集氣罩的設(shè)計(jì)

1、題目學(xué)院 專業(yè)姓名學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師二0年 月曰目錄一、設(shè)計(jì)總論(1) 設(shè)計(jì)目的5(2) 設(shè)計(jì)原則5(3) 設(shè)計(jì)要求5(4) 設(shè)計(jì)機(jī)理7二、設(shè)計(jì)原始資料7三、型號(hào)確定(1)集氣罩的類型9(2)集氣罩的選擇9(3) 罩口尺寸的確定11(4) 與罩口連接處直管尺確定.11 四、設(shè)計(jì)計(jì)算(1)集氣罩排風(fēng)量的計(jì)算2)集氣罩壓力降的計(jì)算(3)集氣罩的排風(fēng)速度算五、課程設(shè)計(jì)小結(jié)六、參考文獻(xiàn) 一、設(shè)計(jì)總論(1) 設(shè)計(jì)目的 控制空氣污染物在車間內(nèi)外擴(kuò)散設(shè)計(jì)局部通風(fēng)方法，把污染空氣捕集起來(lái)經(jīng)凈 化后排至室外對(duì)集氣罩的結(jié)構(gòu)性能的充分掌握理論與實(shí)際相結(jié)合，增強(qiáng)實(shí)踐能 力 對(duì)除塵系統(tǒng)深入了解，提高空間思維能力(2) 設(shè)計(jì)原

2、則 改善有害物質(zhì)甲苯對(duì)工藝和環(huán)境污染，盡量減少甲苯排放及危害 集氣罩盡量靠近污染源并將其吸收起來(lái) 決定集氣罩的安裝位置和排氣方向 決定開(kāi)口周圍的環(huán)境條件 防止集氣罩周圍的紊流 決定控制風(fēng)速(3) 設(shè)計(jì)要求 盡可能將污染氣體吸進(jìn)集氣罩，以防止污染氣流流入室內(nèi) 罩內(nèi)應(yīng)保持一定的均勻負(fù)壓，避免污染物從罩上外逸 罩內(nèi)吸風(fēng)速度應(yīng)達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)，以保證污染物全部吸進(jìn)系統(tǒng) 設(shè)計(jì)應(yīng)實(shí)現(xiàn)原材料、費(fèi)用最節(jié)儉4)設(shè)計(jì)機(jī)理綜述：集氣罩匯集污染物，是一種流體動(dòng)力學(xué)捕集，因此要對(duì)集氣罩 合理設(shè)計(jì)，必須要了解吸氣罩罩口的氣流流動(dòng)規(guī)律。集氣罩口氣流流動(dòng)方式有兩種：一 種是吸氣口氣流的吸人流動(dòng)，一種是吹氣口氣流的吹出流動(dòng)。(1)

3、 、吸入氣流1.1吸入機(jī)理：吸氣口吸氣時(shí)，在吸氣口附近形成負(fù)壓，周圍的空氣從四面八方 流向 吸氣口，形成吸入氣流或匯流。吸氣流斷面的速度分布和特點(diǎn):四周加擋板1.2吹吸氣流比較吹氣氣流呈錐形且流量隨距離增加，而吸氣流呈橢球面，通過(guò)各等速面 流量相等，且等于吸入口流量 吹氣速度與離吹口距離呈反比，吸氣與距離平方 呈反比吹氣作用范圍大，吸氣作用范圍小且能量衰減較快。13、吹吸氣罩的氣流特點(diǎn)二、設(shè)計(jì)原始資料甲苯濃度500mg/m3,允許的排風(fēng)速度最大15m/s ；車間有3個(gè)，相距5mo車 間平均溫度：25C允許罩內(nèi)最大負(fù)壓：25Pa；允許壓力損失：lOOOpa按中國(guó)(GB16297-1996) 大氣

4、污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)最高允許濃度排放 環(huán)境溫度：-9 C當(dāng)?shù)貧鈮海簂OOKPa 凈化系統(tǒng)布置場(chǎng)地在車間北側(cè)20-25米以內(nèi)三、型號(hào)的確定(1) 集氣罩類型 局部密閉罩 接受式集氣罩 整體密閉罩 外部集氣罩還有吹吸式集氣罩等類型。(2) 集氣罩的選擇總述：集氣罩是用以捕集污染氣流的。其性能對(duì)凈化系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)是有直接影響的。由于污染源設(shè)備結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)操作工藝的不同，集氣罩的形式是多種多樣的。按罩口氣流流動(dòng)方式可將集氣罩分為兩大類：吸氣式集氣罩和吹吸式集氣罩。利用吸氣氣流捕集污染空氣的集氣罩稱為吸氣式集氣罩，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。本設(shè)計(jì)中采用吸氣式集氣罩中的外部集氣

5、罩來(lái)收集污染氣體。由題設(shè)條件可知，本設(shè)計(jì)適宜采用外部集氣罩中的側(cè)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3)集氣罩罩口尺寸確定控制點(diǎn)控制速度仏的確定本設(shè)計(jì)中，污染源產(chǎn)生于甲苯，從輕微速度發(fā)散到上述相當(dāng)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或表1可得，取0. 51.0m/s之間本設(shè)計(jì)選用vfO. 6m/s 有害散發(fā)情況Vx實(shí)例在相當(dāng)平靜的狀態(tài)下產(chǎn)生極低的擴(kuò)散速度0. 25-0. 5某些化學(xué)槽的液面蒸發(fā)，如去油槽等在較穩(wěn)定的狀態(tài)下，產(chǎn)生較低的擴(kuò)散速度0. 5-1.0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)； 電鍍槽及酸洗槽等在空氣快速流

6、動(dòng)的狀態(tài) 下，大量產(chǎn)生有害物1.0-2. 5破碎機(jī)；高速膠帶運(yùn)輸?shù)霓D(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)；物料 混人也71業(yè)才上上口施在空氣流動(dòng)很快的狀態(tài) 下，有害物以很高的慣性 速度擴(kuò)散2. 5-10磨床、砂輪機(jī)、磨磚、切磚機(jī)、噴砂、 噴漆等由于氣體只能從側(cè)面流入罩內(nèi)，我們選用側(cè)吸罩。為避免橫向氣流干擾，要求 H盡 可能W 0. 3L ,可設(shè)題中H=0. 6m,因此，L2. 0m,取L=2. 4mo吸氣流易受橫向氣流的影響，所以靠墻布置。設(shè)墻厚260mm,設(shè)污染源中心距離 墻中心660mm,因此污染源距墻邊B=660-260/2=530min,由此可知 集 氣罩寬2B=1060mm=1.06o m為保證罩口吸氣速度均勻，集

7、氣罩的擴(kuò)張角a不 應(yīng)大于60 ,本設(shè)計(jì)中取a為60 o（4）與罩口連接處直管尺確定本設(shè)計(jì)中，污染源產(chǎn)生甲苯，屬于染料粉塵，所以污染 源的控制速度按大氣污染控制工程中表13-4可得，水平管速度應(yīng)在16-18m/s. 所以，選擇的水平管道斷面為長(zhǎng)0.5m,寬0.4m的方形管道。四、設(shè)計(jì)計(jì)算（1）集氣罩排風(fēng)量的計(jì)算冷過(guò)程上部集氣罩對(duì)于外部集氣罩的計(jì)算，常用的方法是控制風(fēng)速法。即有害物擴(kuò) 散時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的擴(kuò)散速度，為捕捉、控制有害物，集氣罩就必須在有害物擴(kuò)散地點(diǎn)造成一個(gè)吸入速度Vx（控制風(fēng)速），根據(jù)這一速度計(jì)算出所需的排風(fēng)量?？刂骑L(fēng)速的大小與工藝過(guò)程及其位 置有關(guān)。氣流從側(cè)面流入罩內(nèi)，為避免橫向氣流干

8、擾，要求HW0.3L （罩口長(zhǎng)邊尺寸）P- 罩口敞開(kāi)面周長(zhǎng)；H罩口至污染源距離m； K考慮沿高度速度分布不均勻的 安全系數(shù)，取K二1.4由題意可知：K二1.4 P二2* （1+3.5 ） =9mH=lm Vx=lm/s一個(gè)車間排風(fēng)量：Ll=KPHVx=12. 6m*m*m/s三個(gè)車間總排風(fēng)量：L2=KPHVx*3=10. 46m*m*m/s（2）集氣罩壓力降的計(jì)算 壓力降計(jì)算由題意可得：P =500/1000000 Kg/m3C =2. 34v=3. 488/ （ 2. 4*1.06 ） =1. 293m/sg集氣罩局部阻力系數(shù)，一般取二2.34P 污染氣流的氣體密度，Kg/m3v通過(guò)罩口的氣

9、流速度，m/s（3）集氣罩的排風(fēng)速度算五、課程設(shè)計(jì)小結(jié)這次課程設(shè)計(jì)對(duì)我來(lái)說(shuō)真是受益匪淺的。從設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我看到了自己的很多不 足。比如上網(wǎng)搜索資料這方面，比如文檔排版這方面。所以以后這些方面我一定要好好 加強(qiáng)。同時(shí)我也認(rèn)識(shí)到了理論聯(lián)系實(shí)踐的重要性，沒(méi)有理論知識(shí)是不行的，光有理論知 識(shí)也是不行的。還有特別重要的一點(diǎn)就是，團(tuán)結(jié)就是力量，這話說(shuō)的很對(duì)，單憑個(gè)人的 力量要完成一個(gè)課程設(shè)計(jì)時(shí)很難的，如果同學(xué)們一起收集資料，一起討論研究，什么困 難都能克服。然后，就是從這次課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我們看到了大氣污染時(shí)多么的嚴(yán)重，因此我們 一定要保護(hù)環(huán)境，保護(hù)我們唯一的家園，同樣的政府相關(guān)部門也應(yīng)該制定相關(guān)制度保護(hù) 大氣環(huán)境。在這里也特別感謝老師能給我們這樣一個(gè)學(xué)習(xí)鍛煉的機(jī)會(huì)，讓我們學(xué)著成 長(zhǎng)！六、參考文獻(xiàn)1 .工業(yè)防塵專業(yè)委員會(huì).工業(yè)防塵手冊(cè)M.北京，勞動(dòng)人事出版社：19872 .何爭(zhēng)光.大氣污染控制工程及應(yīng)用實(shí)例M.