车间除尘系统设计

1、目录1绪论11.1课程设计的目的11.2课程设计的任务 11.3设计的内容1.4设计课题与有关数据集气罩的设计2.1集气罩2.2设计计算3管道、弯头及三通的设计Z3.1管道的设计7.3.2集气罩和弯头的确定 8.3.3三通的确定84阻力平衡校核 94.1设计说明94.2管段的阻力计算94.3管段的阻力计算94.4管段的阻力计算94.5管段的阻力计算104.6管段的阻力计算104.7并联管压力平衡 10114.8系统总压力损失5风机、电机选择及计算12.6厂房设计147设计小结15参考文献16附录17.图1 车间除尘系统平面布置图 17图2立面布置图17图3 轴测图171绪论1.1课程设计的目的

2、课程设计的目的在于进一步巩固和加深课程理论知识，并能结合实践，学以致用。本设计为车间除尘系统的设计，能使学生得到一次综合训练，特别是：1、工程设计的基本方法、步骤，技术资料的查找与应用；2、基本计算方法和绘图能力的训练；3、综合运用本课程及其有关课程的理论知识解决工程中的实际问题；4、熟悉、贯彻国家环境保护法规及其它有关政策。1.2课程设计的任务学生在有限的时间内，必须在老师的指导下独立、全面地完成此规定的 设计。其内容包括：1、设计说明书和计算书各一份；2、平面布置图一份；3、立面布置图一份；4、轴侧图一份。1.3设计的内容1、罩的设计控制点速度Vx的确定;集气罩排风量、尺寸的确定2、道的初

3、步设计 管内流速的确定； 管道直径的确定； 弯头设计；直管长的确定； 三通的设计计算。3、损平衡计算分段计算；压力校核。4、压损计算5、风机、校核6机选择、校核7、有关说明1.4设计课题与有关数据1、设计题目：车间除尘系统设计；2、课题已知条件；a车间面积与两台产生污染设备的位置，见附图b产生污染源设备的情况污染源：立方体长X宽X高=1200 250X950操作条件：20 C 101.3 KPa污染源产生轻矿物粉尘，以轻微速度发散到尚属平静的空气中。c在该污染设备的顶部设计两个伞形集气罩，罩口边须距离污染源上平面H=600 mm 时才操作正常。d管道和集气罩均用钢板制作钢管相对粗糙度 K=0.

4、15排气筒口离地面高度12 me所用除尘器LD14型布袋除尘器,该除尘器阻力为980 Pa；长：4503 mm ;宽：2250 mm ；除尘器进口高度：3653 mm ;除尘器出口高度：8890 mm ；所用除尘草图见附图或者自行设计。f有关尺寸墙厚 240 mm方块柱 300 X300车间大门可取2010 X20103010 X30102550 X24104010 X4010窗台到地面距离：民房900-700 mm工业用房1.02.0 m仓 库1.5 2.0 m图1.1图2.除尘器尺寸图型号丄D14-84型过滤面积：168 m2,最大风量:25200 ms/h2集气罩的设计2.1集气罩由于空

5、气污染物在车间的扩散机理是污染物依附于气流而扩散的， 由题设条 件可知，本设计适宜采用外部集气罩中的冷过程上部集气罩。 对于外部集气罩排 风量的确定多采用控制速度法。2.2设计计算根据集气罩草图进行计算。如图2.1所示：图2.1221控制点控制速度的确定本设计中，污染源产生轻矿物粉尘，从轻微速度发散到上述平静的空气中，所以污染源的控制速度按大气污染控制工程中表 13-2可得，取0.51.0 m/s 之间。本设计选用Vx=0.6 m/s。2.2.2控集气罩排风量、尺寸的确定1、 由于气体只能从侧面流入罩内，为避免横向气流干扰，要求H尽可能w0.3L，由于题设中已给出 H=0.6 m，因此，L 2

6、 m，取L=2 m。2、 由于吸气流易受横向气流的影响，所以靠墙布置。由于墙厚240 mm，污染源中心距离墙中心 750mm，因此污染源距墙边 B=750-240/2=6300 mm， 由此可知集气罩宽：2B=2 X630mm=1260 mm=1.26 m 。3、为保证罩口吸气速度均匀，本设计中取a为304、排风量按下式计算：Q=KPHvx=1.4 X2X(2.0+1.26) X0.6X0.63=3.29 (m /s)式中：P-罩口敞开面周长，m ；H-罩口至污染源距离，m;vx-控制速度，m/s;K-考虑沿高度速度分布不均匀的安全系数，通常取 K=1.45、总排风量Qz:3Qz=2Q=6.5

7、8 (m /s)3管道、弯头及三通的设计3.1管道的设计首先设计管道的布置位置，然后对各管段进行编号，按最大压损原则选择计算环路，如下图图3.13.1.1管道内最低速度的确定在本设计中，污染物为轻矿粉，查大气污染控制工程表 14-2，得水平管内最低流速为14 m/s，垂直管为12 m /s。考虑要用到垂直管和水平管两部分，而用同一管径。故取管内气速：V1=14 m /s3.1.2管径的计算与实际速度的确定由 Q=( nd2V)/4 得到：d= 号1、则有 d1=550mm，圆整取 d1=530mm ;核算实际速度：V1=4Q/(冗d12)=14.9 m /s ;查计算表知：动压为133.2Pa

8、；当量阻力系数/ d 0.03062、三通管后的管径d2:d2=774mm，圆整取 d2=750mm ;核算实际速度：V2=14.9 m /s ;查计算表知：动压为133.2Pa；当量阻力系数/ d 0.03063.1.3管段长度的确定总体设计草图见图3.1。由除尘器进口高度：3653 mm，故管段 1 的长度 Li=2000+7385=9385mm管段2的长度L2=2000mm管段 3 的长度 La=1615+1267=2882mm管段 4 的长度 L4=3000+8890=11890mm管段5的长度Ls=1200mm3.2集气罩和弯头的确定查环境工程设计手册：1、对集气罩1,E=0.11。

9、2、对集气罩2,&0.11。3、采用90弯头R/d=1.5）阻力系数E=0.183.3三通的确定根据管径与流量查环境工程设计手册采用30直流三通（如图3.2）:阻力系数1=0.02，阻力系数0=0.21Qi图3.24阻力平衡校核4.1设计说明由图3.1所示，根据图示计算4.2管段的阻力计算摩擦压力损失为2PL1L19.3850.0306133.238.25 PaL1 1 d 2局部阻力包括集气罩1、90弯头R/d=1.5 ）和30直流三通; 故刀匚0.11+0.18+1.02=0.31则局部压损为2Pm110.31133.241.29 Pa4.3管段的阻力计算PL22.00.0306133.2

10、摩擦压力损失为8.15 Pa局部阻力包括集气罩2、90弯头R/d=1.5 ）和30直流三通;故 XE=0.11+0.21+0.18=0.50则局部压损为133.266.60 Pa2Pm0.5024.4管段的阻力计算摩擦压力损失为PL323 2.882 d 20.02133.27.68 Pa局部阻力包括除尘器阻力、90弯头R/d=1.5 ）和合流三通;故局部压损为Pm9800.110.18133.21018.60Pa4.5管段的阻力计算摩擦压力损失为PL4L4 -d2411.890.02133.2231.67 Pa局部阻力有两个90 弯头 R/d=1.5）；故局部压损为210.182133.24

11、7.95 Pa24.6管段的阻力计算摩擦压力损失为259120.02133.231.97 Pa改管段有90 弯头R/d=1.5 ）两个；伞形风帽压力损失E =0.10 ;通风机出口压力损失E=0.10 0故局部压损Pm50.1820.10.1133.274.59 Pa4.7并联管压力平衡P.1Pm138.2541.2979.54 PaP2PL2Pm28.1566.6074.75 Pa故有:79.5474.75 / 79.546.0%10%显然压力平衡,符合节点要求。4.8除尘器总压力损失计算除尘系统总压损失为PP.1Pm138.2541.2979.54 PaP3P.3Pm37.681018.6

12、1026.28 Pa巳PL4Pm431.6747.9579.62 PaP5P.5Pm531.9774.59106.56 PaPPP3P4F51292Pa5风机、电机选择及计算5.1风机的确定1、选择通风机的计算风量： Q0=Qz(1+K1)=6.5 X(1+O.1)3=25000(m /h )2、选择风机的计算风压： P= P(1+K2)=1292 X(1+0.2)=1550.4(Pa)其中：Q-管道计算总风量，；-管道计算总压损，Pa；-考虑系统漏风所附加的安全系数，除尘管道取0.10.15 ；考虑管道计算误差及系统漏风等因素所采用的安全系数，除尘管道取0.150.23、根据上述风量和风压，

13、查环境工程设计手册：选排尘离心通风机4-72型，机号8,传动方式C,转速2240 r/min，全压2472-1844 Pa ,风量 17920-31000， 配套电动机为 Y180M-2,22kW。Q P0K53.6105 , 2复核电动机功率:18.10KW250001732.853.61050.70.95故其配套电机满足要求5.2管道计算总结表一管道计算表管流量管长管径流速d动压摩擦局部局部管段管段压段Q/ld/mv/m 1V2 p2损失压损压损总压损累计编3 -1 m s/mm-1 m/Pa FL/系数损厶号PaPm/PaP/PaP/Pa3.299.3853014.90.03133.23

14、8.250.3141.2979.545063.292.053014.90.03133.28.150.5066.6074.75066.582.8875014.90.02133.27.680.31018.1026.22686.5811.875014.90.02133.231.670.3647.9579.6296.5812.075014.90.02133.231.970.5674.59106.561366.756厂房设计6.1大门及窗户的设计本设计中，大门和窗户的位置选择要充分考虑气流对烟尘流动方向的影响，以确保除沉效果的稳定及有效。因此大门和窗户应设在离污染物排放口较 远的地方，尽量减少对流空气对

15、污染物扩散方向的影响。但同时也要综合考虑室内的通风状况良好，选择设置窗户的个数、尺寸及位置。在本设计中，将大门设 置在除尘器旁边，尺寸选择 4010 X4010 mm。窗户共设9个，以保证通风效果。位置见平面图7设计小结这次通过对车间除尘系统的设计，使我学习到了很多的课本上没有的知识， 以及得到了一点设计经验，当然这与实际还有很大差别。而在这次的课程设计， 通过对集气罩、以及对应得管道进行的设计计算，使我对集气罩和管道的设计有 了一定的了解。这次设计中的难点是三通的选择和设计以及压力损失的计算，对这，我确实学到了一定的设计经验，通过查资料，然后计算以得到较为理想的结 果。而该设计的重点就是压力平衡的校核和风机的选择，通过对总风量的计算和 对总压的计算，从而根据风量和总压选择合适的风机和配套的电机，最后校核电机功率。设计的最后是对厂房的布置，这使我对总体布局有了一定的了解。 这个 过程中，让我在设计、计算方面得到了充分锻炼，并相应的提高了自己在这方面 的能力，同时也使所学专业知识得到了实际的运用。总之，通过这次课程设计，使我对除尘设计有了一定的了解， 以及学习到