布袋除塵器設(shè)計(jì)分析說(shuō)明書(shū)模板

..24/24課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)課程名稱(chēng)：大氣污染控制工程題目：車(chē)間布袋除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)院：環(huán)化學(xué)院系：環(huán)境工程系專(zhuān)業(yè)班級(jí)：環(huán)工121班學(xué)號(hào)：5802112002學(xué)生：強(qiáng)起訖日期：2015-06-29——2015-07-03指導(dǎo)教師：丹職稱(chēng)：學(xué)院審核（簽名）：審核日期：目錄TOC\o"1-3"\h\u12923一、概述2136211、大氣污染的概念2265872、大氣污染的分類(lèi)2205063、大氣污染的危害2175894、治理大氣污染的必要性353895、除塵的必要性314075二、課程設(shè)計(jì)題目描述和要求4327671、設(shè)計(jì)目的485722、設(shè)計(jì)任務(wù)4278063、設(shè)計(jì)課題與有關(guān)數(shù)據(jù)5196754、局部排氣通風(fēng)系統(tǒng)的組成6138015、管道設(shè)計(jì)的原則

612642三、袋式除塵器除塵方式的選取與布置7243791、袋式除塵器的原理7267022、袋式除塵器的優(yōu)點(diǎn)8314683、袋式除塵器的缺點(diǎn)9185594、袋式除塵器方案設(shè)計(jì)9252694.1進(jìn)氣方式的確定945334.2進(jìn)氣過(guò)濾方式的確定10144584.3濾料的確定1025291四、集氣罩的設(shè)計(jì)1067001、控制點(diǎn)控制速度Vx的確定10231662、集氣罩排風(fēng)量、尺寸的確定；1125193、集氣罩設(shè)計(jì)小結(jié)

1232715五．袋式除塵器設(shè)計(jì)計(jì)算12212841、過(guò)濾面積的確定12138032、濾袋的排列和平面布置的確定12168462.1濾袋長(zhǎng)度的確定12249442.2濾袋的排列與間距12227473、清灰裝置的確定與計(jì)算13202454、灰斗高度的確定15308835、袋式除塵器壓力損失的計(jì)算1512860六、管道設(shè)計(jì)與風(fēng)機(jī)選擇1645711、管道的初步設(shè)計(jì)與壓損的確定；16482、選擇風(fēng)機(jī)和電機(jī)2113896七、主要參考資料22設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一、概述1、大氣污染的概念大氣的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)是指：攝氏溫度0°C，大氣壓力101.325kPa。標(biāo)準(zhǔn)大氣中主要含氮?dú)猓w積分?jǐn)?shù)78%）和氧氣（體積分?jǐn)?shù)21%），還含有少量的二氧化碳和其他氣體。由于自然界變化或人類(lèi)活動(dòng)生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的對(duì)人類(lèi)與人類(lèi)生存環(huán)境產(chǎn)生污染的物質(zhì)進(jìn)入大氣（如粉塵、硫化物、氮氧化物、有機(jī)物等），呈現(xiàn)出足夠的濃度，達(dá)到了足夠的時(shí)間，并因此而危害了人體的舒適、健康和福利，或危害了環(huán)境，這種現(xiàn)象就叫做大氣污染。2、大氣污染的分類(lèi)按照大氣污染的圍來(lái)分，大致可分為四類(lèi)：①局部地區(qū)污染，指局限于小圍的大氣污染，如受到某些煙囪排氣的直接影響；②地區(qū)性污染，是涉與一個(gè)地區(qū)的大氣污染，如工業(yè)區(qū)與其附近地區(qū)或整個(gè)城市的大氣受到污染；③廣域污染，是涉與比一個(gè)地區(qū)或大城市更廣泛地區(qū)的大氣污染；④全球性污染，是涉與全球圍（或國(guó)際性）的大氣污染。3、大氣污染的危害懸浮顆粒物。懸浮顆粒物根據(jù)粒徑的大小可以分為T(mén)SP、PM10、PM2.5?？晌腩w粒物隨人們呼吸空氣而進(jìn)入人體，以碰撞、擴(kuò)散、沉積等方式滯留在呼吸道不同的部位。（1）TSP。即總懸浮微粒，又稱(chēng)總懸浮顆粒物。指用標(biāo)準(zhǔn)大容量顆粒采集器在濾膜上收集到的顆粒物的總質(zhì)量。（2）PM10.通常把粒徑在10微米以下的顆粒物稱(chēng)為PM10,又稱(chēng)為可吸入顆粒物或飄塵。顆粒物的直徑越小，進(jìn)入呼吸道的部位越深。10微米直徑的顆粒物通常沉積在上呼吸道，5微米直徑的可進(jìn)入呼吸道的深部，2微米以下的可100%深入到細(xì)支氣管和肺泡。（3）PM2.5。細(xì)顆粒物又稱(chēng)細(xì)粒、細(xì)顆粒、PM2.5。細(xì)顆粒物指環(huán)境空氣中空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑小于等于2.5

微米的顆粒物。它能較長(zhǎng)時(shí)間懸浮于空氣中，其在空氣中含量濃度越高，就代表空氣污染越嚴(yán)重。雖然PM2.5只是地球大氣成分中含量很少的組分，但它對(duì)空氣質(zhì)量和能見(jiàn)度等有重要的影響。與較粗的大氣顆粒物相比，PM2.5粒徑小，面積大，活性強(qiáng)，易附帶有毒、有害物質(zhì)（例如，重金屬、微生物等），且在大氣中的停留時(shí)間長(zhǎng)、輸送距離遠(yuǎn)，因而對(duì)人體健康和大氣環(huán)境質(zhì)量的影響更大。4、治理大氣污染的必要性大氣污染帶來(lái)的危害是非常嚴(yán)重的，近的說(shuō)來(lái)，大氣中的各種污染物，例如：二氧化硫、碳?xì)浠锏?，?huì)對(duì)人體造成危害。近年來(lái)因?yàn)榇髿馕廴驹斐傻募膊〔粍倜稊?shù)，大氣污染主要引起慢性支氣管炎、支氣管哮喘、肺氣腫與肺癌等疾病。大氣污染物的某些污染物，如二氧化硫、氟氯烴等，會(huì)引起硫酸煙霧、溫室效應(yīng)等。硫酸煙霧可以腐蝕建筑、公共設(shè)施等，減短其使用時(shí)間，無(wú)疑增加了財(cái)政負(fù)擔(dān)；溫室效應(yīng)是海平面上升、全球氣溫上升，對(duì)植物燈的生存形成了威脅。大氣污染的治理已經(jīng)刻不容緩，一個(gè)良好打空氣條件，對(duì)人、動(dòng)物、植物的生存都是有重要意義。加強(qiáng)大氣環(huán)境質(zhì)量管理、保護(hù)和改善我們的生活環(huán)境迫在眉睫，現(xiàn)應(yīng)把污染降低到最低限度，以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。5、除塵的必要性灰塵是人類(lèi)健康的大敵，所以人們特別討厭它，灰塵帶著許多細(xì)菌病毒和蟲(chóng)卵到處飛揚(yáng)，傳播疾病。對(duì)于向我國(guó)這樣的發(fā)展中國(guó)家而言，有些人不惜以犧牲環(huán)境為代價(jià)來(lái)?yè)Q取經(jīng)濟(jì)利益，所以工業(yè)粉塵幾乎成了不可避免的問(wèn)題。工業(yè)粉塵、纖塵能使工人患上各種難以治愈的職業(yè)病，過(guò)多的灰塵還會(huì)造成環(huán)境污染，影響人們的正常生活和工作，誘發(fā)人類(lèi)的呼吸道疾病。粉塵對(duì)健康的影響1、全身作用：長(zhǎng)期吸入較高濃度粉塵可引起肺部彌漫性、進(jìn)行性纖維化為主的全身疾病(塵肺);如吸入鉛、銅、鋅錳等毒性粉塵，可在支氣管壁上溶解而被吸收，由血液帶到全身各部位，引起全身性中毒。鉛中毒是慢性的，但中毒者如果發(fā)燒，或者吃了某些藥物和喝了過(guò)量的酒，也會(huì)引起中毒的急性發(fā)作;過(guò)量吸入銅的煙塵可能導(dǎo)致溶血性貧血;鋅在燃燒時(shí)產(chǎn)生氧化鋅煙塵，人吸入后產(chǎn)生一種類(lèi)似瘧疾的“金屬煙霧熱”疾病;長(zhǎng)期吸入錳與其氧化物粉塵或煙霧，對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)與消化系統(tǒng)發(fā)生不良作用。2、局部作用：接觸或吸入粉塵，首先對(duì)皮膚、角膜、粘膜等產(chǎn)生局部的刺激作用，并產(chǎn)生一系列的病變。如粉塵作用于呼吸道，早期可引起鼻腔粘膜機(jī)能亢進(jìn)，毛細(xì)血管擴(kuò)，久之便形成肥大性鼻炎，最后由于粘膜營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)不足而形成萎縮性鼻炎。還可形成咽炎、喉炎、氣管與支氣管炎。作用于皮膚、可形成粉刺、毛囊炎、膿皮病，如鉛塵浸入皮膚，會(huì)出現(xiàn)一些小紅點(diǎn)，稱(chēng)為“鉛疹”等。3、致癌作用：接觸如鎳、鉻、鉻酸鹽的粉塵，可以引起肺癌;接觸放射性礦物粉塵、容易生成肺癌;石棉粉塵可引起皮癌。4、感染作用：有些有機(jī)粉塵如破爛布屑、獸皮、谷物等粉塵常附有病原菌，如絲菌、放射菌屬等，隨粉塵茲人肺，可引起肺霉菌病等。5、對(duì)肺部的作用：由于長(zhǎng)期吸入生產(chǎn)性粉塵而產(chǎn)生的塵肺病，是一種常見(jiàn)的危害性較大的職業(yè)病。做好除塵工的保護(hù)措施是必要的，但是這不是最根本的方法因?yàn)槠浔旧砭窒扌院蛣趧?dòng)性質(zhì)的限制，并不能最好的解決問(wèn)題，所以其根本是做好工作環(huán)境的環(huán)保工作，可以安裝除塵設(shè)備，除塵系統(tǒng)是現(xiàn)階段相對(duì)完善的環(huán)保措施，有效的減少粉塵的排放，從而改善生活環(huán)境與工作環(huán)境，提高人生活的環(huán)境狀況和工人的勞動(dòng)積極性。二、課程設(shè)計(jì)題目描述和要求1、設(shè)計(jì)目的課程設(shè)計(jì)的目的在于進(jìn)一步鞏固和加深課程理論知識(shí)，并能結(jié)合實(shí)踐，學(xué)以致用。本設(shè)計(jì)為車(chē)間除塵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，能使學(xué)生得到一次綜合訓(xùn)練，特別是：1)、工程設(shè)計(jì)的基本方法、步驟，技術(shù)資料的查找與應(yīng)用；2)、基本計(jì)算方法和繪圖能力的訓(xùn)練；3)、綜合運(yùn)用本課程與其有關(guān)課程的理論知識(shí)解決工程中的實(shí)際問(wèn)題；4)、熟悉、貫徹國(guó)家環(huán)境保護(hù)法規(guī)與其它有關(guān)政策。2、設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和計(jì)算書(shū)各一份；立面布置圖一份；布袋除塵器三視圖；3、設(shè)計(jì)課題與有關(guān)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)題目：車(chē)間除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)；課題已知條件；車(chē)間面積與兩臺(tái)產(chǎn)生污染設(shè)備的位置（見(jiàn)圖1）產(chǎn)生污染源設(shè)備的情況污染源：立方體長(zhǎng)×寬×高=1200×600×1000操作條件：20℃101.3KPa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。在該污染設(shè)備的頂部設(shè)計(jì)兩個(gè)傘形集氣罩，罩口邊須距離污染源上平面H=600mm時(shí)才操作正常。管道和集氣罩均用鋼板制作鋼管相對(duì)粗糙度K=0.15排氣筒口離地面高度12m4、局部排氣通風(fēng)系統(tǒng)的組成局部排氣通風(fēng)基本原理是通過(guò)控制局部氣流，使局部工作圍不受有害物的污染，并且造成符合要求的空氣環(huán)境。典型的局部排氣通風(fēng)系統(tǒng)如圖2所示，通常由下述幾個(gè)部分組成集氣罩排入大氣風(fēng)機(jī)集氣罩排入大氣風(fēng)機(jī)除塵器含塵氣體除塵器含塵氣體5、管道設(shè)計(jì)的原則

根據(jù)

文舉.《大氣污染控制工程》，管道設(shè)計(jì)主要遵循以下原則。

1.

管道系統(tǒng)布置應(yīng)從總體布局考慮，統(tǒng)一規(guī)劃，合理布局。力求簡(jiǎn)單、緊湊，安裝、操作、維修方便，盡可能縮短管線(xiàn)長(zhǎng)度，減少占地空間，適用、美觀、節(jié)省投資。

2.

管道應(yīng)盡量集中成列、平行敷設(shè)，并應(yīng)盡量沿墻或柱子敷設(shè)。管徑大的或保溫管道應(yīng)設(shè)在靠墻側(cè)。

3.

管道與梁、柱、墻、設(shè)備與管道之間應(yīng)有一定的距離，以滿(mǎn)足施工、運(yùn)行、檢修和熱脹冷縮的要求，一般不小于100-200mm。

4.

管道應(yīng)盡量避免遮擋室采光和妨礙門(mén)窗啟閉；應(yīng)不妨礙設(shè)備、管件、閥門(mén)和人孔的操作和檢修；應(yīng)不妨礙起重機(jī)的工作。

5.

管道通過(guò)人行道時(shí)，與地面凈距應(yīng)不小于2m。

6.

除塵管道力求順直，保證氣流暢通。分支管與水平管或傾斜主干管連接時(shí)，應(yīng)從上部或側(cè)面接入；三通管的夾角一般不大于30°。

7.

進(jìn)行管道壓力損失計(jì)算時(shí)，管段長(zhǎng)度一般按兩管件中心線(xiàn)之間的距離計(jì)算，不扣除管件（如三通、彎頭）本身的長(zhǎng)度。

8.

對(duì)并聯(lián)管道進(jìn)行阻力平衡計(jì)算，除塵系統(tǒng)小于10%，否則進(jìn)行管徑調(diào)整。三、袋式除塵器除塵方式的選取與布置1、袋式除塵器的原理袋式除塵器是利用多孔的袋裝過(guò)濾元件從含塵氣體中捕集粉塵的一種除塵設(shè)備。主要由過(guò)濾裝置和清灰裝置兩個(gè)部分組成。前者的作用是捕集粉塵；后者則用以定期清除濾袋上的積塵，保持除塵器的處理能力。通常還設(shè)有清灰控制裝置，是除塵器按一定的時(shí)間間隔和程序清灰。通常認(rèn)為袋式除塵器對(duì)塵粒的捕集分離包括兩個(gè)過(guò)程。1、過(guò)濾材料對(duì)塵粒的捕集。這一過(guò)程中包括觀星碰撞效應(yīng)、截留效應(yīng)、擴(kuò)散效應(yīng)、靜電效應(yīng)、篩濾效應(yīng)、重力沉降效應(yīng)。一般粒徑較大的粉塵主要依靠碰撞效應(yīng)捕集。當(dāng)含塵氣流接近濾料的纖維時(shí)，秋柳流線(xiàn)圍繞捕集纖維迅速拐彎，其中較大的例子由于慣性力的作用，偏離了流線(xiàn)，繼續(xù)沿著原來(lái)的運(yùn)動(dòng)方向前進(jìn)，同捕集纖維發(fā)生碰撞而被捕集。慣性碰撞是過(guò)濾除塵的主要機(jī)制之一，而塵粒能否同捕集纖維發(fā)生碰撞主要取決于運(yùn)動(dòng)粒子所具有的慣性力的大小，為了提高慣性碰撞效應(yīng)，可以適當(dāng)提高通過(guò)濾料的氣流流速。對(duì)于具有一定尺寸直徑的塵粒，質(zhì)量可以忽略的塵粒，如果所依據(jù)的流線(xiàn)把他們帶到距捕集纖維表面d/2以的距離就會(huì)被捕集。在氣流中對(duì)于粒徑小于1μm的塵粒由于氣體分子的運(yùn)動(dòng)撞擊，使其產(chǎn)生布朗悅動(dòng)。這種塵粒無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，吃了可能產(chǎn)生塵粒之間的凝集外，還有向低濃度區(qū)擴(kuò)散的趨勢(shì)。由于捕集纖維表面的濃度較低，所以小塵粒向著纖維表面擴(kuò)散，并與纖維碰撞而被捕集。當(dāng)過(guò)濾速度較高時(shí)，擴(kuò)散效應(yīng)就會(huì)下降。有許多人造纖維編織的濾料，當(dāng)氣流穿過(guò)時(shí)，由于摩擦產(chǎn)生靜電現(xiàn)象，同時(shí)有許多粉塵在輸送過(guò)程中也會(huì)由于摩擦或其他幾只使其帶有電荷，這樣就可能在濾料和塵粒之間形成一個(gè)電位差，當(dāng)塵粒隨著氣流趨向?yàn)V料時(shí)，由于庫(kù)侖力作用，促使粉塵和濾料纖維碰撞并增強(qiáng)濾料對(duì)粉塵的吸附力而被捕集，從而提高過(guò)濾效率。當(dāng)塵粒的粒徑大于濾料孔隙時(shí)，塵粒即被濾料孔隙篩濾下來(lái)，因此篩濾效應(yīng)能捕集粒徑大于孔隙的粉塵。當(dāng)粉塵沉集在鋁料表面上而使濾料孔隙變小時(shí)，粒徑較小的顆粒也不能從孔隙通過(guò)從而被捕集，隨著粉塵層的形成和加厚，篩濾捕集效率會(huì)顯著提高。對(duì)于粒徑大、密度大的塵粒，在重力作用下可以自然沉降到濾料上，這種作用稱(chēng)為重力沉降效應(yīng)。2、粉塵層對(duì)塵粒的捕集如前所述，過(guò)濾操作一定時(shí)間后，由于粘附等作用，塵粒在濾料網(wǎng)孔間產(chǎn)生架橋現(xiàn)象，使氣流通過(guò)濾料的孔徑變得很小，從而使濾料網(wǎng)孔與其表面迅速截留粉塵形成粉塵層。當(dāng)清灰后依然殘留一定厚度的粉塵，成為粉塵初層。由于粉塵初層中粉塵粒徑通常都比纖維小，因此篩濾、慣性、截留和擴(kuò)散等作用都有所增加，使除塵效率顯著提高。由此可見(jiàn)，袋式除塵器的高效率，粉塵初層起著比濾料本身更為重要的作用。一般合成纖維布的網(wǎng)孔為20—50μm，如為起毛的則為5—10μm，用這樣的濾料，只要設(shè)計(jì)得當(dāng)，就是0.1μm的塵粒也能獲得將近100%的除塵效率。當(dāng)濾袋表面積附的粉塵層厚到一定程度時(shí)，需要對(duì)濾袋進(jìn)行清灰，以保證濾袋持續(xù)工作所需的透氣性。袋式除塵器正是在這種不斷濾塵而又不斷清灰的交替過(guò)程中進(jìn)行工作的。2、袋式除塵器的優(yōu)點(diǎn)1、袋式除塵器對(duì)凈化含萎靡獲亞微米數(shù)量級(jí)的粉塵例子的除塵效率較高，一一般可達(dá)99%,甚至可達(dá)99.99%以上；2、這種除塵器可以捕集多種干性粉塵，特別是對(duì)于高比電阻粉塵，采用袋式除塵器凈化要比用電除塵器凈化效率高很多；、3、含塵氣體濃度在相當(dāng)大的圍變化對(duì)袋式除塵器的除塵效率和阻力影響不大；4、袋式除塵器可設(shè)計(jì)制造出適應(yīng)不通氣量的含塵氣體要求。除塵器的處理煙氣量可以每小時(shí)幾立方米到幾百萬(wàn)立方米；5、袋式除塵器可以做成小型的，安裝在散塵設(shè)備上或散塵設(shè)備附近，也可安裝在車(chē)上做成移動(dòng)方式袋式過(guò)濾器，這種小巧、靈活的袋式除塵器特別適用于分散塵源的除塵；6、袋式除塵運(yùn)行穩(wěn)定可靠，沒(méi)有污泥處理和腐蝕等問(wèn)題，操作和維護(hù)簡(jiǎn)單。3、袋式除塵器的缺點(diǎn)1、袋式除塵器的應(yīng)用主要受濾料的耐溫和耐腐蝕性能所影響。目前，通常應(yīng)用的濾料可耐250°C左右，如采用特別濾料處理高溫含塵煙氣，將會(huì)增大投資費(fèi)用；2、不適于凈化含粘結(jié)和吸濕性強(qiáng)的粉塵氣體。用布袋式除塵器凈化煙塵時(shí)的溫度不能低于露點(diǎn)溫度，否則將會(huì)產(chǎn)生結(jié)露，堵塞布袋濾料的空隙；3、據(jù)概略的統(tǒng)計(jì)，用布袋除塵器凈化大于17000m3/h的含塵煙氣量所需的投資費(fèi)用要比電除塵器高。而用其凈化小于17000m3/h的含塵煙氣量時(shí)，投資費(fèi)用比電除塵器?。?、對(duì)于不同類(lèi)型氣體，應(yīng)選用相應(yīng)類(lèi)型的布袋；且需要經(jīng)常更換布袋，布袋消耗量較大；5、阻力較大，一般壓力損失為1000～1500Pa；6、收集濕度高的含塵氣體時(shí)，應(yīng)采取保濕措施，以免因結(jié)露而造成“糊袋”，因此布袋除塵氣對(duì)氣體的濕度有一定的要求；7、某些類(lèi)型的袋式除塵器工人工作條件差，檢查和更換濾袋時(shí)，需要進(jìn)入箱體。4、袋式除塵器方案設(shè)計(jì)4.1進(jìn)氣方式的確定下進(jìn)氣方式即含塵氣流從箱體下部或者灰斗部分進(jìn)入，由于氣流突然擴(kuò)散，流速驟然降低，一部分顆粒較大的灰塵受重力作用降落到灰斗，之后，氣流再經(jīng)過(guò)導(dǎo)流板分布導(dǎo)向過(guò)濾元件，又有一部分大顆粒的粉塵直接沉降，因此減少了對(duì)濾袋的磨損，減少了粉塵顆粒在濾袋上的沉積，延長(zhǎng)了清灰的時(shí)間間隔；但當(dāng)采用反吹風(fēng)清灰方式時(shí)，被清灰的顆粒物的沉降方向與清灰氣流的方向相反，這不但阻礙了煙塵的沉降，而且在反吹時(shí)將會(huì)產(chǎn)生“二次揚(yáng)塵”，影響清灰的效果，特別是在采用長(zhǎng)布袋時(shí)，這種現(xiàn)象更為明顯。當(dāng)然，下進(jìn)風(fēng)方式結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，造價(jià)也較低，是一種被經(jīng)常采用的方式。上進(jìn)氣方式即含塵煙氣從濾袋上方進(jìn)入，下部排出的稱(chēng)為上進(jìn)風(fēng)方式。上進(jìn)風(fēng)袋式除塵器中，含塵煙氣中粉塵的沉降方向與煙氣的運(yùn)動(dòng)方向一樣，因而在向下流動(dòng)的過(guò)程中，無(wú)論塵粒的粒度如何，均有不被濾袋捕捉而落入灰斗的幾率。上進(jìn)風(fēng)袋式除塵器在處理含超細(xì)粉塵較多的氣溶膠（<3μm）時(shí)效果較好，并且設(shè)備的阻力較小。但是除塵器一般要設(shè)置多塊花板，機(jī)構(gòu)復(fù)雜，且不易調(diào)節(jié)濾袋力，在灰斗中有停滯空氣，容易積灰，由此會(huì)有水氣發(fā)生凝結(jié)現(xiàn)象的可能性，而且清灰不方便。本設(shè)計(jì)采用下進(jìn)氣方式。4.2進(jìn)氣過(guò)濾方式的確定濾式布袋除塵器：含塵煙氣由濾袋側(cè)向外側(cè)過(guò)濾，煙氣中的塵粒在濾袋表面被捕集，這種過(guò)濾方式稱(chēng)為濾式，采用濾式的除塵裝置，濾袋外側(cè)為凈化后的干凈氣體，因此對(duì)用于常溫和無(wú)毒煙塵的凈化時(shí)，檢修工人可以在不停風(fēng)情況下，進(jìn)入袋濾室進(jìn)行維修，從而改善工人的勞動(dòng)衛(wèi)生條件。對(duì)含放射性粉塵的凈化，一般多采用濾式。外濾式布袋除塵器：含塵煙氣由濾袋外部向通過(guò)，煙氣中的塵粒在濾袋外表面被捕集，這種過(guò)濾方式稱(chēng)為外濾式。外濾式除塵器的濾袋部必須設(shè)置支撐籠骨，以防止過(guò)濾時(shí)將濾袋吸癟，但反吹清灰時(shí)由于濾袋的脹、癟動(dòng)作頻繁，濾袋與籠骨之間易出現(xiàn)磨損，從而增加了更換濾袋和維修的工作量。本設(shè)計(jì)選用外濾式布袋除塵器。4.3濾料的確定由于粉塵的粘度較大，采用經(jīng)過(guò)硅酮樹(shù)脂處理的玻璃纖維濾料（斜紋）。它具有過(guò)濾性能好、阻力低、化學(xué)穩(wěn)定性好、價(jià)格便宜以與具有較好的耐磨性、疏水性和柔軟性，還可使其表面光滑易于清灰等優(yōu)點(diǎn)。清潔濾料的壓損系數(shù)1.5×107。四、集氣罩的設(shè)計(jì)由題設(shè)條件可知，本設(shè)計(jì)適宜采用外部集氣罩中的冷過(guò)程上部集氣罩。對(duì)于外部集氣罩排風(fēng)量的確定多采用控制速度法。1、控制點(diǎn)控制速度Vx的確定本設(shè)計(jì)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，表13-2外部集氣罩污染源控制速度污染物的產(chǎn)生狀況舉例控制速度/(m/s)以輕微速度放散到相當(dāng)平靜的空氣中某些化學(xué)槽的液面蒸發(fā)，如去油槽等0.25-0.5以輕微速度放散到尚屬平靜的空氣中低速輸料機(jī)，如檢選膠帶機(jī)；粉料裝袋摩擦壓磚機(jī)壓磚噴漆箱；焊接臺(tái)；電鍍槽等0.5-1.0以相當(dāng)大的速度放散出來(lái)，或放散到空氣運(yùn)動(dòng)迅速的區(qū)域破碎機(jī)；高速膠帶運(yùn)輸?shù)霓D(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)；物料混合；粉料裝卸等1.0-2.5以高速放散出來(lái)，或放散到空氣運(yùn)動(dòng)迅速的區(qū)域磨床、砂輪機(jī)、磨磚、切磚機(jī)、噴砂、噴漆等2.5-10取0.5~1.0m/s之間。本設(shè)計(jì)選用vx=0.6m/s。2、集氣罩排風(fēng)量、尺寸的確定；已知集氣罩罩口邊須距離污染源上平面H=600mm時(shí)才操作正常。則取H=0.6m，集氣罩外沿比污染源外沿大0.4H，既240mm。則集氣罩的尺寸為1680×1080則其排風(fēng)量按下式計(jì)算Q=KPHvx=QUOTE式中：P罩口敞開(kāi)面周長(zhǎng)，m;H罩口至污染源距離，mvx控制速度，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由于兩個(gè)污染源完全一樣，則集氣罩計(jì)算一樣?？偱棚L(fēng)量Qz：Qz=2Q=2×10008=20016m3/h集氣罩高度確定：傘形罩的開(kāi)口角度（α）宜小于或者等于60°，本設(shè)計(jì)中傘形罩的開(kāi)口取45°，則集氣罩高度為H’=a/2×tan45°=1680/2×tan45°=840mm為提高集氣罩的控制效果，減少無(wú)效氣流的吸入，罩口加設(shè)法蘭邊。法蘭邊寬150-200mm，本設(shè)計(jì)取160mm

，則集氣罩總高為

h=H’+

160=840+160=1000mm3、集氣罩設(shè)計(jì)小結(jié)

由以上設(shè)計(jì)計(jì)算，集氣罩相關(guān)參數(shù)如下：

長(zhǎng)L=1680mm，寬B=1080mm，高h(yuǎn)=1000mm，

擴(kuò)角α=45°，排風(fēng)量Qz=20016m3/h五．袋式除塵器設(shè)計(jì)計(jì)算1、過(guò)濾面積的確定脈沖清灰的過(guò)濾速度υf圍為2—4m/min，本設(shè)計(jì)采用2m/min.2、濾袋的排列和平面布置的確定2.1濾袋長(zhǎng)度的確定考慮到濾袋長(zhǎng)度對(duì)除塵效率和壓損的影響，濾袋過(guò)長(zhǎng)增加除塵器高度，檢修不方便；實(shí)踐證明，濾袋長(zhǎng)度較大時(shí)，當(dāng)除塵器停止運(yùn)行后，濾袋容易自行收縮，從而提高了濾袋自行清灰的能力。綜合考慮，選取濾袋長(zhǎng)度為4m。2.2濾袋的排列與間距濾袋的排列選取正方形排列。濾袋直徑選取210mm，間距選取260mm。所以濾袋數(shù),取64個(gè)。濾袋個(gè)數(shù)按64個(gè)布置，分為4個(gè)濾室，每個(gè)濾室按4×4排列。每組制件留有400mm寬的檢修人行道，邊排濾袋和殼體也留有200mm寬的人行道。見(jiàn)圖3、清灰裝置的確定與計(jì)算清灰裝置選為脈沖袋式除塵器。脈沖袋式除塵器是一種周期性地向?yàn)V袋獲濾袋外噴吹壓縮空氣來(lái)達(dá)到清除濾袋積塵的除塵裝置。具有除塵效率高、處理能力大等優(yōu)點(diǎn)，是一種新型高效除塵器，其壓力損失約為1200—1500Pa，且由于沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件振打清灰，濾袋損傷較小，使用壽命長(zhǎng)，運(yùn)行安全可靠，因而應(yīng)用廣泛。但需要高壓氣源作清灰動(dòng)力，功率消耗較大，對(duì)高濃度、濕含量較大的含塵氣體的凈化效率較低。脈沖清灰布袋除塵器示意圖脈沖袋式除塵器的過(guò)濾清灰周期如圖1-3-21所示，（a）為過(guò)濾初期，濾袋表面粘附的粉塵較少；（b）為過(guò)濾末期，濾袋表面粘附著一層較厚的粉塵，含塵氣體有外向里通過(guò)濾袋，由于有鋼絲框架支撐，濾袋呈多角形；（c）為噴吹清灰狀態(tài)，氣體由里向外反吹，將濾袋表面黏附的粉塵吹落，此時(shí)濾袋呈圓形。本設(shè)計(jì)采用脈沖清灰的噴吹壓力為0.3MPa；噴吹時(shí)間0.5s。時(shí)間間隔為30s每組。周期為120s。本設(shè)計(jì)取每平方的濾袋清灰需要15L的空氣量，則每個(gè)濾袋需要約40L空氣。每組需要640L。氣包氣量的設(shè)計(jì)計(jì)算：Q=(Q1×AV/tp)×60=640/30×60=1280L=1.28m3式中：tp脈沖的時(shí)間間隔Q1每個(gè)脈沖和閥門(mén)的空氣消耗AV同時(shí)開(kāi)啟的閥門(mén)數(shù)目4、灰斗高度的確定灰斗的上表面長(zhǎng)寬為2780×2780mm，下表面長(zhǎng)寬為300×300mm。灰斗的傾斜角設(shè)定為60°?；叶返母叨菻=2147.74mm5、袋式除塵器壓力損失的計(jì)算式中：袋式除塵器壓力損失，Pa；清潔濾料的壓損，Pa；粉塵層的壓損，Pa；除塵器外殼結(jié)構(gòu)的壓損，在正常過(guò)濾風(fēng)速下，一般為300-500Pa；取500Pa式中：ξ0清潔濾料的壓損系數(shù)，m-1；μ含塵氣體的黏度，Pa·s；vf過(guò)濾速度，m/s；a粉塵層的平均比阻力，m/kg；m堆積粉塵負(fù)荷（單位面積的塵量），kg/m2,普通運(yùn)行的堆積粉塵負(fù)荷圍為0.2~2.0kg/m2。取0.2kg/m2式中：ε粉塵層的平均孔隙率，對(duì)于一般的表面過(guò)濾方式，取0.8-0.95；取0.9粉塵的真密度，kg/m3；取2000kg/m3粉塵的平均粒徑，μm。則此布袋除塵器的壓損為512Pa。六、管道設(shè)計(jì)與風(fēng)機(jī)選擇1、管道的初步設(shè)計(jì)與壓損的確定；對(duì)各管段進(jìn)行編號(hào)，注上管段的流量與長(zhǎng)度。按最大壓損原則選擇計(jì)算環(huán)路，本設(shè)計(jì)由管段1開(kāi)始計(jì)算。本設(shè)計(jì)中，污染物為輕礦粉，查《大氣污染控制工程》表13-4，得水平管最低流速為14m/s。垂直管為12m/s管徑與管流速計(jì)算管段1：據(jù)QUOTE，由==502.8mm則有d1=500mm,λ/d=0.0329核算實(shí)際速度：v1=4Q/(πd12)=14.2m/s。管段2：污染源和管段1一樣，選用QUOTE=500mm，實(shí)際流速Q(mào)UOTE。管段3：，QUOTE，==711mm,取700mm核算實(shí)際速度：V3=4Q/(πd22)=14.45m/s。管段4：氣體流量同管段3，QUOTE，QUOTE，則QUOTE=700mm，核算實(shí)際流速。管段5：氣體流量同管段4，，QUOTE，查表，QUOTE=700mm，實(shí)際流速。⑤三通的設(shè)計(jì)由④可知，D1=D2=500mm；D=700mm。三通下支管連接一60°彎頭（R/d=1.5)取M為2000mm，L=2500mm則H=1899.52mm，管段2豎直部分高度為1350.48mm。⑥各管段壓力損失計(jì)算管段1：有d1=500mm,λ/d=0.0329實(shí)際速度：v1=14.2m/s則動(dòng)壓為沿程損失計(jì)算應(yīng)為兩管件中心線(xiàn)之間的距離計(jì)算，不扣除各管件（如三通、彎頭）本身的長(zhǎng)度，則第一段長(zhǎng)為豎直管長(zhǎng)I1’=3m（集氣罩頂?shù)剿焦苤行木€(xiàn)）與水平管長(zhǎng)I2’=6m之和。則管道①的沿程阻力損失為：ΔPL1=(I1’+12’)=0.0329×120.48×(3+6)≈35.67pa局部壓力損失系數(shù)（查手冊(cè)）為：集氣罩1，ξ=0.11；90°彎頭（R/d=1.5，二中節(jié)二端節(jié)）,ξ=0.25;∑ξ=0.11+0.23=0.34；則局部壓損：QUOTE管段2：污染源和管段1一樣，有QUOTE=500mm，實(shí)際流速Q(mào)UOTE，動(dòng)壓為QUOTE則摩擦壓力損失為QUOTE=L2=0.0329×120.48×3=11.89pa各管件局部壓力損失系數(shù)（查手冊(cè)）為：集氣罩2，ξ=0.11；60°彎頭（R/d=1.5）,ξ=0.18;30°合流三通旁支管，ξ=0.21∑ξ=0.11+0.18+0.21=0.