《環(huán)境工程學(xué)》課程設(shè)計(jì)-水泥廠除塵系統(tǒng)

1、環(huán)境工程學(xué)課程設(shè)計(jì)一、課程設(shè)計(jì)題目：以水泥廠水泥粉磨車間為例，設(shè)計(jì)除塵系統(tǒng)。二、設(shè)計(jì)參數(shù)和指標(biāo)：1、水泥品種為普通硅酸鹽水泥，水泥車間內(nèi)的空氣平均溫度為20，該地區(qū)大氣壓力為1.013105Pa，水泥的靜止堆積角為30-45；2、球磨機(jī)型號(hào)為18303600，轉(zhuǎn)速24r/min，裝球量10.6-11.35t,給料粒度25，出料粒度0.075-0.4，產(chǎn)量5-22t/h，電機(jī)功率130kw，重量33.5t，參數(shù)計(jì)算中取產(chǎn)量為10t/h；3、氣體的含塵濃度為70g/Nm3；4、其他參數(shù)可參考相關(guān)資料。三、設(shè)計(jì)內(nèi)容：1、除塵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；2、除塵器的型號(hào)；3、確定計(jì)算環(huán)路，進(jìn)行除塵系統(tǒng)管網(wǎng)阻力計(jì)算；4

2、、風(fēng)機(jī)、電機(jī)的選擇；5、相關(guān)輸送設(shè)備選型；6、畫工藝布置圖。四、參考資料：1、水泥廠工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)2、球磨機(jī)3、通風(fēng)除塵設(shè)計(jì)手冊(cè)五、設(shè)計(jì)思路（一）除塵器類型的選擇選擇除塵器時(shí)必須全面考慮有關(guān)因素，如除塵效率、壓力損失、一次投資、維護(hù)管理，其中最重要的是除塵效率。以下問題要特別引起注意：（1）選擇的除塵效率必須滿足排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的排放要求；（2）粉塵顆粒的物理性質(zhì)對(duì)除塵器的性能具有較大影響；（3）氣體的含塵濃度；（4）煙塵溫度和其他性質(zhì)是選擇除塵設(shè)備時(shí)必須考慮的因素；（5）選擇除塵器時(shí)，需要考慮收集粉塵的處理問題；（6）選擇除塵器時(shí)還必須考慮設(shè)備的位置、可利用的空間、環(huán)境條件等因素，設(shè)備的一次性投資

3、以及操作和維修費(fèi)用等經(jīng)濟(jì)因素。通過以上對(duì)除塵器選擇原則要求的綜合考慮，以及對(duì)資料中幾種除塵器性能的了解和本設(shè)計(jì)題目中所給的一些設(shè)計(jì)參數(shù)。我們初步選用袋式除塵器對(duì)水泥廠車間的污染顆粒進(jìn)行除塵。原因如下：除塵效率要大于98%，可選擇有袋式除塵器、文丘里除塵器、電除塵器三種選擇； 由于文丘里除塵器的壓力損失太大，且不利于水泥的回收利用，故選擇文丘里除塵器是不合理的； 根據(jù)水泥的性質(zhì)，水泥粉塵的比電阻較大，選用電除塵器的設(shè)備、運(yùn)行成本太大，且不易清灰及維修，故不宜選擇；袋式除塵器與文丘里除塵器相比，動(dòng)力消耗小。因此對(duì)于微細(xì)的干顆粒物，采用袋式除塵器捕集是適宜的；袋式除塵器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易清灰，除塵效率一

4、般可達(dá)95%-99%，且壓力損失適中，投資運(yùn)行費(fèi)用也比較經(jīng)濟(jì)。綜上所述：選擇袋式除塵器是合理的。（二）除塵型號(hào)的選擇計(jì)算：抽氣流量： Q=kG 式中 Q處理風(fēng)量，m3/h； G磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量，t/h； k經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，磨機(jī)通風(fēng)?。?00600m3/t；細(xì)粉收集?。?2001300 m3/t。Q=kG=120010=12000 m3/h根據(jù)除塵器的最大風(fēng)量和動(dòng)力要求我們選袋式除塵器的型號(hào)為FPPF32-6B型，具體參數(shù)如下：處理風(fēng)量13390 m3/h，過濾風(fēng)速1.0-1.2m/min，總過濾面積192，凈過濾面積160，除塵室6個(gè)，濾袋192條，除塵器阻力1500-1700Pa，出口氣體含塵濃度5m

5、g/m3，除塵器承受負(fù)壓4000-9000Pa，清灰壓縮空氣壓力（4-6）105Pa，耗氣量0.6，保溫面積48.5，設(shè)備約重5700.（三）設(shè)計(jì)管道抽氣流量： Q=4D2v式中 Q=12000 m3/h=3.3m3/s V=20m/s可求管徑 D=458460再將D=460，Q=12000 m3/h代入，可核算實(shí)際流速v1=4Qd12=19.9m/s查“計(jì)算表”，當(dāng)量阻力系數(shù)d=0.0366，動(dòng)壓為240.3Pa設(shè)計(jì)管道如圖：（四）計(jì)算各部分壓力損失l1=5m l2=3m l3=1m l4=2m l5=1m l6=10ml=l=22m則管道內(nèi)摩擦壓力損失Pl=ldv22=220.036624

6、0.3=193.5Pa查參考書可得局部壓力損失系數(shù)：彎頭（R/d=1.0） 90=0.25 ，60=0.2 ，30=0.125=0.825則局部壓力損失Pm1=v22=0.825240.3=198.2Pa風(fēng)機(jī)局部阻力系數(shù)q1=0.1查表選擇煙囪傘帽規(guī)格：hD=0.6，q2=1.10可得q=1.20則局部壓力損失Pm2=1.20240.3=288.36Pa除塵器局部壓力損失Pm3=1500Pa總壓力損失P=Pl+Pm1+Pm2+Pm3=2180.1Pa（五）選擇風(fēng)機(jī)和電機(jī)通風(fēng)機(jī)風(fēng)量：q0=1+K1*Q （m3/h）計(jì)算得q0=1.112000=13200m3/h通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓：p0=1+K2*p*

7、0=1+K2*p*TT0*p0p （pa）計(jì)算得p0=2180.11.21=2616.2Pa根據(jù)上述風(fēng)量和風(fēng)壓，在通風(fēng)機(jī)樣本上選擇4-68No.8C型風(fēng)機(jī)，主軸轉(zhuǎn)速1600r/min，全壓2670Pa，流量19404m3/h，電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y200L-4，功率30kw復(fù)核電動(dòng)機(jī)功率：Ne=q03.6*106*p01*K2 （kW）計(jì)算得Ne=26.3kw，電動(dòng)機(jī)符合要求。（六）傳送裝置及配套風(fēng)機(jī)、電機(jī)的選擇水泥工業(yè)生產(chǎn)中，除機(jī)械輸送裝置廣泛使用外，氣力輸送裝置也被廣泛用來輸送粉粒狀物料。本次設(shè)計(jì)中，我們選擇空氣輸送斜槽作為傳送裝置?？諝廨斔托辈劭奢斔土?-6以下的粉狀物料，水泥廠主要用來輸送非粘

8、結(jié)性的粉粒狀物料，如生料粉、水泥。輸送量可達(dá)2000m3/h,輸送距離一般不超過100m。斜槽的優(yōu)點(diǎn)：由于設(shè)備本身無運(yùn)動(dòng)部件，故磨損少，設(shè)備簡(jiǎn)單，易維護(hù)檢修，動(dòng)力消耗低，操作安全可靠，改變輸送方向容易，適用于多點(diǎn)喂料及卸料。斜槽的缺點(diǎn)：對(duì)輸送物料性能有一定要求，布置上必須保證具有準(zhǔn)確的向下傾斜度，距離長(zhǎng)了落差大，造成土建困難。所選斜槽主要參數(shù)：斜度i=4,槽內(nèi)物料的流動(dòng)速度=1.0m/s，槽寬B=250，料厚h0.046m根據(jù)實(shí)際情況確定尺寸：1500015012600斜槽空氣消耗量R=60qBL式中 q每平方米透氣層的耗氣量，一般多孔板q=1.5m3/(m2min)，三層帆布層q=2.0m3/(m2min)B斜槽寬度，m；L斜槽長(zhǎng)度，m。計(jì)算得R=60qBL=601.50.2515.012=337.8m3/h在通風(fēng)機(jī)樣本上選擇4-68No.2.8A型風(fēng)機(jī)，流量565m3/h，全壓250Pa，所需功率0.07kw，配套電動(dòng)機(jī)Y801-4型，功率0.55kw。其余尺寸見圖紙。六、參考資料1陳紹龍，張朝發(fā)，李福州，水泥生產(chǎn)破碎與粉磨工藝技術(shù)及設(shè)備，化學(xué)工業(yè)出版社，2006.12；2 國(guó)家建筑材料工業(yè)機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)，水泥工業(yè)用技術(shù)裝備，中國(guó)建材工業(yè)出版社，2008.6；3 郝吉明，馬廣大，王書肖，大氣污染控制工