車間除塵系統(tǒng)設(shè)計

1、目錄1 緒論11.1 課程設(shè)計的目的11.2 課程設(shè)計的任務(wù)11.3設(shè)計的內(nèi)容11.4 設(shè)計課題與有關(guān)數(shù)據(jù)22 集氣罩的設(shè)計52.1 集氣罩52.2 設(shè)計計算53 管道、彎頭及三通的設(shè)計73.1 管道的設(shè)計73.2 集氣罩和彎頭的確定83.3 三通的確定84 阻力平衡校核94.1 設(shè)計說明94.2 管段的阻力計算94.3 管段的阻力計算94.4 管段的阻力計算94.5 管段的阻力計算104.6 管段的阻力計算104.7 并聯(lián)管壓力平衡104.8系統(tǒng)總壓力損失115 風(fēng)機、電機選擇及計算126 廠房設(shè)計147 設(shè)計小結(jié)15參考文獻16附錄17圖1 車間除塵系統(tǒng)平面布置圖17圖2 立面布置圖17圖

2、3 軸測圖171 緒論1.1 課程設(shè)計的目的課程設(shè)計的目的在于進一步鞏固和加深課程理論知識，并能結(jié)合實踐，學(xué)以致用。本設(shè)計為車間除塵系統(tǒng)的設(shè)計，能使學(xué)生得到一次綜合訓(xùn)練，特別是： 1、工程設(shè)計的基本方法、步驟，技術(shù)資料的查找與應(yīng)用；2、基本計算方法和繪圖能力的訓(xùn)練；3、綜合運用本課程及其有關(guān)課程的理論知識解決工程中的實際問題；4、熟悉、貫徹國家環(huán)境保護法規(guī)及其它有關(guān)政策。1.2 課程設(shè)計的任務(wù) 學(xué)生在有限的時間內(nèi)，必須在老師的指導(dǎo)下獨立、全面地完成此規(guī)定的設(shè)計。其內(nèi)容包括：1、設(shè)計說明書和計算書各一份；2、平面布置圖一份；3、立面布置圖一份；4、軸側(cè)圖一份。1.3設(shè)計的內(nèi)容1、罩的設(shè)計控制點速

3、度Vx的確定；集氣罩排風(fēng)量、尺寸的確定。2、道的初步設(shè)計管內(nèi)流速的確定；管道直徑的確定；彎頭設(shè)計；直管長的確定；三通的設(shè)計計算。3、損平衡計算分段計算；壓力校核。4、壓損計算5、風(fēng)機、校核6、機選擇、校核7、有關(guān)說明1.4 設(shè)計課題與有關(guān)數(shù)據(jù)1、設(shè)計題目：車間除塵系統(tǒng)設(shè)計；2、課題已知條件；a 車間面積與兩臺產(chǎn)生污染設(shè)備的位置，見附圖。b 產(chǎn)生污染源設(shè)備的情況污染源：立方體 長×寬×高=1200×650×950操作條件：20 101.3 KPa污染源產(chǎn)生輕礦物粉塵，以輕微速度發(fā)散到尚屬平靜的空氣中。c 在該污染設(shè)備的頂部設(shè)計兩個傘形集氣罩，罩口邊須距離污

4、染源上平面H=600 mm時才操作正常。d 管道和集氣罩均用鋼板制作鋼管相對粗糙度 K=0.15排氣筒口離地面高度12 me 所用除塵器 LD14型布袋除塵器, 該除塵器阻力為980 Pa；長：4503 mm；寬：2250 mm；除塵器進口高度：3653 mm；除塵器出口高度：8890 mm； 所用除塵草圖見附圖或者自行設(shè)計。 f 有關(guān)尺寸 墻厚 240 mm 方塊柱 300×300 車間大門 可取 2010×2010 3010×3010 2550×2410 4010×4010 窗臺到地面距離: 民 房 900700 mm 工業(yè)用房 1.02.

5、0 m 倉 庫 1.52.0 m 圖1.1 2 集氣罩的設(shè)計2.1 集氣罩由于空氣污染物在車間的擴散機理是污染物依附于氣流而擴散的，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。2.2 設(shè)計計算根據(jù)集氣罩草圖進行計算。如圖2.1所示： 圖2.1控制點控制速度的確定本設(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度按大氣污染控制工程中表13-2可得，取0.51.0 m/s之間。本設(shè)計選用vx=0.6 m/s。2.2.2控集氣罩排風(fēng)量、尺寸的確定1、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

6、盡可能0.3L，由于題設(shè)中已給出H=0.6 m，因此，L2 m，取L=2 m。2、由于吸氣流易受橫向氣流的影響，所以靠墻布置。由于墻厚240 mm，污染源中心距離墻中心750mm，因此污染源距墻邊B=750-240/2=6300 mm，由此可知集氣罩寬：2B=2×630mm=1260 mm=1.26 m。3、為保證罩口吸氣速度均勻，本設(shè)計中取為30°。4、排風(fēng)量按下式計算： Q=KPHvx=1.4×2×(2.0+1.26) ×0.6×0.6=3.29 (m3/s) 式中：P-罩口敞開面周長，m； H-罩口至污染源距離，m； vx-控制

7、速度，m/s； K-考慮沿高度速度分布不均勻的安全系數(shù)，通常取K=1.4 。5、總排風(fēng)量Qz： Qz=2Q=6.58 (m3/s)3 管道、彎頭及三通的設(shè)計3.1 管道的設(shè)計首先設(shè)計管道的布置位置，然后對各管段進行編號，按最大壓損原則選擇計算環(huán)路，如下圖。圖3.13.1.1管道內(nèi)最低速度的確定在本設(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14 m/s，垂直管為12 m /s?？紤]要用到垂直管和水平管兩部分，而用同一管徑。故取管內(nèi)氣速：V1=14 m /s3.1.2 管徑的計算與實際速度的確定由Q=(d2V)/4得到：d=1、則有d1=550mm，圓整取d1=53

8、0mm；核算實際速度：V1=4Q/(d12)=14.9 m /s；查計算表知：動壓為 133.2Pa；當量阻力系數(shù)。2、三通管后的管徑d2：d2=774mm，圓整取d2=750mm；核算實際速度：V2=14.9 m /s ；查計算表知：動壓為 133.2Pa；當量阻力系數(shù)。3.1.3 管段長度的確定總體設(shè)計草圖見圖3.1。由除塵器進口高度：3653 mm， 故管段1的長度L1=2000+7385=9385mm管段2的長度L2=2000mm管段3的長度L3=1615+1267=2882mm管段4的長度L4=3000+8890=11890mm管段5的長度L5=1200mm3.2 集氣罩和彎頭的確定

9、查環(huán)境工程設(shè)計手冊 ：1、對集氣罩1，=0.11。2、對集氣罩2，=0.11。3、采用90°彎頭(R/d=1.5)阻力系數(shù)=0.18。3.3 三通的確定根據(jù)管徑與流量查環(huán)境工程設(shè)計手冊 ：采用30°直流三通（如圖3.2）：阻力系數(shù)1=0.02，阻力系數(shù)2=0.21。圖3.24 阻力平衡校核4.1 設(shè)計說明由圖3.1所示，根據(jù)圖示計算。4.2 管段的阻力計算 摩擦壓力損失為 局部阻力包括集氣罩1、90°彎頭（R/d=1.5）和30°直流三通；故=0.11+0.18+1.02=0.31 則局部壓損為4.3 管段的阻力計算 摩擦壓力損失為 局部阻力包括集氣罩2

10、、90°彎頭（R/d=1.5）和30°直流三通；故=0.11+0.21+0.18=0.50 則局部壓損為4.4 管段的阻力計算摩擦壓力損失為 局部阻力包括除塵器阻力、90°彎頭（R/d=1.5）和合流三通； 故局部壓損為4.5 管段的阻力計算摩擦壓力損失為 局部阻力有兩個90°彎頭（R/d=1.5）； 故局部壓損為4.6 管段的阻力計算摩擦壓力損失為 改管段有90°彎頭（R/d=1.5）兩個；傘形風(fēng)帽壓力損失=0.10；通風(fēng)機出口壓力損失=0.10。故局部壓損4.7 并聯(lián)管壓力平衡故有：顯然壓力平衡，符合節(jié)點要求。4.8 除塵器總壓力損失計算除

11、塵系統(tǒng)總壓損失為5 風(fēng)機、電機選擇及計算5.1風(fēng)機的確定 1、 選擇通風(fēng)機的計算風(fēng)量：Q0=Qz(1+K1)=6.5×(1+0.1) =25000(m3/h )2、選擇風(fēng)機的計算風(fēng)壓：P0=P(1+K2)=1292×(1+0.2) =1550.4(Pa)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。 3、根據(jù)上述風(fēng)量和風(fēng)壓，查環(huán)境工程設(shè)計手冊 ：選排塵離心通風(fēng)機4-72型，機號8，傳動方式C，轉(zhuǎn)速2240 r/min，全壓24

12、72-1844 Pa，風(fēng)量17920-31000 ， 配套電動機為Y180M-2,22kW。復(fù)核電動機功率：故其配套電機滿足要求。5.2管道計算總結(jié)表一 管道計算表管段編號流量Q/m3s-1管長l/m管徑d/mm流速v/m-1/d/m-1動壓v2/2/Pa摩擦損失PL/Pa局部壓損系數(shù)局部壓損Pm/Pa管段總壓損P/Pa管段壓損累計P/Pa3.299.38553014.90.0306133.238.250.3141.2979.543.292.053014.90.0306133.28.150.5066.6074.756.582.88275014.90.02133.27.680.31018.610

13、26.286.5811.8975014.90.02133.231.670.3647.9579.626.5812.075014.90.02133.231.970.5674.59106.561366.756 廠房設(shè)計6.1大門及窗戶的設(shè)計 本設(shè)計中，大門和窗戶的位置選擇要充分考慮氣流對煙塵流動方向的影響，以確保除沉效果的穩(wěn)定及有效。因此大門和窗戶應(yīng)設(shè)在離污染物排放口較遠的地方，盡量減少對流空氣對污染物擴散方向的影響。但同時也要綜合考慮室內(nèi)的通風(fēng)狀況良好，選擇設(shè)置窗戶的個數(shù)、尺寸及位置。在本設(shè)計中，將大門設(shè)置在除塵器旁邊，尺寸選擇4010×4010 mm。窗戶共設(shè)9個，以保證通風(fēng)效果。位置

14、見平面圖。7 設(shè)計小結(jié)這次通過對車間除塵系統(tǒng)的設(shè)計，使我學(xué)習(xí)到了很多的課本上沒有的知識，以及得到了一點設(shè)計經(jīng)驗，當然這與實際還有很大差別。而在這次的課程設(shè)計，通過對集氣罩、以及對應(yīng)得管道進行的設(shè)計計算，使我對集氣罩和管道的設(shè)計有了一定的了解。這次設(shè)計中的難點是三通的選擇和設(shè)計以及壓力損失的計算，對這，我確實學(xué)到了一定的設(shè)計經(jīng)驗，通過查資料，然后計算以得到較為理想的結(jié)果。而該設(shè)計的重點就是壓力平衡的校核和風(fēng)機的選擇，通過對總風(fēng)量的計算和對總壓的計算，從而根據(jù)風(fēng)量和總壓選擇合適的風(fēng)機和配套的電機，最后校核電機功率。設(shè)計的最后是對廠房的布置，這使我對總體布局有了一定的了解。這個過程中，讓我在設(shè)計、計算方面得到了充分鍛煉，并相應(yīng)的提高了自己在這方面的能力，同時也使所學(xué)專業(yè)知識得到了實際的運用?？傊ㄟ^這次課程設(shè)計，使我對除塵設(shè)計有了一定的了解，以及學(xué)習(xí)到了很多在書本和課堂內(nèi)學(xué)習(xí)不到的知識、經(jīng)驗，