车间气体净化系统中集气罩设计汇总
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目录
1 总论 (3)
1.1大气污染概述 (3)
1.2 设计任务 (3)
1.2.1 设计题目 (3)
1.2.2 设计原始资料 (3)
1.2.3 设计内容以及要求 (4)
2 集气罩的设计 (4)
2.1集气罩的集气机理 (4)
2.1.1吸入气流 (4)
2.1.2吹出气流 (5)
2.1.3吹吸气流 (6)
2.2集气罩的类型 (6)
2.3吹吸式排气罩的应用注意事项 (8)
2.4集气罩的设计方法 (9)
3 集气罩计算以及造型 (9)
3.1 集气罩性能参数及计算 (9)
3.1.1排风量的确定 (9)
3.1.2排风量的计算 (10)
3.1.3 压力损失的确定 (10)
4 设计计算及选型 (11)
4.1集气罩尺寸设计 (11)
4.2集气罩排风量设计计算 (13)
4.3 集气罩压力损失的确定 (13)
设计小结 (13)
参考文献 (14)
某车间气体净化系统中集气罩设计
1 总论
1.1大气污染概述
1995年全国燃煤排放的烟尘总量为1478万吨,其中火电厂和工业锅炉排放量占70%以上。在火电厂排放中,地方电厂由于基本上使用的是低效除尘器,吨煤排放烟尘是国家电厂的5~10倍,其排放量占到电厂总排放量的65%。
1995年全国工业粉尘排放量约为639万吨.其中.钢铁生产排尘占总量的15%,水泥生产排尘占总量的70%。在水泥生产排尘中,地方水泥厂排尘占到80%,成为工业12尘的主要排放源。
近年来,乡镇工业发展迅速口1996年全国乡镇工业污染源调查结果表明,1995年全国乡镇工业二氧化硫、烟尘和工业粉尘排放量分别占当年全国工业二氧化硫、烟尘和工业粉尘排放莹的28.2%、54.2%和68.3%。乡镇工业污染物排放已成为我国环境污染的重要因素。
1.2设计任务
1.2.1设计题目
某金属冶炼车间除尘系统的集气罩设计
1.2.2设计原始资料
气体中颗粒物占15.0%,允许的排风速度最大1.0m/s;车间有2个,相距10m。
烟气粘度:2.4×10-5pa.s
烟气温度:20℃
允许罩内最大负压:25Pa;
允许压力损失:1000pa
烟气密度:1.18kg/m3
烟气真密度:2.2g/cm3
空气过剩系数:a=1.4
烟尘浓度排放标准(标准状况下):200㎎/L
环境温度:-7℃
当地气压:100KPa
净化系统布置场地在车间北侧20-25米以内
1.2.3设计内容以及要求
根据烟气性质,选择设计合适的集气罩,计算出集气罩的排风量、压力降并确定排风速度,完成除尘、风机、烟囱的位置及管道布置,最后按照工程制图
要求绘制一张集气罩和系统A3 图。
2集气罩的设计
2.1集气罩的集气机理
集气罩汇集污染物,是一种流体动力学捕集,因此要对集气罩合理设计,必须要了解吸气罩罩口的气流流动规律。
集气罩口气流流动方式有两种 :一种是吸气口气流的吸人流动,一种是吹气口气流的吹出流动。
2.1.1 吸入气流
吸入机理:吸气口吸气时,在吸气口附近形成负压,周围的空气从四面八方流向吸气口,形成吸入气流或汇流。
实际情况吸口气流分布特点:
1.外部吸气罩罩口气流流动规律
速度分布: 等速面的形式确定其分布规律
将吸气口近似视为一个点汇,等速面是以该点为中心的球面,假设点汇吸风量为Q,
等速面的半径为r
1、r
2
,相应气流速度为u
1
、u
2
,由于通过每个等速面的风
量相等,则有
Q = 4πr
12u
1
= 4πr
2
2u
2
2
2
于是: u
1/u
2
= (r
2
/r
1
)2
表明吸气口外气流速度衰减很快,应尽量减少罩口至污染源的距离。
图2-1
2.罩口的设置位置对气流分布的影响
如果吸气口设在墙上,如图所示,吸气范围减少一半,其等速面为半球面,则吸气口的吸气量为
Q=2πr
12u
1
=2πr
2
2u
22
(
比较两式,可见:
(1)吸气速度相同时,同一距离上Q (悬空设置的吸气口)= 2 Q (有一面阻挡的吸气口)
(2)吸风量相同时,同一距离上 u(有一面阻挡的吸气口)= 2 u(悬空设置的吸气口)
3.吸风罩的形式对气流速度分布的影响
有边的吸风口比无边的吸风口流速衰减慢,实际等速面为椭圆形。2.1.2吹出气流
空气从管口喷出,在空间形成的一股气流称为空气射流.
(1)空气射流的一般特性。如图2-2所示,这是等温圆射流的示意图。管口速度假设是完全均匀的。M 为射流极点,射流中保持原出口速度 v。的部分称为射流核心,速度小于v。的部分称为射流主体,射流核心消失的断面 BOE称为过渡断面,出口断面至过渡面称为起始段,过渡断面以后称为主体段。
图2-2
2.1.3吹吸气流
吹吸气流是两股气流组合而成的合成气流。在集气罩设计中,利用吹出气流与吸入气流联合作用来提高所需“控制风速”的形成,称为吹吸式集气罩。
图2-3
2.2集气罩的类型
集气罩:是烟气净化系统污染源的收集装置,可将粉尘及气体污染源导入净化系统,同时防止其向生产车间及大气扩散,造成污染。
形式:
(1)按罩口气流流动方式分为:吸气式和吹吸式;
(2)按集气罩与污染源的相对位置及适用范围,可将吸气式集气罩分为:密闭罩、排气柜、外部集气罩、接受式集气罩等。
密闭罩