大氣污染處理課程設計

1、第一章 集氣罩的設計集氣罩是用以捕集污染氣流的。其性能對凈化系統(tǒng)的技術經(jīng)濟指標是有直接影響的。由于污染源設備結構和生產(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。由題設條件可知，本設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。本設計選用vx=0.6m/s。集氣罩排風量、尺寸的確定；由于氣體只能從側面流入罩內(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大于60°，

3、本設計中取為60°。則其排風量按下式計算：第一節(jié) 外部集氣罩排風量的計算對于外部集氣罩的計算，常用的方法是控制風速法。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（控制風速），根據(jù)這一速度計算出所需的排風量。控制風速的大小與工藝過程及其位置有關。表1 外部集氣罩控制風速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、噴漆等集氣罩設計示意圖根據(jù)設計要求所示，集氣罩口據(jù)污染源的豎直高度H至少為600mm，本設計中即取豎直高度H為600mm。兩個污染源的尺寸相同，所以設計使用兩個集氣罩，均是相同尺寸和相同流量。第二節(jié) 外部集氣罩的設計要點1. 在設計外部集氣罩時，應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盡可能均勻。對傘形罩，其擴張角應不大于。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、一個大的排風罩分割成幾個小的排風罩b) 在罩內(nèi)設均流擋板c) 在罩面上設條縫口3. 在不妨礙操作的條件下，集氣罩應盡量靠近有害物質(zhì)，并使氣流從操作人員一側流向有害物源。第二章 管道的初步設計在凈化系統(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。該段設計主要是根據(jù)集氣罩的流量以及凈化設備的要求來完成必須的管道的參數(shù)設計。這主要包括：管內(nèi)流速的確定；管道直徑的確定；彎頭的設計；直管長度的確定；三通設計計算。本設計采用圓形風管來進行連接。第一節(jié) 管道內(nèi)流速的確定一般排風系統(tǒng)風管內(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管道的初步設計及壓損的確定 設計管道的布置位置 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，本設計由管段

7、1開始計算。 本設計中，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)，查全國通用通風管道設計計算表選用 =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)，查全國通用通風管道設計計算表選用 =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機進出口級排風口傘形風帽的壓力損失，若風機入口變徑管壓力損失忽略不計，風機出口=0.1，不設風帽，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選擇風機和電機：A 選擇通風機的計算風量：） =25120B選擇風機的計算風壓：= =1670.54其中：Q-管道計算總風量， -管道計算總壓損，Pa -考慮系統(tǒng)漏風所附加的安全系數(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)上述風量和風壓，查除塵設備風機樣本上選擇，排塵離心通風 機4-72型，機號8，轉動方式C，轉速1600r/min，全壓2472-1844Pa，風量 17920-31000 配套電動機為Y180M-2,22kW。復核電動機功率：=21.90 Kw配套電機滿足需要。第三章 有關說明第一節(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，所以本設計中在原有污染物控制設備的基礎之上加入數(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. 具有高技術人才的企業(yè)。 同時在本設計中還設有工作室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，結構簡單但是內(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、灰斗與清灰結構、排灰機構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，結構簡單，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最大風量:25200第三節(jié) 除塵器地面標高由于管段的敷設原因，導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)，以滿足除塵器與風管的連接，在除塵器下側筑一平臺，高約500mm。第四節(jié) 煙囪設計本設計中的煙囪高度有設計條件給定，不用進行計算，為H=12m。

14、第五節(jié) 有關尺寸墻厚：240mm 方塊柱：300×300車間大門可取：2550×2410窗臺到地面距離:工業(yè)用房 1.02.0 m結束語這次課程設計對我來說是受益匪淺的。從設計的過程中，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計時很難的，如果同學們一起收集資料，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，同樣的政府相關部門也應該制定相關制度保護大氣環(huán)境。在這里也特別感謝老師