第十一章 廢氣凈化系統(tǒng)

1、b教學內(nèi)容：教學內(nèi)容：了解廢氣凈化系統(tǒng)的組成及設計內(nèi)容；了解廢氣凈化系統(tǒng)的組成及設計內(nèi)容；掌握集氣罩設計及管道系統(tǒng)的設計；掌握集氣罩設計及管道系統(tǒng)的設計；掌握風機和泵的選擇；掌握風機和泵的選擇；了解凈化系統(tǒng)的施工安裝和運轉(zhuǎn)管理。了解凈化系統(tǒng)的施工安裝和運轉(zhuǎn)管理。b教學重難點：教學重難點：重重 點：點：難點：b廢氣凈化系統(tǒng)的組成及設計內(nèi)容廢氣凈化系統(tǒng)的組成及設計內(nèi)容b集氣罩設計集氣罩設計b管道系統(tǒng)的設計管道系統(tǒng)的設計b風機和泵的選擇風機和泵的選擇廢氣凈化系統(tǒng)的組廢氣凈化系統(tǒng)的組成及設計內(nèi)容成及設計內(nèi)容b 空氣污染物在車間的擴散機理是污染物依附于氣流運動而擴散的。對于生產(chǎn)過程散發(fā)到車間空氣中的污染

2、物，只要控制住室內(nèi)二次氣流的運動，就可以控制污染物的擴散和飛揚，從而達到改善車間內(nèi)外空氣環(huán)境質(zhì)量的目的。這就是采用局部排氣通風方法控制空氣污染物擴散的依據(jù)?？刂瓶諝馕廴疚镌谲囬g內(nèi)外擴散的局部通風方法，簡單地說，就是在局部污染源設置集氣罩，把污染空氣搜集起來并經(jīng)凈化后排至室外，這是生產(chǎn)車間控制污染的最有效 、最常用的方法 廢氣凈化系統(tǒng)的組成及設計內(nèi)容廢氣凈化系統(tǒng)的組成及設計內(nèi)容 廢氣凈化系統(tǒng)廢氣凈化系統(tǒng)示意圖示意圖 1、集氣罩；2、管道；3、凈化設備；4、風機；5、煙囪；b(1)(1)集氣罩集氣罩:集氣罩是用來捕集污染空氣的，其性能對凈化系統(tǒng) 的技術(shù)經(jīng)濟指標有直接的影響。由于污染源設備結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)

3、操作工藝的不同、集氣罩的形式是多種多樣的。 b(2)(2)風管風管:在凈化系統(tǒng)中用以輸送氣流的管道稱為風管，通過風管使 系統(tǒng)的設備和部件連成一個整體。b(3)(3)凈化設備凈化設備:為了防止大氣污染，當排氣中污染物含量超過排放標準時，必須采用凈化設備進行處理，達到排放標準后 ，才能排人大氣。 b(4)(4)通風機通風機 :通風機是系統(tǒng)中氣體流動的動力。為了防止通風機 的磨損和腐蝕 ，通常把風機設在凈化裝備的后面。 b(5)(5)煙煙 囪囪: 煙囪是凈化系統(tǒng)的排氣裝置。由于凈化后的煙氣 中仍含有一定量的污染物。這些污染物在大氣中擴散、稀釋，并最終沉降到地面。為了保證污染物的地面濃度.1、捕集裝置

4、設計集氣罩2、管道設計3、凈化系統(tǒng)的選擇或設計4、風機選擇5、排氣筒設計 (1)選擇依據(jù)a.污染物的種類與性質(zhì)；b.處理量；c.凈化效率；d.凈化系統(tǒng)的環(huán)境、經(jīng)濟及社會效益。(2)一般程序a.工程調(diào)查；b.確定凈化程度；c.選擇合理的凈化工藝；d.選擇適當?shù)膬艋b置，確定合理的凈化系統(tǒng)配置；e.確定凈化系統(tǒng)運行參數(shù)和技術(shù)經(jīng)濟指標。 (3)除塵系統(tǒng)與裝置的選擇(4)吸收系統(tǒng)與裝置的選擇(5)吸附系統(tǒng)與吸附裝置的選擇(6)凈化裝置的費用 設備投資費；運行費用；總費用凈化系統(tǒng)的選擇或設計集氣罩設計集氣罩設計b集氣罩氣流流動的基本理論集氣罩氣流流動的基本理論b集氣罩的基本形式集氣罩的基本形式b集氣罩設

5、計集氣罩設計集氣罩設計b集氣罩匯集污染物，是一種集氣罩匯集污染物，是一種流體動力學捕集流體動力學捕集，因此要對集氣罩合理設計，必須要了解吸氣罩因此要對集氣罩合理設計，必須要了解吸氣罩罩口的氣流流動規(guī)律。罩口的氣流流動規(guī)律。b集氣罩氣流流動方式有兩種集氣罩氣流流動方式有兩種 : :一種是吸氣口氣一種是吸氣口氣流的流的吸入流動吸入流動，一種是吹氣口氣流的，一種是吹氣口氣流的吹出流動吹出流動。 一、集氣罩氣流流動的基本理論1.外部吸氣罩罩口氣流流動規(guī)律速度分布速度分布: : 等速面的形式確定其分布規(guī)律于是： u1/u2 = (r2/r1)2 表明吸氣口外氣流速度衰減很快，應盡量減少罩口至污染源的距離

6、。吸入流動的基本理論 2.罩口的設置位置對氣流分布的影響可見：（1）吸氣速度相同時，同一距離上Q(懸空設置的吸氣口)= 2Q(有一面阻擋的吸氣口);（2）吸風量相同時，同一距離上u(有一面阻擋的吸氣口)= 2u（懸空設置的吸氣口）吸入流動的基本理論b射流的分類射流的分類按噴射口的形狀不同：圓射流、矩形射流和扁射流根據(jù)空間界壁對射流的約束條件：自由射流、受限射流和半受限射流；按射流內(nèi)部溫度變化情況：等溫射流和非等溫射流按射流產(chǎn)生的動力：機械射流和熱射流。射流流動的基本理論射流流動的基本理論b等溫自由圓射流的一般特性為: RmdyyvvRRyvv02202025 . 121射流流動的基本理論b（1

7、）吹出氣流由于卷吸作用,沿射流方向流量不斷增加，射流呈錐形；吸入氣流的等速面為橢球面,通過各等速面的流量相等,并等于吸入口的流量。b（2）射流線上的速度基本上與射程成反比，而吸氣區(qū)內(nèi)氣流速度與距吸氣口的距離的平方成反比。所以,吸氣口能量衰減很快，其作用范圍較小。吸入氣流與吹出氣流吹出氣流b吹吸氣流是兩股氣流組合而成的合成氣流.b在集氣罩設計中，利用集氣罩設計中，利用吹出氣流與吸入氣流聯(lián)合作用來提高所需“控制風速”的形成，稱為吸入式集氣罩集氣罩. .吹吸氣流集氣罩集氣罩：是煙氣凈化系統(tǒng)污染源的收集裝置，可將粉塵及氣體污染源導入凈化系統(tǒng)，同時防止其向生產(chǎn)車間及大氣擴散，造成污染。形式：（1）按罩口

8、氣流流動方式分為：吸氣式和吹吸式；（2）按集氣罩與污染源的相對位置及適用范圍， 吸氣式集氣罩分為： 密閉罩、排氣柜、外部集氣罩、接受式集氣罩等。 b密閉罩密閉罩定義：定義：將污染源的局部或整體密閉起來，在罩內(nèi)保持一定負壓，可防止污染物的任意擴散。特點特點：所需排風量最小，控制效果最好，且不受室內(nèi)氣流干擾，設計中應優(yōu)先選用。結(jié)構(gòu)形式：結(jié)構(gòu)形式：局部密閉罩、 整體密閉罩、大容積密閉罩 特點：容積大，密閉性好。適用：多點塵源、攜氣流速大或有振動的產(chǎn)塵設備。特點：容積大，可緩沖產(chǎn)塵氣流，減少局部正壓，設備檢修可在罩內(nèi)進行。適用：多點源、陣發(fā)性、氣流速度大的設備和污污染源。 1. 結(jié)構(gòu)形式a、排氣口在操

9、作口對面 操作口氣流分布較均勻，有害氣體外逸的可能性較小。b、排氣口設在柜頂 操作口上部形成較大進氣流速，而下部進氣流速較小，氣柜內(nèi)易形成渦流，可能造成有害氣體外逸c、在對面和頂部同時設置排氣口2. 布置要求：盡量避開門窗和其它進風口。特點特點:結(jié)構(gòu)簡單，制造方便；但所需排風量較大，且易受室內(nèi)橫向氣流的干擾，捕集效率較低。常見形式常見形式:頂吸罩、側(cè)面吸罩、底吸罩b集氣罩設計的一般方法集氣罩設計的一般方法應遵循集氣罩設計的基本原則；借助于知識和經(jīng)驗；一般程序是一般程序是：b集氣罩的集氣量集氣罩的集氣量控制速度法；流量比法xvxvAxAvqAAxvv20201075. 0;1075. 0 xvx

10、vAxAvqAAxvv202010;1014 . 35 . 11 ,5 . 6111 . 04 . 03 . 04 . 1250031vvnyDbDHKtKKKnqqvvvvvvb集氣罩的壓力損失集氣罩的壓力損失22vppd管道系統(tǒng)的設計管道系統(tǒng)的設計b管道布置的一般原則管道布置的一般原則b管徑的選取管徑的選取b管道壓力損失的計算管道壓力損失的計算管道系統(tǒng)的設計管道系統(tǒng)的設計b管道布置通常是和各種裝置的定位緊密聯(lián)系在一管道布置通常是和各種裝置的定位緊密聯(lián)系在一起的。各種裝置的安裝位置確定了，管道布置的起的。各種裝置的安裝位置確定了，管道布置的方案也就基本確定了。方案也就基本確定了。b各種裝置的

11、定位受生產(chǎn)工藝及空氣污染控制工藝各種裝置的定位受生產(chǎn)工藝及空氣污染控制工藝的限制；的限制；vqdv4v摩擦壓力損失：由于氣體本身的粘滯性及其與管壁間的摩擦而產(chǎn)生的壓力損失。v1. 摩擦壓力損失 LARs水力半徑：maLlRRlp242242smRR2d2mR圓形管道的比壓損：2. 局部壓力損失 22mpv3. 管道系統(tǒng)壓力損失v在設計中，管道計算的任務是確定管道尺寸和系統(tǒng)的壓力損失，為選擇適當?shù)耐L機和電動機提供依據(jù)。v在除塵系統(tǒng)布置好以后，管道計算可按一下步驟進行：v繪制管道系統(tǒng)的軸側(cè)投影圖；繪制管道系統(tǒng)的軸側(cè)投影圖；v進行管道編號，注上管段的長度和流量；進行管道編號，注上管段的長度和流量；

12、v選擇適當?shù)臍饬魉俣?，確定管段的斷面尺寸和各管段的選擇適當?shù)臍饬魉俣龋_定管段的斷面尺寸和各管段的亞損，從最不利環(huán)路開始計算；亞損，從最不利環(huán)路開始計算；v對于并聯(lián)管道，各分支管道的壓損要盡可能平衡；對于并聯(lián)管道，各分支管道的壓損要盡可能平衡；v計算凈化系統(tǒng)的總壓力損失。計算凈化系統(tǒng)的總壓力損失。 mlppp風機和泵的選擇風機和泵的選擇v離心通風機的選擇v電動機的選擇v離心泵的選擇 風機和泵的選擇風機和泵的選擇v通風機的選擇主要是根據(jù)凈化系統(tǒng)的總風量和總壓損來確定： 一、離心通風機的選擇pTTppKpKpqKqvv00202010,111v所需電動機的功率可按下式確定： 二、電動機的選擇210

13、0,10003600KpqNvev根據(jù)輸送液體的種類、性質(zhì)和揚程范圍，來確定泵的類型。vIS型、B型、WN005型v結(jié)構(gòu) 三、離心泵的選擇b清水泵 用于輸送物理、化學性質(zhì)類似于水的清潔液體。最簡單的清水泵為單級單吸式，系列代號為“IS”，若需要的揚程較高，則可選D系列多級離心泵。若需要流量很大，則可選用雙吸式離心泵，其系列代號為“Sh” 。b防腐蝕泵 當輸送酸、堿等腐蝕性液體時應采用耐腐蝕泵。耐腐蝕泵所有與液體介質(zhì)接觸的部件都采用耐腐蝕材料制作。離心耐腐蝕泵有多種系列，其中常用的系列代號為F。b油泵 用于輸送石油產(chǎn)品，油泵系列代號為Y。因油類液體具有易燃、易爆的特點，因此對此類泵密封性能要求較高。輸送200以上的熱油時，還需設冷卻裝置。b雜質(zhì)泵 用于輸送懸浮液及稠厚的漿液等，其系列代號為P，又可分為污水泵、砂泵、泥漿泵等。這類泵的主要結(jié)構(gòu)特點是葉輪上葉片數(shù)目少，葉片間流道寬，有的型號泵殼內(nèi)還襯有耐磨材料。離心泵的