環(huán)保鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與制造——袋式除塵器成套設(shè)備

環(huán)保鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與制造——袋式除塵器成套設(shè)備,環(huán)保,鋼結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì),制造,除塵器,成套設(shè)備 西南交通大學(xué)論文(設(shè)計(jì)),環(huán)保鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造,袋式除塵器成套設(shè)備 年 級:2003級 學(xué) 號:20033824 姓 名:龔循坤 專 業(yè):材料科學(xué)與工程 指導(dǎo)老師:周友龍,,選題的意義,,隨著工業(yè)的高速發(fā)展，環(huán)境污染日益嚴(yán)重，在人們生活平不斷提高的同時(shí)，對生活環(huán)境的質(zhì)量要求也越來越高。特別是在環(huán)境保護(hù)工作日益突出的今天，冶金工業(yè)中的煙塵污染是倍受觀注的。現(xiàn)針對冶金工業(yè)設(shè)計(jì)除塵器，對煙氣進(jìn)行綜合治理，改善周邊環(huán)境，加強(qiáng)對環(huán)境的保護(hù)，又能將其中煙塵中帶走的貴重金屬、稀有金屬、無機(jī)粉塵等進(jìn)行回收利用，是極其有意義的。,西南交通大學(xué)論文(設(shè)計(jì)),除塵器的分類,除塵器的分類:按照防塵器分離捕集粉個(gè)的主要機(jī)理．可將其分為如下四類。 1．機(jī)械式除塵器 2．濕式除塵器 3．電除塵器 4．過濾式除塵器,西南交通大學(xué)論文(設(shè)計(jì)),它是使含塵氣流通過織物或多孔的填料層進(jìn)行過濾分離的裝置，它包括袋式防塵器、顆粒層除塵器等。 ⑴ 重力沉降作用 ⑵ 篩濾作用 ⑶ 慣性力作用 ⑷ 熱運(yùn)動作用,西南交通大學(xué)論文(設(shè)計(jì)),工作原理圖,西南交通大學(xué)論文(設(shè)計(jì)),選擇袋式除塵器的優(yōu)點(diǎn),1.除塵效率高——一般可達(dá)99%以上 2.性能穩(wěn)定可靠、操作簡單. 3.投資少,便于維護(hù).,西南交通大學(xué)論文(設(shè)計(jì)),常用除塵器的工作特性比較表,西南交通大學(xué)論文(設(shè)計(jì)),常用除塵器的優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件比較,西南交通大學(xué)論文(設(shè)計(jì)),袋式除塵器的設(shè)計(jì),1.袋式除塵器清灰方式的設(shè)計(jì)。 常用的清灰方式有三種 機(jī)械振動式 逆氣流清灰 脈沖噴吹清灰,西南交通大學(xué)論文(設(shè)計(jì)),機(jī)械振動清灰 1.此類型袋式除塵器 的優(yōu)點(diǎn)是工作性能穩(wěn) 定，清灰效果較好. 2.缺點(diǎn)是濾袋常受機(jī)械力作用，損壞較快，濾袋檢修與更換工作量大.,袋式除塵器清灰方式的設(shè)計(jì),西南交通大學(xué)論文(設(shè)計(jì)),袋式除塵器清灰方式的設(shè)計(jì),逆氣流清灰 這種清灰方式的除塵器結(jié)構(gòu)簡單，清灰效果好，濾袋磨損少。,西南交通大學(xué)論文(設(shè)計(jì)),袋式除塵器清灰方式設(shè)計(jì),脈沖噴吹清灰 1. 利用4～7atm的壓縮空氣反吹，壓縮空氣的脈沖產(chǎn)生沖擊波，使濾袋振動，粉塵層脫落 2. 必須選擇適當(dāng)壓力的壓縮空氣和適當(dāng)?shù)拿}沖持續(xù)時(shí)間 （通常為0.1一0.2s） 3. 每清灰一次，叫做一個(gè)脈沖，全部濾袋完成一個(gè)清灰循環(huán)的時(shí)間稱為脈沖周期，通常為60s,西南交通大學(xué)論文(設(shè)計(jì)),濾袋形式的設(shè)計(jì),1.圓形袋 2.扁袋 3異形袋 綜合考慮:本設(shè)計(jì)采用圓袋。,西南交通大學(xué)論文(設(shè)計(jì)),濾袋濾風(fēng)方式 的選擇,按濾塵方向分,代式除塵器可分為外濾和內(nèi)濾式兩種. 外濾式可采用圓袋或扁袋,袋內(nèi)需設(shè)骨架,以防止袋被吸癟.增加袋室氣密性的要求. 內(nèi)濾式多用圓袋,結(jié)構(gòu)簡單,便于檢修和維護(hù),若粉塵中有粗大的顆粒,剛對袋口磨損較大。 本設(shè)計(jì)采用內(nèi)濾試.,西南交通大學(xué)論文(設(shè)計(jì)),除塵器進(jìn)風(fēng)口的設(shè)計(jì),進(jìn)氣口的位置有兩種: 上進(jìn)風(fēng) 優(yōu)點(diǎn): 粉塵在袋內(nèi)移動的距離較遠(yuǎn)，粉塵層形成均 勻，過濾性較好。 缺點(diǎn):濾袋安裝較為復(fù)雜，且配氣室高在超額殼體頂 部，使除塵器高度有所增加. 下進(jìn)風(fēng) 。 優(yōu)點(diǎn):粒徑大的顆粒直接沉入灰斗，一般只有細(xì)粉塵與濾袋接觸，因此濾袋磨損小. 缺點(diǎn):由于氣流方向與顆粒沉積方向相反，會造成清灰后細(xì)粉塵的返混現(xiàn)象，重新積附于濾袋表面，從而降低清灰效率。 總結(jié):與上進(jìn)風(fēng)相比，下進(jìn)風(fēng)設(shè)計(jì)合理，構(gòu)造簡單，造價(jià)便宜，故:本設(shè)計(jì)使用下進(jìn)風(fēng)。,上進(jìn)風(fēng),下進(jìn)風(fēng),西南交通大學(xué)論文(設(shè)計(jì)),上下進(jìn)風(fēng)圖,西南交通大學(xué)論文(設(shè)計(jì)),濾料的選擇,1.按濾料材質(zhì)分，濾料可分為以下幾類 天然纖維：棉毛織物，適于無腐蝕、350～360K以下氣 無機(jī)纖維：主要指玻璃纖維，化學(xué)穩(wěn)定性好，耐高溫；質(zhì)地脆 合成纖維：性能各異，滿足不同需要，擴(kuò)大除塵器的應(yīng)用領(lǐng)域 2.按濾料結(jié)構(gòu)分 濾布（編織物）毛氈 特點(diǎn)：工藝簡單；致密，除塵效率高；容塵量小，易于清灰,西南交通大學(xué)論文(設(shè)計(jì)),袋式除塵器的計(jì)算,試中： A——濾袋總過濾的面積，m2 Q——過濾的風(fēng)量，60000m3/h Vf——過濾風(fēng)速,Vf=2m/min 數(shù)據(jù)代入式中： A=60000/（60×2） A=500m2,,,西南交通大學(xué)論文(設(shè)計(jì)),確定濾袋尺寸及根數(shù),內(nèi)濾式圓形濾袋一般直徑為130～300mm,長度為2～12m，個(gè)別也的到14m。濾袋直徑的選擇主要考慮下面兩個(gè)因素： 合理的布置。濾袋的直徑應(yīng)在滿足除塵器技術(shù)要求下，使除塵器每個(gè)單位占地面積內(nèi)的濾袋面積達(dá)到最大。 濾布的幅寬，要合理應(yīng)用濾料. 基于上面兩點(diǎn)從經(jīng)濟(jì)性考慮，濾袋直徑可選為D=300mm。,西南交通大學(xué)論文(設(shè)計(jì)),2.確定濾袋長度L 內(nèi)濾式濾袋的長徑比一般可取5～40，常用為12～25。長徑比取高時(shí)，使除塵器的高度增加，減少占地面積。可是太長了，會使清灰困難。 濾袋越長，每根濾袋的風(fēng)量也就越大，對袋口的磨損也越厲害。袋口風(fēng)速與濾袋長徑比的關(guān)系為： 式中： Vr——袋口風(fēng)速，m/s； Vf——過濾風(fēng)速，m/s； L/D——濾袋長徑比。 當(dāng)L=60000mm，D=300時(shí)，代入式中驗(yàn)算袋口風(fēng)速。V-r=4V--f(L/D)=4×2/60×(6000/300)=2.6667(m/s) 由驗(yàn)算可知，所選用的濾袋長徑比所引起的袋口風(fēng)速不算大，尺寸合理。,,西南交通大學(xué)論文(設(shè)計(jì)),計(jì)算濾袋的根數(shù),計(jì)算單根濾袋的面積,,=,計(jì)算濾袋的根數(shù) n n=A/a =500/5.655=89(個(gè)),,西南交通大學(xué)論文(設(shè)計(jì)),濾袋的布置,表3-1 濾袋尺寸與中心距的確定 直徑φ(mm) 中心距L(mm) 200 250～280 250 300～350 300 350 ～400,方案A,方案B,西南交通大學(xué)論文(設(shè)計(jì)),風(fēng)機(jī)的選擇,在目前國內(nèi)機(jī)組大型鍋爐上，主要有離心風(fēng)機(jī)、動調(diào)軸流風(fēng)機(jī)和靜調(diào) 軸流風(fēng)機(jī)。 離心風(fēng)機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是壓力升可以比較大 ,體積比較小 ,容易布置 ,另外 ,離心風(fēng)機(jī)對煙氣中粉塵濃度不敏感。但是離心式風(fēng)機(jī)在部分負(fù)荷時(shí)效率會明顯下降 ,而且單臺離心風(fēng)機(jī)風(fēng)量是有一定限制的。由于中大型機(jī)組煙氣量較大 。,西南交通大學(xué)論文(設(shè)計(jì)),Y4-73 12D 離心通風(fēng)機(jī)性能,西南交通大學(xué)論文(設(shè)計(jì)),冷卻塔的設(shè)計(jì),1.滲風(fēng)冷卻 2.直接噴霧冷卻 3.用空氣間接冷卻 4.利用水間接冷卻,,水冷套管,,西南交通大學(xué)論文(設(shè)計(jì)),除塵器卸灰系統(tǒng)設(shè)計(jì),如下圖,,西南交通大學(xué)論文(設(shè)計(jì)),除塵器的基礎(chǔ)的設(shè)計(jì),西南交通大學(xué)論文(設(shè)計(jì)),鋼結(jié)構(gòu)部分的設(shè)計(jì),除塵器面全部采用鋼板，通過焊接而成。其中所用鋼板的厚度均為6mm。柱采用20槽鋼，屋梁采用10槽鋼。,,西南交通大學(xué)論文(設(shè)計(jì)),灰斗的設(shè)計(jì),西南交通大學(xué)論文(設(shè)計(jì)),屋架的設(shè)計(jì),屋架采用10的槽鋼在上面上焊接好后再整體安裝。焊接成形后的屋架如圖3-5所示。詳細(xì)尺寸見大圖紙。,西南交通大學(xué)論文(設(shè)計(jì)),房子主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),西南交通大學(xué)論文(設(shè)計(jì)),房子主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),西南交通大學(xué)論文(設(shè)計(jì)),施工及其焊接要求,4.1施工要求 施工要嚴(yán)格按照圖紙說明來進(jìn)行，先對地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行考察，不能設(shè)立在易滑坡地帶。先進(jìn)行基礎(chǔ)的施工，然后進(jìn)行立柱的施工，這樣便于搭架焊接。由于有的鋼板比較大而且重。所以得用一些輔助工具。 采用現(xiàn)場手工電弧焊接,西南交通大學(xué)論文(設(shè)計(jì)),施工及其焊接要求,對焊接關(guān)人員的要求 1 焊接質(zhì)檢人員應(yīng)接受過專門的技術(shù)培訓(xùn)，有一定的焊接實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)水平，并具有質(zhì)檢人員上崗資格證。 2 無損探傷人員必須由國家授權(quán)的專業(yè)考核機(jī)構(gòu)考核合格，其相應(yīng)等級證書應(yīng)在有效期內(nèi)，并應(yīng)按考核合格項(xiàng)目及權(quán)限從事焊縫無損檢測和審核工作。 3 焊工應(yīng)按國家規(guī)定的考試內(nèi)容考試合格并取得資格證書，其施焊范圍不得超越資格證書的規(guī)定。 4 氣體火焰加熱或切割操作人員應(yīng)具有氣割、氣焊操作上崗證。,西南交通大學(xué)論文(設(shè)計(jì)),環(huán)保鋼結(jié)構(gòu)手工電弧焊焊接施工,開坡口 由于鋼板比較薄，故不開坡可。但是在槽鋼的對接中要開坡口，開單邊坡口，,西南交通大學(xué)論文(設(shè)計(jì)),環(huán)保鋼結(jié)構(gòu)手工電弧焊焊接施工,施工準(zhǔn)備 技術(shù)準(zhǔn)備 1 鋼結(jié)構(gòu)施工符合下列情況之一者，應(yīng)在鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件制作及安裝施工之前進(jìn)行焊接工藝評定,西南交通大學(xué)論文(設(shè)計(jì)),環(huán)保鋼結(jié)構(gòu)手工電弧焊焊接施工,材料準(zhǔn)備 環(huán)保鋼結(jié)構(gòu)用鋼材及焊接材料的選用應(yīng)符合設(shè)計(jì)圖的要求，并應(yīng)具有鋼廠和焊接材料廠出具的質(zhì)量證明書或檢驗(yàn)報(bào)告；其化學(xué)成分、力學(xué)性能和其他質(zhì)量要求必須符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 .,西南交通大學(xué)論文(設(shè)計(jì)),環(huán)保鋼結(jié)構(gòu)手工電弧焊焊接施工,作業(yè)條件 1 手工電弧焊當(dāng)焊接作業(yè)區(qū)風(fēng)速超過8m/ s時(shí)，應(yīng)設(shè)防風(fēng)蓬或采取其他防風(fēng)措施 2 焊接作業(yè)區(qū)的相對濕度不得大于90%； 3 當(dāng)焊件表面潮濕或有冰雪覆蓋時(shí)，應(yīng)采取加熱去濕除潮措施；,西南交通大學(xué)論文(設(shè)計(jì)),工藝流程,工藝流程圖,西南交通大學(xué)論文(設(shè)計(jì)),環(huán)境保護(hù)措施,焊接時(shí)人體直接受到弧光輻射，其主要成分為紫外線、紅外線及高與人眼耐受力上萬倍的可見光線。為防止弧光輻射危害，焊工必須使用鑲有特制濾光鏡片的面罩，穿帆布制成的工作服 在電弧高溫和強(qiáng)烈的弧光輻射作用下，產(chǎn)生大量的有害氣體和有毒煙塵。,西南交通大學(xué)論文(設(shè)計(jì)),質(zhì)量記錄,1 原材料出廠合格證書及進(jìn)場檢（試）驗(yàn)報(bào)告； 2 施工試驗(yàn)報(bào)告及見證檢測報(bào)告； 3 隱蔽工程驗(yàn)收記錄； 4 施工記錄； 5 驗(yàn)收批質(zhì)量驗(yàn)收記錄；,西南交通大學(xué)論文(設(shè)計(jì)),除塵器的防腐與維護(hù),防腐工藝的實(shí)施 因?yàn)闅怏w溫度較高,故應(yīng)該采取相關(guān)的防腐措施,以保證使用壽命. 采用熱噴涂的方法.,西南交通大學(xué)論文(設(shè)計(jì)),成本核算及投資,工程建設(shè)投資核算 1 除塵器本體部分建造投資,西南交通大學(xué)論文(設(shè)計(jì)),成本核算及投資,冷卻塔本體材料表鋼材的投資,西南交通大學(xué)論文(設(shè)計(jì)),成本核算及投資,總材料數(shù)量表,整套設(shè)備的總投資 Q＝26.644+9.6+1.44+7.6+1+2.5+4+5+14=70.784萬元.,西南交通大學(xué)論文(設(shè)計(jì)),養(yǎng)護(hù)、維修投資核算,電耗費(fèi)用 系統(tǒng)的總裝機(jī)容量為132KW，全年工作時(shí)以360天考慮，每度電按0.5元計(jì)，則全年耗電為： 132×24×360×0.5＝31.8818萬元,西南交通大學(xué)論文(設(shè)計(jì)),養(yǎng)護(hù)、維修投資核算,維修費(fèi)用 由于設(shè)備、管道均為鋼結(jié)構(gòu)件，無易損壞部件，所以全年維修費(fèi)用僅考慮總設(shè)備費(fèi)的3％即可，為2.1萬元。 由于滌綸的使用壽命一般是兩年，所以除塵器的布袋要每兩年把所有布袋換完。那么每兩年換袋的費(fèi)用就是3.4萬元，折算為每年就是1.7萬元。 因此，每臺設(shè)備每年的維修費(fèi)用就是：2.4＋1.7＝4.1萬元。 由此，本除塵系統(tǒng)的每年的運(yùn)轉(zhuǎn)及維修費(fèi)用總共是：25.92＋4.1＝37.00萬元,西南交通大學(xué)論文(設(shè)計(jì)),結(jié) 論,本文所設(shè)計(jì)的除塵器型號為： GXK-8×6WDS-07-SWJTU-ⅠX圓袋除塵系統(tǒng)。設(shè)計(jì)主要針對冶金工業(yè)含塵煙氣除塵設(shè)計(jì)。同時(shí)可用于火電廠和相應(yīng)的行業(yè). 1. 效率很高,可達(dá)99.98%以上,排出的粉塵濃度低,一般可低于50 mg/m3,甚至可達(dá)10 mg/m3;排出的濃度可不受粉塵的比電阻、濃度、粒度等性質(zhì)的影響,鍋爐負(fù)荷的變化、煙氣量波動對袋式除塵器出口排放濃度的影響不大;適應(yīng)力強(qiáng),能處理不同類型的顆粒物,特別對靜電除塵器不易捕集的高比電阻塵粒亦很有效;適應(yīng)的質(zhì)量濃度范圍大,對煙氣流速的變化也具有一定的穩(wěn)定性;結(jié)構(gòu)和維護(hù)均較簡單,并在設(shè)計(jì)中留有余地,使除塵器可輪換檢修,而不影響鍋爐的運(yùn)行。 2．大類屬于長袋分室三狀態(tài)循環(huán)煙氣反吸風(fēng)圓袋除塵器，其相對于其他類型除塵器的主要優(yōu)點(diǎn)在于：一次性投資少，除塵效率高，維護(hù)、保養(yǎng)費(fèi)用低，有效的利用了空間與占地面積，且系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、可靠 。,西南交通大學(xué)論文(設(shè)計(jì)),結(jié) 論,本文所設(shè)計(jì)的除塵系統(tǒng)的主要性能參數(shù)為：,