大气污染控制工程课程设计-车间除尘系统设计计算

大气污染控制工程

课程设计

设计课题：车间除尘系统设计

目录

1.大气污染控制工程课程设计任务 (3)

1.1 目的 (3)

1.2 任务及要求 (3)

1.3 设计内容及步骤 (3)

1.4 设计课题及相关数据 (3)

2．大气污染控制工程课程设计及相关计算 (5)

2.1集气罩的设计 (5)

2.1.1控制点控制速度V x的确定 (5)

2.1.2集气罩排风量、尺寸的确定 (5)

2.2设计管道的布置位置 (6)

2.3选择风机和电机 (9)

2.4大门及窗户的设计 (9)

3.除尘器的选择 (10)

4. 主要参考资料 (10)

1.大气污染控制工程课程设计任务

1.1 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 任务及要求

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 设计内容及步骤

（1）集尘罩的设计和风量计算

（2）除尘器的选择及除尘系统管网布置

（3）除尘系统阻力计算

（4）通风机和电机选择

（5）说明书编写

（6）绘制图纸

1.4 设计课题及相关数据

1、设计题目

车间除尘系统设计；

2、已知条件；

（1）车间面积与两台产生污染设备的位置（见图1）。此图仅给出方柱

及污染源相对位置，门、窗位置及墙厚由设计定；

（2）产生污染源设备的情况

污染源：立方体长×宽×高=1200×600×1000

操作条件：20℃ 101.3KPa

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。（3）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=600mm时才操作正常。

（4）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12m

(5)所用除尘器

LD14型布袋除尘器,

该除尘器阻力为980Pa；

所用除尘草图见附图。

（也可另选其它除尘器）

(6)有关尺寸

墙厚 240mm 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 900～700mm

工业用房 1.0～2.0 m

仓库 1.5～2.0 m

2．大气污染控制工程课程设计及相关计算

2.1集气罩的设计

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。

2.1.1控制点控制速度V x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0.5~1.0m/s之间。本设计选用v x=0.5m/s。

2.1.2集气罩排风量、尺寸的确定

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≤0.3L，由于题设中已给出H=0.6m，因此，L≥2m，取L=2m。

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。上部集气罩的吸气流易受横向气流的影响，所以靠墙布置，在罩口四周加设活动挡板。由于墙厚240mm，污染源中心距离墙中心630mm，因此污染源距墙边B=630-240/2=510mm，由此可知集气罩宽2B=1020mm=1.02m。为保证罩口吸气速度均匀，集气罩的扩张角α不应大于60°，本设计中取α为60°。

则其排风量按下式计算：

Q=KPHv x=

式中：P----罩口敞开面周长，m; H----罩口至污染源距离，m v x-----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=1.4 2.2设计管道的布置位置

对各管段进行编号，注上管段的流量与长度，按最大压损原则选择计算环路，本设计由管段1开始计算。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14m/s。

1)计算管径和压力损失

管段1：，查《全国通用通风管道设计计算表》

选用=500mm，λ/d=0.0325，实际流速V1=16m/s，动压为ρv2

2

=153.6Pa

则摩擦压力损失为ΔP l1=Lλ

d ρv2

2

=7.92×0.0325×153.6=39.53664Pa

各管件局部压力损失系数（查手册）为：集气罩1，ξ=0.11；90°弯头（R/d=1.5）,ξ=0.15；直流三通，ξ=0.020；则∑ξ=0.11+0.18+0.02=0.28；

则局部压损：ΔP m1=∑ξρv2

2

=0.28×153.6=43.008Pa

管段2：据，查《全国通用通风管道设计计算表》

选用=530mm，λ/d=0.0325，实际流速V2=16m/s，动压为ρv2

2

=153.6Pa

则摩擦压力损失为ΔP l2=Lλ

d ρv2

2

=1.99×0.0325×153.6=9.934 Pa

各管件局部压力损失系数（查手册）为：

集气罩2，ξ=0.11；90°弯头（R/d=1.5）,ξ=0.15；30°合流三通旁支管，ξ=0.21；则∑ξ=0.11+0.15+0.21=0.47

则局部压损：ΔP m2=∑ξρv2

2

=0.47×153.6=72.19Pa

管段3：，，查表，=700mm，λ/d=0.0217，实际流速，动压为153.6Pa；

则摩擦压力损失为ΔP l3=Lλ

d ρv2

2

=3.1×0.0217×153.6=10.33 Pa

局部压力损失为合流三通对应总管动压的压力损失，其局部压损系数ξ=0.11，除尘器压力损失为980Pa。

则局部压力损失：ΔP m3=980+0.26×153.6=1019.94Pa

管段4：气体流量同管段3，，，查表，