某冶煉廠煉鋼車間通風(fēng)除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)說明

1、某冶煉廠煉鋼車間通風(fēng)除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書專業(yè)班級(jí)：組 名：學(xué) 號(hào)：姓 名：指導(dǎo)教師：年 月 日專業(yè)學(xué)習(xí)資料1課程設(shè)計(jì)目的:42課程設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求 ：-42.1 課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容.42.2 課程設(shè)計(jì)的基本要求43風(fēng)機(jī)選型:. 43.1 輸送氣體的性質(zhì) ., .，43.2 需風(fēng)量、風(fēng)壓: .53.3 風(fēng)機(jī)選型.54除塵器選型.64.1 滿足排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定二.74.2 粉塵性質(zhì):.94.3 除塵器選型:.94.4 反吹袋式除塵器介紹 1.104.5 隧道氣溫:105課程設(shè)計(jì)總結(jié):.11參考書目.111課程設(shè)計(jì)目的課程設(shè)計(jì)是課程教學(xué)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容 ，是教學(xué)計(jì)劃中綜合性較強(qiáng)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié) ， 它對(duì)幫

2、助學(xué)生全面牢固地掌握課堂教學(xué)內(nèi)容、培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐和實(shí)際動(dòng)手能力、提高學(xué)生 全面素質(zhì)具有很重要的意義。本次課程設(shè)計(jì)是在學(xué)習(xí)工業(yè)通風(fēng)的基礎(chǔ)上，綜合運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)，完成通風(fēng)系 統(tǒng)設(shè)計(jì)，計(jì)算排風(fēng)量，進(jìn)行通風(fēng)管道的水力計(jì)算，平衡并聯(lián)管路的阻力，選擇合適的風(fēng)機(jī) 等。其目的是通過課程設(shè)計(jì)使學(xué)生對(duì)工業(yè)通風(fēng)知識(shí)有全面的掌握和應(yīng)用，對(duì)工程設(shè)計(jì)有初步的認(rèn)識(shí)，閥強(qiáng)學(xué)生的識(shí)圖、繪圖能力培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用通風(fēng)與除塵理論知識(shí) 、獨(dú)立分析 和解決工程實(shí)際問題的能力。2課程設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求2.1 課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容1）設(shè)備選型：風(fēng)機(jī)選型（輸送氣體性質(zhì)、所需風(fēng)量、風(fēng)壓）；2）除塵器選型（滿足排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定、粉塵性質(zhì)、氣體溫度）；2.2

3、 課程設(shè)計(jì)的基本要求1）通過課程設(shè)計(jì)，要求學(xué)生對(duì)通風(fēng)與除塵設(shè)計(jì)內(nèi)容和過程有較全面地了解和掌握，熟悉有關(guān)通風(fēng)問題的設(shè)計(jì)規(guī)范、規(guī)程、手冊(cè)和工具書。2）在教師指導(dǎo)下，獨(dú)立完成課程設(shè)計(jì)任務(wù)指導(dǎo)書規(guī)定的全部?jī)?nèi)容。問題分析與計(jì)算要 求正確、文理通順、方案合理、表達(dá)清晰，符合課程設(shè)計(jì)要求。3風(fēng)機(jī)選型3.1 輸送氣體的性質(zhì)除電爐以外的其他設(shè)備產(chǎn)生的煙氣中主要是以空氣為主，煙氣成分與所冶煉的鋼種、工藝操作條件、熔化時(shí)間及 排煙方式有關(guān)，且變化幅度較寬。電爐煙氣中還存在著極少 量的NOx和SOx等，其中NOx的產(chǎn)生是因?yàn)榭諝庵械?電和。2在爐內(nèi)由于高溫電弧的加熱 作用化合而成。另外有些電爐采用重油助燃也會(huì)產(chǎn)生少量

4、的 NOx和SOx,產(chǎn)生量的多少取 決于重油的使用量和S的含量。所以為了降低煙氣中的NOx和SOx,就必須改變或采用少的 重油。煙氣中含塵量的大小和爐料的品種、清潔度及所含雜質(zhì)有關(guān)，也與冶煉工藝和操作 有關(guān)。煙氣含油量相對(duì)電爐煉鋼而言，含油量的大小同樣與爐料的品種、清潔度及所含雜 質(zhì)有關(guān)，特別是工藝采用的帶重油燒嘴的電爐。二氧化硅在日常生活、生產(chǎn)和科研等方面有著重要的用途 ，但有時(shí)也會(huì)對(duì)人體造成危 害。二氧化硅的粉塵極細(xì)，比表面積達(dá)到100m2/g以上（全自動(dòng)F-Sorb2400氮吸附BET 比表面積測(cè)試儀），可以懸浮在空氣中，如果人長(zhǎng)期吸入含有二氧化硅的粉塵，就會(huì)患硅肺病（因硅舊稱為矽，硅肺

5、舊稱為矽肺）。硅肺是一種職業(yè)病，它的發(fā)生及嚴(yán)重程度，取 決于空氣中粉塵的含量和粉塵中二氧化硅的含量，以及與人的接觸時(shí)間等。長(zhǎng)期在二氧化硅粉塵含量較高的地方，如采礦、翻砂、噴砂、制陶瓷、制耐火材料等場(chǎng)所工作的人易患 此病。因此，在這些粉塵較多的工作場(chǎng)所，因采取嚴(yán)格的勞動(dòng)保護(hù)措施，采用多種技術(shù)和 設(shè)備控制工作場(chǎng)所的粉塵含量，以保證工作人員的身體健康。3.2 需風(fēng)量、風(fēng)壓通風(fēng)機(jī)風(fēng)量 Q :Q = K=iQ1j5 X6060.6 =6970 m 3/h =1.94m 3s通風(fēng)機(jī)靜壓 Hs:Hs = Kph954.6+1120.5 ） X1.16=2792Pa3.3 風(fēng)機(jī)選型風(fēng)機(jī)根據(jù)工作區(qū)域不同分布，對(duì)

6、粉塵和各種氣體濃度比較大的工作區(qū)域采取多個(gè)風(fēng)機(jī)共同作用，幾個(gè)為一組的方式，沿著尾氣處理排放的方向布置。為了滿足鑄造車間內(nèi)的環(huán) 境要求，通風(fēng)機(jī)通常配有整體消聲器。在調(diào)節(jié)空氣質(zhì)量的同時(shí)，通風(fēng)機(jī)可達(dá)到減小噪聲的 作用，經(jīng)葉輪作功后，從通風(fēng)機(jī)出口高速噴出，把鑄造車間內(nèi)的污濁空氣迅速排出車間 外，使一氧化碳等有害氣體的濃度降低到允許值，達(dá)到更新鑄造車間內(nèi)空氣的目的。3.3.1 離心式通風(fēng)機(jī)離心通風(fēng)機(jī)主要由葉輪、機(jī)殼、進(jìn)風(fēng)口等部分配直聯(lián)電機(jī)而組成。1）葉輪由10個(gè)后傾的圓弧薄板型葉片、曲線型前盤和平板后盤組成。均用鋼板制造，并經(jīng)動(dòng)、靜平衡校正，空氣性能良好，效率高、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。2）機(jī)殼做成二種不同型式。一種

7、機(jī)殼作為整體，不能拆開。一種的機(jī)殼制三開成 式，除沿中分水平面分為二半外，上半部再沿中心線垂直分為兩半，用螺栓連接。3）進(jìn)風(fēng)口制成整體，裝于風(fēng)機(jī)的側(cè)面，與軸向平行的截面為曲線形狀，能使氣體順利進(jìn)入葉輪，且損失較小。4）傳動(dòng)部分由主軸、軸承箱、滾動(dòng)軸承、帶輪組成。離心式通風(fēng)機(jī)的主要參數(shù)風(fēng)壓功率轉(zhuǎn)速重量外形尺寸型號(hào)(mmH2O)風(fēng)量(m3/h)(KW)(rpm)(kg)(mm)492 X577 X5704-72-2.8A60-971330-24501.5284075?4-72-3.2A80-1271975-36402.22840120526 X649 X5964-72-3.6A109-165293

8、0-540832890140619X725X6944-72-4A134-2044020-74205.52900170712X792 X7344-72-4.5A170-2585730-105807.52900190743 X891 X7664-72-5A224-3247950-14720152930290856 X984 X934817X1183X4-72-6C231-37012300-226293026002501009995 X1570X4-72-8C188-25217920-3100022160039013133.3.2 NSL系列射流風(fēng)機(jī)技術(shù)特點(diǎn)NSL系列射流風(fēng)機(jī),根據(jù)通風(fēng)形式的不同，分

9、為NSL-U型單向射流風(fēng)機(jī)和NSL-R型雙向 可逆射流風(fēng)機(jī)兩大類型。NSL-U型射流風(fēng)機(jī)，一般用作單向通風(fēng)；在特殊情況下風(fēng)機(jī)反 轉(zhuǎn)，可提供50%80%的正向推力。NSL-R型射流風(fēng)機(jī)，可用作雙向通風(fēng),方便用戶對(duì)氣流 方向的控制，風(fēng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)時(shí)的推力和風(fēng)速基本相等。NSL系列射流風(fēng)機(jī)具有同下特點(diǎn)：(1)性能范圍寬，最大一種風(fēng)機(jī)推力可達(dá)2100牛頓，用戶有更大的選擇余地。(2)先進(jìn)的氣動(dòng)設(shè)計(jì)使得風(fēng)機(jī)具有效率高、推力大和噪音低的優(yōu)點(diǎn)。(3)葉片與輪轂均由鋁合金壓力鑄造產(chǎn)成，經(jīng)金相分析、X光射線探傷檢驗(yàn)，有足夠 的強(qiáng)度。精確平衡的葉輪，使風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，符合高速運(yùn)行的要求。(4)特殊設(shè)計(jì)的消聲器有效地控

10、制了風(fēng)機(jī)噪聲；考慮到用戶的不同要求，有1D長(zhǎng)度與 2D長(zhǎng)度兩種規(guī)格的消聲器可供用戶選用。(5)可配用雙速電機(jī)，用戶可根據(jù)隧道內(nèi)的車流密度等情況取定風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，以達(dá)到風(fēng)機(jī)運(yùn)行成本和節(jié)約電能的目的。(6)配有專用電動(dòng)機(jī),在-250。500的環(huán)境下可長(zhǎng)期可靠運(yùn)轉(zhuǎn)。其中電機(jī)軸承壽 命按L10標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算可達(dá)20000小時(shí)以上。(7)風(fēng)機(jī)葉輪設(shè)計(jì)時(shí)已考慮高溫下的熱膨脹系的和強(qiáng)度要求，專用電機(jī)可保證風(fēng)機(jī)在火災(zāi)高溫下可靠運(yùn)行(8)結(jié)實(shí)可靠、輕便、合理，易拆、易裝，方便用戶維護(hù)保養(yǎng)根據(jù)通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和風(fēng)壓，選用排塵離心風(fēng)機(jī)7-40-11No8 ,當(dāng)轉(zhuǎn)速為n=2000r/min ,全壓為3120Pa時(shí)，風(fēng)量為95

11、00m 3h。配套電機(jī)型號(hào)為 Y180L-4,電機(jī)功率為N=22kw 。4除塵器選型4.1 滿足排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定表5-1工作場(chǎng)所空氣中粉塵容許濃度序號(hào)粉塵種類時(shí)間加權(quán)平均容許濃度(mg/m 3)總粉塵呼 吸 性 粉 塵1煤塵(游離SiO2含量 10%)42.52水 泥 粉 塵41.53矽塵10 % 喻離SiO2含量50%10.750%（游離SiO2含量 30%0.70.3游離SiO2含量80%0.50.24大理石粉塵845電焊煙塵46石膏粉塵847白云石粉塵848玻璃鋼粉塵39茶塵210沉淀SiO2（白炭黑）-511二氧化鈦粉塵812沸石粉塵513酚醛樹脂粉塵614谷物粉塵（游離SiO2含量10%

12、）415硅灰石粉塵516硅藻土粉塵（游離SiO2含量 10%）617滑石粉塵（游離SiO2含量10%）3118活性炭粉塵519聚丙烯粉塵520聚丙烯月青纖維粉塵221聚氯乙烯粉塵5序號(hào)粉塵種類時(shí)間加權(quán)平均容許濃度（mg/m 3）總粉塵呼吸性粉塵22聚乙烯粉塵523鋁塵鋁金屬、鋁合金粉塵3氧化鋁粉塵4麻塵（游離SiO2含量 10%）24亞麻黃麻1.52 芒麻325棉塵126木粉塵327凝聚二氧化硅粉塵1.50.528膨潤(rùn)土粉塵629皮毛粉塵8人造玻璃質(zhì)纖維30玻璃棉粉塵礦渣棉粉塵33 巖棉粉塵331桑蠶絲塵832砂輪磨塵833石灰石粉塵84石棉（石棉含量10%）34粉塵0.8纖維0.8 f/ml

13、35石墨粉塵42專業(yè)學(xué)習(xí)資料36炭黑粉塵437碳化硅粉塵8438炭纖維粉塵3時(shí)間加權(quán)平均容許濃序粉塵種類度(mg/m 3)號(hào)總粉塵呼吸性粉塵39稀土粉塵（游離SiO2含量10%）2.540洗衣粉混合塵141煙草塵242螢石混合性粉塵143蛭后粉塵344云母粉塵21.545珍珠巖粉塵8446重晶石粉塵547*其他粉塵84.2 粉塵性質(zhì)鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)時(shí)所產(chǎn)生的粉塵成分多為中性礦物粉塵，而電爐煉鋼產(chǎn)生的粉塵含鐵成分最高，具有回收利用價(jià)值o 電爐第四孔（或第2孔）出口處的粉塵成分與電爐所煉 鋼種有關(guān)。冶煉普通鋼時(shí)，粉塵中的氧化鋅和鐵的含量一般較高，可回收利用作為氧化劑代替礦石脫磷、脫硫，但需注意粉中的鋅

14、、鉛、銘含量對(duì)不同鋼種冶煉的影響，特別 是對(duì)冶煉 不銹鋼種的影響。冶煉不銹鋼時(shí)粉塵中含有三氧化二銘 、和 氧化鍥，這些粉 塵更應(yīng)回收利用，一般可采用粉塵冷壓塊裝 置，所用黏結(jié)劑可以是廢紙粉，也可以是石 灰等副原料(目前 還不成熟)；粉塵熱壓塊裝置因回轉(zhuǎn)窯能耗大，壓塊成品率低 而影 響起推廣應(yīng)用。下表為典型不銹鋼電爐的粉塵成分 。 表2典型不銹鋼電爐的粉塵成分成分2典型不銹鋼電爐的粉塵成分成分SiO2FeCrQNQPQZn質(zhì)量分?jǐn)?shù)/(%)8431994.80.1成分AIQCBOMQKQSMO質(zhì)量分?jǐn)?shù)L0J8.13.5040.050.54.3 除塵器選型靜電除塵系統(tǒng)由除塵機(jī)和附屬設(shè)備組成。為確保集

15、塵、除塵效果需要配備水處理裝 置、送風(fēng)機(jī)、控制器、高壓發(fā)生機(jī)、計(jì)測(cè)器等裝置。工作機(jī)理是在帶負(fù)電放電極周圍的空 氣被電離形成電暈區(qū)，電暈區(qū)內(nèi)的空氣電離后，正離子很快向負(fù)極移動(dòng)，負(fù)離子向帶正電的 集塵板方向移動(dòng)，塵粒會(huì)沉積在集塵板上，當(dāng)塵粒達(dá)到一定數(shù)量后由清灰機(jī)構(gòu)來完成清洗工 作，將塵粒清洗掉或做固化處理,完成清塵工作。靜電除塵機(jī)的凈化率隨著集塵板的有效長(zhǎng) 度增加、極板間隔的減少而增大，但同時(shí)空氣的阻力也增加。所以要根據(jù)實(shí)際情況選擇集塵 板的長(zhǎng)度及間隔。常用的除塵器主要有分室反吹袋式除塵器 ，機(jī)械回轉(zhuǎn)扁布除塵器，低壓脈沖長(zhǎng)袋 除塵器，三種除塵器各有優(yōu)缺點(diǎn)。分室反吹處理風(fēng)量范圍寬，尤適于大風(fēng)量系統(tǒng)；

16、備品備件少，維護(hù)量?。蝗绮捎?內(nèi)濾，濾袋安裝時(shí)不需骨架，濾袋無磨損，換袋簡(jiǎn)單干凈；反吹風(fēng)機(jī)清灰，對(duì)外圍條 件要求少。其缺點(diǎn)是相對(duì)面積較大；消灰能力中等。機(jī)械回轉(zhuǎn)扁布袋除塵器設(shè)備緊湊，占地面積較??；反吹風(fēng)機(jī)清灰，對(duì)外圍條件要求少。其缺點(diǎn)是過濾面積受限制 ；換袋困難，布袋易磨損，人直接接觸粉塵；若過濾 風(fēng)速偏圖,常有消不下灰的現(xiàn)象。低壓脈沖長(zhǎng)袋除塵器氣布比高，設(shè)備緊湊，占地面積小，適于處理中等風(fēng)量系統(tǒng)；壓縮空氣直噴式消灰，動(dòng)力大，效果好，運(yùn)行阻力低。其缺點(diǎn)是布袋直徑受限 制；零部件多，脈沖閥易損壞，維護(hù)、維修量大；外圍條件要求多；壓縮空氣要除油 除水；有骨架外濾，布袋易磨損；換袋時(shí)人接觸粉塵。綜合

17、各方面因素考慮，認(rèn)為在電爐煙塵治理中選用分室反吹袋式除塵器比較適 宜。4.4 反吹袋式除塵器介紹4.4.1 工作原理袋式除塵器的過濾機(jī)理是一個(gè)綜合效應(yīng)的結(jié)果，如重力、慣性力、碰撞、靜電吸附、篩濾作用等。當(dāng)含煙塵、粉塵氣體經(jīng)進(jìn)氣口進(jìn)入除塵器，較大的粉塵顆粒因截面積的增 大，風(fēng)速下降，而直接沉降；較小的煙塵、粉塵顆粒被濾袋阻留在濾袋表面。經(jīng)過濾袋的 凈化氣體，經(jīng)出氣口，由引風(fēng)機(jī)排出。隨著過濾的不斷進(jìn)行，濾袋表面的煙塵、粉塵越積 越多，濾袋阻力不斷升高，當(dāng)設(shè)備阻力達(dá)到一定的限值時(shí)，濾袋表面積聚的煙塵、粉塵需 及時(shí)消除；在外力（主要是脈沖壓縮氣體、反吹風(fēng)氣體、機(jī)械振打等）的作用下，抖動(dòng)和 反吹濾袋，將

18、附著在濾袋表面的煙塵、粉塵清除，使濾袋再生，周而復(fù)始，實(shí)現(xiàn)連續(xù)過 濾，以保證設(shè)備連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。4.4.2 特點(diǎn)1、過濾風(fēng)速一般為0.5-1m/min ,濾袋使用壽命較長(zhǎng)。2、塵器采用5-10米的大長(zhǎng)袋，使單位過濾面積所需的占地面積較小。3、適于大流量煙塵、粉塵處理。4、設(shè)備故障率低；操作、維護(hù)簡(jiǎn)單容易，費(fèi)用低5、分室停風(fēng)逆氣流三狀態(tài)清灰，清灰效果好；4.4.3技術(shù)參數(shù)序號(hào)型號(hào)過濾回積m2過濾風(fēng) 速V(m/ min)處理風(fēng) 量L(m3/h )袋長(zhǎng)(m)圈數(shù)(圈)袋數(shù)(袋)入口含塵濃度(g/Nm3 )設(shè)備阻力(pa)公稱實(shí)際124ZCH20040381.536002.0124151200224ZC

19、H30060571.554003.0124151200324ZCH40080761.572004.0124151200472ZCH2001101141.599002.0272151200572ZCH3001701701.5153003.0272151200672ZCH4002302281.5207004.02721512007114ZCH3003403401.5306003.031441512008114ZCH4004504551.5405004.031441512009114ZCH5705691.55.03144151200500513001240ZC m7607581.54.042401512000400604001240ZC m9509481.55.042401512001500855001240ZC m114011381.56.0424015120026001260004.4.4除塵器的選用1、過濾風(fēng)速的選定：過濾風(fēng)速是指通過濾料的風(fēng)速(m/min ),也稱氣布比。過濾風(fēng)速的選取需按照過濾介質(zhì)的特性、溫度、濕度、粉塵濃度、清灰方式及濾料性質(zhì)等多方面 的因素綜合考慮。過濾風(fēng)速不僅決定了除塵器的大小，而且對(duì)通過