大氣污染處理課程設(shè)計

1、第一章 集氣罩的設(shè)計集氣罩是用以捕集污染氣流的。其性能對凈化系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟指標是有直接影響的。由于污染源設(shè)備結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)操作工藝的不同，集氣罩的形式是多種多樣的。按罩口氣流流動方式可將集氣罩分為兩大類：吸氣式集氣罩和吹吸式集氣罩。利用吸氣氣流捕集污染空氣的集氣罩稱為吸氣式集氣罩，而吹吸式集氣罩則是利用吹吸氣流來控制污染物擴散的裝置。本設(shè)計中采用吸氣式集氣罩中的外部集氣罩來收集污染氣體。由題設(shè)條件可知，本設(shè)計適宜采用外部集氣罩中的冷過程上部集氣罩。對于外部集氣罩排風(fēng)量的確定多采用控制速度法?？刂泣c控制速度Vx的確定本設(shè)計中，污染源產(chǎn)生輕礦物粉塵，從輕微速度發(fā)散到上述平靜的空氣中，所以污染源的控制速

2、度按大氣污染控制工程中表13-2可得，取0.51.0m/s之間。本設(shè)計選用vx=0.6m/s。集氣罩排風(fēng)量、尺寸的確定；由于氣體只能從側(cè)面流入罩內(nèi)，為避免橫向氣流干擾，要求H盡可能0.3L，由于題設(shè)中已給出H=0.6m，因此，L2m，取L=2m。為提高集氣罩的控制效果，減少無效氣流的吸入，罩口加設(shè)法蘭邊。上 部集氣罩的吸氣流易受橫向氣流的影響，所以靠墻布置，在罩口四周加設(shè)活動擋板。由于墻厚240mm，污染源中心距離墻中心630mm，因此污染源距墻邊B=630-240/2=510mm，由此可知集氣罩寬2B=1020mm=1.02m。為保證罩口吸氣速度均勻，集氣罩的擴張角不應(yīng)大于60°，

3、本設(shè)計中取為60°。則其排風(fēng)量按下式計算：第一節(jié) 外部集氣罩排風(fēng)量的計算對于外部集氣罩的計算，常用的方法是控制風(fēng)速法。即有害物擴散時會產(chǎn)生一定的擴散速度，為捕捉、控制有害物，集氣罩就必須在有害物擴散地點造成一個吸入速度（控制風(fēng)速），根據(jù)這一速度計算出所需的排風(fēng)量?？刂骑L(fēng)速的大小與工藝過程及其位置有關(guān)。表1 外部集氣罩控制風(fēng)速vx有害散發(fā)情況vx實例在相當平靜的狀態(tài)下產(chǎn)生極低的擴散速度0.25-0.5某些化學(xué)槽的液面蒸發(fā)，如去油槽等在較穩(wěn)定的狀態(tài)下，產(chǎn)生較低的擴散速度0.5-1.0低速輸料機，如檢選膠帶機；粉料裝袋；摩擦壓磚機壓磚噴漆箱；焊接臺；電鍍槽 及酸洗槽等在空氣快速流動的狀態(tài)下

4、，大量產(chǎn)生有害物1.0-2.5破碎機；高速膠帶運輸?shù)霓D(zhuǎn)運點；物料混合；粉料裝卸等在空氣流動很快的狀態(tài)下，有害物以很高的慣性速度擴散2.5-10磨床、砂輪機、磨磚、切磚機、噴砂、噴漆等集氣罩設(shè)計示意圖根據(jù)設(shè)計要求所示，集氣罩口據(jù)污染源的豎直高度H至少為600mm，本設(shè)計中即取豎直高度H為600mm。兩個污染源的尺寸相同，所以設(shè)計使用兩個集氣罩，均是相同尺寸和相同流量。第二節(jié) 外部集氣罩的設(shè)計要點1. 在設(shè)計外部集氣罩時，應(yīng)盡量減小吸氣范圍和避免橫向氣流干擾。2. 罩口上的速度分布應(yīng)盡可能均勻。對傘形罩，其擴張角應(yīng)不大于。當罩口平面尺寸較大時，可用一下方法加以改進，使罩口上的速度分布均勻。a) 把

5、一個大的排風(fēng)罩分割成幾個小的排風(fēng)罩b) 在罩內(nèi)設(shè)均流擋板c) 在罩面上設(shè)條縫口3. 在不妨礙操作的條件下，集氣罩應(yīng)盡量靠近有害物質(zhì)，并使氣流從操作人員一側(cè)流向有害物源。第二章 管道的初步設(shè)計在凈化系統(tǒng)中用以輸送氣流的管道稱為風(fēng)管，通過風(fēng)管使系統(tǒng)的設(shè)備和部件連成一個整體。該段設(shè)計主要是根據(jù)集氣罩的流量以及凈化設(shè)備的要求來完成必須的管道的參數(shù)設(shè)計。這主要包括：管內(nèi)流速的確定；管道直徑的確定；彎頭的設(shè)計；直管長度的確定；三通設(shè)計計算。本設(shè)計采用圓形風(fēng)管來進行連接。第一節(jié) 管道內(nèi)流速的確定一般排風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)管內(nèi)常用流速見表2根據(jù)除塵管道的最低流速分步表可知，本設(shè)計中的輕礦物粉塵的管內(nèi)流行最低速度為：垂直管

6、為12m/s，水平管為14 m/s。表2 除塵管道內(nèi)最低氣流速度粉塵性質(zhì)垂直管水平管粉塵性質(zhì)垂直管水平管粉狀的粘土和砂1113鐵和鋼（屑）1820耐火泥1417灰土、砂土1618重礦物粉塵1416鋸屑、刨屑1214輕礦物粉塵1214大塊干木屑1415干型砂1113干粉塵810煤灰1012燃料粉塵14-1616-18濕土（2%水分以下）1518大塊濕木屑1820鐵和鋼（塵末）1315谷物粉塵1012棉絮810麻（短纖維粉塵、雜質(zhì)）812水泥粉塵8-1218-221.1管道的初步設(shè)計及壓損的確定 設(shè)計管道的布置位置 對各管段進行編號，注上管段的流量與長度。 按最大壓損原則選擇計算環(huán)路，本設(shè)計由管段

7、1開始計算。 本設(shè)計中，污染物為輕礦粉，查大氣污染控制工程表14-2，得水平管內(nèi)最低流速為14m/s。 計算管徑和壓力損失管段1 ：，據(jù)，查全國通用通風(fēng)管道設(shè)計計算表選用 =530mm，/d=0.0308，實際流速 ，動壓為則摩擦壓力損失為各管件局部壓力損失系數(shù)（查手冊）為：集氣罩1，=0.11；90°彎頭（R/d=1.5）,=0.18;30°直流三通，=0.020 =0.11+0.18+0.02=0.31則局部壓損：管段2：，據(jù)，查全國通用通風(fēng)管道設(shè)計計算表選用 =530mm，/d=0.0308，實際流速 ，動壓為則摩擦壓力損失為各管件局部壓力損失系數(shù)（查手冊）為：集氣罩

8、2，=0.11；90°彎頭（R/d=1.5）,=0.23;30°合流三通旁支管，=0.21 =0.11+0.23+0.21=0.55則局部壓損：管段3：，查表，=700mm，/d=0.0217，實際流速，動壓為153.8Pa則摩擦壓力損失為局部壓力損失為合流三通對應(yīng)總管動壓的壓力損失，其局部壓損系數(shù)=0.11，除塵器壓力損失為980Pa。則局部壓力損失。管段4：氣體流量同管段3，查表，=700mm，/d=0.0217，實際流速，動壓為153.8Pa則摩擦壓力損失為該管段有90°彎頭（R/d=1.5）兩個，由手冊查得=0.18則局部壓損：管段5：氣體流量同管段4，查

9、表，=700mm，/d=0.0217，實際流速，動壓為153.8Pa則摩擦壓力損失為該管段局部壓損主要包括風(fēng)機進出口級排風(fēng)口傘形風(fēng)帽的壓力損失，若風(fēng)機入口變徑管壓力損失忽略不計，風(fēng)機出口=0.1，不設(shè)風(fēng)帽，出口損失=1.0。則總損失=0.1+1.0=1.1則局部壓力損失。 并聯(lián)管路壓力平衡： ，故節(jié)點壓力平衡。 除塵系統(tǒng)總壓損失： 1373.32管段編號流量Q管長l/m管徑d/mm流速m/s/dm-1動壓/Pa摩擦壓損/Pa局部壓損系數(shù)局部壓損/Pa管段總壓損/Pa1. 1109608.9053014.00.0308117.532.250.3136.4268.662.109602.285301

10、4.00.0308117.58.240.5565.7973.053.219202.6270016.00.0217154.68.740.11995.921005.664.2192013.6570016.00.0217153.645.400.3683.04128.455.219208.0970016.00.0217153.626.901.1169.17196.18 1.2選擇風(fēng)機和電機：A 選擇通風(fēng)機的計算風(fēng)量：） =25120B選擇風(fēng)機的計算風(fēng)壓：= =1670.54其中：Q-管道計算總風(fēng)量， -管道計算總壓損，Pa -考慮系統(tǒng)漏風(fēng)所附加的安全系數(shù)，除塵管道取0.10.15 -考慮管道計算誤差及

11、系統(tǒng)漏風(fēng)等因素所采用的安全系數(shù)，除塵管道取0.150.2 根據(jù)上述風(fēng)量和風(fēng)壓，查除塵設(shè)備風(fēng)機樣本上選擇，排塵離心通風(fēng) 機4-72型，機號8，轉(zhuǎn)動方式C，轉(zhuǎn)速1600r/min，全壓2472-1844Pa，風(fēng)量 17920-31000 配套電動機為Y180M-2,22kW。復(fù)核電動機功率：=21.90 Kw配套電機滿足需要。第三章 有關(guān)說明第一節(jié) 室內(nèi)布置 數(shù)字化監(jiān)控中心 根據(jù)現(xiàn)代工業(yè)的要求，需要對整個的工藝流程進行實時監(jiān)測，現(xiàn)代化的儀器完全有能力做到這一點，所以本設(shè)計中在原有污染物控制設(shè)備的基礎(chǔ)之上加入數(shù)字化監(jiān)控中心，實時監(jiān)測煙氣進口和出口的密度以及粉塵濃度，以此來衡量收集的塵粒量。在此套設(shè)備

12、的作用下，既可以滿足隨時調(diào)節(jié)使?jié)M足環(huán)保部門的空氣排放標準，也可以衡量塵粒的收集量（即生產(chǎn)量）。同時，數(shù)字化監(jiān)控中心只與車間的大門相連，不會有塵粒進入監(jiān)控中心，保證了室內(nèi)的整潔和工人的安全可靠性，進入工廠車間的工人需要戴口罩。注：此套設(shè)備的安裝比較適合兩種條件：1. 經(jīng)濟能力好的企業(yè)；2. 環(huán)境保護意識強烈的企業(yè)；3. 收集的塵粒即為其生產(chǎn)原料或初產(chǎn)品的企業(yè)；4. 具有高技術(shù)人才的企業(yè)。 同時在本設(shè)計中還設(shè)有工作室1、工作室2、凈化室、排氣式、辦公室。讓整個工藝車間豐滿和完整，結(jié)構(gòu)簡單但是內(nèi)容豐富。第二節(jié) 除塵器的選擇 袋式除塵器主要由濾袋、箱體、灰斗與清灰結(jié)構(gòu)、排灰機構(gòu)等幾個主要部分組成。對粒

13、徑為1m的細微顆粒凈化效率可高達99%，壓力損失為1.0-1.5KPa，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，工作穩(wěn)定，便于回收干料，可以捕集不同性質(zhì)的粉塵。但占地面積大；不適宜凈化黏性強及吸濕性強的粉塵，入口濃度不宜大于15g/m3。本設(shè)計中的除塵器選擇為袋式除塵器，其具體型號和參數(shù)如下：選擇LD14-84型布袋除塵器過濾面積:168最大風(fēng)量:25200第三節(jié) 除塵器地面標高由于管段的敷設(shè)原因，導(dǎo)致與袋式除塵器的銜接處有部分問題，需要通過提高除塵器的地面高度來進行調(diào)節(jié)，以滿足除塵器與風(fēng)管的連接，在除塵器下側(cè)筑一平臺，高約500mm。第四節(jié) 煙囪設(shè)計本設(shè)計中的煙囪高度有設(shè)計條件給定，不用進行計算，為H=12m。

14、第五節(jié) 有關(guān)尺寸墻厚：240mm 方塊柱：300×300車間大門可?。?550×2410窗臺到地面距離:工業(yè)用房 1.02.0 m結(jié)束語這次課程設(shè)計對我來說是受益匪淺的。從設(shè)計的過程中，我看到了自己的不足。比如上網(wǎng)搜索資料這方面，比如文檔排版這方面。所以以后這些方面我一定要好好加強。同時我也認識到了理論聯(lián)系實踐的重要性，沒有理論知識是不行的，光有理論知識也是不行的。還有特別重要的一點就是，團結(jié)就是力量，這話說的很對，單憑個人的力量要完成一個課程設(shè)計時很難的，如果同學(xué)們一起收集資料，一起討論研究，什么困難都能克服。然后就是從這次課程設(shè)計的過程中，我們看到了大氣污染時多么的嚴重，因此我們一定要保護環(huán)境，保護我們唯一的家園，同樣的政府相關(guān)部門也應(yīng)該制定相關(guān)制度保護大氣環(huán)境。在這里也特別感謝老師