制图纸 2. 选用设计资料：
和电机
除尘风道空气流速（m/s）
粉尘性质
粉状的粘土和砂 耐火泥 重矿物粉尘 轻矿物粉尘 干型砂 煤灰 湿土（2％以下） 铁和铜（粉末） 棉絮 水泥粉尘
垂直 管 11 14 14 12 11 10 15 13 8 8-10
水平 管 13 17 16 14 13 12 18 15 10
18-22
粉尘性质
垂直 管
铁和钢（屑）
19
灰土、砂尘
16
距屑、刨屑
12
大块干木屑
14
干微尘
8
染料灰尘
14-16
大块湿木屑
18
谷物灰尘
10
麻（短纤维粉尘杂质） 8
水平管
23 18 14 15 10 16-18 20 12 12
管径的选择
根据流量和流速，计算管径
D
4Q
v
D：管道直径，m;
Q: 体积流量，m3/s; V: 管内气体流速，m/s。
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合理划分系统；
管道布置力求顺直，减少阻力；
管道敷设应尽可能明装，以便检修；不宜明装时， 可暗装；
选择适当的管道形状。一般圆形管道强度大，耗 用材料少，但占用空间大；矩形管道占用空间小， 易布置。为利用建筑空间，也可制成其它形状。
2.管道系统的设计与计算
总体设计，绘制轴测图，进行标注。 确定气体流速。 确定断面尺寸 计算压损。 并联管道的压力平衡计算及调整。 确定系统总流量和总压力，选择合适的风机
K2： 考虑管道计算误差及风机性能误差等因素所采用的风压安 全附加系数。一般管道取0.1~0.15，除尘管道取0.15~0.2。
ρ0、p0、T0：通风机性能表中给出的标定状态的密度、压力、温 度。通风机：101.3kPa, 20℃,1.2kg/m3; 引风机：200 ℃,0.745kg/m3。
选择电机的注意事项
必须满足生产机械的要求，如速度、加速度、 启动、过载能力、调速特性等；
按技术经济合理原则选择电机的电压、电流 种类、电机类型、结构形式、冷却方式等， 以保证运行可靠；
有时当的备用余量，负荷率一般取0.8~0.9。
电机的结构形式必须满足使用场所的环境条 件，如按温度、湿度、灰尘、雨水、腐蚀及 易燃易爆气体等考虑必要的保护方式。
大气污染控制工程课程设计参考资料
三、课程设计说明书与图纸
1.设计说明书： (1)目录 (2)设计任务书 (3)除尘系统的选择 (4)除尘系统计算(附：除尘系统图、阻力计算表、设备 明细表) (5)除尘系统设备布置说明 (6)结语
2.图纸： (1)A2号图纸完成除尘系统立体图和除尘设备平面图和断 面图； (2)图中画出检测孔位置、标出设备定位尺寸、设备及管 道标高、设备编号和明细表；
磨床，重破碎机， 在岩石表面工作， 砂轮机，喷砂，热 落砂机
控制速度/ms-1 0.25～0.5 0.5～1.0
1.0～2.5
2.5～10
4.冷过程上部集气罩
为避免横向气流干扰，要求 其距离污染源高度H尽可能小 于0.3倍的罩口长边尺寸L
流量Q（m3/s）
Q KPHvx
P：罩口敞开面周长，m
四、集气罩的设计
1.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
2.集气罩的设计原则
集气罩应尽可能将污染源包围起来，使污染物扩散 限制在最小范围内，以防止横向气流影响，减少排 风量
集气罩的吸气方向尽可能与污染气流运动方向一致， 充分利用污染气流的初始动能；
尽量减少密闭集气罩的开口面积，以减少排风量；