噴漆車(chē)間通風(fēng)除塵布袋除塵器系統(tǒng)設(shè)計(jì) (2)

噴漆車(chē)間通風(fēng)除塵布袋除塵器系統(tǒng)設(shè)計(jì) (2),噴漆車(chē)間通風(fēng)除塵布袋除塵器系統(tǒng)設(shè)計(jì),(2),噴漆,車(chē)間,通風(fēng),透風(fēng),除塵,布袋除塵器,系統(tǒng),設(shè)計(jì) 《大氣污染控制工程》課程設(shè)計(jì) 噴漆車(chē)間通風(fēng)除塵布袋 除塵器系統(tǒng)設(shè)計(jì) 指導(dǎo)老師：楊家寬教授 課設(shè)編寫(xiě)者：王棣 班級(jí)：環(huán)工1102 學(xué)號(hào)：u201115831 華中科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 二0一四年五月 目錄 目錄 2 一、局部排氣通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)和資料 1 1.1.設(shè)計(jì)任務(wù)和目的 1 1.2.設(shè)計(jì)資料 1 （1）塵源的粉塵特性 1 二．局部排氣通風(fēng)系統(tǒng)的組成 2 2.1集氣罩 3 2.2除塵器 3 2.3風(fēng)機(jī) 3 2.4風(fēng)管 3 2.5其他輔助設(shè)備 3 三.集氣罩 4 3.1.集氣罩的分類(lèi) 4 3.2.集氣罩設(shè)計(jì)原則 4 3.3.集氣罩選擇和方案確定 5 3.4.設(shè)計(jì)計(jì)算 5 四．布袋除塵器的選型 7 4.1.初選 7 4.2.濾料 7 4.3.選型 8 4.4.設(shè)計(jì)計(jì)算 9 五．管網(wǎng)設(shè)計(jì) 11 5.1.管網(wǎng)初步設(shè)計(jì) 11 5.2.設(shè)計(jì)計(jì)算 11 六、通風(fēng)機(jī)選型 17 6.1.風(fēng)量 17 6.2.風(fēng)壓 17 七、輸排灰裝置的設(shè)計(jì) 18 7.1.卸灰閥 18 (2) 輸送機(jī)轉(zhuǎn)速 19 八、排氣煙囪的設(shè)計(jì) 21 8.1.煙囪出口截面尺寸 21 8.2.風(fēng)帽 21 九、工程經(jīng)濟(jì)概算 22 9.1.設(shè)備投資 22 9.2.運(yùn)行費(fèi)用 23 參考文獻(xiàn) 25 一、局部排氣通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)和資料 1.1.設(shè)計(jì)任務(wù)和目的 本設(shè)計(jì)任務(wù)是為一個(gè)噴漆車(chē)間設(shè)計(jì)一個(gè)通風(fēng)除塵系統(tǒng)，因?yàn)閲娖彳?chē)間在工作期間會(huì)產(chǎn)生各種粉塵和有害氣體，在污染空氣的同時(shí)，更大的是嚴(yán)重威脅到工作人員的身體健康，因此必須設(shè)計(jì)一套通風(fēng)除塵系統(tǒng)，保證工作環(huán)境的安全。本通風(fēng)除塵系統(tǒng)采用袋式除塵器。 1.2.設(shè)計(jì)資料 （1）塵源的粉塵特性 塵源為噴漆車(chē)間的小型零件噴漆工作臺(tái)，一共16個(gè)工作臺(tái)，分兩排置于車(chē)間南北兩個(gè)方向，其尺寸均為(m)：a×b=0.4×0.3。工作臺(tái)距水平地面高度為1.2m。 粉塵粒徑為0.45～1.6 μm，含塵空氣密度為1.5 kg/m3，氣體溫度為常溫。 噴漆車(chē)間工作臺(tái)平面示意圖如圖1所示。 圖1 噴漆車(chē)間工作臺(tái)平面布置圖 （2）集氣罩中控制點(diǎn)的的風(fēng)速 按照下表進(jìn)行風(fēng)速的選取。 表1 控制點(diǎn)的最小控制風(fēng)速（m/s） 污染物放散情況 舉例 以很緩慢的速度放散到相當(dāng)平靜的空氣中 槽內(nèi)液體的蒸發(fā)；氣體或煙從敞口容器中外溢 0.25～0.5 以較低的速度放散到尚屬平靜的空氣中 室內(nèi)噴漆；斷續(xù)地傾倒有塵屑的干物料到容器中；焊接 0.5～1.0 以相當(dāng)大的速度放散出來(lái)，或是放散到空氣運(yùn)動(dòng)迅速的區(qū)域 在小噴漆室用高壓噴漆；快速裝袋或裝桶；以運(yùn)輸器上給料 1.0～2.5 以高速散發(fā)出來(lái)，或是放散到空氣運(yùn)動(dòng)很迅速的區(qū)域 磨削；重破碎；滾筒清理 2.5～10 二．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，使局部工作范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。 圖2 局部排氣通風(fēng)系統(tǒng)流程圖 2.1集氣罩 集氣罩是捕集含塵有害氣體的設(shè)備裝置。通過(guò)集氣罩口的氣流運(yùn)動(dòng)，可在有害物散發(fā)地點(diǎn)直接捕集有害物而控制其在車(chē)間的擴(kuò)散，保證室內(nèi)工作區(qū)有害物濃度不超過(guò)國(guó)家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的要求。集氣罩設(shè)計(jì)應(yīng)該考慮實(shí)際環(huán)境，工作場(chǎng)合，以與工作場(chǎng)合匹配為宜，從而最大程度上收集有害氣體，減少擴(kuò)散。 2.2除塵器 為了保護(hù)大氣環(huán)境或回收原材料，當(dāng)排氣中的粉塵含量超過(guò)排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，必須采用除塵器進(jìn)行處理，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后再排入大氣。 2.3風(fēng)機(jī) 風(fēng)機(jī)由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，為空氣流動(dòng)提供動(dòng)力。為了防止風(fēng)機(jī)的磨損和腐蝕，一般把它裝置在除塵設(shè)備的后面。 2.4風(fēng)管 風(fēng)管用于連接該系統(tǒng)的各個(gè)設(shè)備，提供氣體流動(dòng)的道路。風(fēng)管布置要合理，力求短、直、順。風(fēng)管布置設(shè)計(jì)的好壞關(guān)系到管內(nèi)流體的壓力損失大小，從而影響了風(fēng)機(jī)的選擇。 2.5其他輔助設(shè)備 其他輔助設(shè)備包括清灰除塵設(shè)備等，保障系統(tǒng)的運(yùn)行。 2 三.集氣罩 3.1.集氣罩的分類(lèi) 按罩口氣流流動(dòng)方式可將集氣罩分為吸氣式和吹吸式集氣罩。利用吸氣氣流捕集污染空氣的集氣罩稱(chēng)為吸氣集氣罩，而吹吸式集氣罩則是利用吹吸氣流來(lái)控制污染物擴(kuò)散的裝置。按集氣罩與污染源的相對(duì)位置以及密閉情況還可以將吸氣式集氣罩分為密閉罩、排氣柜、外部集氣罩、接受式集氣罩。 3.2.集氣罩設(shè)計(jì)原則 （1）改善排放粉塵有害物的工藝和環(huán)境，盡量減少粉塵排放及危害。 （2）集氣罩的吸氣氣流方向應(yīng)盡可能與污染源污染氣流運(yùn)動(dòng)方向一致，以充分利用污染氣流的初始動(dòng)能。 （3）在保證控制污染的條件下，盡量減少集氣罩的開(kāi)口面積，使風(fēng)量最小。 （4）集氣罩的吸氣氣流不允許通過(guò)人的呼吸區(qū)再進(jìn)入集氣罩內(nèi)，設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮操作人員的位置和活動(dòng)范圍。 （5）集氣罩的配置應(yīng)與生產(chǎn)工藝協(xié)調(diào)一致，力求不影響工藝操作和設(shè)備檢修。 （6）集氣罩應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，堅(jiān)固耐用且造價(jià)低，并便于制作安裝和拆卸維修。 （7）要盡可能避免或減弱干擾氣流的影響。 （8）集氣罩盡可能包圍或靠近污染源，使污染物的擴(kuò)散限制在最小范圍內(nèi)，進(jìn)可能減少吸氣范圍，防止橫向氣流干擾，減少排風(fēng)量。 3.3.集氣罩選擇和方案確定 基于上述設(shè)計(jì)原則，而且實(shí)際工作環(huán)境中工作臺(tái)面積較小，安裝費(fèi)用不高，噴漆工作過(guò)程中，油漆會(huì)產(chǎn)生有害氣體，故需要相對(duì)較高的密閉性，所以本系統(tǒng)選擇柜式排氣排風(fēng)罩。柜式排風(fēng)罩的主要特點(diǎn)是密閉面積大，排氣量相對(duì)較小，維修也較容易。由于柜內(nèi)沒(méi)有熱源，而且柜內(nèi)空氣密度為1.5kg/m3，另外上部排風(fēng)上緣風(fēng)速偏大，可達(dá)孔口平均速度的150%，下緣風(fēng)速則僅為平均風(fēng)速的60%，有害氣體有可能從操作口下部泄露，因此采用下部排風(fēng)。其工作原理如下圖3： 圖3 下部排風(fēng)柜式集塵罩 3.4.設(shè)計(jì)計(jì)算 排風(fēng)量： 式中：——排氣柜的排風(fēng)量，； ——排氣柜內(nèi)污染氣體產(chǎn)生量，； ——操作孔口出的最小平均吸氣速度（即控制風(fēng)速）m/s； ——安全系數(shù)，一般取1.05~1.10，若有活動(dòng)設(shè)備，且需經(jīng)常拆卸時(shí)， 可取1.5~2.0； A——工作口、觀察孔和其他孔口的總面積，m2； 對(duì)于某些特定的工藝過(guò)程，工作口截面處平均吸氣速度有不同的規(guī)定。參考《除塵工程設(shè)計(jì)手冊(cè)（第二版）》115頁(yè)表3-4可知，對(duì)于噴漆工藝過(guò)程中產(chǎn)生的油漆懸浮物和溶解蒸汽，其工作口截面處平均速度一般取1.0~1.5m/s，此處取v=1.0m/s。 這里取1.10，需要說(shuō)明的是，v、的取值是相輔相成的，由于是噴漆工作，對(duì)環(huán)境要求較高，故這里選取的v、都相對(duì)大一些。 由于每個(gè)工作臺(tái)的尺寸為a×b=0.4×0.3，工作臺(tái)距水平地面高度為1.2m，故工作口尺寸設(shè)計(jì)為b×h=0.4×0.4m,所以A=0.4×0.4=0.16m2. 柜內(nèi)有害氣體產(chǎn)生速度Q0取為1.0m3/h。代入上式可求得排風(fēng)量 以上為一個(gè)工作臺(tái)集氣罩的排風(fēng)量，總共有16個(gè)工作臺(tái)，16個(gè)集氣罩，所以總的排氣量為總=634.6 16=10153.6，即布袋除塵器的除塵風(fēng)量。 四．布袋除塵器的選型 4.1.初選 袋式除塵器是一種利用有機(jī)纖維或無(wú)機(jī)纖維過(guò)濾布（又稱(chēng)過(guò)濾材料）將含塵氣體中的固體粉塵因過(guò)濾（捕集）而分離出來(lái)的一種高效除塵設(shè)備。因過(guò)濾材料多做成布袋，所以又稱(chēng)為布袋除塵器。 袋式除塵器有很多類(lèi)型，有簡(jiǎn)易袋式除塵器、機(jī)械振打式袋式除塵器、氣體反吹袋式除塵器等，根據(jù)各種袋式除塵器的適用場(chǎng)合和目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)除塵器的技術(shù)特點(diǎn)以及考慮經(jīng)濟(jì)可行性，本通風(fēng)除塵系統(tǒng)選用氣體反吹式袋式除塵器中的脈沖噴吹式袋式除塵器。 脈沖袋式除塵器是一種周期性地向?yàn)V袋內(nèi)或?yàn)V袋外噴吹壓縮空氣（0.5~0.6MPa）來(lái)達(dá)到清除粘附在濾袋上的粉塵目的的高效率干式空氣凈化設(shè)備。具有處理能力大，除塵效率高，濾袋使用周期長(zhǎng)等特點(diǎn)，可使用各種工業(yè)的含塵空氣的凈化，使用廣泛，能耗低，技術(shù)成熟。 4.2.濾料 濾料的性能對(duì)袋式除塵器的工作具有很大的影響，選擇濾料時(shí)必須全面考慮含塵氣體的特性，如粉塵和氣體的性質(zhì)、溫度、濕度、粒徑等。性能良好的濾料應(yīng)具備耐溫、耐磨、耐腐蝕、機(jī)械強(qiáng)度高、吸濕性小、效率高、阻力低、使用壽命長(zhǎng)、成本低等優(yōu)點(diǎn)。此外，還要考慮濾料的表面結(jié)構(gòu)，表面起毛的濾料容塵量大，粉塵能深入濾料的內(nèi)部。 在選擇濾料時(shí)濾料性能應(yīng)遵循以下原則： （1） 濾料性能應(yīng)能滿(mǎn)足生產(chǎn)條件和除塵工藝的一般情況和特殊要求； （2） 應(yīng)選擇使用壽命長(zhǎng)的濾料； 根據(jù)該設(shè)計(jì)任務(wù)粉塵的性質(zhì)特點(diǎn)和各種濾料的適用情況，本設(shè)計(jì)選取針刺氈作為布袋除塵器的濾料，針刺氈由基料和針扎在基料上的纖維組成，單位面積質(zhì)量為500~650g/m3。 4.3.選型 氣體溫度為25°C時(shí)產(chǎn)生的氣體流量為10153.6m3/h，考慮到泄露等因素，附加10%的風(fēng)量，則除塵器進(jìn)口氣體量為： 其中 Q---通過(guò)除塵器的含塵氣體量 Qs---生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的氣體量 ---除塵器內(nèi)氣體的溫 ---環(huán)境大氣壓 K---除塵器前漏風(fēng)系數(shù) 據(jù)此選擇LSB72-I--1/A型脈沖噴吹式除塵器，其技術(shù)參數(shù)如下： 過(guò)濾面積：68m2； 濾袋數(shù)量：72個(gè)； 濾袋規(guī)格：Φ1202500mm； 處理風(fēng)量：8140~20350m3/h； 設(shè)備阻力：600~1200Pa； 除塵效率：99.5%； 過(guò)濾速度：2~5m/min； 清灰噴吹壓力：0.196~0.294MPa； 壓縮空氣耗量：0.1~0.3m3/min； 電磁脈沖閥：12個(gè)； 排灰電機(jī)功率：1.1kW; 設(shè)備質(zhì)量：1941.45kg 由此算的實(shí)際過(guò)濾速度： V=12191.75/68=179.29m/h=2.99m/min 濾袋面積：A=3.140.122.5=0.94m2 4.4.設(shè)計(jì)計(jì)算 4.4.1 除塵器阻力 除塵器阻力由三部分構(gòu)成：除塵器結(jié)構(gòu)阻力、濾料本身阻力、粉塵層阻力，其中濾料本身阻力和粉塵層阻力合起來(lái)成為過(guò)濾阻力。除塵器結(jié)構(gòu)阻力通常為200~500Pa，這里取為500Pa。 氣體含塵質(zhì)量濃度： 濾袋粉塵負(fù)荷：g=cvt 式中：g——濾袋粉塵負(fù)荷，g/m2； c——?dú)怏w的含塵質(zhì)量濃度，g/m3； v——過(guò)濾速度，m/min； t——濾袋清灰周期，min。 這里取t=180min，則g=0.4582.99180=246.8 g/m2。由此查《除塵工程設(shè)計(jì)手冊(cè)（第二版）》197頁(yè)表4-43： 表2 不同濾塵量的濾袋過(guò)濾阻力 用線(xiàn)性?xún)?nèi)插法求得過(guò)濾阻力為830.84Pa。則總的阻力為500Pa+830.84Pa=1330.84Pa，在1176~1470Pa范圍內(nèi)，說(shuō)明計(jì)算無(wú)誤。 4.4.2 除塵效率 除塵器進(jìn)口氣體含塵濃度： C=0.458g/m3 由氣體排放濃度標(biāo)準(zhǔn)要求排放濃度Co=8.010-3g/m3，所以要求除塵效率為： 而實(shí)際該除塵器的除塵效率達(dá)到99.5%，滿(mǎn)足要求。 五．管網(wǎng)設(shè)計(jì) 5.1.管網(wǎng)初步設(shè)計(jì) 通風(fēng)排氣管網(wǎng)的設(shè)計(jì)應(yīng)力求做到結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，施工方便，設(shè)計(jì)好之后不妨礙原車(chē)間的生產(chǎn)活動(dòng)。管道應(yīng)追求短、直，以減少阻力和管長(zhǎng)，減少投資。結(jié)合給定的CAD圖紙上車(chē)間的位置，考慮風(fēng)向以及與選用的集氣罩類(lèi)型相匹配，管道在車(chē)間的分布如下圖4： 圖4 通風(fēng)除塵系統(tǒng)簡(jiǎn)易布置圖 車(chē)間內(nèi)管線(xiàn)南北對(duì)稱(chēng)分布，水平兩干管。管線(xiàn)有垂直的和水平的，垂直管是連接柜式排氣罩和水平支管的管段，長(zhǎng)度為1.5m，水平支管連接垂直支管和水平干管，始端水平支管長(zhǎng)3m，其他7條水平支管均長(zhǎng)為2m。南北兩條水平干管最后匯集于Q點(diǎn)，由水平干管接到袋式除塵器，該連接管長(zhǎng)為0.5m。 5.2.設(shè)計(jì)計(jì)算 根據(jù)《除塵工程設(shè)計(jì)手冊(cè)（第二版）》以及相關(guān)規(guī)定，得知除塵風(fēng)管的最小風(fēng)速如下：垂直風(fēng)管12m/s，水平風(fēng)管14m/s。然后通過(guò)流量和流速計(jì)算出管徑，通過(guò)選型修正管徑，再通過(guò)修正后管徑計(jì)算出修正后流速。 摩擦阻力損失計(jì)算 圓形管道單位長(zhǎng)度的摩擦阻力為 ： 式中 ——摩擦阻力系數(shù)； ——風(fēng)管內(nèi)的空氣的平均流速，m/s； ——空氣的密度，； D——圓形風(fēng)管直徑，m。 由《除塵工程設(shè)計(jì)手冊(cè)（第二版）》419頁(yè) 表6-23所示的計(jì)算表，已知流量、管徑、流速、阻力四個(gè)參數(shù)中的任意兩個(gè)，即可求得其余兩個(gè)參數(shù)。計(jì)算表是按過(guò)渡區(qū)的值，在壓力=101.325kPa,溫度=，空氣密度=1.204,運(yùn)動(dòng)粘度=15.06×,管壁粗糙程度K=0.15mm、圓形風(fēng)管等條件下得出的。而本題的適用條件是1.5的含塵空氣，故用密度和粘度的修正： 式中 ——實(shí)際的單位長(zhǎng)度的摩擦阻力，；——圖上查出的單位長(zhǎng)度摩擦阻力，； ——實(shí)際的空氣密度，； ——實(shí)際的空氣運(yùn)動(dòng)粘度，。 因此在本設(shè)計(jì)中，查表得當(dāng)空氣密度=1.5時(shí)，其運(yùn)動(dòng)粘度為=，故： 垂直支管：管內(nèi)風(fēng)速12m/s，流量0.176m3/s，查《除塵工程設(shè)計(jì)手冊(cè)（第二版）》 419頁(yè)除塵風(fēng)管計(jì)算表，得管徑（取整）為130mm，Rm0=18.1Pa/m，修正流速為： ， 單位長(zhǎng)度摩擦阻力為： 1.25Rm0=17.75Pa/m.16個(gè)垂直支管是同樣的規(guī)格，故它們均相同。 水平支管：管內(nèi)風(fēng)速14m/s，流量0.176 m3/s，同樣查得管徑為120mm，Rm0=28.4Pa/m，Rm=1.25 Rm0=35.5Pa/m,修正流速為： 。始端水平支管通過(guò)一個(gè)90°彎管與水平干管連接，后面水平支管通過(guò)一個(gè)三通管與水平干管連接。 水平干管（由于南北兩水平干管對(duì)稱(chēng)一樣，所以只計(jì)算一條水平干管）：A2~B2管段：理論流速14m/s，流量0.176m/s，查得管徑120mm，故實(shí)際流速15.56m/s，理論單位長(zhǎng)度摩擦阻力Rm0=28.4Pa，實(shí)際Rm=1.25Rm0=35.5Pa/m。同理可查其他管段的數(shù)據(jù)。見(jiàn)表3管段水力計(jì)算表。 查《除塵工程設(shè)計(jì)手冊(cè)（第二版）》 436頁(yè)表6-25，確定各管段的局部阻力系數(shù)。 管段A1~A2的局部損失系數(shù)： 柜式集氣罩一個(gè)，ζ=0.6 90°彎頭（R/D=1.5）兩個(gè)ζ=0.15，則∑ζ＝0.6+0.15×2=0.9。 管段A2~B2： 直流三通：根據(jù)F1+F2=F3 α=30° 查表6-25得ζ=0.5 這里特別計(jì)算除塵器進(jìn)風(fēng)管段和除塵器至風(fēng)機(jī)管段以及風(fēng)機(jī)出口至煙囪排放口的阻力系數(shù)。 除塵器進(jìn)風(fēng)管段（即Q-Q1管段），其有一個(gè)圓形三通，阻力系數(shù)查得為0.03×2=0.06，除塵器進(jìn)口變徑管進(jìn)口尺寸300×800mm，變徑管長(zhǎng)度400mm， 除塵器至風(fēng)機(jī)管段：設(shè)計(jì)長(zhǎng)度0.5m，出口變徑管尺寸300×800，變徑管長(zhǎng)度400mm ，90°彎頭（R/D=1.5）兩個(gè) ζ=2×0.17=0.34 風(fēng)機(jī)進(jìn)口漸擴(kuò)管：先擬選一臺(tái)風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)進(jìn)口直徑590mm，變徑管長(zhǎng)度300mm 風(fēng)機(jī)出口至煙囪排放口：風(fēng)機(jī)出口漸擴(kuò)管，風(fēng)機(jī)出口尺寸410×500 D排=550mm， 帶擴(kuò)散管的傘形風(fēng)帽（h/D0=0.5）ζ=0.6,Σζ=0.6 同理可求得其他管段的局部阻力系數(shù)，從而計(jì)算出各管段的摩擦阻力和局部阻力。見(jiàn)表3。 對(duì)并聯(lián)管路進(jìn)行阻力平衡 匯合點(diǎn)Q： 同理可平衡其他管段，由于有些管段通過(guò)改變管徑難以平 表3管段水力計(jì)算表 管段編號(hào) 流量 長(zhǎng)度 理論管徑 設(shè)計(jì)流速 修正管徑 修正流速 局部阻力系數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 A-A1 0.176 1.5 137 12 130 13 0.8 A1-A2 0.176 1.5 127 14 120 15.6 0.9 A2-B2 0.176 3 127 14 120 15.6 0.5 B2-C2 0.352 2 179 14 170 15.5 0.24 C2-D2 0.528 2 219 14 210 15.2 0.22 D2-E2 0.704 2 253 14 250 14.3 0 E2-F2 0.88 2 283 14 280 14.2 -0.03 F2-G2 1.056 2 310 14 300 14.9 -0.02 G2-H2 1.232 2 334 14 320 14.4 0 H2-Q 1.408 1.5 348 14 340 15.5 0.17 Q-Q1 2.816 0.5 506 14 500 14.3 0.66 R-S 3.386 0.5 599 12 590 12.4 0.45 T-U 3.386 10 555 14 550 14.3 0.6 B1-B2 0.176 1.5 127 14 110 15.6 0.9 C1-C2 0.176 1.5 127 14 110 15.6 0.9 D1-D2 0.176 1.5 127 14 110 15.6 0.9 E1-E2 0.176 1.5 127 14 110 15.6 0.9 F1-F2 0.176 1.5 127 14 110 15.6 0.9 G1-G2 0.176 1.5 127 14 110 15.6 0.9 H1-H2 0.176 1.5 127 14 110 15.6 0.9 B-B1 0.176 1.5 137 12 130 13 0.8 C-C1 0.176 1.5 137 12 130 13 0.8 D-D1 0.176 1.5 137 12 130 13 0.8 E-E1 0.176 1.5 137 12 130 13 0.8 F-F1 0.176 1.5 137 12 130 13 0.8 G-G1 0.176 1.5 137 12 130 13 0.8 H-H1 0.176 1.5 137 12 130 13 0.8 管段編號(hào) λ/d Rmo 單位長(zhǎng)度沿程阻力 沿程阻力 局部阻力 總阻力 9 A-A1 0.178 18.1 22.63 33.94 101.40 135.34 A1-A2 0.194 28.4 35.50 53.25 164.27 217.52 A2-B2 0.194 28.4 35.50 106.50 91.26 197.76 B2-C2 0.125 18.1 22.63 45.25 43.25 88.50 C2-D2 0.0957 13.3 16.63 33.25 38.12 71.37 D2-E2 0.0774 9.5 11.88 23.75 0.00 23.75 E2-F2 0.0672 8.2 10.25 20.50 -4.54 15.96 F2-G2 0.0615 8.2 10.25 20.50 -3.33 17.17 G2-H2 7.3 9.13 18.25 0.00 18.25 H2-Q 6.5 8.13 12.19 30.63 42.82 Q-Q1 3.6 4.50 2.25 101.22 103.47 R-S 2.3 2.88 1.44 51.89 53.33 T-U 3.2 4.00 40.00 92.02 132.02 B1-B2 0.194 28.4 35.50 53.25 164.27 217.52 C1-C2 0.194 28.4 35.50 53.25 164.27 217.52 D1-D2 0.194 28.4 35.50 53.25 164.27 217.52 E1-E2 0.194 28.4 35.50 53.25 164.27 217.52 F1-F2 0.194 28.4 35.50 53.25 164.27 217.52 G1-G2 0.194 28.4 35.50 53.25 164.27 217.52 H1-H2 0.194 28.4 35.50 53.25 164.27 217.52 B-B1 0.178 18.1 22.63 33.94 101.40 135.34 C-C1 0.178 18.1 22.63 33.94 101.40 135.34 D-D1 0.178 18.1 22.63 33.94 101.40 135.34 E-E1 0.178 18.1 22.63 33.94 101.40 135.34 F-F1 0.178 18.1 22.63 33.94 101.40 135.34 G-G1 0.178 18.1 22.63 33.94 101.40 135.34 H-H1 0.178 18.1 22.63 33.94 101.40 135.34 管道系統(tǒng)的總阻力 六、通風(fēng)機(jī)選型 6.1.風(fēng)量 式中 Q——?dú)怏w總流量，即風(fēng)機(jī)風(fēng)量，m3/s； 1.15——考慮到管網(wǎng)、設(shè)備漏風(fēng)的附加系數(shù)； Q0——?dú)怏w原始流量，m3/s 故 Q=1.15×=14021m3/h 6.2.風(fēng)壓 風(fēng)機(jī)風(fēng)壓 綜合風(fēng)量風(fēng)壓，選擇4-72NO.5風(fēng)機(jī)，該風(fēng)機(jī)風(fēng)量Q=7950~14720m3/h，Pf=2197~3178Pa，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速2900r/min，配用電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y160M2-2，電動(dòng)機(jī)功率N=13kW，外形尺寸（長(zhǎng)×寬×高/mm）為704×807×982mm，質(zhì)量（不含電動(dòng)機(jī)）為74kg。 七、輸排灰裝置的設(shè)計(jì) 除塵器收集的粉塵，需要從除塵器排出并輸送到適當(dāng)?shù)牡攸c(diǎn)加以?xún)?chǔ)存、回收、利用。因此，輸排灰系統(tǒng)是除塵工程設(shè)計(jì)的一個(gè)環(huán)節(jié)，是大、中型除塵系統(tǒng)不可缺少的組成部分。輸排灰系統(tǒng)包括排灰裝置、輸灰裝置、儲(chǔ)運(yùn)裝置等。輸排灰系統(tǒng)由卸灰閥、刮板輸送機(jī)、斗式提升機(jī)、貯灰罐、汽車(chē)登封組成。 本系統(tǒng)屬于小型通風(fēng)除塵系統(tǒng)，輸排灰裝置比較簡(jiǎn)單。排灰用排灰閥，輸灰用螺旋輸送機(jī)直接排到送灰校車(chē)，定時(shí)把裝著灰的小車(chē)送走。 7.1.卸灰閥 選用干式卸灰閥中的圓錐卸灰閥，卸灰閥直徑 式中： ，q這里取60kg/s，則7.2.螺旋輸送機(jī) （1） 螺旋直徑 (2) 輸送機(jī)轉(zhuǎn)速 ，圓整為標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速，取n=35r/min； 校核： 功率（P） 螺旋軸所需功率（P0）按軸功率計(jì)算公式求得： 根據(jù)計(jì)算所得的P值，查表選用YJ6165型驅(qū)動(dòng)裝置。 計(jì)算結(jié)果： 螺旋機(jī)型式 GX型； 螺旋直徑 D=900mm； 水平輸送長(zhǎng)度 L=5m； 螺距 S=720mm； 螺旋軸轉(zhuǎn)速 n=30r/min； 螺旋機(jī)制法 S制法； 驅(qū)動(dòng)裝置型號(hào) YJ6165型 八、排氣煙囪的設(shè)計(jì) 煙囪墻體高度為10m，煙氣排放速度14.3m/s，終端附有風(fēng)帽。 8.1.煙囪出口截面尺寸 煙囪出口的截面積S 式中 S——出口截面積，m2； Qg——煙氣排放量，m3/h; Vg——煙氣排放速度，m/s 據(jù)前，Qg=m3/h，vg=14.3m/s，則 ，則D=0.55m，取為550mm。由于此排氣裝置非正式煙囪且煙氣無(wú)腐蝕性，故高度可以放低，材料也可以不用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。高度取10m即可，材料用薄鋼管。 8.2.風(fēng)帽 為防止雨水侵蝕煙囪，通常附加風(fēng)帽。風(fēng)帽一般是傘形風(fēng)帽，結(jié)構(gòu)圖如下： 圖 5 風(fēng)帽圖 九、工程經(jīng)濟(jì)概算 9.1.設(shè)備投資 （1）柜式集氣罩 本系統(tǒng)采用柜式集氣罩，根據(jù)其設(shè)計(jì)規(guī)格和用途制作，預(yù)計(jì)成本為900元/個(gè)，本系統(tǒng)共16個(gè)，所以花費(fèi)900×16=1.44萬(wàn)元 （2） DMC-96II型除塵器 布袋除塵器的價(jià)格可根據(jù)其處理能力還估計(jì)，每處理10000m3/h的價(jià)格約在2.2萬(wàn)元左右。本系統(tǒng)處理量為12191m3/h，故除塵器價(jià)格約為2.68萬(wàn)元。 （3） 風(fēng)管 風(fēng)管目前市場(chǎng)價(jià)約為25元/m。本系統(tǒng)總長(zhǎng)54.5m，買(mǎi)55m，故花費(fèi)1375元。 （4） 風(fēng)機(jī) 型號(hào)為4-72NO.5的風(fēng)機(jī)市場(chǎng)價(jià)格約為1500元，購(gòu)買(mǎi)一臺(tái)。 （5） 輸排灰系統(tǒng) 輸排灰系統(tǒng)包括卸灰閥、輸灰機(jī)械等，預(yù)計(jì)投資1萬(wàn)元。不考慮粉塵回收，則總投資約為1.44+2.68+0.14+0.15+1=5.41萬(wàn)元 9.2.運(yùn)行費(fèi)用 （1）電費(fèi) 系統(tǒng)的裝機(jī)容量主要來(lái)自風(fēng)機(jī)和輸排灰裝置，其容量約為13kW+12kW=25kW，設(shè)計(jì)全年工作300天，每天工作8h，每度電電費(fèi)按工業(yè)用電0.95元計(jì)，則全年運(yùn)行電費(fèi)為：25×300×8×0.95=5.7萬(wàn)元。 （2）維修費(fèi)用 由于設(shè)備、管道均為鋼結(jié)構(gòu)，無(wú)易損部件，所以全年的維修費(fèi)用僅考慮總投資的2%，即1146元。 袋式除塵器的布袋要更換這是不容置疑的，滌綸針刺氈的使用壽命一般為2年，即每2年要把所有的布袋換完。那么2年換袋的費(fèi)用就為0.4萬(wàn)元，折算到每年就是1965元。因此，每臺(tái)設(shè)備每年的維修費(fèi)為1146+1965=3111元。 由此可知，系統(tǒng)每年的運(yùn)行費(fèi)用為：5.7+0.3111=6.111萬(wàn)元。 十、致謝 本大氣課程設(shè)計(jì)是楊家寬教授精心負(fù)責(zé)的，從出題至成果審閱。此外，在課程設(shè)計(jì)期間，也得到了楊家寬教授的悉心指導(dǎo)，在此表示衷心感謝。 另外感謝我的同學(xué)，因?yàn)檎n設(shè)過(guò)程中遇到許多問(wèn)題，有的是請(qǐng)教他人，有的一起討論解決，這體現(xiàn)了我們團(tuán)結(jié)互助的精神。還有就是借到的對(duì)課設(shè)有幫助的書(shū)籍，大家能資源共享，這個(gè)很好。 最后感謝網(wǎng)上許多朋友，他們提供的資料在一定程度上幫我順利完成課程設(shè)計(jì)。 參考文獻(xiàn) [1] 孫一堅(jiān). 工業(yè)通風(fēng)（第三版）. 中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1994.11 [2] 唐敬麟 張祿虎編. 除塵裝置系統(tǒng)及設(shè)備設(shè)計(jì)選用手冊(cè). 化學(xué)工業(yè)出版社，2004.1 [3] 胡傳鼎主編. 通風(fēng)設(shè)備除塵設(shè)計(jì)手冊(cè). 化學(xué)工業(yè)出版社，2003.9 [4] 趙漢中. 工程流體力學(xué). 華中科技大學(xué)出版社，2003.4 [5] 胡紅營(yíng) 張旭 黃霞 王偉合編. 環(huán)境工程原理. 高等教育出版社，2000.7 [6] 張殿印 王純 主編. 除塵工程設(shè)計(jì)手冊(cè)（第二版）. 化學(xué)工業(yè)出版社2010.6 21