車間除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、目錄1緒論11.1課程設(shè)計(jì)的目的11.2課程設(shè)計(jì)的任務(wù) 11.3設(shè)計(jì)的內(nèi)容1.4設(shè)計(jì)課題與有關(guān)數(shù)據(jù)集氣罩的設(shè)計(jì)2.1集氣罩2.2設(shè)計(jì)計(jì)算3管道、彎頭及三通的設(shè)計(jì)Z3.1管道的設(shè)計(jì)7.3.2集氣罩和彎頭的確定 8.3.3三通的確定84阻力平衡校核 94.1設(shè)計(jì)說(shuō)明94.2管段的阻力計(jì)算94.3管段的阻力計(jì)算94.4管段的阻力計(jì)算94.5管段的阻力計(jì)算104.6管段的阻力計(jì)算104.7并聯(lián)管壓力平衡 10114.8系統(tǒng)總壓力損失5風(fēng)機(jī)、電機(jī)選擇及計(jì)算12.6廠房設(shè)計(jì)147設(shè)計(jì)小結(jié)15參考文獻(xiàn)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3 軸測(cè)圖171緒論1.1課程設(shè)計(jì)的目的

2、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)用本課程及其有關(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)及其它有關(guān)政策。1.2課程設(shè)計(jì)的任務(wù)學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)，必須在老師的指導(dǎo)下獨(dú)立、全面地完成此規(guī)定的 設(shè)計(jì)。其內(nèi)容包括：1、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和計(jì)算書(shū)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(jì)的內(nèi)容1、罩的設(shè)計(jì)控制點(diǎn)速度Vx的確定;集氣罩排風(fēng)量、尺寸的確定2、道的初

3、步設(shè)計(jì) 管內(nèi)流速的確定； 管道直徑的確定； 彎頭設(shè)計(jì)；直管長(zhǎng)的確定； 三通的設(shè)計(jì)計(jì)算。3、損平衡計(jì)算分段計(jì)算；壓力校核。4、壓損計(jì)算5、風(fēng)機(jī)、校核6機(jī)選擇、校核7、有關(guān)說(shuō)明1.4設(shè)計(jì)課題與有關(guān)數(shù)據(jù)1、設(shè)計(jì)題目：車間除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)；2、課題已知條件；a車間面積與兩臺(tái)產(chǎn)生污染設(shè)備的位置，見(jiàn)附圖b產(chǎn)生污染源設(shè)備的情況污染源：立方體長(zhǎng)X寬X高=1200 250X950操作條件：20 C 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(jì)兩個(gè)傘形集氣罩，罩口邊須距離污染源上平面H=600 mm 時(shí)才操作正常。d管道和集氣罩均用鋼板制作鋼管相對(duì)粗糙度 K=0.

4、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(zhǎng)：4503 mm ;寬：2250 mm ；除塵器進(jìn)口高度：3653 mm ;除塵器出口高度：8890 mm ；所用除塵草圖見(jiàn)附圖或者自行設(shè)計(jì)。f有關(guān)尺寸墻厚 240 mm方塊柱 300 X300車間大門可取2010 X20103010 X30102550 X24104010 X4010窗臺(tái)到地面距離：民房900-700 mm工業(yè)用房1.02.0 m倉(cāng) 庫(kù)1.5 2.0 m圖1.1圖2.除塵器尺寸圖型號(hào)丄D14-84型過(guò)濾面積：168 m2,最大風(fēng)量:25200 ms/h2集氣罩的設(shè)計(jì)2.1集氣罩由于空

5、氣污染物在車間的擴(kuò)散機(jī)理是污染物依附于氣流而擴(kuò)散的， 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。2.2設(shè)計(jì)計(jì)算根據(jù)集氣罩草圖進(jìn)行計(jì)算。如圖2.1所示：圖2.1221控制點(diǎn)控制速度的確定本設(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，取0.51.0 m/s 之間。本設(shè)計(jì)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盡可能w0.3L，由于題設(shè)中已給出 H=0.6 m，因此，L 2

6、 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 X630mm=1260 mm=1.26 m 。3、為保證罩口吸氣速度均勻，本設(shè)計(jì)中取a為304、排風(fēng)量按下式計(jì)算：Q=KPHvx=1.4 X2X(2.0+1.26) X0.6X0.63=3.29 (m /s)式中：P-罩口敞開(kāi)面周長(zhǎng)，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=1.45、總排風(fēng)量Qz:3Qz=2Q=6.5

7、8 (m /s)3管道、彎頭及三通的設(shè)計(jì)3.1管道的設(shè)計(jì)首先設(shè)計(jì)管道的布置位置，然后對(duì)各管段進(jìn)行編號(hào)，按最大壓損原則選擇計(jì)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(jì)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(jì)算與實(shí)際速度的確定由 Q=( nd2V)/4 得到：d= 號(hào)1、則有 d1=550mm，圓整取 d1=530mm ;核算實(shí)際速度：V1=4Q/(冗d12)=14.9 m /s ;查計(jì)算表知：動(dòng)壓為133.2Pa

8、；當(dāng)量阻力系數(shù)/ d 0.03062、三通管后的管徑d2:d2=774mm，圓整取 d2=750mm ;核算實(shí)際速度：V2=14.9 m /s ;查計(jì)算表知：動(dòng)壓為133.2Pa；當(dāng)量阻力系數(shù)/ d 0.03063.1.3管段長(zhǎng)度的確定總體設(shè)計(jì)草圖見(jiàn)圖3.1。由除塵器進(jìn)口高度：3653 mm，故管段 1 的長(zhǎng)度 Li=2000+7385=9385mm管段2的長(zhǎng)度L2=2000mm管段 3 的長(zhǎng)度 La=1615+1267=2882mm管段 4 的長(zhǎng)度 L4=3000+8890=11890mm管段5的長(zhǎng)度Ls=1200mm3.2集氣罩和彎頭的確定查環(huán)境工程設(shè)計(jì)手冊(cè)：1、對(duì)集氣罩1,E=0.11。

9、2、對(duì)集氣罩2,&0.11。3、采用90彎頭R/d=1.5）阻力系數(shù)E=0.183.3三通的確定根據(jù)管徑與流量查環(huán)境工程設(shè)計(jì)手冊(cè)采用30直流三通（如圖3.2）:阻力系數(shù)1=0.02，阻力系數(shù)0=0.21Qi圖3.24阻力平衡校核4.1設(shè)計(jì)說(shuō)明由圖3.1所示，根據(jù)圖示計(jì)算4.2管段的阻力計(jì)算摩擦壓力損失為2PL1L19.3850.0306133.238.25 PaL1 1 d 2局部阻力包括集氣罩1、90彎頭R/d=1.5 ）和30直流三通; 故刀匚0.11+0.18+1.02=0.31則局部壓損為2Pm110.31133.241.29 Pa4.3管段的阻力計(jì)算PL22.00.0306133.2

10、摩擦壓力損失為8.15 Pa局部阻力包括集氣罩2、90彎頭R/d=1.5 ）和30直流三通;故 XE=0.11+0.21+0.18=0.50則局部壓損為133.266.60 Pa2Pm0.5024.4管段的阻力計(jì)算摩擦壓力損失為PL323 2.882 d 20.02133.27.68 Pa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Pm9800.110.18133.21018.60Pa4.5管段的阻力計(jì)算摩擦壓力損失為PL4L4 -d2411.890.02133.2231.67 Pa局部阻力有兩個(gè)90 彎頭 R/d=1.5）；故局部壓損為210.182133.24

11、7.95 Pa24.6管段的阻力計(jì)算摩擦壓力損失為259120.02133.231.97 Pa改管段有90 彎頭R/d=1.5 ）兩個(gè)；傘形風(fēng)帽壓力損失E =0.10 ;通風(fēng)機(jī)出口壓力損失E=0.10 0故局部壓損Pm50.1820.10.1133.274.59 Pa4.7并聯(lián)管壓力平衡P.1Pm138.2541.2979.54 PaP2PL2Pm28.1566.6074.75 Pa故有:79.5474.75 / 79.546.0%10%顯然壓力平衡,符合節(jié)點(diǎn)要求。4.8除塵器總壓力損失計(jì)算除塵系統(tǒng)總壓損失為PP.1Pm138.2541.2979.54 PaP3P.3Pm37.681018.6

12、1026.28 Pa巳PL4Pm431.6747.9579.62 PaP5P.5Pm531.9774.59106.56 PaPPP3P4F51292Pa5風(fēng)機(jī)、電機(jī)選擇及計(jì)算5.1風(fēng)機(jī)的確定1、選擇通風(fēng)機(jī)的計(jì)算風(fēng)量： Q0=Qz(1+K1)=6.5 X(1+O.1)3=25000(m /h )2、選擇風(fēng)機(jī)的計(jì)算風(fēng)壓： P= P(1+K2)=1292 X(1+0.2)=1550.4(Pa)其中：Q-管道計(jì)算總風(fēng)量，；-管道計(jì)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(jì)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0.150.23、根據(jù)上述風(fēng)量和風(fēng)壓，

13、查環(huán)境工程設(shè)計(jì)手冊(cè)：選排塵離心通風(fēng)機(jī)4-72型，機(jī)號(hào)8,傳動(dòng)方式C,轉(zhuǎn)速2240 r/min，全壓2472-1844 Pa ,風(fēng)量 17920-31000， 配套電動(dòng)機(jī)為 Y180M-2,22kW。Q P0K53.6105 , 2復(fù)核電動(dòng)機(jī)功率:18.10KW250001732.853.61050.70.95故其配套電機(jī)滿足要求5.2管道計(jì)算總結(jié)表一管道計(jì)算表管流量管長(zhǎng)管徑流速d動(dòng)壓摩擦局部局部管段管段壓段Q/ld/mv/m 1V2 p2損失壓損壓損總壓損累計(jì)編3 -1 m s/mm-1 m/Pa FL/系數(shù)損厶號(hào)PaPm/PaP/PaP/Pa3.299.3853014.90.03133.23

14、8.250.3141.2979.545063.292.053014.90.03133.28.150.5066.6074.75066.582.8875014.90.02133.27.680.31018.1026.22686.5811.875014.90.02133.231.670.3647.9579.6296.5812.075014.90.02133.231.970.5674.59106.561366.756廠房設(shè)計(jì)6.1大門及窗戶的設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)中，大門和窗戶的位置選擇要充分考慮氣流對(duì)煙塵流動(dòng)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(yuǎn)的地方，盡量減少對(duì)流空氣對(duì)

15、污染物擴(kuò)散方向的影響。但同時(shí)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(gè)數(shù)、尺寸及位置。在本設(shè)計(jì)中，將大門設(shè) 置在除塵器旁邊，尺寸選擇 4010 X4010 mm。窗戶共設(shè)9個(gè)，以保證通風(fēng)效果。位置見(jiàn)平面圖7設(shè)計(jì)小結(jié)這次通過(guò)對(duì)車間除塵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，使我學(xué)習(xí)到了很多的課本上沒(méi)有的知識(shí)， 以及得到了一點(diǎn)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)然這與實(shí)際還有很大差別。而在這次的課程設(shè)計(jì)， 通過(guò)對(duì)集氣罩、以及對(duì)應(yīng)得管道進(jìn)行的設(shè)計(jì)計(jì)算，使我對(duì)集氣罩和管道的設(shè)計(jì)有 了一定的了解。這次設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)是三通的選擇和設(shè)計(jì)以及壓力損失的計(jì)算，對(duì)這，我確實(shí)學(xué)到了一定的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)查資料，然后計(jì)算以得到較為理想的結(jié) 果。而該設(shè)計(jì)的重點(diǎn)就是壓力平衡的校核和風(fēng)機(jī)的選擇，通過(guò)對(duì)總風(fēng)量的計(jì)算和 對(duì)總壓的計(jì)算，從而根據(jù)風(fēng)量和總壓選擇合適的風(fēng)機(jī)和配套的電機(jī)，最后校核電機(jī)功率。設(shè)計(jì)的最后是對(duì)廠房的布置，這使我對(duì)總體布局有了一定的了解。 這個(gè) 過(guò)程中，讓我在設(shè)計(jì)、計(jì)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(shí)也使所學(xué)專業(yè)知識(shí)得到了實(shí)際的運(yùn)用。總之，通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，使我對(duì)除塵設(shè)計(jì)有了一定的了解， 以及學(xué)習(xí)到