環(huán)境工程專業(yè)大氣課程設(shè)計(jì)模板

1、環(huán)境工程專業(yè)課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書題目：(SZL613鍋爐除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì))姓 名：崔 琦 班 級(jí)：環(huán)境07-1班 學(xué) 號(hào)：30 號(hào) 指導(dǎo)教師： 劉彥飛、鐘子楠 課程名稱： 大氣污染控制工程 設(shè)計(jì)時(shí)間：2010年6月18日至2010年7月4日 目 錄任務(wù)書(頁(yè)碼)摘要.(頁(yè)碼)除塵系統(tǒng)計(jì)算(頁(yè)碼)一、煙氣量、煙塵和二氧化硫濃度計(jì)算(頁(yè)碼)二、除塵器選型(頁(yè)碼)三、除塵器設(shè)計(jì)計(jì)算(頁(yè)碼)四、煙囪設(shè)計(jì)(頁(yè)碼)五、系統(tǒng)阻力計(jì)算(頁(yè)碼)六、系統(tǒng)中煙氣溫度的變化(頁(yè)碼)七、風(fēng)機(jī)的計(jì)算與選用(頁(yè)碼)結(jié)論(頁(yè)碼)參考文獻(xiàn)(頁(yè)碼)顆粒污染物控制課程設(shè)計(jì)任務(wù)書適用專業(yè) 環(huán)境工程一、課程設(shè)計(jì)題目 某燃煤采暖鍋爐房

2、煙氣除塵系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 二、課程設(shè)計(jì)的目的 通過(guò)課程設(shè)計(jì)進(jìn)一步消化和鞏固本課程所學(xué)內(nèi)容，并使所學(xué)的知識(shí)系統(tǒng)化，培養(yǎng)運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)進(jìn)行除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)的初步能力。通過(guò)設(shè)計(jì)，了解工程設(shè)計(jì)的內(nèi)容、方法及步驟，培養(yǎng)學(xué)生確定大氣污染控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案、進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算、CAD繪制工程圖、使用技術(shù)資料、編寫 設(shè)計(jì)說(shuō)明書的能力。 三、設(shè)計(jì)原始資料鍋爐型號(hào)：SZL613型，共4臺(tái)設(shè)計(jì)耗煤量：653Kgh.臺(tái)排煙溫度：160煙氣密度(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下)1.34 Kg空氣過(guò)剩系數(shù)：=1.4排煙中飛灰占煤中不可燃成分的比例：16%煙氣在鍋爐出口前的阻力：800 Pa當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Γ?7.86 Kpa冬季室外溫度：-20空氣中含水(排

3、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下)10g/kg煙氣其它性質(zhì)按近似空氣計(jì)算煤的工業(yè)分析值：=68% = 4% = 1% =5%= 1% =6% = 15% =13% 按鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB132712001)中二類二時(shí)段標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。 四、計(jì)劃安排 1、資料查詢0.5天 2、及設(shè)計(jì)計(jì)算（4.5天） 3、說(shuō)明書編制及繪圖（5天） 五、設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求 1、燃煤鍋爐排煙量及煙塵和二氧化硫濃度計(jì)算 2、凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的分析確定 3、除塵器的選擇和比較 確定除塵器的類型、型號(hào)及規(guī)格，并確定其主要運(yùn)行參數(shù)。 4、管布置及計(jì)算：確定各裝置的位置及管道布置 并計(jì)算各管段的管徑、長(zhǎng)度、煙囪高度和出口內(nèi)徑以及系統(tǒng)總阻力 5、風(fēng)機(jī)及

4、電機(jī)的選擇設(shè)計(jì) 根據(jù)凈化系統(tǒng)所處理煙氣量、煙氣溫度、系統(tǒng)阻力等計(jì)算選擇風(fēng)機(jī)種類、型號(hào)及電動(dòng)機(jī)的種類和功率。 六、成果 1、設(shè)計(jì)說(shuō)明書 設(shè)計(jì)說(shuō)明書按設(shè)計(jì)程序編寫，包括方案的確定、設(shè)計(jì)計(jì)算、設(shè)備選擇和有關(guān)設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)圖(工藝管網(wǎng)簡(jiǎn)圖和設(shè)備外形圖)等內(nèi)容。課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書應(yīng)有封面、目錄、前言、正文、小結(jié)及參考文獻(xiàn)等內(nèi)容，書寫工整或打印輸出，裝訂成冊(cè)。 2、圖紙 (1)除塵器圖一張(2號(hào)圖)。系統(tǒng)圖應(yīng)按比例繪制、標(biāo)出設(shè)備部件編號(hào)，并附明細(xì)表。 (2)除塵系統(tǒng)平面布置圖、剖面布置圖各一張(1號(hào)或2號(hào))，可以有局部放大圖(3號(hào))。 布置圖應(yīng)按比例繪制。鍋爐房及鍋爐的繪制可以簡(jiǎn)化，但能表明建筑的外形和主要結(jié)構(gòu)形式

5、。在在圖上中應(yīng)有指北針?lè)轿粯?biāo)志。 七、主要參考資料 (1)郝吉明，馬廣大主編。大氣污染控制工程。北京高教出版社，2002。 (2)吳忠標(biāo)主編，大氣污染控制工程。北京科學(xué)技術(shù)出版社，2002。 (3)胡傳鼎著，通風(fēng)除塵設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè)。北京化學(xué)工業(yè)出版社，2003。 (4)張殿印，王純主編。除塵工程設(shè)計(jì)手冊(cè)。北京化學(xué)工業(yè)出版社，2003。 (5)工業(yè)鍋爐房設(shè)計(jì)手冊(cè)。 (6)風(fēng)機(jī)樣本 指導(dǎo)教師： 教研究室主任： 2009年6月15日 2009年6月15日摘 要本次課程設(shè)計(jì)主要是對(duì)某燃煤采暖鍋爐房煙氣除塵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。已知鍋爐型號(hào)為SZL613型，并通過(guò)一些相關(guān)的數(shù)據(jù)，如設(shè)計(jì)耗煤量、排煙溫度、空氣過(guò)剩系數(shù)

6、、煤的工業(yè)分析值等，可以計(jì)算出所要選取的立式多管旋風(fēng)除塵器的旋風(fēng)子的總個(gè)數(shù)，并通過(guò)對(duì)旋風(fēng)子縱向、橫向個(gè)數(shù)的分配，確定旋風(fēng)除塵器的外殼尺寸，進(jìn)而根據(jù)要求設(shè)計(jì)煙氣從鍋爐 省煤器 旋風(fēng)除塵器 風(fēng)機(jī) 煙囪的整個(gè)管路鋪設(shè)的路線，并以此計(jì)算出管路的總阻力損失，選取適當(dāng)?shù)娘L(fēng)機(jī)進(jìn)行工作。通過(guò)本次設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)，鞏固大氣污染控制工程的理論知識(shí)，進(jìn)一步掌握旋風(fēng)除塵器的工作原理，培養(yǎng)團(tuán)結(jié)合作的學(xué)習(xí)精神，提高設(shè)計(jì)能力及創(chuàng)新意識(shí)。除塵系統(tǒng)計(jì)算一、煙氣量、煙塵和二氧化硫濃度計(jì)算1、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論空氣量 = 4.76×(1.867×68%5.56×4%0.7×1%0.70×5%)

7、= 6.977.0式中 ，-分別為煤中各元素所含的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。2、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論煙氣量設(shè)空氣的含濕量為10g/kg： = 1.867×(68%0.375×1%)11.2×4%0.016×7.00.79×7.00.8×1%= 7.377.4 式中 -分別為煤中水分和N元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。3、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的實(shí)際煙氣量= 7.41.016×(1.41)×7.0=10.2410.2式中 為空氣過(guò)剩系數(shù)()4、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣含塵濃度(m g / m3)= 式中 分別為排煙中飛灰占煤中不可燃成分和煤中不可燃成分的含量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)()。5

8、、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣中二氧化硫濃度計(jì)算(m g / m3)= 6、實(shí)際工況下的實(shí)際煙氣量= 式中分別為工況下和標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的煙氣溫度（K）(;T=273)。二、系統(tǒng)中煙氣溫度的變化當(dāng)煙氣管道較長(zhǎng)時(shí)，必須考慮煙氣溫度的降低。除塵器、風(fēng)機(jī)、煙囪的煙氣流量應(yīng)按各點(diǎn)的溫度計(jì)算。1、煙氣在管道中的溫度降()式中 -標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的煙氣流量，（m3/h）； -標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣的比熱容(1.352 1.357kJ/m3)； 煙道散熱面積，(m2)； 煙道單位面積散熱損失(室內(nèi)4187kj.h,室外5443kJ.h)。2、煙氣在煙囪中的溫度降()式中 H-煙囪高度(m); D-合用同一個(gè)煙囪的所有鍋爐額定蒸發(fā)量之和，(t

9、/h) A 降溫系數(shù)，可由表-1查得。表1 煙囪溫降系數(shù)煙囪種類鋼 煙 囪(無(wú)襯筒)鋼煙囪(有襯筒)磚煙囪(H<50m,壁厚<0.5 m)磚煙囪(H<壁厚>0.5 m)A20.80.40.2三、除塵器的選擇根據(jù)煙塵的粒徑分布、工況下的煙氣量、煙氣溫度及要求達(dá)到的除塵效率確定除塵器的種類、型號(hào)及規(guī)格。確定除塵器的運(yùn)行參數(shù)，如氣流速度、壓力損失、捕集粉塵量等。選型過(guò)程中要通過(guò)分級(jí)效率進(jìn)行總除塵效率的校正。（一）除塵應(yīng)達(dá)到的總效率式中 分別為除塵器進(jìn)口和出口的煙氣中顆粒物的流量(kg/h).由于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣的含塵濃度為，煙塵的標(biāo)準(zhǔn)排放濃度為200 ，則可得，實(shí)際工作時(shí)的除塵

10、效率至少為：設(shè)計(jì)：多管除塵器的分級(jí)效率粒徑（）55101020203030404060608080200分級(jí)效率（）36.9366.5885.5594.7297.9394.9599.6499.84質(zhì)量頻率（）3.15.411.38.8891243.4鏈條爐煙塵的粒徑分布粒徑（）55101020203030474760607474200質(zhì)量頻率（）3.15.411.38.811.76.96.346.5由可得實(shí)際工作除塵效率為： 因?yàn)?，所以所選擇的多管式除塵器符合除塵要求。（二）立式多管旋風(fēng)除塵器的選用計(jì)算：1、凈化煙氣量 = （每一臺(tái)的凈化煙氣量）2、煙氣的平均重度密度 式中標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的煙氣重度

11、密度，可取1.321.34。（， ） 3、除塵器的阻力（毫米水柱）或 帕斯卡 根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，宜在下列范圍內(nèi)選用：5575 則 = 65×0.82 = 53.5（毫米水柱）4、旋風(fēng)子的數(shù)量=Q/q（個(gè)）式中 q每個(gè)旋風(fēng)子的工作流量（），可有（旋風(fēng)子的工作流量表）查的。表1 旋風(fēng)子的工作流量表旋風(fēng)子直徑（毫米）煙氣導(dǎo)向裝置允許含塵濃度（克/）旋風(fēng)子的工作流量（）旋風(fēng)子的阻力系數(shù)型 式葉 片傾斜角最 大最 小250花瓣型2007533735/765865/900630/655740/7708565取旋風(fēng)子直徑=250mm， 葉片傾角=25°， 旋風(fēng)子的工作流量q=750（），=8

12、5則：根據(jù)計(jì)算的確定縱橫向的旋風(fēng)子的排數(shù)及,則實(shí)際采用的旋風(fēng)子數(shù)量n為=（縱向旋風(fēng)子數(shù)）×（橫向旋風(fēng)子數(shù)）15 = 5 × 3 （一般取5、6、8、10）5、旋風(fēng)子內(nèi)的煙氣流速（米/秒）= = 3.99m/s6、校正后的旋風(fēng)子的煙氣阻力（毫米水柱） 7、除塵器的外殼尺寸a、深度（煙氣縱向）S：（毫米） = mmb、寬度（煙氣橫向）N：（毫米） = mm式中 縱（橫）向旋風(fēng)子中心線間距，毫米（=300mm）； 旋風(fēng)子中心線至除塵器殼體內(nèi)壁間距，毫米（=175mm）。8、除塵器各高度的計(jì)算a、除塵器煙氣進(jìn)口管高度（毫米） = 765mm式中 除塵器進(jìn)口管內(nèi)煙氣的平均流速(米/秒

13、)； 當(dāng)6時(shí)，10米/秒當(dāng)6時(shí)，14米/秒； （取=8m/s） 旋風(fēng)子的內(nèi)管直徑（毫米）； （查表取=160mm） 相鄰旋風(fēng)子的中心線間距（毫米）。 （=300mm）b、除塵器煙氣出口管高度 式中 除塵器煙氣出口管有效高度（毫米）； 除塵器煙氣出口管有效面積（）； L除塵器煙氣出口管有效長(zhǎng)度（毫米）； 法蘭寬度為100mm 則 490+200690c、灰斗高度 = 1169mm式中 灰斗傾角； （=60°） 灰斗出口長(zhǎng)度（毫米）。 （= 200mm）d、灰斗底部距地面高= 1000mme、灰斗出口高度= 200mmf、旋風(fēng)子筒體長(zhǎng)度和椎體長(zhǎng)度= 1000mm則除塵器總高度H= = 4

14、824mm項(xiàng) 目符 號(hào)單 位來(lái)源或計(jì)算公式數(shù) 值連續(xù)最大煙氣量Q米3/時(shí)已知10578.6煙氣的平均溫度t已知160除塵器內(nèi)煙氣的絕對(duì)壓力Pab毫米汞柱假設(shè)740鑄鐵旋風(fēng)子直徑Dg毫 米采用250旋風(fēng)子導(dǎo)向裝置傾斜角（花瓣型）度采用25旋風(fēng)子的計(jì)算數(shù)目個(gè)Q/q15旋風(fēng)子的采用數(shù)目n=n1×n2個(gè)15=5×3旋風(fēng)子內(nèi)煙氣流速米/秒3.99煙氣平均重度t公斤力/米30.35900.82旋風(fēng)子的煙氣阻力P毫米汞柱554.8 除塵器進(jìn)口管高度H毫米765除塵器外殼尺寸（縱）S毫米（n1-1）e+2f1550除塵器外殼尺寸（橫）N毫米（n2-1）e+2f950四、確定除塵器、風(fēng)機(jī)和煙

15、囪的位置及管道的布置1、各裝置及管道布置的原則鍋爐運(yùn)行情況和鍋爐房現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況確定裝置的位置。一旦確定了各裝置的位置，管道的布置也就基本確定了。對(duì)各裝置入管道的布置應(yīng)力求簡(jiǎn)單，緊湊，管路短，占地面積小，并使安裝、操作和檢修方便。2、管徑的確定a、管道外徑（m）= 式中 -工況下煙氣流量（m3/h） -煙氣流速（m/s） （V=1015m/s, 取V= 12m/s）b、管道內(nèi)徑若管道壁厚為0.75mm，則管道內(nèi)徑為：= 6000.75×2 = 598.5mm管徑計(jì)算后，要進(jìn)行園整，再用園整后的管徑計(jì)算出實(shí)際煙氣流速。實(shí)際煙氣流速要符合要求。計(jì)算實(shí)際煙氣流速： 由式 （實(shí)際煙氣流速符合

16、要求）五、煙囪的設(shè)計(jì)1、首先確定共用一個(gè)煙囪的所有鍋爐的總蒸發(fā)量(t/h)，然后根據(jù)鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定(見(jiàn)表2)確定煙囪的高度。表2 鍋爐煙囪高度表(H)鍋爐總額定出力（t/h）<1122661010202635煙囪最低高度/m202530354045由鍋爐總額定出力：6×4 = 24t/h 可取煙囪高度H = 45m2、煙囪直徑的計(jì)算a、煙囪出口內(nèi)徑可按下式計(jì)算 (m)則：式中 -通過(guò)煙囪的總煙氣量； V-按表3選取的煙囪出口流速，（m/s）。 (選擇機(jī)械通風(fēng)方式最小負(fù)荷：V = 4m/s)表3 煙囪出口煙氣流速（m/s）通風(fēng)方式運(yùn)行情況全負(fù)荷最小負(fù)荷機(jī)械通風(fēng)10

17、2045自然通風(fēng)6102.53b、煙囪底部直徑（m） = 1.932×0.02×45 = 3.73m式中 -煙囪出口直徑，(m)； -煙囪錐度，通常取=0.020.03。 （?。?、煙囪的抽力 式中 -外界空氣溫度，() (= -20) -煙囪內(nèi)煙氣平均溫度，()；(= 160) B當(dāng)?shù)卮髿鈮海?Pa)。 (B = Pa)六、系統(tǒng)阻力計(jì)算1、局部壓力損失(Pa)式中 -異形管件的局部阻力系數(shù)； -與對(duì)應(yīng)的斷面管氣流平均速度（m/s）；（= 10.45m/s）1)90°圓管彎頭處的局部阻力損失：選取彎頭半徑與圓管半徑的比值為1:1，查表可得= 0.33則 由設(shè)計(jì)流程

18、圖可知，管道共存在5處90°圓管彎頭，則 2)圓管道與除塵器連接處存在漸擴(kuò)（漸縮）管：漸擴(kuò)管： 圓管道截面積 查表可知：則= 0.07，可計(jì)算漸擴(kuò)管的長(zhǎng)度x：即 則漸縮管：由45°查表得= 0.10，則3)鍋爐的局部阻力損失 4)省煤器的局部阻力損失 5)旋風(fēng)除塵器的局部阻力損失 綜上可得總的局部阻力損失:= 120.75.127.32500300800= 1733.14Pa2、磨擦壓力損失（沿程阻力損失）對(duì)于園管(Pa)；式中 管道長(zhǎng)度，(m)； 管道直徑，(m)； -煙氣密度，（kg/m3)；（= 1.34 kg/m3） -當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Γ?Pa)； -管中氣流平均速度（m/s）；(= 10.45m/s) -磨擦阻力系數(shù)，可查手冊(cè)，(一般對(duì)于金屬管道 可取0.02，水泥和磚砌管道可取0.04)（取= 0.02）由設(shè)計(jì)流程圖可知： = 12.907m則：= 31.48Pa則總的阻力損失 = = 1733.1431.48 = 1764.62Pa七、風(fēng)機(jī)的計(jì)算1、風(fēng)機(jī)風(fēng)量的計(jì)算（m3/h）式中 -管道漏風(fēng)系數(shù)，一般在0.10.15之間，取值0.1； -標(biāo)態(tài)下煙氣流量，（m3/h）() -風(fēng)機(jī)前溫度，管道不長(zhǎng)時(shí)可