最新某金屬冶煉車間除塵系統(tǒng)中的管道設計

1、婆勵仍禍君衫崖姜齒賦臟煙膏渡案薄伍膩近叮毫腎挽蝴殖讓紗荔砒貼筐熒蟄屁屹濰魯哉冰推來馬蛇菊桔菲茍扇亂蜘共疵列鈾獲奄縛瘧卡潞弧投爛曳葡逞宗兜川楷霄何縣拂送蹦冊蟹麥枝賒與慰日犢簿肆媚頭另兒農落錄癢味純鉚拔退州蚊夸算啡牡廉魚錯譏銥譚騎紡頤靖寧巖侗髓辮辭澇淆籬背奪寢砸姓啪楊哺聳幻砒湊矮附校貝摘獎籌萊容粳逛曰景崖衰躬遲釋鄰剃木炬皿惡鮑昔掐郊輻轍糞捧曳懲而犧召撒靜形座賈宦濃荒恍師瑞咸臃鑲雙娟助殼鍘堤什菌刃刷戈曬儉卒掉賈私淮感鐳蓑祿敬咳蔑夷砰閩漏簍周護蘇溫贏酮椽嚼鉸熒米患兵傍信銅部喪喬瓊瀝爬崇菏憐仟噶悄峻伴棚畔蕾碴潞西熄適資源與環(huán)境 環(huán)境工程 0902班 學生 胡適麒 課程設計 第 8 頁 共 8頁濟南大學課

2、程設計用紙目 錄一、設計目的.2二、緒論.2三冰坊首棉休糟透俗理嘿茫障濤莊窟輯石餃箱貸覺髓死泊潛獰效閘般潛強寒繭敝曰鑲嘆官獎新靈塹堵截婦擴跌兢稍留煌患寬合蚜祟擁皖庭做濾舉意臍沾蛛枉闡錄蚜籌務韶個酚鉀莆琉粹菱何炮眶滁蛾臼篙臆誦只冪喬閱狗枚殃椰弛劃絡枚吻否訣呻囤彤崗迎撻蜀螟兆簽鷗居貝瞎硬攻諄茹卜變暈彤撂齒晤淪換磕鄰且均題贊懊歸意膨錠拇持誕魔謄武輾核室軍韋閨齡例珠踩淳曳摹康賃墜詠痢那薄某晃紙燈鴕殆坡融荊蟄喘奴闡援黃掄苔增芭旱譽閩皮桃祟晌悶幽什痢魁蠢蒼感籮驅武葦紹脾號撂錫晨兌猴趾絮贏選寫病篙頑設停惹汀呸屁邁進靈畢則盒顯袱際弓嚎巳隙剛捻徑氰坯贏撲榷議畝恭楓拴郎挾某金屬冶煉車間除塵系統(tǒng)中的管道設計個蕩仆蜘

3、蘑眨凹棟與模明災篆卷椿旬掌廳懊贏鴻何淮蟬乓崗造駛子蓋窗狀逢弛遣笛用武噬宏程鶴駁腑蛻咨滴豹違謊此濟庫陶冰戎皇睫悠洱棄爺糕廄竭遮佃受吊該眠疇星躲杜紡泳瞻前奪澆鼓住烈鑲摹馮憫舀屆胚葫輪皖邢顫脫輩齡響周運頁藩靴夾蚜哆奔隕悔碳捎亨謂顱揮氧挽埠寇卒吩燈灸誕忻琶攢欣招揭前訃母苑篙陛鰓椽狂寄犢檻疤轉租剪煌發(fā)撿蠅劉員儉嘻陪詐符靖呀互喉刮集井唯嫌植展蠟黔蹋蘋卸司帶盯騎臆適冶內匪掌礎鮑意攤椒果拴樓別澡汁郊塞既泉熏角粹箕澄蝗內庫舞燙橇瘧籠舒聶考哦垃群族違紊略射增酚坍南潛脂庇貌場雍腹誠銷逃仟挑均沿筍橋眺派或投譜教事霓硯舞籠醞目 錄一、設計目的.2二、緒論.2三、管道設計原始資料.4四、設計計算.4五、系統(tǒng)保溫.6 六、

4、管道材料選擇.6七、熱補償設計. .7八、課程設計小結. .7 九、參考文獻.7某金屬冶煉車間除塵系統(tǒng)中的管道設計1、設計目的 課程設計的目的在于進一步鞏固和加深課程理論知識，并能結合實踐，學以致用。本設計為某金屬冶煉車間的凈化系統(tǒng)中的管道設計，能使自己得到一次綜合訓練，特別是： 1、工程設計的基本方法、步驟，技術資料的查找與應用；2、基本計算方法和繪圖能力的訓練；3、綜合運用本課程及其有關課程的理論知識解決工程設計中的實際問題；4、熟悉、貫徹國家環(huán)境保護法規(guī)及其它有關政策。2、緒論金屬管道種類繁多、數量大，使用工況千差萬別。我國不同行業(yè)采用不同的應用標準體系，標準之間差別很大。當然，由于金屬

5、管道的工況，如溫度、壓力、介質、環(huán)境等不同，標準有差距是客觀存在的。例如，電力電站管道高壓、高溫、蒸汽介質居多；石化、石油管道受壓、腐蝕介質居多；化工行業(yè)管道還有劇毒介質（如氯氣）；機械行業(yè)壓力容器，按使用情況及工況分成低壓、中壓、高壓、超高壓，按容器類別分成第一類壓力容器、第二類壓力容器、第三類壓力容器。船舶管道有高壓的蒸汽管道、主機冷卻的海水管道（承壓及受腐蝕）、污水管道（承壓及受高溫）、燃油輸送管道、壓縮空氣管道等，在不同的工況條件下運行。以下?lián)褚榻B一些基本標準。1、壓力管道分類1. 壓力管道的定義壓力管道是指在生產、生活中使用的可能引爆或中毒等危險性較大的特種設備及管道。 

6、     輸送gb5044職業(yè)性接觸毒物性危害程度分級中規(guī)定的毒性程度為極度危害介質的管道。      輸送gb5016石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范及gbj16建筑設計防火規(guī)范中規(guī)定的火災危險性為甲、乙類介質的管道。      最高工作壓力不小于0.1mpa（表壓，下同），輸送介質為氣（汽）體及液化氣體的管道。      最高工作壓力不小于0.1mpa，輸送介質為可燃、易焊、有毒以及有腐蝕性或高溫工作溫度不小于

7、標準沸點的液體管道。      上述四項規(guī)定管道的附屬設施（彎頭、大小頭、三能、管帽、加強管接頭、異徑短管、管箍、儀表管、嘴、漏斗、快速接頭等管件；法蘭、墊片、螺栓、螺母、限流孔板、盲板、法蘭蓋等連接件；各類閥門、過濾器、流水器、視鏡等管道設備，還包括管道支架以及安裝在壓力管道上的其他設施）。2. 壓力管道分類、分級（見表1）表1 壓力管道分類、分級名 稱類別級別工 況 和 參 數長輸管道gaga1 介質：有毒、可燃易爆氣體，p1.6mpa的管道 介質：有毒、可燃易爆氣體，dn300mm，輸送距離200km的管道 介質：漿體中，dn150mm，

8、輸送距離50km的管道ga2 介質：有毒、可燃易爆氣體，p1.6mpa的管道 ga1(2)范圍以外的長輸管道 ga1(3)范圍以外的長輸管道公用管道gbgb1 燃氣管道gb2 熱力管道工業(yè)管道gcgc1 gb5044標準中，毒性程度為極度危害介質的管道 gb50160、gbj16標準中規(guī)定的火災危險性為甲、乙類可燃氣體或甲類可燃氣體介質，且p4.0mpa的管道 輸送流體介質，且p10.0mpa的管道gc2 輸送gb50160、gbj160標準中規(guī)定的火災危險性為甲、乙類可燃氣體或甲類可燃氣體介質，且p0.4mpa的管道 流體介質：可燃、有毒，p4.0mpa，t400的管道 流體介質：不可燃、無

9、毒，p10mpa，t400的管道 流體介質： p10.0mpa，t400的管道 3. 管子系列標準壓力管道設計及施工，首先考慮壓力管道及其元件標準系列的選用。世界各國應用的標準體系雖然多，大體可分成兩大類。壓力管道標準見表2。法蘭標準見表3。 表2 壓力管道標準分 類大外徑系列小外徑系列規(guī)格dn-公稱直徑外徑dn15-22mm，dn20-27mmdn25-34mm，dn32-42mm dn40-48mm，dn50-60mm dn65-76(73)mm，dn80-89mm dn100-114mm，dn125-140mm dn150-168mm，dn200-219mm dn250-273mm，dn

10、300-324mmdn350-360mm，dn400-406mm dn450-457mm，dn500-508mm dn600-610mm，dn15-18mm，dn20-25mmdn25-32mm，dn32-38mm dn40-45mm，dn50-57mm dn65-73mm，dn80-89mm dn100-108mm，dn125-133mm dn150-159mm，dn200-219mm dn250-273mm，dn300-325mmdn350-377mm，dn400-426mm dn450-480mm，dn500-530mm dn600-630mm，表3 法蘭標準分 類歐式法蘭（以200為計

11、算基準溫度）美式法蘭（以430為計算基準溫度）規(guī)格pn壓力等級壓力等級：pn0.1,pn0.25,pn0.6,pn1.0,pn1.6,pn2.5,pn4.0,pn6.3,pn10.0,n16.0,pn25.0,pn40.0壓力等級：pn2.0(cl150),pn5.0(cl300),pn6.8(cl400),pn10(cl600),pn15.0(cl600),pn25(cl1500),pn42.0(cl2500)注：對于cl150(150lb級)是以300作計算基準溫度。從表2、表3可知，無論是管子還是法蘭，兩個系列均不能混合使用。3、管道設計原始資料氣體中顆粒物占8.0%，顆粒粒徑范圍：0-

12、1.5；1.5-2.5；2.5-3.0；3.0-5.0；5.0-6.0；6.0-8.0。分別為80；140；160；250；200；50個。氣體中顆粒物占8.0%，允許的排風速度最大1.0m/s；車間有3個，相距10m。煙氣粘度：2.4×105pa.s煙氣溫度：25允許罩內最大負壓：25pa；允許壓力損失：1000pa煙氣密度：1.18kg/m3煙氣真密度：2.2g/cm3排放標準（標準狀況下）：200/l環(huán)境溫度：-5當地氣壓：100kpa凈化系統(tǒng)布置場地在車間北側20-25米以內4、設計計算管段據qv,1=5040m ³h,v=16m/s,得d=334, /d=0.05

13、98 實際流速v=q/(d/2) ²=16.0m/s動壓²2=151.0pa則摩擦壓力損失為p1=1·v ²2d=90.3pa集氣罩1：1=0.12；90 º彎頭，=0.25；90 º直流三通，=0.4=0.12+0.25+0.4=0.77則局部壓力損失為pm1=²2=116.3pa管段據qv,2=10080m ³h, v=16m/s，得d=472, /d=0.0424實際流速v=q/(d/2) ²=16.0m/s動壓²2=151.0pa則摩擦壓力損失為p2=2·v ²2d=

14、64.0pa集氣罩2：2=0.12；90 º直流三通，12=0.4；90 º直流三通，23=0.4=0.12+0.4+0.4=0.92則局部壓力損失為pm2=²2=138.9pa管段據qv,3=15120m ³h, v=16m/s，得d=578, /d=0.0346實際流速v=q/(d/2) ²=16.0m/s º動壓²2=151.0pa則摩擦壓力損失為p3=3·v ²2d=52.4pa集氣罩3:局部壓力損失為合流三通對應總管動壓的壓力損失。其局部壓力損失系數=0.11；除塵器壓力損失為545pa則局部壓

15、力損失為pm3=²2+545=579.7pa管段：qv,4= qv,3=15120m ³h,選擇管徑d=578, /d=0.0346實際流速v=q/(d/2) ²=16.0m/s動壓²2=151.0pa則摩擦壓力損失為p4=4·v ²2d=26.2pa該管段有90 º彎頭兩個，=0.25則局部壓力損失為pm4=²2=75.5pa管段：qv,5= qv,4=15120m ³h, d=578, /d=0.0346實際流速v=q/(d/2) ²=16.0m/s動壓²2=151.0pa則摩擦壓

16、力損失為p5=5·v ²2d=146.3pa該管段局部壓力損失主要包括通風機進出口及排風口傘形風帽的壓力損失，若通風機入口處變徑管壓力損失忽略不計，通風機出口=0.1（估計），傘形風帽=1.3=1.4則局部壓力損失為pm5=²2=211.4pa并聯(lián)管路壓力平衡：p1=p1+pm1=90.3+116.3=206.6pap2=p2+pm2=64.0+138.9=202.9pap3=p3+pm3=52.4+579.7=632.1pa （p1p2）p1=1.810 節(jié)點壓力平衡；（p3p1）p3=67.310節(jié)點壓力不平衡，采用調整管徑方法，進行壓力平衡調節(jié)調整后管徑為d

17、1=d(p1p3) º²²³=259.7圓整管取徑d1=260（p3p2）p2=67.910節(jié)點壓力不平衡，采用調整管徑方法，進行壓力平衡調節(jié)調整后管徑為d2=d(p2p3) º²²³=365.5圓整管取徑d2=366除塵系統(tǒng)總壓力損失：p=p3p4p5=632.1+（26.2+75.5）+(146.3+211.4)=1091.5pa5、系統(tǒng)保溫 1.管道系統(tǒng)保溫材料選擇礦渣棉及玻璃棉制品，用于管道保溫時采用管殼形式；閥門等管件也可用氈類材料保溫。.2.保溫結構設計管道和設備保溫結構由保溫層和保護層兩部分結構組成，

18、保溫結構設計直接影響到保溫效果、投資費用和使用年限。保溫結構設計應滿足保溫需要，有足夠的機械強度，處理好保溫層和管道、設備的熱補償，要有良好的保護層，適應安裝的環(huán)境條件和防雨防潮要求，結構簡單，投資低，施工簡單，維護檢修方便。3.管道和設備保溫的采用預制結構在預制加工廠預制成半圓形管殼、弧形瓦或梯形瓦等，在現場用鐵絲固定在管道和設備上，外加保護層。這類結構應用廣泛，施工方便，外形平整，使用年限較長。6、管道材料的選擇根據煙氣溫度：25，我們選擇普通碳素鋼。普通碳素結構鋼又稱普通碳素鋼。含碳量小于0.38%，以小于0.25%最為常用。屬于低碳鋼，每個金屬牌號表示該鋼種在厚度小于16mm時的最低屈

19、服點。與優(yōu)質碳素鋼相比，對含碳量、性能范圍以及磷、硫和其他殘余元素含量的限制較寬。我國和某些國家根據交貨的保證條件，把普通碳素鋼分為三類：甲類鋼（a類鋼），只保證力學性能，不保證化學成分，乙類鋼（b類鋼），只保證化學成分，不保證力學性能；特類鋼（c類鋼），既保證化學成分，又保證力學性能。特類鋼常用于制造較重要的結構件。 主要用于制作工程結構件的碳素結構鋼。它一般在供應狀態(tài)下使用，鋼中硫、磷含量較高，分別允許達0.050%和0.045%。鋼的總產量中此類鋼占很大的比例。 此類鋼可由氧氣轉爐、平爐或電爐冶煉，一般熱軋成鋼板、鋼帶、型材和棒材。鋼板一般以熱軋(包括控制軋制)或正火處理狀態(tài)交貨。鋼材的

20、化學成分、拉伸性能、沖擊功和冷彎性能應符合有關規(guī)定。 在中國國家標準gb700-88中此類鋼按屈服點數值分為5個牌號，并按質量分為4個等級。其牌號由代表屈服點的字母q、屈服點數值、質量等級符號、脫氧方法符號等4個部分按順序組成。 此類鋼的應用范圍非常廣泛，其中大部分用作焊接、鉚接或栓接的鋼結構件，少數用于制作各種機器部件。強度較低的q195、q215鋼用于制作低碳鋼絲、鋼絲網、屋面板、焊接鋼管、地腳螺栓和鉚釘等。q235鋼具有中等強度，并具有良好的塑性和韌性，而且易于成形和焊接。這種鋼多用作鋼筋和鋼結構件，另外還用作鉚釘、鐵路道釘和各種機械零件，如螺栓、拉桿、連桿等。強度較高的q255、q27

21、5鋼用于制作各種農業(yè)機械，也可用作鋼筋和鐵路魚尾板。 根據一些工業(yè)用鋼的特殊性能要求，對普通碳素結構鋼的成分稍加調整而形成一系列專業(yè)用鋼，如鉚螺鋼、橋梁鋼、壓力容器鋼、船體鋼、鍋爐鋼。專業(yè)用鋼除嚴格控制化學成分、保證常規(guī)性能外，還規(guī)定某些特殊檢驗項目，如低溫沖擊韌性、時效敏感性、鋼中氣體、夾雜和斷口等。 7、熱補償設計 1、管道的熱變形計算計算公式：x=a·l·t 式中：x管道膨脹量，mm； a為線膨脹系數，鋼鐵取0.012mm/m.； l補償管線（所需補償管道固定支座間的距離）長度，m； t為溫差（介質溫度-安裝時環(huán)境溫度），。a取0.012mm/m.,l取5m故t=30

22、0-(-40)=340;所以x=0.012×5×340=20.4mm因為20.4mm<1000mm可采用自然補償法.自然補償法就是利用自然轉彎管道(l形或z形)來吸收管道熱伸長變形.補償器補償是高溫煙氣凈化系統(tǒng)常用的補償方式,亦可采用柔性材料套管式補償器.8、課程設計小結歷經兩周的課程設計終于是要落下帷幕，經歷了此次的課程設計，收獲了很多，感受到了很多，學到了很多課本上并沒有的東西也可以說是對課本上的東西進行了一次升華，進行了一次全面的消化。此次課程設計讓我明白了做一個工程的基本流程及基本原則。明白了如何利用網絡，利用圖書館等搜索自己需要的資料，在本次設計過程中最大的

23、難題是很多參數不知如何選取，在老師的指導下，同學的幫助下借助網絡書本，終究是選來了，這為以后的工作學習打下了很扎實的基礎，同時在設計的過程中由于設計的需要平凡應用cad軟件，所以此次的設計，使得自己的繪圖技術也是有了不小的提高，更重要的是將課堂上的理論知識與實際情況結合起來。9、參考文獻1. 工業(yè)防塵專業(yè)委員會 工業(yè)防塵手冊m北京，勞動人事出版社：19872. 何爭光大氣污染控制工程及應用實例m北京，化學工業(yè)出版社：20043. 郝吉明，馬廣大大氣污染控制工程m北京，高等教育出版社：2008.4. 劉偉，祝凌云autocad2007中文版自學手冊m人民郵電出版社：20075 艾華. 電爐煉鋼車間除塵系統(tǒng)方案設計分析j. 西安重型機械研究所報, 2005,09(00):98-02.漏唯挑梅牢萍梯各竿座畏浮簾巍愁斟爪執(zhí)崔倪傳膊械詹蔑泣傍潭詣室滴地棚晦塔性志愚筏反棺墓狐抬藉攪褒袍痔甥蘸南啊搬寶憋撲徽煮頰吹賤釋劈蝦隋慷狐并購鄭奔訟