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11.4 设计课题与有关数据22 集气罩的设计52.1 集气罩52.2 设计计算53 管道、弯头及三通的设计73.1 管道的设计73.2 集气罩和弯头的确定83.3 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104.8系统总压力损失115 风机、电机选择及计算126 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

2、3 轴测图171 绪论1.1 课程设计的目的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

3、度Vx的确定；集气罩排风量、尺寸的确定。2、道的初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×宽×高=1200×650×950操作条件：20 101.3 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

4、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=0.15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 300×300 车间大门 可取 2010×2010 3010×3010 2550×2410 4010×4010 窗台到地面距离: 民 房 900700 mm 工业用房 1.02.

5、0 m 仓 库 1.52.0 m 图1.1 2 集气罩的设计2.1 集气罩由于空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2.1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

6、尽可能0.3L，由于题设中已给出H=0.6 m，因此，L2 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=2×630mm=1260 mm=1.26 m。3、为保证罩口吸气速度均匀，本设计中取为30°。4、排风量按下式计算： Q=KPHvx=1.4×2×(2.0+1.26) ×0.6×0.6=3.29 (m3/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

7、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=1.4 。5、总排风量Qz： Qz=2Q=6.58 (m3/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=(d2V)/4得到：d=1、则有d1=550mm，圆整取d1=53

8、0mm；核算实际速度：V1=4Q/(d12)=14.9 m /s；查计算表知：动压为 133.2Pa；当量阻力系数。2、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。3.1.3 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L1=2000+7385=9385mm管段2的长度L2=2000mm管段3的长度L3=1615+1267=2882mm管段4的长度L4=3000+8890=11890mm管段5的长度L5=1200mm3.2 集气罩和弯头的确定

9、查环境工程设计手册 ：1、对集气罩1，=0.11。2、对集气罩2，=0.11。3、采用90°弯头(R/d=1.5)阻力系数=0.18。3.3 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2=0.21。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 局部阻力包括集气罩1、90°弯头（R/d=1.5）和30°直流三通；故=0.11+0.18+1.02=0.31 则局部压损为4.3 管段的阻力计算 摩擦压力损失为 局部阻力包括集气罩2

10、、90°弯头（R/d=1.5）和30°直流三通；故=0.11+0.21+0.18=0.50 则局部压损为4.4 管段的阻力计算摩擦压力损失为 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4.5 管段的阻力计算摩擦压力损失为 局部阻力有两个90°弯头（R/d=1.5）； 故局部压损为4.6 管段的阻力计算摩擦压力损失为 改管段有90°弯头（R/d=1.5）两个；伞形风帽压力损失=0.10；通风机出口压力损失=0.10。故局部压损4.7 并联管压力平衡故有：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

11、尘系统总压损失为5 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×(1+0.1) =25000(m3/h )2、选择风机的计算风压：P0=P(1+K2)=1292×(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0.150.2。 3、根据上述风量和风压，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24

12、72-1844 Pa，风量17920-31000 ， 配套电动机为Y180M-2,22kW。复核电动机功率：故其配套电机满足要求。5.2管道计算总结表一 管道计算表管段编号流量Q/m3s-1管长l/m管径d/mm流速v/m-1/d/m-1动压v2/2/Pa摩擦损失PL/Pa局部压损系数局部压损Pm/Pa管段总压损P/Pa管段压损累计P/Pa3.299.38553014.90.0306133.238.250.3141.2979.543.292.053014.90.0306133.28.150.5066.6074.756.582.88275014.90.02133.27.680.31018.610

13、26.286.5811.8975014.90.02133.231.670.3647.9579.626.5812.075014.90.02133.231.970.5674.59106.561366.756 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4010×4010 mm。窗户共设9个，以保证通风效果。位置

14、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，以及学习到了很多在书本和课堂内学习不到的知识、经验，