大气污染控制工程课程设计

1、大气污染控制课程设计打磨车间旋风除尘器系统设计大气污染控制工程课程设计打磨车间通风除尘旋风除尘器系统设计指导老师：杨家宽教授课设编写者：汪海峰班 级：环境工程1101班学 号：U201115828华中科技大学环境科学与工程学院二0一四年五月目 录1 局部通风除尘系统设计的背景资料41.1设计任务及目的41.2 设计资料41.2.1打磨机及车间布置41.2.2 本系统产生粉尘的粒径特性52 局部排气通风系统的设计62.1 集气罩62.2 风管62.3 除尘设备62.4 排气烟囱72.5 风机72.6消声器73 集气罩83.1 集气罩的设计原则83.2 设计思路83.3 设计计算84 管网的设计1

2、04.1管网设计原则104.2管段标号并注上各管段流量和长度114.3 选择流速和管径114.4 压强损失计算114.4.1以1点为压强控制点：124.4.2以8点为压强控制点：134.4.3以13点为压强控制点：154.4.4总压力损失：165旋风分离器的选型195.1选型原则195.2选型步骤195.3设计计算196通风机的选型226.1 风量226.2 全压226.3.通风机的选型原则227 输排灰装置的设计237.1卸灰阀的选择237.2螺旋输送机计算238烟囱设计248.1烟囱出口尺寸计算248.2 风帽设计249工程经济概算259.1 工程投资259.2运行费用2510感言致谢26

3、11附录271 局部通风除尘系统设计的背景资料1.1设计任务及目的在工业生产中把气体与粉尘微粒的多相混合物的分离操作称为工业除尘，该除尘操作过程是将粉尘微粒从气体中分离下来。本通风除尘系统的设计对象是一个工厂的打磨车间，工厂在打磨过程中会产生细小粉尘，对工厂内部和周围区域的空气环境造成污染，会影响到厂内工人和周围居民的身体健康，并会对周围的生态环境造成一定程度的危害。国家规定在大、中及小型工厂中，凡与粉尘有关的工序必须有防尘设计。生产过程和规模不断改变，防尘设计中系统与设备应生产规模相适应，有效地进行工业防尘需要在技术上有一套与生产工艺特点相适应的措施。本设计试选用旋风除尘器进行该打磨车间通风

4、除尘系统的设计，以期降低空气中粉尘浓度，维持工厂和周围区域良好的空气环境，以防粉尘对工人和周围居民造成危害。1.2课程设计资料1.2.1 打磨机及车间布置本打磨车间打磨的是铝件，共有两种型号的打磨机：A型与B型。其中A型打磨机共8台，外形尺寸(mm)为700600（长宽）；B型打磨机共6台，外形尺寸(mm)为600600（长宽）。已知A型打磨机产尘量为8kg/h，B型打磨机产尘量为10kg/h。要求对A型与B型打磨机的粉尘收集分别采用不同类型的吸气罩。打磨机工作台距二楼地面高1.2m。本通风系统的打磨车间位于厂房的二楼，二楼地面标高为4.0m。打磨车间的平面图如图1所示。图1 打磨车间平面布置

5、图1.2.2 本系统产生粉尘的粒径特性粉尘分布如表1所示。表1 粉尘粒径分布情况平均粒径d(mm)粒级分布f(%)累计粒级分布f(%)25335071075132310070931256991501100含尘空气密度为1.204kg/m3，气体温度为常温。2 局部排气通风系统的设计空气污染物在车间的扩散机理是污染物依附于气流运动而扩散。对于生产过程散已经散发到车间空气中的污染物，只有采取合理的通风方式，来控制室内气流的运动，进而控制污染物的扩散和飞扬，从而达到改善车间内外空气环境质量的目的。局部排气通风方式就是在局部污染源设置集气罩，将会对大气环境造成污染的污染气流收集起来，并经过净化装置净化

6、后排至室外。这是控制车间空气污染最常用、最有效的方法，因为一旦污染物进入大气，将很难被收集和处理。局部排风系统需要的风量少，效果好，因此本设计中采用局部排风来控制工厂内和桌位区域的空气环境。局部排气通风系统的基本原理是通过控制局部气流，使局部工作范围内不受有害物的污染，以保证该范围内的空气环境符合要求。典型的局部排气通风系统如图2所示，通常由下述几个部分组成。图2 喷漆车间工作台平面布置图2.1 集气罩集气罩是用来补集有害物的装置，可将粉尘及气体污染源导入净化系统，同时防止其向生产车间及大气扩散，造成污染。它的性能对局部排风系统的技术经济指标有直接影响。性能良好的集气罩，如密闭罩，只要较小的风

7、量就可以获得良好的工作效果。由于污染源设备和生产操作工艺的不同，集气罩的形式只多种多样的，选择原则是以能和生产设备及操作条件实现良好配合为优。2.2 风管通风系统中用来输送和分布气体的管道称为风管，它把系统中的各种设备和部件连成一个整体。为了提高通风系统的经济性，应合理选定风管中的气流速度，管路应力求短且直。风管通常用表面光滑的材料制作，如薄钢板、聚氯乙烯板，有时也用混凝土、砖等材料制作风管。风管布置设计的好坏关系到管内流体的压力损失大小，进而影响了风机的选择。2.3 除尘设备除尘设备指从气体中去除或捕集固态或液态微粒的设备，根据主要除尘机理，目前常用的除尘设备可分为：机械除尘器；电除尘器；袋

8、式除尘器；湿式除尘器等。为了保护大气环境和回收原材料，当排气中的粉尘含量超过排放标准时，必须采用除尘器进行处理，达到排放标准后才可以排入空气中。2.4 排气烟囱 排气烟囱指将收集到的气体排放到大气中的设备，避免具有一定浓度的污染气体集聚在地面附近，对居民健康产生影响。2.5 风机风机指向机械排风系统提供空气流动动力的设备，通过输入机械能以提高气体压力。为了防止风机的磨损和腐蚀，一般把它装置在除尘设备的后面。2.6消声器消声器是阻止声音传播而允许气流通过的一种器件，是消除空气动力性噪声的重要措施。消声器是安装在空气动力设备（如鼓风机、空压机）的气流通道上或进、排气系统中的降低噪声的装置。消声器能

9、够阻挡声波的传播，允许气流通过，是控制噪声的有效工具。3 集气罩3.1 集气罩的设计原则（1）改善排放粉尘有害物的工艺和工作环境，尽量减少粉尘排放及危害。（2）集气罩尽量靠近污染源并将其围罩起来。（3）决定集气罩安装的位置及排气方向，研究粉尘发生机理，考虑飞散方向、速度和临界点，用集气罩口对准飞散方向。如果采用侧型或上盖型集气罩，要是操作人员无法进入污染源与集气罩的开口处，比空气密度大的气体可在下方吸引。（4）决定开口周围的环境条件，一个侧面封闭的集气罩比开口四周全部开放的集气罩效果好。因此应在 不影响操作的情况下降四周围起来，尽量少吸入未被污染的气体。（5）防止集气罩的紊流，如果捕集点周围的

10、紊流对控制风速有影响，就不能提供更大的控制风速，有时这会是集气罩丧失正常的作用。（6）吹吸式利用喷出的力量将污染气体排出。（7）决定控制风速，为使有害物从飞散界限的最远点流进集气罩的开口处，而需要的最小风速称为控制风速。3.2 设计思路基于设计的实际要求，工作台有工人工作，因此不能选用密闭罩。由于工作台面积较小，可以考虑外部吸气罩和柜式排风罩。外部吸气罩将排风罩设在有害物源附近，依靠罩扣的抽吸作用，在有害物发散地点造成一定的气流运动，把有害物质吸入罩内。柜式排风罩单纯依靠排风的作用，在工作孔上造成一定的吸入速度，将粉尘发生源围挡在柜状空间内，防止有害物质外溢。其中A型打磨机使用外部吸气罩，B型

11、打磨机使用柜式排风罩。介于工作台较小，所以外部吸气罩和排风罩的安装费用不大。同时外部吸气罩和柜式排风罩的流量较小，后面的管道直径可以选小，风机也可以选相对较小功率的，整个系统更加经济。由于柜内没有热源，含尘空气密度大于空气密度，因此柜式排风罩采用下部排风通风柜。3.3 设计计算 计算外部吸气罩的排风量时，首先要确定控制点的控制风速vx。vx值与工艺过程和室内气流运动情况有关，一般通过实测求得。如果缺乏现场实测的数据，设计时可参考表3-1确定表3-1 控制点的最小控制风速vx（m/s）污染物放散情况举例以很缓慢的速度放散到相当平静的空气中槽内液体的蒸发；气体或烟从敞口容器中外溢0.250.5以较

12、低的速度放散到尚属平静的空气中室内喷漆；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，或是放散到空气运动迅速的区域在小喷漆室用高压喷漆；快速装袋或装桶；以运输器上给料1.02.5以高速散发出来，或是放散到空气运动很迅速的区域磨削；重破碎；滚筒清理2.510A型打磨机选择侧吸罩，所以实际排风罩的排风量L=12L=1210x2+2Fvx=(5x2+F)vx工作台尺寸为600mm700mm，罩口尺寸为200mm100mm，所以控制点到罩口的最大距离为x=0.3m，查表3-1得到控制点吸入速度vx=2.5m/s（磨削工艺吸入速度范围2.5-10m/s），吸气口面积F=0.2

13、0.1=0.02m2，得到L=12L=1210x2+2Fvx=5x2+Fvx=50.32+0.022.5=1.175m3/sx2.4F符合公式要求。B型打磨机选择下部排风通风柜，所以通风柜的排风量L=L1+vF工作台尺寸为600mm600mm，罩口尺寸为600mm600mm(宽度与工作台相同，高度为600mm)，含尘气体发生量 L1=101.2043600=0.0023m3/s通风柜工作空的面积F=0.60.6=0.36m2，v=1.0m/s，=1.2，得到L=L1+vF=0.0023+1.00.361.2=0.4343m3/s所以A型打磨机选择侧吸罩，排风量为1.175m3/s，B型打磨机选

14、择下部排风通风柜，排风量为0.4343 m3/s。通风柜张角=120。4 管网的设计4.1管网设计原则（1）管网布置应避免与工艺管道、溜槽相碰，还要满足通风管道布置的特点（尽量避免水平铺设，防止管道堵塞）。（2）除尘系统的排风点不宜过多，以利于支管间阻力平衡，如排风点多，可用大断面集合管链接各支管，集合管内流速不宜超过3m/s。（3）除尘风管尽可能垂直或倾斜敷设。（4）输送含有整齐、雾滴的气体时，应有不小于0.005的坡度，以排出积液，并应在风管的最低点和风机底部设谁都、封泄液管。（5）在除尘系统中，为防止风管堵塞，风管直径不宜小于下列数值：排送细小粉尘 80mm排送较粗粉尘（如木屑） 100

15、mm排送粗粉尘（如小块物体） 130mm（6）排送含有剧毒物质的正压风管，不应穿过其他房间。（7）风管上应设置必要的调节和测量装置或预留测量装置的接口，调节和测量装置应设在便于操作和观察的地点。（8）风管的布置应力求顺直，避免复杂的局部管件，弯头、三通等管件要安排得当，与风管的连接要合理，以减少阻力和噪声。由于打磨车间内有14个抽风点，因此宜采用集合管式除尘系统，这种系统综合起来有以下优点：（1）可以直接关闭任何抽风支管，而这对周围其余的集气罩及整个系统的工作没有重大影响。（2）局部集气罩的抽风量变化范围较宽，具有一定的自动调节风压和风量的功能，因而可以改变任何一个局部集气罩的抽风量而对整个系

16、统运行影响不大。（3）因为集合管内气速较低，部分粗颗粒粉尘在此分离出来，这样不仅减小了净化设备的负荷，而且减轻对总管和主要设备的磨损。因为打磨车间位于同一房间内，即产尘设备配置在同一层，宜采用卧式集合管除尘系统，不占用工厂中间行走、活动空间，方便了工厂搬运、施工等大型活动，管道设计简单、实用。系统的所有抽风支管均可以以任何角度在集合管上部或侧部与之相连接。集合管的底部沿全长设有粉尘输送装置，用来排出沉降在集合管内的粉尘。通常采用螺旋输送机、埋刮板输送机、链板输送机及水力输送机等粉尘输送装置。带有集合管的集中式除尘系统运行简单可靠，管道和除尘器的磨损较轻，尤其在生产设备工作条件不同的情况下，也能

17、获得较好的除尘效果。管网布置图如图3。图3 风管平面布置示意图4.2管段标号并注上各管段流量和长度为简化计算，管长以中心线计算，管道垂直段均设为1.0m，风管弯头出的曲率半径为接头处进口管径的2倍，各水平管道长度如下表所示。各通风管段长度：管段12243446566771289长度/m2.87.20.77.10.710.73.12.2管段9101011111212161314141515161620长度/m6.57.110.74.95.95.910.52.6管段1718181919202021222324252526长度/m5.95.910.52.14.56.9104.3 选择流速和管径根据除

18、尘系统管道内最低风速规定，金属粉尘垂直风管最低风速为13m/s，水平风管最低风速为15m/s。设计过程中根据各管段的风量和设计风速，确定个管段的断面尺寸。4.4 压强损失计算圆形管道沿程压力损失为：Rm=Dv22l式中：摩擦阻力系数；风管内的空气的平均流速，m/s；空气的密度，kg/m3；D圆形风管直径，m。由工业通风的附录6所示的线解图，已知流量、管径、流速、阻力四个参数中的任意两个，即可久的其余两个参数。圆形管道局部压力损失为：Rz=v22式中：局部阻力系数；风管内的空气的平均流速，m/s；空气的密度，kg/m3.各管段的局部损失系数可通过查附录7得到。1、8、13点为控制点，17点所在干

19、管和13点所在干管相同，且在主干管上的压力损失比13点小，可忽略。4.4.1以1点为压强控制点：（1）集气罩及其上部竖向风管和90弯头的阻力损失：查除尘工程设计手册表6-25得到集气罩局部阻力系数=1.78，所以集气罩压力损失为Rz=v22=1.781621.2042=274.3Pa垂直管段长1.0m，空气量1.175m3/s，选择管径为300mm，查附录9得到空气流速为v=16m/s，符合要求，单位长度沿程损失为10Pa/m，总沿程压力损失为10Pa。设定弯头的却率半径为0.6m，所以r/d=2，查附录10得到局部阻力系数=0.15，所以90弯头压力损失为Rz=v22=0.151621.20

20、42=23.1Pa所以集气罩及其上部竖向风管和90弯头的总阻力损失为274.3+10+23.1=307.4Pa。（2）1点处的局部压力损失（90弯头）：设定弯头的却率半径为0.6m，所以r/d=2，查附录10得到局部阻力系数=0.15，所以90弯头压力损失为Rz=v22=0.151621.2042=23.1Pa所以1点处的局部压力损失为23.1Pa。（3）12管段沿程压力损失： 水平管段长2.8m，空气量1.175m3/s，选择管径为300mm，查附录9得到空气流速为v=16m/s，符合要求，单位长度沿程损失为10Pa/m，总沿程压力损失为28Pa。（4）2点处的局部压力损失（45合流三通）：

21、分流管的管径分别为300mm和300mm，合流管的管径为400mm，所以F2/F1=0.6，F3/F1=0.6，L3/L2=1，查附录10得到得到局部阻力系数31=0.26，所以45合流三通压力损失为Rz=v22=0.261621.2042=40.1Pa所以2点处的局部压力损失为40.1Pa。（5）24管段沿程压力损失：水平管段长7.2m，空气量2.35m3/s，选择管径为400mm，查附录9得到空气流速为v=18m/s，符合要求，单位长度沿程损失为8.7Pa/m，总沿程压力损失为62.6Pa。（6）4点处的局部压力损失（45合流三通）：分流管的管径分别为300mm和400mm，合流管的管径为

22、550mm，所以F2/F1=0.5，F3/F1=0.3，L3/L2=0.5，查附录10得到得到局部阻力系数31=0.72，所以45合流三通压力损失为Rz=v22=0.721821.2042=140.4Pa所以4点处的局部压力损失为140.4Pa。（7）46管段沿程压力损失：水平管段长7.1m，空气量3.525m3/s，选择管径为550mm，查附录9得到空气流速为v=15m/s，符合要求，单位长度沿程损失为4.3Pa/m，总沿程压力损失为30.5Pa。（8）6点处的局部压力损失（45合流三通）：分流管的管径分别为300mm和550mm，合流管的管径为600mm，所以F2/F1=0.8，F3/F1

23、=0.3，L3/L2=0.3，查附录10得到得到局部阻力系数31=0.42，所以45合流三通压力损失为Rz=v22=0.421521.2042=56.9Pa所以6点处的局部压力损失为64.7Pa。（9）67管段沿程压力损失：水平管段长10.7m，空气量4.7m3/s，选择管径为600mm，查附录9得到空气流速为v=16.7m/s，符合要求，单位长度沿程损失为4.6Pa/m，总沿程压力损失为49.2Pa。（10）7点处的局部压力损失（90弯头）：设定弯头的却率半径为1.2m，所以r/d=2，查附录10得到局部阻力系数=0.15，所以90弯头压力损失为Rz=v22=0.1516.721.2042=

24、25.2Pa所以7点处的局部压力损失为25.2Pa。（11）712管段沿程压力损失：水平管段长3.1m，空气量4.7m3/s，选择管径为600mm，查附录9得到空气流速为v=16.7m/s，符合要求，单位长度沿程损失为4.6Pa/m，总沿程压力损失为14.3Pa。所以112段总沿程损失为307.4+23.1+28.0+40.1+62.6+140.4+30.5+56.9+49.2+25.2+14.3=777.7Pa。4.4.2以8点为压强控制点：（1）集气罩及其上部竖向风管和90弯头的阻力损失：查除尘工程设计手册表6-25得到集气罩局部阻力系数=1.78，所以集气罩压力损失为Rz=v22=1.7

25、81621.2042=274.3Pa垂直管段长1.0m，空气量1.175m3/s，选择管径为300mm，查附录9得到空气流速为v=16m/s，符合要求，单位长度沿程损失为10Pa/m，总沿程压力损失为10Pa。设定弯头的却率半径为0.6m，所以r/d=2，查附录10得到局部阻力系数=0.15，所以90弯头压力损失为Rz=v22=0.151621.2042=23.1Pa所以集气罩及其上部竖向风管和90弯头的总阻力损失为274.3+10+23.1=307.4Pa。（2）8点处的局部压力损失（90弯头）：设定弯头的却率半径为0.6m，所以r/d=2，查附录10得到局部阻力系数=0.15，所以90弯头

26、压力损失为Rz=v22=0.151621.2042=23.1Pa所以1点处的局部压力损失为23.1Pa。（3）89管段沿程压力损失： 水平管段长2.2m，空气量1.175m3/s，选择管径为300mm，查附录9得到空气流速为v=16m/s，符合要求，单位长度沿程损失为10Pa/m，总沿程压力损失为22Pa。（4）9点处的局部压力损失（45合流三通）：分流管的管径分别为300mm和300mm，合流管的管径为400mm，所以F2/F1=0.6，F3/F1=0.6，L3/L2=1，查附录10得到得到局部阻力系数31=0.26，所以45合流三通压力损失为Rz=v22=0.261621.2042=40.

27、1Pa所以9点处的局部压力损失为40.1Pa。（5）910管段沿程压力损失：水平管段长6.5m，空气量2.35m3/s，选择管径为400mm，查附录9得到空气流速为v=18m/s，符合要求，单位长度沿程损失为8.7Pa/m，总沿程压力损失为56.6Pa。（6）10点处的局部压力损失（45合流三通）：分流管的管径分别为300mm和400mm，合流管的管径为550mm，所以F2/F1=0.5，F3/F1=0.3，L3/L2=0.5，查附录10得到得到局部阻力系数31=0.72，所以45合流三通压力损失为Rz=v22=0.721821.2042=140.4Pa所以4点处的局部压力损失为111.0Pa

28、。（7）1011管段沿程压力损失：水平管段长7.1m，空气量3.525m3/s，选择管径为550mm，查附录9得到空气流速为v=15m/s，符合要求，单位长度沿程损失为4.3Pa/m，总沿程压力损失为30.5Pa。（8）11点处的局部压力损失（45合流三通）：分流管的管径分别为300mm和550mm，合流管的管径为600mm，所以F2/F1=0.8，F3/F1=0.3，L3/L2=0.3，查附录10得到得到局部阻力系数31=0.42，所以45合流三通压力损失为Rz=v22=0.421521.2042=56.9Pa所以6点处的局部压力损失为64.7Pa。（9）1112管段沿程压力损失（包括一个4

29、5弯头的损失）：水平管段长10.7m，空气量4.7m3/s，选择管径为600mm，查附录9得到空气流速为v=16.7m/s，符合要求，单位长度沿程损失为4.6Pa/m，总沿程压力损失为49.2Pa。设定45弯头的却率半径为1.2m，所以r/d=2，查附录10得到局部阻力系数=0.09，所以45弯头压力损失为Rz=v22=0.0916.721.2042=15.1Pa所以1112管段沿程压力损失为64.3Pa。所以812段总沿程损失为307.4+23.1+22.0+40.1+56.6+140.4+30.5+56.9+64.3=741.3Pa777.7Pa，所以1点和8点相比，1点为控制点。（10）

30、12点处的局部压力损失（45合流三通）：分流管的管径分别为600mm和600mm，合流管的管径为900mm，所以F2/F1=0.4，F3/F1=0.4，L3/L2=1.0，查附录10得到得到局部阻力系数31=1.10，所以45合流三通压力损失为Rz=v22=1.1016.721.2042=184.7Pa所以6点处的局部压力损失为184.7Pa。（11）1216管段沿程压力损失：水平管段长4.9m，空气量9.4m3/s，选择管径为900mm，查附录9得到空气流速为v=15m/s，符合要求，单位长度沿程损失为2.3Pa/m，总沿程压力损失为11.3Pa。所以116段总沿程损失为307.4+23.1

31、+28.0+40.1+62.6+140.4+30.5+56.9+49.2+25.2+14.3+184.7+11.3=973.7Pa。4.4.3以13点为压强控制点：（1）集气罩及其上部竖向风管和90弯头的阻力损失：查除尘工程设计手册表6-25得到集气罩局部阻力系数=0.1，所以集气罩压力损失为Rz=v22=0.1018.221.2042=19.9Pa垂直管段长1.0m，空气量0.434m3/s，选择管径为175mm，查附录9得到空气流速为v=18.2m/s，符合要求，单位长度沿程损失为24Pa/m，总沿程压力损失为24Pa。设定弯头的却率半径为0.35m，所以r/d=2，查附录10得到局部阻力

32、系数=0.15，所以90弯头压力损失为Rz=v22=0.1518.221.2042=29.9Pa所以集气罩及其上部竖向风管和两个90弯头的总阻力损失为19.9+24+29.9=73.8Pa。（2）13点处的局部压力损失（90弯头）：设定弯头的却率半径为0.35m，所以r/d=2，查附录10得到局部阻力系数=0.15，所以90弯头压力损失为Rz=v22=0.1518.221.2042=29.9Pa所以13点处的局部压力损失为23.1Pa。（3）1314管段沿程压力损失： 水平管段长5.9m，空气量0.434m3/s，选择管径为175mm，查附录9得到空气流速为v=18.2m/s，符合要求，单位长

33、度沿程损失为24Pa/m，总沿程压力损失为141.6Pa。（4）14点处的局部压力损失（45合流三通）：分流管的管径分别为175mm和175mm，合流管的管径为250mm，所以F2/F1=0.5，F3/F1=0.5，L3/L2=1，查附录10得到得到局部阻力系数31=0.88，所以45合流三通压力损失为Rz=v22=0.8818.221.2042=175.5Pa所以14点处的局部压力损失为175.5Pa。（5）1415管段沿程压力损失：水平管段长5.9m，空气量0.868m3/s，选择管径为250mm，查附录9得到空气流速为v=17.4m/s，符合要求，单位长度沿程损失为14.5Pa/m，总沿

34、程压力损失为85.6Pa。（6）15点处的局部压力损失（45合流三通）：分流管的管径分别为175mm和250mm，合流管的管径为300mm，所以F2/F1=0.7，F3/F1=0.3，L3/L2=0.5，查附录10得到得到局部阻力系数31=0.58，所以45合流三通压力损失为Rz=v22=0.5817.421.2042=105.7Pa所以15点处的局部压力损失为105.7Pa。（7）1516管段沿程压力损失（包括一个45弯头的损失）：水平管段长10.5m，空气量1.302m3/s，选择管径为300mm，查附录9得到空气流速为v=17.5m/s，符合要求，单位长度沿程损失为12Pa/m，总沿程压

35、力损失为126Pa。设定45弯头的却率半径为0.6m，所以r/d=2，查附录10得到局部阻力系数=0.09，所以45弯头压力损失为Rz=v22=0.0917.521.2042=16.6Pa所以1516管段沿程压力损失为142.6Pa。所以1316段总沿程损失为73.8+23.1+141.6+175.5+85.6+105.7+142.6=747.9Pa973.7Pa，所以1点和13点相比，1点为控制点，所以1点为整个通风管网的控制点。4.4.4总压力损失：（1）16点处的局部压力损失（45合流三通）：分流管的管径分别为300mm和900mm，合流管的管径为900mm，所以F2/F1=1.0，F3

36、/F1=0.1，L3/L2=1.0，查附录10得到得到局部阻力系数31=0.15，所以45合流三通压力损失为Rz=v22=0.1517.521.2042=27.7Pa所以16点处的局部压力损失为27.7Pa。（2）1620管段沿程压力损失：水平管段长2.6m，空气量10.702m3/s，选择管径为900mm，查附录9得到空气流速为v=16.4m/s，符合要求，单位长度沿程损失为2.8Pa/m，总沿程压力损失为7.3Pa。1720支管与1316相同，此处不详细计算。（3）20点处的局部压力损失（45合流三通）：分流管的管径分别为300mm和900mm，合流管的管径为900mm，所以F2/F1=1

37、.0，F3/F1=0.1，L3/L2=1.0，查附录10得到得到局部阻力系数31=0.15，所以45合流三通压力损失为Rz=v22=0.1516.421.2042=24.3Pa所以20点处的局部压力损失为24.3Pa。（4）2021管段沿程压力损失：水平管段长2.1m，空气量12.004m3/s，选择管径为900mm，查附录9得到空气流速为v=18.4m/s，符合要求，单位长度沿程损失为3.4Pa/m，总沿程压力损失为7.1Pa。（5）旋风除尘器的压力损失为991.6Pa（6）2223管段沿程压力损失：水平管段长4.5m，空气量12.004m3/s，选择管径为900mm，查附录9得到空气流速为

38、v=18.4m/s，符合要求，单位长度沿程损失为3.4Pa/m，总沿程压力损失为15.3Pa。（7）2425管段沿程压力损失：水平管段长6.9m，空气量12.004m3/s，选择管径为900mm，查附录9得到空气流速为v=18.4m/s，符合要求，单位长度沿程损失为3.4Pa/m，总沿程压力损失为23.5Pa。各管段的沿程损失见下表：管段长度L/m流量Q/（m3/s)管径D/mm流速V/(m/s)比摩阻Rm/(Pa/m)沿程损失Rml/Pa122.81.175300161028247.22.35400188.762.6340.71.17530016107467.13.52550154.330.

39、5560.71.175300161076710.74.760016.74.649.27123.14.760016.74.614.3892.21.1753001610229106.52.35400188.756.610117.13.525550154.330.5111210.74.760016.74.649.212164.99.4900152.311.313145.90.43417518.224141.614155.90.86825017.414.585.6151610.51.30230017.51212616202.610.70290016.42.87.317185.90.43417518.2

40、24141.618195.90.86825017.414.585.6192010.51.30230017.51212620212.112.00490018.43.47.122234.512.00490018.43.415.324256.912.00490018.43.423.55旋风分离器的选型5.1选型原则选型原则有以下几方面。（1）旋风分离器精华气体量应与实际需要处理的含尘气体量一致。选择除尘器直径是应尽量小些。如果要求通过的风量较大，可采用若干个小直径的旋风除尘器并联为宜；如气量与多管旋风除尘器相符，以选多管除尘器为宜。（2）旋风除尘器入口风速要保持18-23m/s，低于18m/s时，其

41、除尘效率下降；高于23m/s时，除尘效率提高不明显，但阻力损失增加，耗电量增高很多。（3）选择除尘器时，要根据工况考虑阻力损失及结构形式，尽可能使之动力消耗减少，且便于制造维护。（4）旋风除尘器能捕集到的最小尘粒应等于或稍小于被处理气体的微尘历度。(5)当含尘气体温度很高时，要注意保温，避免水分在除尘器内凝结。假如粉尘不吸收水分。露点为3050时，除尘器的温度最少应高出30左右；假如粉尘吸水性较强、露点为2050时，除尘器的温度应高出露点温度4050。(6)旋风除尘器结构的密闭要好，确保不漏风，尤其是负压操作，更应该注意卸料索风装置的可靠性。(7)易燃易爆粉尘（如煤粉）应设有防爆装置。防爆装置

42、的通常做法是在人口官道上加个安全防爆阀门。(8)当粉尘粘性较小时，最大允许含尘质量浓度与旋风筒直径有关，即直径越大其允许含尘质量浓度也越大。5.2选型步骤A型打磨机有8台，每台产生的微尘气流量为1.175m3/s，共产生微尘气流量为1.1758=9.4m3/s；B型打磨机有6台，每台产生的微尘气流量为0.434m3/s，共产生微尘气流量0.4346=2.604m3/s；所以在操作温度和压力下A型打磨机和B型打磨机所产生的微尘气流量之和Q=12.004m3/s，入口风速v=18.4m/s，选用4个XLP/A-10.6型旋风除尘器并联使用进行除尘，旋风除尘器的上筒体直径1=1.06m，器体全高H=

43、4.62m，入口管宽高为0.315m0.630m，入口管法兰中心高为0.36m0.676m，排出管直径2=0.63m，排出口法兰中心距3=0.676m，排出口直径4=0.165m，排灰口法兰中心距离=0.197m，入口管中心至支架平面距离C1=0.591m，入口管中心至器体中至支架平面距离C2=1.185m，入口管中心至排出管上平面距离C3=0.685m，质量X型为497.97kg，B型为393.29kg。5.3设计计算（1）除尘器阻力的确定 含尘气体经过旋风除尘器时，与经过管道一样，由于阻力的作用而产生压强损失，压强损失等于气体在除尘器入口处与出去处的压强差。除尘器的压强损失一般有几千至几百

44、毫米水柱，计算公式如下：P=0.5v2参考除尘工程设计手册表4-9的到局部阻力系数=5.7，可得P=0.5v2=0.55.71.204172=991.6Pa所以除尘器局部压强损失为991.6Pa。（2）除尘效率的确定粉尘分布如下表：平均粒径d(m)粒级分布f(%)累计粒级分布f(%)25335071075132310070931256991501100旋风除尘器对25m微粒去除效率=1-exp-NVcD2part9Wi式中N为微粒通过距离为旋风除尘器直径的倍数，取5；Vc为进口风速，取17m/s，D为微粒粒径，取25m，part为微粒的密度，取2700kg/m3；Wi为旋风除尘器的入口宽度，取

45、0.315m；空气的动力粘度=1.810-5kg/ms，可计算得到=1-exp-NVcD2part9Wi=1-exp-517（2510-6）2270090.3151.810-5=99.98%达到要求的除尘效率。旋风除尘器对50m微粒去除效率=1-exp-NVcD2part9Wi式中N为微粒通过距离为旋风除尘器直径的倍数，取5；Vc为进口风速，取17m/s，D为微粒粒径，取50m，part为微粒的密度，取2700kg/m3；Wi为旋风除尘器的入口宽度，取0.315m；空气的动力粘度=1.810-5kg/ms，可计算得到=1-exp-NVcD2part9Wi=1-exp-517（5010-6）22

46、70090.3151.810-5=100.00%达到要求的除尘效率。旋风除尘器对75m微粒去除效率=1-exp-NVcD2part9Wi式中N为微粒通过距离为旋风除尘器直径的倍数，取5；Vc为进口风速，取17m/s，D为微粒粒径，取75m，part为微粒的密度，取2700kg/m3；Wi为旋风除尘器的入口宽度，取0.315m；空气的动力粘度=1.810-5kg/ms，可计算得到=1-exp-NVcD2part9Wi=1-exp-517（7510-6）2270090.3151.810-5=100.00%达到要求的除尘效率。旋风除尘器对100m微粒去除效率=1-exp-NVcD2part9Wi式中

47、N为微粒通过距离为旋风除尘器直径的倍数，取5；Vc为进口风速，取17m/s，D为微粒粒径，取100m，part为微粒的密度，取2700kg/m3；Wi为旋风除尘器的入口宽度，取0.315m；空气的动力粘度=1.810-5kg/ms，可计算得到=1-exp-NVcD2part9Wi=1-exp-517（10010-6）2270090.3151.810-5=100.00%达到要求的除尘效率。旋风除尘器对125m微粒去除效率=1-exp-NVcD2part9Wi式中N为微粒通过距离为旋风除尘器直径的倍数，取5；Vc为进口风速，取17m/s，D为微粒粒径，取125m，part为微粒的密度，取2700k

48、g/m3；Wi为旋风除尘器的入口宽度，取0.315m；空气的动力粘度=1.810-5kg/ms，可计算得到=1-exp-NVcD2part9Wi=1-exp-517（12510-6）2270090.3151.810-5=100.00%达到要求的除尘效率。旋风除尘器对150m微粒去除效率=1-exp-NVcD2part9Wi式中N为微粒通过距离为旋风除尘器直径的倍数，取5；Vc为进口风速，取17m/s，D为微粒粒径，取150m，part为微粒的密度，取2700kg/m3；Wi为旋风除尘器的入口宽度，取0.315m；空气的动力粘度=1.810-5kg/ms，可计算得到=1-exp-NVcD2par

49、t9Wi=1-exp-517（15010-6）2270090.3151.810-5=100.00%达到要求的除尘效率。6通风机的选型6.1 风量 通风机风量由下式计算的得到：Qr=kQ1kQ2Q式中Qr气体总流量，m3/s；kQ1设备漏风附加系数，取1.2；kQ2管网漏风附加系数，取1.15。所以求得风量为：Qr=kQ1kQ2Q=1.21.1512.004m3/s=16.566 m3/s=59636m3/h6.2 全压式中所以风管的总沿程损失为937.7+27.7+7.3+24.3+7.1+991.6+15.3+23.5=2034.5Pa。Pf风机的风压，Pa；p管网总压力损失，Pa；ps设备

50、压力损失，Pa；kp1管网压力损失附加系数，取1.1；kp2风机全压负差系数，取1.1；其中取kp1=1.1 ，kp2=1.1，p=3240.48Pa， ps=1002Pa。得：6.3.通风机的选型原则（1）在选择通风机前，应了解国内通风机的生产和产品质量情况，如生产的通风机品种、规格和各种产品的特殊用途，以及生产厂商产品质量、后续服务等情况综合考察。（2）根据通风机输送气体的性质的不同，选择不同用途的通风机。（3）在通风机选择性能图表查得有两种以上的通风机可供选择时，应优先选择效率较高、机号较小、调节范围较大的一种。（4）在选择通风机时，应尽量避免采用通风机并联或串联工作。当通风机联合工作时

51、，应尽可能选择同型号同规格的通风机并联或串联工作；当采用串联时，第一季痛风性到第二级通风机之间应有一定的管路联结。（5）原有除尘系统更换用新风机应考虑充分利用原有设备、适合现场安装及安全运行等问题。结合上述计算，参考除尘工程设计手册表8-15，,选择使用6-30型普通中压风机，风量为2210-17300m3/h、全压为1785-4355Pa，功率为137KW。7 输排灰装置的设计除尘器收集的粉尘需要从除尘器排出并输送到适当的位置加以储存、回收、利用。因此，输排灰系统是除尘工程设计中的一个环节，是除尘系统不可缺少的组成部分。输排灰系统包括排灰装置、输灰装置和储运装置等。7.1卸灰阀的选择卸尘量为

52、124kg/h，参考除尘工程设计手册表5-2可选用D70型圆锥式卸尘阀，D=70mm，H=450mm，F=30mm，M=340mm，P=160mm。7.2螺旋输送机计算（1）螺旋直径查表得物料填充系数 ，物料综合特性经验系数 K=0.0565，校正系数C=1.0。计算得到螺旋运输机的螺旋直径为D=K2.5QC=0.027m小于规格中的最小直径，所以选用最小直径为150mm作为螺旋运输机的直径。（2）螺旋输送机转速n=90r/min参考除尘工程设计手册表5-8，物料综合特性系数 A=35。校核填充系数=0.084，值低于推荐值很多，故降低螺旋轴转速，以提高螺旋机的寿命。.取n=30r/min，则=0.252。正好在推荐范围内，最后确定D=150mm，n=30r/min。（3）螺旋输送机的功率螺旋运输机轴功率P=0.003kW始终取k=1.2，=3.2， 输送机长度取L=6m。取驱动装置总效率=0.94，则额定功率P=0.0032kW8烟囱设计8.1烟囱出口尺寸计算烟囱截面积可由下式求