大氣污染控制工程課程設(shè)計

湖南大學 環(huán)境科學與工程學院大氣污染控制工程課程設(shè)計設(shè)計課題：車間除塵系統(tǒng)設(shè)計指導老師：翟云波、李彩亭專業(yè)班級：2005級環(huán)境工程2班學生姓名：學號：20050310221目錄一、設(shè)計目的-1二、設(shè)計任務(wù)-1三、設(shè)計課題與有關(guān)數(shù)據(jù)-11、設(shè)計題目-12、課題已知條件-1四、設(shè)計內(nèi)容-31、集氣罩的設(shè)計-32、管道的初步計算及壓損的確定-43、選擇風機及電機-74大門及窗戶的設(shè)計-8五、主要參考資料-8一、設(shè)計目的課程設(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，學以致用。本設(shè)計為車間除塵系統(tǒng)的設(shè)計，能使學生得到一次綜合訓練，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。二、設(shè)計任務(wù)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。三、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；（1） 車間面積與兩臺產(chǎn)生污染設(shè)備的位置（見圖1）。此圖僅給出方柱及污染源相對位置，門、窗位置及墻厚由設(shè)計定；（2） 產(chǎn)生污染源設(shè)備的情況污染源：立方體 長寬高=12006001000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。（3） 在該污染設(shè)備的頂部設(shè)計兩個傘形集氣罩，罩口邊須距離污染源上平面H=600mm時才操作正常。（4） 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12m(5) 所用除塵器 LD14型布袋除塵器, 該除塵器阻力為980Pa； 所用除塵草圖見附圖。 （也可另選其它除塵器）(6) 有關(guān)尺寸 墻厚 240mm 方塊柱 300300 車間大門 可取 20102010 30103010 25502410 40104010 窗臺到地面距離: 民 房 900700mm 工業(yè)用房 1.02.0 m 倉 庫 1.52.0 m四、設(shè)計內(nèi)容1、 集氣罩的設(shè)計；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量的確定多采用控制速度法。控制點控制速度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，本設(shè)計中取為60。則其排風量按下式計算：Q=KPHvx=式中：P-罩口敞開面周長，m; H-罩口至污染源距離，m vx-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 2、 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(shè)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： 73.04+8.73+996.92+33.37+55.37+36.71+169.181373.32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/Pa109598.8653014.00.0308117.832.150.3136.5268.67109592.27553014.00.0308117.88.250.5564.7973.04219182.61570016.00.0217153.88.730.11996.921005.652191813.670016.00.0217153.845.390.3683.05128.44219188.08670016.00.0217153.826.991.1169.18196.17 3、選擇風機和電機：A 選擇通風機的計算風量：） =24110B選擇風機的計算風壓：= =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(shè)備風機樣本上選擇，排塵離心通風 機4-72型，機號8，轉(zhuǎn)動方式C，轉(zhuǎn)速1600r/min，全壓2472-1844Pa，風量 17920-31000 配套電動機為Y180M-2,22kW。復(fù)核電動機功率：=。 4、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)置在平面圖靠下位置處，尺寸選擇20102010mm。窗戶共設(shè)9個，以保證通風效果。位置見平面圖。五、主要參考資料1、郝吉明，馬廣大主編，大氣污染控制工程（第二版）。高等教育出版社。2、周興求. 環(huán)保設(shè)備設(shè)計手冊-大氣污染控制工程。北京：化學工業(yè)出版社。3、金國淼. 除塵社備。北京：化學工業(yè)出版社。4、孫頤. 袋式除塵技術(shù)與應(yīng)用。機械工業(yè)出版社。5、魏先勛，馬菊元，陳信常等。環(huán)境工程設(shè)計手冊。長沙：湖南科學技術(shù)出版社，2002