车间除尘系统设计--课程设计说明书.docx

学 号课 程 设 计题 目车间除尘系统设计学 院资源与环境工程学院专 业环境工程班 级姓 名指导教师年月日大气污染控制工程课程设计任务书一、目的1.巩固大气污染控制工程课堂中所学理论知识；2.掌握除尘系统设计的基本方法；3.提高工程设计中资料运用、数据计算方法和计算机绘图能力。二、设计内容1.题目：车间除尘系统设计2.设计已知条件：（1）车间面积和两台产尘设备(见附图)；120006000;1200600800;（2）产生轻矿物粉尘并以较低速度发散到尚属平静的空气中；（3）污染源气体含尘浓度4g/m3，密度1.2g/cm3，温度20oC，大气压力1.013105Pa；（4）伞形罩口距污染源表面200mm；（5）管道和集气罩用钢板制作，钢管相对粗糙度0.15，排气筒距地面12m；（6）采用自选除尘器;三、课程设计步骤与方法.设计步骤：（1）集尘罩的设计和风量计算 （4）通风机和电机选择（2）除尘器的选择及除尘系统管网布置 （5）说明书编写（3）除尘系统阻力计算 （6）绘制图纸四、课程设计说明书与图纸1.设计说明书： 目录 设计任务书 除尘系统的选择 除尘系统计算(附：除尘系统图阻力计算表设备明细表) 除尘系统设备布置说明 结语 2.图纸： 1号图纸完成除尘系统立体图和除尘系统平面图或断面图； 图中画出检测孔位置、标出设备定位尺寸、设备及管道标高、设备编号和明细表；3.要求：每班分为4组，各组除尘器位置不同（按任务书要求）五课程设计答辩课程设计答辩，采用平时指导时的随机提问，和完成设计后最终答辩相结合方式。最终答辩主要针对评优学生。六课程设计进度表：序号内容所用时间1布置任务，收集资料0.5天2工艺流程选择与计算3天3绘制图纸编写说明书天4打印及装订成册1天5答 辩0.5天指导教师: 刘恩栋 系主任: 年 月 日摘 要：在工业生产过程中，常常出现各种粉尘和有害气体。目前最常用的控制方法是将有害的物质在发生源直接收集起来，经过净化设备净化后排到大气中取，这就是局部气体净化系统，这种净化系统所需要的风量最小，效果好，能耗少。局部通风系统分为局部进风和局部排风两类。生产实际工作中采用局部排风较多。局部排风净化系统主要由集气罩，排风管道，净化设备，风机，烟囱等组成。本设计在达到一定的除尘效率的前提下，根据粉尘的物理特性，考虑到要处理的烟气量，以及回收的粉尘能作为原料继续利用这些因素，对各种除尘设备做了仔细比较，最终确定袋式除尘系统为最优方案。本文对袋式除尘器的设计作了详细地说明，另外，管道系统的布置也是本设计的主要内容。粉尘经设计的除尘系统，烟气浓度能从初始的4000mg/m3,降低到30 mg/m3，能够达到预定的排放要求，同时，粉尘的回收还使资源得到充分的利用，达到一定的经济效益，最重要的是使厂内的操作环境大大的改善,产生了良好的社会效益。关键词：车间除尘；袋式除尘器；管道设计；目录1概述71.1课程设计的目的与意义71.2课程设计原则和相关标准71.2.1设计原则71.2.2除尘设计的相关标准71.3课程设计内容82.集气罩的设计92.1 设计原则92.2 集气罩尺寸参数的确定92.3排风量的确定102.3.1确定控制速度vx102.3.2排风量的确定112.4集气罩压力损失的确定122.5集气罩参数汇总123 除尘器的选型与设计123.1 除尘器类型比选123.2袋式除尘器的除尘原理133.3袋式除尘器的清灰方式143.3.1机械振动式143.3.2脉冲喷吹式153.3.3逆气流反吹163.3.4小结173.4袋式除尘器的滤料173.4.1从滤料结构考虑183.4.2滤料品种特性考虑183.4.3小结203.5袋式除尘器的计算与选择204 管道、弯头及三通的设计224.1 管道设计原则224.2 管道的初步设计234.3 管径与管内流速的确定233.3.4 弯头的设计253.3.5 三通的设计计算263.3.6 管段长度的确定265. 压损平衡设计265.1 管段压损计算265.2 压力校核285.3 除尘系统总压力损失296 风机的选择与校核296.1通风机风量296.2计算风压306.3风机的选择307 有关说明30参考文献31致谢321概述1.1课程设计的目的与意义通过本课程设计，掌握大气污染控制工程课程各基本原理和基本设计方法的应用，培养环境工程专业学生解决实际问题的能力。结合前续课程大气污染控制工程的内容，本课程内容为，运用各种污染物的不同控制、转化、净化原理和设计方法，进行除尘、脱氮、除硫等大气污染控制工程设计，使学生在大气污染控制工程方面得到工程训练。同时通过课程设计锻炼，让学生的绘图能力得以锻炼，为毕业设计及工作积累经验。（1）巩固大气污染控制工程课堂中所学理论知识；（2）掌握除尘系统设计的基本方法；（3）提高工程设计中资料运用、数据计算方法和计算机绘图能力。1.2课程设计原则和相关标准1.2.1设计原则（1）严格执行国家有关环境保护的各项规定，确保排出气体指标达到国家及地方有关污染物排放标准；（2）工艺成熟、简单明了，节省投资费用；（3）避免二次污染，满足安全要求；1.2.2除尘设计的相关标准（1）环境空气质量标准(GB3095-1996)；（2）大气污染综合排放标准(GB16297-1996);（3） 全国通用通风管道计算手册；（4） 除尘工程设计手册1.3课程设计内容（1）车间面积和两台产尘设备(见附图)；120006000;1200600800;（2）产生轻矿物粉尘并以较低速度发散到尚属平静的空气中；（3）污染源气体含尘浓度4g/m3，密度1.2g/cm3，温度20oC，大气压力1.013105Pa；（4）伞形罩口距污染源表面200mm；（5）管道和集气罩用钢板制作，钢管相对粗糙度0.15，排气筒距地面12m；（6）采用自选除尘器;课程设计题目2.集气罩的设计2.1 设计原则1.集气罩应尽可能将污染源包围起来，使污染物的扩散限制在最小范围内，以便防止横向气流的干扰，减少排风量。 2.集气罩的吸气方向尽可能与污染气流的运动方向一致，充分的利用污染气流的初始动能。3.尽量减少集气罩的开口面积，减少排风量。4.集气罩的吸气气流不允许先经过工人的呼吸区再进入罩内。5.集气罩的结构不应妨碍工人操作和设备检修。 根据以上原则选取冷过程上部集气罩，为避免横向气流干扰，在罩口设置活动挡板，以保证罩口气流速度分布均匀。如右图所示。2.2 集气罩尺寸参数的确定本设计中污染源尺寸为 LWH=1200600800，故适宜采用矩形集气罩.1集气罩口长边设罩口长边尺寸为l，污染源长边尺寸为L，则L=0.8H+l已知l=1200mm，H=600mm，故L=1680mm；2.集气罩口短边B=0.8W+H=1080mm3.集气罩扩张角为保证罩口吸气速度均匀，吸气罩的扩张角不应大于60，本设计中取60， 4.集气罩高度h=L2tan=16802tan60=485mm 取480mm。为提高集气罩的控制效果，减少无效气流的吸入，罩口加设法兰边。法兰边宽150200mm，本设计取160mm，则集气罩总高为h=h+160=480+160=640mm2.3排风量的确定2.3.1确定控制速度vx当污染源为污染物发生量较小的冷过程源时，可以采用速度控制法进行外部集气罩的设计。采用控制速度法计算集气罩的排风量，关键在于确定控制速度vx和集气罩结构、安设位置及周围气流运动情况，一般通过现场实测确定。由于本例缺乏现场实测数据，设计时参考表1-表4确定表1 污染源的控制速度vx污染物的产生状况举例控制速度/m.s-1以轻微的速度放散到相当平静的空气中蒸汽的蒸发，气体或烟气敞口容器中外逸0.250.5以轻微的速度放散到尚属平静的空气中喷漆室内喷漆，断续地倾倒有尘屑的干物料到容器中，焊接0.51.0以相当大的速度放散出来，或放散到空气运动迅速的区域翻砂、脱模、高速（大于1m/s）皮带运输机的转运点、混合、装货或装箱1.02.5以高速放散出来，或是放散到空气运动迅速的区域磨床，中破碎，在岩石表面工作2.510表2 按周围气流情况和污染物危害性选择风速周围气流情况控制风速/(m/s)危害性小时危害性大时无气流或容易安装挡板的地方0.200.250.250.30中等程度气流的地方0.250.300.300.35较强气流或不按挡板的地方0.350.400.380.50强气流的地方0.50.5非常强气流的地方1.01.0由污染物是轻矿物粉尘并以较低速度发散到尚属平静的空气中，可取VX为0.75m/s2.3.2排风量的确定集气罩周长：P=2(A+B)=5.52m排风量：Q=KPHVX=1.45.520.20.753600=4173.12m/h两个污染源共：qv=2Q=8346.24m/h2.4集气罩压力损失的确定表3 伞形罩局部压力损失系数顶角角度20406090120圆形0.110.060.090.160.27矩形0.190.130.160.250.33伞形罩顶角角度=120，查上表可知：局部压力损失系数=0.332.5集气罩参数汇总表4 集气罩参数集气罩选型底边长L底边宽B与污染源距离h（m）顶角控制速度vx（m/s）排风量Q(m3/h)局部阻力系数伞形外部集气罩1.681.080.2600.758346.240.133 除尘器的选型与设计3.1 除尘器类型比选表5 各种除尘器的效率对比除尘器名称全效率/%不同粒径（m）时的分级效率/%055101020204444带挡板的沉降室58.67.522438090普通的旋风除尘器65.31233578291长椎体旋风除尘器84.240799299.5100喷淋塔94.5729698100100电除尘器97.09094.59799.5100文丘里除尘器99.59999.5100100100袋式除尘器99.799.5100100100100表6 各种除尘设备投资和运行费用设备投资费用（万元）运行费用（万元）高效旋风除尘器100100袋式除尘器250250电除尘器450200塔式洗涤器270260文丘里洗涤器220500本方案根据运行稳定性，一次性投资及处理效率、运行成本等综合考虑，选用袋式除尘器。3.2袋式除尘器的除尘原理根据经典的粒子捕获机理，含尘气流通过纤维层而粉尘被捕集的过程中，主要起作用的有筛滤、截留、惯性碰撞、扩散效应、重力和静电力等作用。筛滤作用是由纤维层的网眼直接拦截直径较大的粉尘颗粒，由于气体中所含粉尘的尺寸往往较过滤层中的孔隙要小得多，因此通过筛滤效应清除粉尘的作用很小。截留作用是指随气流一起流动的粒子因与捕集体直接接触而被阻留的过程，此时，粒子直径可能比过滤层孔隙要小很多，但由于气流通过时一些粉尘不可避免的要与过滤纤维接触而被阻留，因而被捕集。惯性碰撞是粒子因惯性与捕集体相碰撞而被捕集的过程。扩散作用是指微小粒子在气体分子撞击下，像气体分子一样作布朗运动，如果粒子在运动过程中与捕集体表面接触，就会粘附在捕集体的表面上。重力作用是由于比较大的粒子依靠重力自然沉降，从气流中分离出来。静电力作用是指带电的粒子或纤维使得它们之间产生了静电引力，通过静电力的作用使尘粒从气流中分离。袋式除尘器的除尘过程中可分为两个阶段。第一阶段是滤料使用的初期，滤料上的粉尘层还没有完全形成，起主要作用的收尘机理是惯性碰撞、扩散和截留，此外，静电力和重力也有一定作用。随着时间的推移，织造布在其孔眼内架桥形成粉尘层，非织造布则与空气净化器相似，粉尘粒子不仅能附着于纤维(棒状)上形成粉尘层，而且还能浸入滤布的内部形成过滤，除尘效率不断升高。第二阶段为滤料正常使用阶段，粉尘颗粒已深入滤料的内部，并在滤料表面形成粉尘层，此时，起主要收尘作用的就是这个粉尘层。如果粉尘层有一个最适厚度，就能对粒子(包括对1 um以下的超细粒子)都能很好地捕集，并且过滤风速越低越好。3.3袋式除尘器的清灰方式3.3.1机械振动式振打清灰一般由机械装置振打或摇动悬吊滤袋的框架，从而使滤袋上粉尘产生振动而清落。机械振打的袋式除尘器主要是依靠振打系统，传动清灰振打锤，振打框架而清灰。例如电动清灰，就是利用振动器振打框架达到清灰的目的。最简单的振动器是在电机的轴上安设一偏心块来产生振动。电动清灰时，以每分钟2,800次的频率带动悬吊架和滤袋做高频振动，从而使粉尘脱落。这种利用高频振动与机械振打相比，滤袋承受的交变拉力小，因而滤袋寿命长且清灰彻底。因电动器工作由时间断电器控制，其清灰时间和周期可调，所以又具有一定的适应性。电动清灰袋式除尘器在邯郸水泥厂的水泥库顶使用效果良好。3.3.2脉冲喷吹式 脉冲喷吹清灰的袋式除尘器具有清灰能力强、清灰效果好的特点，目前在铸造、喷砂、工业锅炉、建材、化工及粮食行业得到广泛的应用。 根据其喷吹压力的不同，可分为高压脉冲和低压脉冲两类。高压脉冲空压机提供气源，喷吹压力为0.4-0.7 Mpa;低压脉冲采用低压气泵供气，压力为0.05-0.07 Mpa。 高压脉冲喷吹压力高，清灰能力大，清灰效果好，并可多台共用一压缩气源。但由于采用高压压缩空气，喷吹压力高，影响布袋的使用寿命。压缩空气会出现水蒸气凝结现象，可使粉尘结块，影响正常过滤。其气源配套设备较多，一次性投资较大;喷吹系统复杂，易损件多。基于上述原因，高压脉冲有向低压脉冲发展的趋势。但是高压脉冲仍有其适用的场合，其适用于处理风量大，粉尘浓度高的场合并且多台设备共用一套压缩系统，可降低运行成本，便于集中控制和管理。 低压脉冲于高压脉冲的基础之上，增加了一个存气箱。由低压气源供气，一部分气体存于存气箱内。喷吹阀固定在存气的底部。关阀时压住袋口，打开时存气箱的压气进入布袋，起到清灰的作用。 根据喷吹管的形式及位置差异可将袋式除尘器分为中心喷吹和环隙喷吹。两者都是通过喷出的射流为一次气流，从室外引入二次气流，从而增加喷吹的空气量。中心喷吹的喷嘴为回形，安装于袋筒的中央上方。而环隙喷吹主要构件为环隙引射器，其上下体之间有一狭窄的环形缝隙。环形缝隙引射器喉部断面大，阻力小，提供相同压力时，引射量较大，因而在除尘器的发展中，环隙喷吹将会有一席之地。该类除尘器在有色金属、水泥和电站锅炉上应用较多。 根据喷吹位置和方式的不同，脉冲除尘又可分为顺喷、对喷和侧喷三种方式。顺喷式是指清灰气流和含尘气流的向一致。为了使处理量大，占地面积小，1983年出现了一种对喷式脉冲。此种除尘器在上箱体和净气联箱均安装喷吹管。喷吹时，上下喷吹管同时喷吹，气流相互冲撞产生压力余波，有利清灰，这样可以增加滤袋的有效长度，滤袋可长达Sm。侧喷式其含尘气流由中箱体的下部或灰斗处进入除尘器，经滤袋过滤后，由上箱体汇集，通过中箱体侧壁上设置的引射器后排出。与一般脉冲除尘器的不同之处在于，将上箱体安排成两排以上的滤袋分室，各室隔开，每一室中箱侧壁设一大喉管引射器。清灰时，压缩空气从侧壁喷口喷出，诱导二次空气一起进入箱体，使滤袋产生与过滤相反的振动和反吹而清灰。由于侧面清灰，各部分受力一致，滤袋不会因为局部破损而废弃。同时由于侧喷的喷吹装置在侧面，有利于方便快速的更换滤袋。 脉冲阀工作状态是否良好直接影响袋式除尘器中的清灰效果，而且与除尘器的运行阻力有密切的联系。在以往的脉冲喷吹系统中，大都采用直角脉冲阀。这种阀的压气进入方向与射出方向成一直角故而得名。由于脉冲阀的结构复杂，压气通过时方向和速度多次的改变，因而阻力较大。为了解决这个问题，符合进一步降低喷吹压力要求，出现了直接嵌入气包的直通式脉冲阀(s7)。其工作原理与直角阀相同，但结构较简单。当膜片打开时压气直接由气包进入喷吹管。 为了进一步降低喷吹压力，出现了双扭形的出口脉冲阀，并在其上加设倒流锥。这些措施大大降低喷吹压力，为高压喷吹向低压喷吹铺平了道路。近年出现了一种双膜片阀，膜片分为控制膜片和主膜片，该阀具有动作快，不易损坏，性能稳定等特点。 目前三种阀都在使用，由于直通阀和双膜片阀的各自优点，其广泛应用将会是一种趋势。但是否考虑将直通阀和以膜片阀相结合，综合两者的优点。3.3.3逆气流反吹 在处理大气量时，往往都采用反吸风布袋除尘器而不采用脉冲喷吹。另外有一种特殊的反吹形式，即气环反吹。气环反吹清灰是在内滤式圆筒形滤袋的外侧，贴近滤袋表面设置一个中空的圆环，圆环可上下移动，利用软管与压气或高压风机连接，由圆环上的缝状喷嘴喷出高速气流，把沉积在滤袋表面的内侧粉尘清落。气环反吹清灰能力较强，适用于毡类的滤袋。气环用链条传动使之沿导轨上下移动，结构比较复杂，且容易产生损伤滤袋的现象。气环反吹若应用于织布，反向气流可能会破坏初滤层而使收尘率降低，目前仅在制氧机上有所应用。 回转反吹袋式除尘器是日、美等国家于60年代开发的一种新型袋滤器。1962年日本首先研制成功，同时美国Carter-Day公司推出RJ, RF两个系列回转反吹袋式除尘器;美国Pnoumtail公司推出PN系列回转反吹回袋式除尘器。 我国于1975年着手开发回转反吹扁袋除尘器，1979年编制回转反吹圆袋式除尘器系列化设计、现有ZC, LMF,FD,LDB等十六个系列。近年来，回转反吹袋式除尘器又有一些新的发展。在旋臂的形式上，改用自平衡性能较好的双臂对挑式或采用三臂分叉式。 在反吹形式上，发展更是迅速。一是采用步进式定位喷吹技术，它突破了传统的匀速回转机构实现动态清灰的束缚，借助于一套专门设计的步进定位喷吹机构，即在原有的双级蜗轮前置槽轮拨动定位结构，按外圈袋数确定定位喷吹次数，按槽轮结构和形状确定定位时间。这样处理解决了内外圈滤袋清灰不均匀的问题，又克服了粉尘二次反滤的问题。3.3.4小结根据上述所给信息可知，脉冲除尘器无论从清灰方式，还是从操作稳定性上都好于另外两种。虽然一期投资较高，但是在长远使用看来是最好的选择。3.4袋式除尘器的滤料评价袋式除尘器技术性能或装备水平的因素有:清灰性能的优劣，滤料品质的高低以及除尘系统的阻力控制3，而滤料品质的高低又直接影响了清灰性能的优劣和除尘系统的阻力特性。滤料品质低，则清灰性能差，除尘系统运行阻力高。可以说，滤料品质直接影响袋式除尘器的优劣。袋式除尘器的进步主要是过滤材料的进步。3.4.1从滤料结构考虑 目前市面常用滤料根据所用基材的不同，可以分为机织布与非织造材料两类，具体分为玻纤布滤料、针刺毡滤料。根据织物结构和成分的不同，又可以进一步分为连续纤维玻纤布滤料、膨体纱玻纤滤料以及复合针刺毡滤料、化纤针刺毡滤料。袋式除尘器的清灰方式是选择滤料结构品种的一个重要因素，不同清灰方式的袋式除尘器因清灰能量、滤袋形变特征的不同，所需的滤料结构品种也有相应变化。根据上述3种清灰方式，滤料所应该选用的结构品种如下。 (1)机械振动式。施加于粉尘层的动能较少而次数较多，要求滤料薄而光滑，质地柔软。宜选用化纤缎纹或斜纹织物，采用内滤圆袋，滤料结构优选筒形缎纹或斜纹织物。 (2)逆气流反吹。分为分室反吹风式和喷嘴反吹风式袋式除尘器两种。前者要求选用质地轻软、容易变形、尺寸稳定的薄型滤料，多选用缎纹或斜纹机织滤料，也可选用薄型针刺毡。后者要求选用结构稳定、耐磨性能好的针刺毡滤料。采用内滤圆袋或外滤异形袋，以缎纹或斜纹织物、薄型或中厚型针刺毡为材料。 (3)脉冲喷吹式。属高动能清灰类型，要求选用厚实、耐磨、抗张力强的滤料，优先考虑复合针刺毡滤料。形式为带框架的外滤圆袋，以复合针刺毡或纬二重织物为材料。3.4.2滤料品种特性考虑 膨体纱玻纤滤料因其较连续纤维玻纤布滤料优越，目前国内使用较为普遍。针刺毡滤料由于针刺毡纤维成分和添加比例可有较多变化，因此品种较多;不同的成分和比例赋予针刺毡特定的功能，从而可用于不同的工况。目前国内己经使用的针刺毡纤维有涤纶、P84、芳纶、亚克力、PPS,聚丙烯、PTFE、玻纤等。 滤料的选用根据除尘器系统的特性以及工况特点综合考虑。需要重点考虑的因素有:含尘气体的温度、相对湿度、腐蚀性、粉尘粒径、吸湿性和潮解性、磨琢性等C - s7。不同行业的工况特点及滤料的选型要点如下。(1)钢铁厂高炉煤气净化。粉尘污染物排放量大，污染面广;粉尘污染物的类型复杂，特性不一;粉尘污染物的颗粒细小，吸附力强;粉尘污染物阵发性强，无组织排放多;粉尘污染物成分丰富，可综合利用。滤料应耐温200以上，具有强度高、韧性好、易清灰、抗水防油、防静电、耐腐蚀和稳定的使用性能等。推荐选用合成纤维滤料，如芳纶、P84 ,聚四氟乙烯等纤维;玻纤与合纤的复合滤料，如氟美斯、玻纤与P84复合滤料等产品;以上两类的表面涂层处理及覆膜滤料。 (2)水泥厂窑尾除尘。窑尾烟气温度高(350左右)且波动大;烟气中粉尘浓度高且粉尘中含有大量高温分解成分，细粉多;相对湿度大，烟气露点温度也因冷却方式不同而变化。选料时首先注意烟气特性(烟气的温度、相对湿度、腐蚀性以及氧化剂等)因素;考虑粉尘浓度、除尘效率、阻力、粉尘剥离率及滤料经纬向断裂强力和断裂伸长率等。推荐大部分采用玻纤布+PTFE覆膜滤料，一部分采用P84或Nomex针刺毡浸渍表面处理滤料。 (3)火电厂燃煤锅炉除尘。排放烟气温度高，烟气中SOz , NOa , Oz含量高;含尘浓度大;改造工程要求滤料阻力低。滤料应耐温、耐酸碱、耐氧化和耐水解;高于酸露点10 0C、低于许可温度范围内使用;建议使用针刺毡滤料，面密度以530 550 g/耐为宜。推荐采用PPS及PPS + P84针刺毡(P84含量20%左右)，PPS及PPS + P84梯度针刺毡或PTFE梯度复合针刺毡。 (4)化工炭黑生产。炭黑生产温度高，烟气有腐蚀性;烟气中细颗粒、可燃性气体含量多;过滤后的尾气要进行综合利用。滤料应耐高温、耐腐蚀;寿命长，系统阻力小，清灰能力强，除尘效率高。推荐使用玻纤针刺毡或Nomex耐高温针刺毡;膨体纱玻纤布或连续玻纤布;玻纤布+PTFE覆膜。 (5)垃圾焚烧(生活垃圾焚烧)。烟尘危害大，污染控制要求严格;烟气含湿量高，露点温度高;烟气高温和低温交互存在;烟气具有较强的吸湿性;烟尘颗粒细、密度小;腐蚀性较强。因此选料应耐高温，耐温上限需达2300C ;耐水解，适应高含湿量的烟气条件;耐腐蚀能力强;除尘效果好，使用寿命长。在日本一般选用玻纤布+PTFE后处理/覆膜，玻纤布+超细PTFE水刺毡;在欧洲选用PTFE针刺毡，PTFE + P84复合针刺毡;我国则选用PPS针刺毡，P84针刺毡，玻纤布+PTFE覆膜滤料，PTFE针刺毡。3.4.3小结根据上述所给资料可知，应选用玻纤布+PTFE覆膜滤料，一部分采用P84或Nomex针刺毡浸渍表面处理滤料，形式为带框架的外滤圆袋。3.5袋式除尘器的计算与选择过滤面积的计算：根据含尘浓度、滤料种类及清灰方式等，即可确定过滤气速Vf,并得出总过滤面积。A=qv60VF有上文计算可知qv=8346.24m3/h过滤气速取值归纳如下：简易清灰：VF=0.200.75m/min机械振动清灰：VF=1.02.0m/min逆气流反吹清灰：VF=0.52.0m/min脉冲喷吹清灰：VF=2.04.0m/min所以，取VF=2.3m/minA=qv60VF=8346.24602.3=60.48m2除尘器的型号选择：MC-型脉冲除尘器的技术性能：根据qv=8346.24m3/h，A=60.48m2，选用MC84-型脉冲袋式除尘器。其过滤面积为63m60.48m ，满足要求。4 管道、弯头及三通的设计4.1 管道设计原则1.管道系统布置应从总体布局考虑，统一规划，合理布局。力求简单、紧凑，安装、操作、维修方便，尽可能缩短管线长度，减少占地空间，适用、美观、节省投资。2.管道应尽量集中成列、平行敷设，并应尽量沿墙或柱子敷设。管径大的或保温管道应设在靠墙侧。3.管道与梁、柱、墙、设备及管道之间应有一定的距离，以满足施工、运行、检修和热胀冷缩的要求，一般不小于100200mm。4.管道应尽量避免遮挡室内采光和妨碍门窗启闭；应不妨碍设备、管件、阀门和人孔的操作和检修；应不妨碍起重机的工作。5.管道通过人行道时，与地面净距应不小于2m。6.除尘管道力求顺直，保证气流畅通。分支管与水平管或倾斜主干管连接时，应从上部或侧面接入；三通管的夹角一般不大于30。7.进行管道压力损失计算时，管段长度一般按两管件中心线之间的距离计算，不扣除管件（如三通、弯头）本身的长度。8.对并联管道进行阻力平衡计算，除尘系统小于10%，否则进行管径调整。4.2 管道的初步设计4.3 管径与管内流速的确定表8 除尘风管内最低风速m3/h粉尘类别粉尘名称垂直风管(m/s)水平风管(m/s)矿物粉尘重矿物粉尘1416轻矿物粉尘1214灰土、沙尘1618干细型沙1720金刚砂、刚玉粉1519本设计中，污染物为轻矿物，由表得水平管内最低流速为14m/s，垂直管为12m/s。考虑要用到垂直管和水平管两部分，初选流速为14m/s，1. 管段1、2：由Q=1.159m/s，vx=14m/s，根据下式求得管径：d1=4Q1vx=41.1593.1414=325mm根据全国通用通风管道设计计算表取标准管径d1=340mm管径d1=d2=340mm校核：当管径d=340mm时，管内实际流速：v1=v2=4Qd2=41.1593.140.342=12.77 m/s 不符合要求。根据全国通用通风管道设计计算表取标准管径d1=320mm管径d1=d2=320mm，管内实际流速：v1=v2=4Qd2=41.1593.140.322=14.4 m/s 符合要求。2. 管段3：由Q3=Q1+Q2=2.318m/s，根据下式求得管径：d3=4Q3V=42.3183.1414.4=453mm根据全国通用通风管道设计计算表取标准管径d3=480mm 。校核：管内实际流速：v3=4Qd2=42.3183.140.482=12.8m/s 不符合要求。根据全国通用通风管道设计计算表取标准管径d3=450mm，管内实际流速：v3=4Qd2=42.3183.140.452=14.6 m/s 符合要求。3. 管段4、5:因为Q4=Q5=Q3=2.318m/s，所以v5=v4=14.6m/s。 3.3.4 弯头的设计管段1、2：设计一个90弯头。该管段管径为d1=320mm，根据通风除尘设备设计手册得R/d=1.5时，阻力系数=0.15。设计一个60弯头。该管段管径为d1=320mm，根据通风除尘设备设计手册得R/d=1.5时，阻力系数=0.12。管段3：设计两个90弯头。该管段管径为d4=450mm，根据通风除尘设备设计手册得R/d=1.5时，阻力系数=0.15。管段4：设计两个90弯头。该管段管径为d4=450mm，根据通风除尘设备设计手册得R/d=1.5时，阻力系数=0.15。3.3.5 三通的设计计算在管段1、2、3交接处安装一个60直流三通。使得车间两个污染源的粉尘均能顺利进入管段3以及其后的管道系统。根据通风除尘设备设计手册查得=60时，1=0.31，2=0.31管段1、2的管径：d1=d2=320mm，经过三通后的管径d3=450mmL5d3-d1=5450-320=650mm3.3.6 管段长度的确定根据管段设计原则第7条，沿程损失计算应为两管件中心线之间的距离计算，不扣除管件（如三通、弯头）本身的长度。除尘器进口高度：3000mm管段1：L1=1380+1189+1419.75=3989mm管段2：L2=1380+1189+1419.75=3989mm管段3：L3=606.5+192.5+650+192.5=1641.5mm管段4：L4=800+1160.25=1961mm管段5：L5=14500mm5. 压损平衡设计5.1 管段压损计算管段1：1）管段L1=3.989m， 查表可知：Rm=15.43Pam-1p1沿程=Rml总=61.55Pa2）局部阻力包括：矩形伞形集气罩：=120，=0.3390弯头，取R=1.5D， =0.1560弯头，取R=1.5D， =0.12=60的直流三通，=0.31故=0.91则局部压力损失为：Pm1=v22=113.69 Pap1总=61.55+113.69=175.24Pa管段2：1）管段L2=3.989m， 查表可知：Rm=15.43Pam-1p2沿程=Rml总=61.55Pa2）局部阻力包括：矩形伞形集气罩：=120，=0.3390弯头一个，取R=1.5D， =0.1560弯头一个，取R=1.5D， =0.12=60的直流三通，=0.31故=0.91则局部压力损失为：Pm1=v22=113.69Pap2总=61.55+113.69=175.24Pa管段3：1）管段L3=1.641m 查表可知：Rm=11.12Pam-1 p3沿程=Rml总=18.25Pa2）局部阻力包括：90弯头3个，取R=1.5D， =0.15故=0.45则局部压力损失为：Pm3=v22=61.68Pa p3总=18.25+61.68=79.93Pa管段4：1）管段L4=1.961mm，动压为1.286KPa。 p4沿程=Rml总=21.81Pa2）局部阻力包括：两个90弯头，取R=1.5D， =0.15故=0.30Pm4=v22=41.12Pa 除尘器压力损失为1200Pap4总=1200+41.12+21.81=1262.93Pa管段5：管段L5=14.5m，动压为1.286KPa。p5总=p3沿程=161.245.2 压力校核并联管路阻力损失平衡计算：由于管段1和管段2采用相同的材料和设备，线路对称，故两管段压力损失相同。即两支管压损差值在10%以内，满足要求。5.3 除尘系统总压力损失以最大阻力线路计算：P=P1+P2+P3+P4+P5=1854.57pa将上述计算结果列入表 中通风系统水力计算表管段总长Rm沿程损失13.98915.4361.5502723.98915.4361.5502731.64111.1218.2479241.961