1、<p><b>　　大氣污染控制工程</b></p><p><b>　　課程設計</b></p><p>　學院：建筑工程學院</p><p>　班級：2009環(huán)境工程</p><p>　姓名：</p><p>　學號：</p><p>　

2、　The design of efficiently whirler-type dust catcher</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　This paper mainly introduces the determination of the whirler-type dust catcher’s size of struc

3、ture for every part and the calculation of the performance for the whirler-type dust catcher . It is based on the design of ordinary cyclone and combined with modern research methods of such related topics. Then the whir

4、ler-type dust catcher which is in accordance with the requirements of pressure drop and the effieieney of dustremoval is designed.The drawing of the assembly drawing ,part drawing and d</p><p>　　Keywords: Wh

5、irler-type dust catcher Effieieney of dustremoval Pressure drop</p><p><b>　　引言1</b></p><p>　　一 大氣污染控制工程課程設計任務書2</p><p><b>　　二 工藝選擇3</b></p><p

6、>　　1 除塵技術簡介3</p><p>　　1.1 機械除塵器3</p><p>　　1.2 袋式除塵器3</p><p>　　1.3 電除塵器4</p><p>　　1.4 濕式除塵器4</p><p>　　2 可供選擇的除塵技術5</p><p><b>　　3

7、工藝選擇5</b></p><p><b>　　三.設計計算5</b></p><p>　　1集氣吸塵罩設計5</p><p>　　1.1集氣罩的集氣機理5</p><p>　　1.2 集氣罩的類型6</p><p>　　1.3.集氣罩參數(shù)計算7</p>&l

8、t;p>　　2.旋風除塵器的設計8</p><p>　　2.1 旋風除塵器的工作原理8</p><p>　　2.2 旋風除塵器的特點8</p><p>　　2.3旋風除塵器型號選擇9</p><p>　　3.總的壓降的計算13</p><p>　　3.1管道壓力損失計算13</p>&l

9、t;p>　　3.2.總的壓力損失17</p><p>　　4.風機和電機選擇17</p><p>　　4.1風機的計算17</p><p>　　4.2.電機的選擇18</p><p><b>　　5煙囪的計算19</b></p><p>　　5.1按地面最大濃度的計算方法19&l

10、t;/p><p>　　5.2按地面絕對最大濃度的計算方法20</p><p>　　5.3煙囪底部直徑20</p><p>　　5.4排煙筒的選擇21</p><p>　　四. 旋風除塵器的降噪與防止磨損措施21</p><p>　　1. 降噪處理21</p><p>　　2. 防止磨損措施

11、22</p><p><b>　　五 總結23</b></p><p><b>　　參考文獻24</b></p><p>　　附錄一 設計計算用量符號總表25</p><p><b>　　引言</b></p><p>　　大氣是人類賴以生存的最基

12、本的環(huán)境因素，構成了環(huán)境系統(tǒng)的大氣環(huán)境子系統(tǒng)。一切生命過程，一切動物、植物和微生物都離不開大氣。大氣為地球生命的繁衍，人類的發(fā)展，提供了理想的環(huán)境。它的狀態(tài)和變化，時時處處影響到人類的活動與生存。</p><p>　　造成大氣污染的原因，既有自然因素又有人為因素，尤其是人為因素，如工業(yè)廢氣、燃燒、汽車尾氣和核爆炸等。隨著人類經(jīng)濟活動和生產(chǎn)的迅速發(fā)展，在大量消耗能源的同時，也將大量的廢氣、煙塵物質排入大氣，嚴重影響

13、了大氣的質量，特別是在人口稠密的城市和工業(yè)區(qū)域。造成大氣污染的物質主要有：一氧化碳CO、二氧化硫SO2、一氧化氮NO、臭氧O3以及煙塵、鹽粒、花粉、細菌、苞子等。</p><p>　　如何在經(jīng)濟快速發(fā)展、能源需求增加的同時遏制大氣污染已成為一項巨大的科技挑戰(zhàn)。我國政府采用綜合措施，控制大氣污染水平，包括：提高能源效率優(yōu)化能源結構；改造和遷移污染工業(yè)；城市規(guī)劃和綠化；機動車排污量控制；道路建設和管理等。</p

14、><p>　　源頭治理已成為大氣污染控制中一項積極有效的措施，因而每個工廠中的除塵凈化設施就顯得尤為重要。經(jīng)濟合理的除塵設備可將污染扼殺在“搖籃”中，還我們賴以生存的大氣一片潔凈。</p><p>　　旋風除塵器設計是我通過學習全部基礎課、專業(yè)課和以往的課程設計的基礎上進行的一次綜合性的設計。這次課程設計更充分的體現(xiàn)了理論聯(lián)系實際的宗旨，通過這次課程設計，我不僅加深了對專業(yè)基礎知識的理解，而且

15、認識到作為一名工作人員我們應該具有良好的技術水平、嚴謹務實的工作態(tài)度，這次設計鍛煉了我查閱資料自我設計的能力。我希望通過本次課程設計對我三年來所學課程有更深入的理解，熟練掌握AutoCAD制圖，運用所學的知識設計出符合要求的除塵器。</p><p>　　隨著人類社會的發(fā)展與進步，人們對生活質量和自身的健康越來越重視，對空氣質量也越來越關注。然而人們在生產(chǎn)和生活中，不斷的向大氣中排放各種各樣的污染物質，使大氣遭到了

16、嚴重的污染，有些地域環(huán)境質量不斷惡化，甚至影響人類生存。在大氣污染物中粉塵的污染占重要部分，可吸入顆粒物過多的進入人體，會威脅人們的健康。所以防治粉塵污染、保護大氣環(huán)境是刻不容緩的重要任務[1]。</p><p>　　除塵器是大氣污染控制應用最多的設備，其設計制造是否優(yōu)良，應用維護是否得當直接影響投資費用、除塵效果、運行作業(yè)率。所以掌握除塵器工作機理，精心設計、制造和維護管理除塵器，對搞好環(huán)保工作具有重要作用[2

17、]。</p><p>　　工業(yè)中目前常用的除塵器可分為：機械式除塵器、電除塵器、袋式除塵器、濕式除塵器等。機械式除塵器包括重力沉降室、慣性除塵器、旋風除塵器等。重力沉降室是通過重力作用使塵粒從氣流中沉降分離的除塵裝置，主要用于高效除塵的預除塵裝置，除去大于40μm以上的粒子。慣性除塵器是借助塵粒本身的慣性力作用使其與氣流分離，主要用于凈化密度和粒徑較大的金屬或礦物性粉塵。旋風除塵器是利用旋轉氣流產(chǎn)生的離心力使塵粒

18、從氣流中分離的裝置，多用作小型燃煤鍋爐消煙除塵和多級除塵、預除塵的設備。</p><p>　　一 大氣污染控制工程課程設計任務書</p><p><b>　　1．課程設計題目</b></p><p>　　燃煤鍋爐除塵工藝設計</p><p>　　2．課程設計目的和要求</p><p>　?。?）培

19、養(yǎng)學生正確的設計思想和技術經(jīng)濟觀點，理論聯(lián)系實際的工作作風、嚴肅認真的科學態(tài)度；</p><p>　?。?）培養(yǎng)學生綜合運用、鞏固和擴展所學的基礎理論和專業(yè)知識，提高獨立分析問題和解決問題的能力，使學生受到工程設計方法和科學研究方法的初步訓練；</p><p>　　（3）學生在查閱和收集資料、理論分析、經(jīng)濟技術分析、方案制定、計算、繪圖、使用計算機和撰寫說明書等基本技能方面得到進一步的訓練

20、和提高。</p><p>　　3．課程設計的主要內容</p><p><b>　　參考工藝</b></p><p>　　廢氣---集氣罩---管路---除塵設施---風機---煙囪</p><p>　　課程設計分四組，具體設計參數(shù)如下。</p><p><b>　　設計參數(shù)表</b

21、></p><p><b>　　二 工藝選擇</b></p><p><b>　　1 除塵技術簡介</b></p><p>　　現(xiàn)在工廠中普遍采用的除塵設備包括機械除塵器、袋式除塵器、電除塵器和濕除塵器等。但每種除塵凈化系統(tǒng)總有其技術上的優(yōu)點和缺點，應根據(jù)實際情況選擇合適的除塵設施與工藝。</p>&l

22、t;p><b>　　1.1 機械除塵器</b></p><p>　　通常是指利用質量力（重力、慣性力和離心力等）的作用使顆粒物與氣流分離的裝置。它包括重力沉降室、慣性除塵器和旋風除塵器等。</p><p>　　機械除塵設備的優(yōu)缺點：</p><p>　　優(yōu)點：⑴ 機械除塵利用的力比較單一，且除塵裝置構造簡單且沒有運動部件。所以除塵裝置故障

23、少，容易操作和管理，運行費用相對較低，投資費用也較少。</p><p>　?、?機械除塵可以用作多級除塵的第一級分離，也可以單獨使用。當單獨使用時一般用于對除塵效率要求不高，或者僅僅需要簡單除塵的場合。</p><p>　　缺點：⑴ 機械除塵分離細小粉塵的能力比較弱，它對粒徑較大（大于50μm）的粉塵有較高的除塵效果，但對粒徑較?。ㄐ∮?μm）分離效果較差。</p><

24、p>　　⑵ 機械除塵作用力單一，但設計計算復雜，而且設計計算數(shù)據(jù)容易受到多種因素影響，特別是外來氣流（如漏風）對除塵效果影響特別大。</p><p><b>　　1.2 袋式除塵器</b></p><p>　　袋式除塵器是含塵氣體從下部進入圓筒形濾袋，在通過濾料的孔隙時，粉塵被捕集于濾料上，透過濾料的清潔空氣由排出口排出，沉積在濾料表面的粉塵，可以在機械振動的作

25、用下從濾料表面脫落，最終落入灰斗中的一種除塵凈化設施。</p><p>　　袋式除塵設備的優(yōu)缺點：</p><p>　　優(yōu)點：⑴ 袋式除塵器可以捕集多種干性粉塵，特別是高比電阻粉塵；</p><p>　?、?袋式除塵器可設計制造出適應不同氣量的含塵氣體的要求，除塵器的處理煙氣量可從幾m3/h到幾百萬m3/h；</p><p>　?、?袋式除塵

26、器對凈化含微米或亞微米數(shù)量級的粉塵粒子的氣體效率較高，一般可達99%，甚至可達99.99%以上；</p><p>　　⑷ 袋式除塵運行穩(wěn)定可靠，沒有污泥處理和腐蝕等問題，操作、維護簡單。</p><p>　　缺點：⑴ 袋式除塵器不適于凈化含粘結和吸濕性強的含塵氣體，用布袋防塵器凈化煙塵時的溫度不能低于露點溫度，否則將會產(chǎn)生結露，堵塞布袋濾料的孔隙；</p><p>

27、　?、?袋式除塵器的應用主要受濾料的耐溫和耐腐蝕等性能所影響，且會出現(xiàn)燒袋糊袋現(xiàn)象；</p><p>　?、?據(jù)統(tǒng)計，用袋式除塵器凈化大于17000 m3/h含塵煙氣量所需的投資要比電除塵器高，而用其凈化小于17000 m3/h 含塵煙氣量時，投資費用比電除塵器省。</p><p><b>　　1.3 電除塵器</b></p><p>　　電除

28、塵器是在通過高壓電場進行分離的過程中，使塵粒荷電，并在電場力的作用下，使塵粒聚集在集塵板上將粉塵從含塵氣體中分離出來的一種除塵設備。</p><p>　　電除塵設備的優(yōu)缺點：</p><p>　　優(yōu)點：⑴ 電除塵器可以凈化氣量較大且溫度較高的含塵煙氣。在工業(yè)上凈化105～106m3/h的煙氣，且用于凈化350℃以下的煙氣，可長期連續(xù)運行</p><p>　?、?除塵

29、效率高。如果設計合理，安裝施工質量高，電除塵器可以達到任何除塵效率的要求。目前，工業(yè)上應用的電除塵器，多數(shù)的除塵效率已達到99%以上。</p><p>　?、?電除塵器結構簡單，氣流速度低，壓力損失小，干式電除塵器的壓力損失大約為100～200Pa，濕式電除塵器的壓力損失稍高些，通常只有200～300Pa。</p><p>　?、?電除塵器能夠除下的粒子粒徑范圍較寬，對于0.1μm的粉塵粒

30、子仍有較高的除塵效率。</p><p>　　⑸ 電除塵器的能量消耗比其他類型除塵器低。如以每小時凈化1000m3煙氣計算，電除塵器的電能消耗約為0.2～0.8kw·h。</p><p>　　缺點：⑴ 電除塵器的除塵效率受粉塵物理性質影響很大，特別是粉塵比電阻的影響更為突出。電除塵器最適宜捕集比電阻為104～5×1011</p><p>　　⑵ 袋

31、式除塵器的應用主要受濾料的耐溫和耐腐蝕等性能所影響，且會出現(xiàn)燒袋糊袋現(xiàn)象；</p><p>　　⑶ 電除塵器不適宜直接凈化高濃度含塵氣體。</p><p>　?、?電除塵器對制造和安裝質量要求很高，需要高壓變電及整流控制設備，且占地面積大。</p><p><b>　　1.4 濕式除塵器</b></p><p>　　濕式

32、除塵器是使含塵氣體與液體（一般為水）密切接觸，利用水滴和顆粒的慣性碰撞或者化學作用捕集顆粒，使粉塵從含塵氣體中分離出來的一種除塵設備。</p><p>　　濕式除塵設備的優(yōu)缺點：</p><p>　　優(yōu)點：⑴ 濕式除塵器的除塵效率不僅能與布袋和電除塵器相當，而且還可適用這些除塵器所不能勝任的除塵條件。表現(xiàn)在濕式除塵器對凈化高溫、高濕、高比阻、易燃、易爆的含塵氣體具有較高的除塵效率。<

33、/p><p>　?、?濕式除塵器在去除含塵氣體中粉塵粒子的同時，還可去除氣體中的水蒸氣及某些有毒有害的氣態(tài)污染物。因此，濕式除塵器既可以用于除塵，又可以對氣體起到冷卻、凈化的作用。</p><p>　?、?設備投資少，構造比較簡單：在耗用相同能耗的情況下，濕式除塵器的除塵效率比干式除塵器的除塵效率高。</p><p>　　缺點：⑴ 濕式除塵器的粉塵回收困難，且排出的沉渣

34、需要處理。</p><p>　?、?濕式除塵器不適用于凈化含有憎水性和水硬性粉塵的氣體。</p><p>　?、?凈化含有腐蝕性的氣態(tài)污染物時，洗滌水（或液體）將具有一定程度的腐蝕性。因此，除塵系統(tǒng)的設備均應采取防腐措施。</p><p>　?、?濕式除塵器因含水運行，在寒冷地區(qū)設備容易結凍，因此，要采用防凍措施。</p><p>　　2 可

35、供選擇的除塵技術</p><p>　　通過以上的除塵設備簡介，我們可以看到四種除塵設備的優(yōu)缺點及適用條件。鑒于設計的要求，可對可供選擇的除塵設備加以分析，以確定經(jīng)濟高校的方法。</p><p>　　設計要求凈化的是燃煤工業(yè)粉塵?？赡軙懈g性的氣態(tài)污染物，所以對設備的防腐性能要求較高，不適合采用濕式除塵器。而且如果該工廠設在北方，天氣寒冷，濕式除塵器設備內的洗滌水容易凍結。如果加強它的防

36、腐與防凍措施，則會加大投資，所以原則上不予考慮。</p><p>　　而機械除塵分離細小粉塵的能力比較弱，它對粒徑較大（大于50μm）的粉塵有較高的除塵效果，但對粒徑較?。ㄐ∮?μm）分離效果較差。在設計要求中燃煤鍋爐煙氣粒徑<5μm的占了60%，如果采用機械除塵器則效率低下，煙氣不能達標排放。</p><p>　　所以設計要求的除塵凈化系統(tǒng)可供選擇的除塵技術有袋式除塵技術和電除塵技

37、術兩種。</p><p><b>　　3工藝選擇</b></p><p>　　本工藝選用旋風除塵器和袋式除塵器結合。</p><p><b>　　工藝流程為：</b></p><p>　　廢氣---集氣罩---管路---除塵設施---風機---煙囪</p><p><b

38、>　　三.設計計算</b></p><p><b>　　1集氣吸塵罩設計</b></p><p>　　1.1集氣罩的集氣機理</p><p>　　集氣罩是凈化系統(tǒng)污染源的收集裝置，它可將粉塵及氣態(tài)污染源導入凈化系統(tǒng)，同時防止其向生產(chǎn)車間及大氣擴散造成污染。</p><p><b>　　1.1.

39、1吸入氣流</b></p><p>　　1.點匯流的流動情況</p><p>　?、傥鼩饪诿娣e很小；流動沒有阻力。</p><p>　?、谕ㄟ^各等速面的流量相等，并且等于吸氣口的流量。</p><p>　?、埸c匯流外某一點的流速與該點至吸氣口距離平方成反比。盡量減少罩口到污染源的距離。</p><p>　　

40、④若吸氣口四周加擋板，吸氣范圍減少一半，有利于增強控制效果。、</p><p>　　2.吸氣口氣流分布的基本特點</p><p>　?、僭谖鼩饪诟浇牡人倜娼婆c吸氣口平行，隨距吸氣口的距離的的增大，逐漸變成橢圓面，而在1倍吸氣口直徑處已接近為球面。</p><p>　　②吸氣口氣流流速衰減較快。</p><p>　?、蹖τ诮Y構一定的吸氣口，

41、不論吸氣口風速大小，其等速面形狀大致相同。</p><p>　?、芪鼩饪诮Y構形式不同，則其氣流衰減速率不同。</p><p><b>　　1.1.2吹出氣流</b></p><p>　　空氣從管口噴出，在空間形成的一股氣流稱為空氣射流. </p><p>　　(1)空氣射流的一般特性。</p><p&

42、gt;　　等溫自由圓射流的一般特性為: </p><p>　　①射流邊緣有卷吸周圍空氣的作用，這主要是 由于紊流動量交換引起的。</p><p>　?、谟捎谏淞鬟吘壍木砦饔?，射流斷面不斷擴大，射流量隨射流長度增加而增大。</p><p>　　③射流核心段呈錐形不斷縮小。</p><p>　?、芎诵亩我院?，射流速度逐漸下降。</p>

43、;<p>　　⑤射流中的靜壓與周圍靜止空氣的壓強相同。</p><p>　?、奚淞鞲鲾嗝鎰恿肯嗟取?lt;/p><p>　　1.1.3吸入氣流與吹出氣流</p><p>　?。?）吹出氣流由于卷吸作用,沿射流方向流量不斷增加,射流呈錐形； 吸入氣流的等速面為橢球面,通過各等速面的流量相等,并等于吸入口的流量。</p><p>　?。?/p>

44、2）射流線上的速度基本上與射程成反比,而吸氣區(qū)內氣流速度與距吸氣口的距離的平方成反比。所以,吸氣口能量衰減很快,其作用范圍較小。</p><p><b>　　1.1.4吹吸氣流</b></p><p>　　吹吸氣流是兩股氣流組合而成的合成氣流。 在集氣罩設計中，利用吹出氣流與吸入氣流聯(lián)合作用來提高所需“控制風速”的形成，稱為吹吸式集氣罩。</p><

45、;p>　　1.2 集氣罩的類型</p><p>　　1.按罩口氣流流動方式分為：吸氣式和吹吸式；</p><p>　　2.按集氣罩與污染源的相對位置及適用范圍分；密閉罩、排氣柜、外部集氣罩、接受式集氣罩等。</p><p>　　3.常見形式:頂吸罩、側面吸罩、底吸罩、槽邊吸氣罩 .如下圖所示：</p><p>　　為避免橫向氣流干擾，要

46、使氣體從側面流入集氣罩。因此選側吸平口罩。配備四臺。</p><p>　　1.3.集氣罩參數(shù)計算</p><p>　　1.3.1.集氣罩的排氣量和壓力損失的計算</p><p>　　（1）由公式Q=Av可知：根據(jù)本設計條件，v取1m/s</p><p>　　已知 Q =50000m³/h=13.88 m³/s</p&

47、gt;<p>　　Q'=Q/4=3.5 m³/s</p><p><b>　　Q'=Av </b></p><p>　　則： A= Q'/v=3.5/1=3.5 m²</p><p>　　B=0.84m L=4.18m B×L=3.51 m²</p

48、><p>　　B/L>0.2 所以符合。</p><p>　?。?)排氣罩的壓力損失（△P）計算:</p><p>　　雙層罩（內層圓錐形）的局部阻力系數(shù)ζ=1.0，ρ=0.886kg/m³</p><p>　　可知△P =ζ×ρ×v'²/2（Pa）</p><p>

49、;　　=1×0.886×9.8²/2</p><p>　　=42.55 （Pa）</p><p>　　因此總壓力損失為42.55×4=170.2（Pa）</p><p>　　(3)實際集氣罩可吸入量的計算</p><p>　　Q''=0.75v(10x²+A)</p>

50、;<p>　　=0.75×1×（10×x²+3.5） </p><p>　　=0.75×1×（10×0.5²+3.5）</p><p><b>　　=4.5 m³/s</b></p><p>　　總吸收量為：4.5×4=18 m&

51、#179;/s</p><p>　　各個符號代表的意義：</p><p>　　v ----------控制速度 ζ-------局部阻力損失系數(shù)</p><p>　　Q -------除塵器入口煙氣量 Q' ------單個集氣罩煙氣量</p><p>　　Q''

52、------實際集氣罩可吸入量 A -------排氣罩斷面面積</p><p>　　ρ ------空氣密度 v' ------連接直管中氣流速度</p><p>　　△P -----排氣罩的壓力損失 B ------集氣罩界面寬</p><p>　　L ------集氣

53、罩界面長</p><p>　　2.旋風除塵器的設計</p><p>　　2.1 旋風除塵器的工作原理</p><p>　　旋風除塵器是利用旋轉氣流所產(chǎn)生的離心力將塵粒從合塵氣流中分離出來的除塵裝置。旋風除塵器內氣流與塵粒的運動概況：旋轉氣流的絕大部分沿器壁自圓簡體，呈螺旋狀由上向下向圓錐體底部運動，形成下降的外旋含塵氣流，在強烈旋轉過程中所產(chǎn)生的離心力將密度遠遠大于

54、氣體的塵粒甩向器壁，塵粒一旦與器壁接觸，便失去慣性力而靠入口速度的動量和自身的重力沿壁面下落進入集灰斗。旋轉下降的氣流在到達圓錐體底部后，沿除塵器的軸心部位轉而向上，形成上升的內旋氣流，并由除塵器的排氣管排出。</p><p>　　自進氣口流人的另一小部分氣流，則向旋風除塵器頂蓋處流動，然后沿排氣管外側向下流動，當達到排氣管下端時，即反轉向上隨上升的中心氣流一同從誹氣管排出，分散在其中的塵粒也隨同被帶走。<

55、/p><p>　　2.2 旋風除塵器的特點</p><p>　?。?）旋風除塵器與其他除塵器相比，具有結構簡單、占地面積小、投資低、操作維修方便以及適用面寬的優(yōu)點。適用于工業(yè)爐窯煙氣除塵和工業(yè)通風除塵；工業(yè)氣力輸送系統(tǒng)氣固兩相分離與物料氣力烘干回收。</p><p>　?。?）旋風除塵器的除塵效率一般達85%左右，高效的旋風除塵器對于輸送、破碎、卸料、包裝、清掃等工業(yè)生

56、產(chǎn)過程產(chǎn)生的含塵氣體除塵效率可達95%-98%，對于燃煤爐窯產(chǎn)生煙氣的除塵效率可以達到92%-95%。</p><p>　　（3）旋風除塵器捕集<5μm顆粒的效率不高，一般可以作為高濃度除塵系統(tǒng)的預除塵器，與其他類型高效除塵器合用?？捎糜?0μm以上顆粒的去除，符合此題的題設條件。</p><p>　　2.3旋風除塵器型號選擇</p><p>　　根據(jù)煙氣流量

57、、含塵濃度、粒度分布、顆粒密度等煙氣特征，并結合除塵要求、允許的阻力損失、設備工作特點和制造條件等因素選擇XLP/B型旁路式旋風除塵器4個。</p><p>　　XLP/B型旁路式旋風除塵器比一般旋風除塵器進口位置低，使在除塵頂部有充足的空間形成渦旋并形成粉塵環(huán)，從旁路分離室引至椎體部分，這樣有害于除塵效率的二次氣流變成有粉塵集聚作用的上漩渦氣流。旁路分離室設計成螺旋形，使進入的含塵氣流切向進入椎體，避免擾亂椎體

58、內壁氣流，防止再次塵化現(xiàn)象。</p><p>　　選擇XLP/B型旋風除塵器的理由</p><p>　?。?）XLP/B型旋風除塵器是在一般旋風除塵器的基礎上增設旁路式分離器的一種除塵器，阻力</p><p>　　損失較小，特別對5以上的粉塵有較高的除塵效率。 </p><p>　?。?）XLP/B型旋風除塵器對5以上的粉塵有較高的除塵

59、效率，基本滿足了顆粒物得處理要求。</p><p>　?。?）XLP/B型旋風除塵器一般壓力損失在2000Pa以內，符合設計要求的壓力損失。</p><p>　　2.4旋風除塵器設計計算</p><p>　　2.4.1.基本參數(shù)：</p><p><b>　　除塵器入口煙氣量 </b></p><p&

60、gt;　　除塵器入口煙氣溫度T=403K</p><p>　　除塵器入口含塵濃度c1=6g/m3，除塵器出口含塵濃度c2=1500mg/m3</p><p>　　本體阻力ΔP≤ 350Pa，本體漏風系數(shù)≤ 1%，</p><p>　?。ń迫】諝饷芏龋?5.8（對于XLP-B型號）</p><p>　　2.4.2.確定旋風除塵器的進口氣速

61、：</p><p>　　取進口氣速 </p><p>　　2.4.3.計算壓力損失核算</p><p><b>　　符合設計要求</b></p><p>　　2.4.4.旋風除塵器其他部件的尺寸</p><p>　　根據(jù)XLP/B型旋風除塵器的尺寸比例，則</

62、p><p>　　（1）進口截面積A : （取A=0.4）</p><p>　?。?）入口寬度b: （取=0.5）</p><p>　?。?）入口高度h: （取=0.9）</p><p>　　（4）核算面積A’：A=bh=0.5×0.9=0.45m2</p><p>　　2.4.5.選擇旋風除塵器的進口類型&l

63、t;/p><p>　　現(xiàn)有旋風除塵器的進口有三類：直入切向進入式、蝸殼切向進入式和軸向進入反轉式（見下圖）。</p><p>　　直入切向進入式 蝸殼切向進入式 軸向進入反轉式</p><p>　　本設計中采用直入切向進入式，其進口處有一個環(huán)狀空間，可減少進氣流與內渦旋相互之間的干擾，減少進口壓力損失小。</p><

64、;p>　　2.4.6.按所選型式的尺寸比計算旋風除塵器各部分尺寸</p><p>　?。?）筒體直徑D: D=3.33b=3.33×0.5=1. 665m（近似取D=1.7m）</p><p>　?。?）排出管直徑D1：現(xiàn)有的排氣管有兩類：底部收縮式和直管式（見下圖）。</p><p>　　排出管直徑: D1=0.6D=0.6×1.7=

65、1.02m</p><p>　　直管式 底部收縮式</p><p>　?。?）筒體高度及椎體高度</p><p>　　性能較好的旋風除塵器，其直筒部分高度一般為其外筒直徑的1～2倍，錐體部分高度為外筒直徑的1～3倍。本設計中直筒部分高度H1,錐體部分高度H2，分別取為旋風除塵器外筒直徑的2倍及3倍。</p>

66、<p>　　則：直筒部分高度：(取2.6m）</p><p><b>　　錐體部分高度；</b></p><p>　　旋風除塵器的總高度H為：</p><p>　　排灰管直徑、椎體斜度</p><p>　　旋風除塵器的排灰管直徑一般取為外筒直徑的0.25倍，即</p><p>　　灰管直

67、徑d: （取d=0.43m)</p><p><b>　　椎體斜度為： </b></p><p>　　2.4.7.卸灰裝置的選擇</p><p>　　卸灰裝置兼有卸灰和密封兩種功能，是影響除塵器的關鍵部件之一。若有漏風現(xiàn)象，不但影響正常排灰，而且嚴重影響除塵器效率?，F(xiàn)有的卸灰裝置有兩類：二級翻板式和回轉式（見下圖）。本設計采用二級翻板式。&l

68、t;/p><p>　　二級翻板式 回轉式</p><p>　　2.4.8.計算旋風除塵器的除塵效率</p><p>　　則將各部件尺寸整理如下表：</p><p><b>　　3.總的壓降的計算</b></p><p>　　3.1管道壓力損失計算<

69、/p><p><b>　　沿程壓力損失</b></p><p><b>　　對于圓管 </b></p><p>　　式中 L—管道長度，m；</p><p><b>　　D—管道直徑，m；</b></p><p>　　ρ—煙氣密度,kg/?；</p&

70、gt;<p>　　v—管中氣流平均速率，m/s；</p><p>　　λ—摩擦阻力系數(shù)，是氣體雷諾數(shù)Re和管道相對粗糙度K/d的函數(shù)?？梢圆槭謨缘玫?。</p><p>　　局部壓力損失 </p><p>　　式中ξ—異形管件的局部阻力系數(shù)，可在有關手冊中查到；</p><p>　　v—管中氣流平均速率，m/s

71、； </p><p>　　ρ—煙氣密度,kg/?；</p><p><b>　　由內差法分別求出和</b></p><p><b>　　管路1</b></p><p><b>　　取</b></p><p><b>　　由得</b>

72、;</p><p><b>　　，取</b></p><p><b>　　則實際流速 </b></p><p>　　由內差法求得 </p><p><b>　　查表得</b></p><p>　　集氣罩 90º彎頭 合流三通

73、 </p><p>　　(2) 管路2 </p><p>　　(3) 管路3 </p><p>　　(4) 管路4 </p><p><b>　　管路5</b></p><p><b>　　取</b></p><

74、;p><b>　　由</b></p><p><b>　　得，取</b></p><p><b>　　則實際流速 </b></p><p><b>　　查表得</b></p><p>　　合流三通 90º彎頭</p>&

75、lt;p><b>　　管路6 </b></p><p><b>　　由 得</b></p><p><b>　　合流三通 </b></p><p><b>　　管路7</b></p><p><b>　　由 </b&

76、gt;</p><p><b>　　取</b></p><p><b>　　則實際流速</b></p><p><b>　　查表得</b></p><p>　　分流三通 合流三通 </p><p><b>　　管路8</b>&

77、lt;/p><p>　　由于 則 </p><p>　　分流三通 90º彎頭 </p><p>　　(9)由于 則 </p><p>　　分流三通 變徑管 90º彎頭 </p><p><b>　　(10)管路10</b></p

78、><p>　　合流三通 90º彎頭 </p><p><b>　　由于 則 </b></p><p>　　合流三通 90º彎頭 </p><p>　　由于 則 </p><p>　　3.2.總的壓力損失</p><p>

79、;<b>　　1集氣罩的壓力損失</b></p><p>　　由前面算的一個集氣罩的壓力損失，一共有4個 則</p><p>　　2旋風除塵器的壓力損失</p><p>　　由前面算的一個旋風除塵器的壓力損失，一共有4個旋風除塵器，則總的</p><p>　　3袋式除塵器的壓力損失</p><p>

80、;　　估算一個袋式除塵器的壓力損失，一共有4個袋式除塵器，則總的</p><p>　　4管路總壓力損失 </p><p><b>　　5總壓力損失</b></p><p><b>　　4.風機和電機選擇</b></p><p><b>　　4.1風機的計算</b></

81、p><p>　　4.1.1風機風量的計算</p><p><b>　?。╩3/h）</b></p><p>　　式中：k—風量備用系數(shù)（k=1.1）；</p><p>　　Q—風機前風量（m3/h）；</p><p>　　tp—風機前煙氣溫度（℃），若管道不太長，可以近似取鍋爐排煙溫度</p&g

82、t;<p><b>　?。╰p=130℃）</b></p><p>　　B—當?shù)卮髿鈮毫Γㄈ∫粋€標準大氣壓）（kPa）。</p><p><b>　　單個風機風量</b></p><p><b>　　4.1.2計算風壓</b></p><p><b>　

83、　總風壓</b></p><p><b>　　單個風機風壓</b></p><p>　　由于風壓和風量都比較大，根據(jù)風壓和風量選擇一個風機組。風機組</p><p>　　根據(jù)此要求選擇 采用如下型號風機，主要性能參數(shù)如下</p><p><b>　　4.2.電機的選擇</b></p

84、><p>　　配套電機Y280M-4主要性能參數(shù)如下</p><p><b>　　復核電機效率</b></p><p><b>　　符合要求，可以使用</b></p><p><b>　　5煙囪的計算</b></p><p>　　確定煙囪高度，既要滿足大氣污

85、染物的擴散稀釋要求，又要考慮節(jié)省投資。設計的目的是使煙囪排放的大氣污染物在環(huán)境空氣中產(chǎn)生的地面地面濃度與背景值疊加后的預測濃度，不超過《環(huán)境空氣質量標準》規(guī)定的濃度限值。</p><p>　　5.1按地面最大濃度的計算方法</p><p>　　該法是按保證大氣污染物的地面最大濃度不超過國家標準規(guī)定的濃度限制來確定煙囪的高度。若設ρo為國家標準規(guī)定的濃度限制，ρb為環(huán)境背景濃度，按保證ρma

86、x≤ρo-ρb，則由公式得到煙囪高度計算式：</p><p>　　式中：σz/σy——常數(shù)，一般取0.5~1；</p><p>　　ρ0——國家標準規(guī)定的濃度限值；</p><p>　　ρb——環(huán)境背景濃度。</p><p>　　5.1.1煙囪直徑的計算</p><p>　　煙囪出口內徑可按下式計算：</p>

87、;<p>　　Q——通過煙囪的總煙氣量，</p><p>　　v——按表三選取的煙囪出口煙氣流速，。</p><p>　　表 煙囪出口煙氣流速</p><p>　　采用機械通風，選定=10</p><p>　　5.1.2煙氣抬升高度的計算</p><p>　　5.1.3煙囪的幾何高度</p>

88、<p>　　5.2按地面絕對最大濃度的計算方法</p><p>　　按保證ρmax≤ρo-ρb，則可導出：</p><p>　　式中：B——為抬升公式中除風速以外的其他量；</p><p>　　ρ0——國家標準規(guī)定的濃度限值；</p><p>　　ρb——環(huán)境背景濃度。</p><p>　　已知除塵器出口含

89、塵濃度ρ=30mg·m-3，，所以煙囪的幾何高度為:</p><p><b>　　5.3煙囪底部直徑</b></p><p>　　5.3.1按按地面最大濃度的計算方法</p><p>　　式中 d——煙囪出口直徑，m</p><p><b>　　H——煙囪高度，m</b></p>

90、;<p>　　i——煙囪錐度，取 i=0.02</p><p>　　5.3.2按地面絕對最大濃度的計算方法</p><p><b>　　5.4排煙筒的選擇</b></p><p>　　根據(jù)計算，該方案不適合設立煙囪，由于，該方案中有一個袋式除塵器，處理過后的氣體能達到國家標準，則將設立一個排煙筒來代替煙囪。排煙筒的高度為10米，下

91、底直徑為3米，出口直徑為0.8米。</p><p>　　旋風除塵器的降噪與防止磨損措施</p><p><b>　　降噪處理</b></p><p>　　旋風除塵器噪聲控制主要有以下幾種： 　1.1消聲器　　控制排風扇進出氣口噪聲，可在冷卻塔進排風處安裝特制消聲器。對進排氣口噪聲突出的風機，此方法降噪效果明顯；1.2隔聲屏障　　設置隔聲

92、屏障，將消聲通風百葉隔聲結構與隔聲板組合成適宜的隔聲結構是降低冷卻塔整體噪聲的有效方法。這種隔聲結構可以降低旋風除塵器進排氣噪聲、出口噪聲、風機、電1.3消聲墊　　消聲墊鋪放在旋風除塵器底部，是降低旋風除塵器機械振動的有效方法。1.4隔振控制壓縮機機體的振動，可在機器底座下設置減振器或設計制作隔振基礎。</p><p>　　1、把鼓引風機、水泵等設備都集中在一個大隔聲間內，再配置隔聲門和隔聲窗或通風消聲百葉

93、窗，進風口安裝進風機消聲器。　　2、在煙囪上或引風機排煙管道上設置適宜的消聲道或消聲器?！　?、為解決引風機等振動問題，在風管連接處采用金屬波紋管或耐溫軟管，在風機消音器的基礎設減振臺架。</p><p><b>　　防止磨損措施</b></p><p>　?。?）防止排塵口堵塞。防止堵塞的方法主要是選擇優(yōu)質卸灰閥，使用中加強對卸灰閥的調整和檢修。</p&

94、gt;<p>　?。?）防止過多的氣體倒流入排塵口。使用卸灰閥要嚴密，配重得當，減輕磨損。</p><p>　　應該常檢查除塵器有無因磨損而漏氣的現(xiàn)象．以便及時采取措施。可以利用蚊香或香煙的煙氣靠近易漏風處，仔細觀察有無漏氣。</p><p>　　(3)盡量避免焊縫和接頭。必須要有的焊縫應磨平，法蘭連接應仔細裝配好。</p><p>　　(4)在灰塵沖

95、擊部位使用可以更換的抗磨板?；蛟黾幽湍?。如鑄石板、陶瓷板等。也可以用耐磨材料制造除塵器，例如，以陶瓷制造多管除塵器的旋風</p><p>　　子；用比較厚或優(yōu)質的鋼板制造除塵器的圓錐部分。</p><p>　　(5)除塵器壁面的切向速度和入口氣流速度應當保持在臨界范圍以下。</p><p>　　(6)采取有效的防腐措施，在除塵器的外殼一般要刷一層紅丹、二層耐腐漆或

96、耐熱漆。</p><p>　　與袋式吸塵器、電除塵器不同，旋風除塵器的進氣口或排氣口形式通常不進行專門設計，所以在進、排氣口略有粗糙直角、斜角等就會形成粉塵的粘附、加厚，直至半堵塞或堵塞。因為除塵器壓力損失的大小和內部氣流強弱有直接關系，故可依靠測定壓力損失來檢查工作狀態(tài)正常與否。如果除塵器內部有灰塵堵塞，壓力損失就上升或者壓力雖未上升，則氣體流量減小，遇到這兩種情況。</p><p>　

97、　都應該檢查設備是否存在堵塞情況。避免和預防堵塞的第一個環(huán)節(jié)是從設計中考慮，設計時要根據(jù)粉塵性質和氣體特點使除塵器進、出口光滑。避免容易形</p><p>　　成堵塞的直角、斜角。加工、制造設備時要打光突出的焊瘤、結疤等。運行管理旋風除塵器要時常觀察壓力、流量的異常變化，并根據(jù)這些變化找出原因，及時消除?？傊?，防止旋風除塵器的堵塞和積灰要做到：(1)灰斗內的粉塵位應在允許范圍內；(2)排灰和運灰工具良好；(3)及

98、時清除灰斗中的灰塵；(4)防止貯灰和集灰系統(tǒng)中的粉塵接塊硬化。</p><p><b>　　五 總結</b></p><p>　　這次課程設計中，我們運用到了以前所學的專業(yè)課知識，如：CAD制圖、word的使用等。雖然過去從未獨立應用過它們，但在學習的過程中帶著問題去學我發(fā)現(xiàn)效率很高，這是我做這次課程設計的又一收獲。最后，要做好一個課程設計，就必須做到：在設計之前，對

99、整個工藝系統(tǒng)有一個全面的了解，知道該工藝有哪些設備及每個設備的工作原理和正常運轉的相關參量；在設計程序時，不能妄想一次就將整個設計做好，需要反復修改、不斷改進是設計的必經(jīng)之路；要養(yǎng)成注釋的好習慣，一個完美的設計應該讓人一看就能明白你的思路，這樣也為資料的保存和交流提供了方便；在設計課程過程中遇到問題是很正常，但我們應該將每次遇到的問題記錄下來，并分析清楚，以免下次再碰到同樣的問題的課程設計結束了，但是從中學到的知識會讓我受益終身。發(fā)現(xiàn)、

100、提出、分析、解決問題和實踐能力的提高都會受益于我在以后的學習、工作和生活中。</p><p>　　對于各種設備的選擇，除了考慮性能和外型，還要考慮其運行期間會產(chǎn)生哪些問題并提出相關的意見，例如除塵器，這需要對各種除塵器的除塵機理有一定的理解，并推廣到不同型號的除塵器。而在資料上提供的除塵器也是五花八門，和一般的除塵器的外型結構都有不同之處，還有不少的參數(shù)選擇，這就要根據(jù)設計計算的數(shù)據(jù)進行選擇了。</p>

101、;<p>　　計算過程中的問題還是比較多，做得也不是很細致。有些公式因為數(shù)據(jù)不足沒有能夠使用上，還有一些經(jīng)驗參數(shù)的選取也沒有實際的經(jīng)驗作為指導。相信以后參加工作之后，積累了經(jīng)驗，能更好地掌握。</p><p>　　最后是制圖方面。用AutoCAD制圖還是比較方便和快捷的，不過基本上外形和尺寸都是參考設計手冊上的，手冊上的標注和參數(shù)比較復雜，弄懂就費了一番功夫。還有平面布置圖，對想象力也是一個要求。&

102、lt;/p><p>　　能順利完成這次課程設計，我要感謝老師的悉心指導，希望以后還有機會向老師學習，也希望有更多機會參加到實際的生產(chǎn)和設計工作。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]張殿印.除塵工程設計手冊[M].北京：化學工業(yè)出版社，2003</p><p>　　[2] 張殿印,王純主

103、編.除塵器手冊.北京:化學工業(yè)出版社,2004.10</p><p>　　[3] 張建英,蔣運茂主編.工業(yè)防塵手冊.勞動人事出版社,1989年10月第一版</p><p>　　[4] 郝吉明,馬廣大等著.大氣污染控制工程.高等教育出版社,2010

104、 </p><p>　　[5] 朱有庭，曲文海，于浦義主編.化工設備設計手冊（上卷） . 化學工業(yè)出版社，2005 </p><p>　　[6] 李廣超主編.大氣污染控制技術.北京: 化學工業(yè)出版社,2001<

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