打磨車間通風(fēng)除塵旋風(fēng)除塵器系統(tǒng)設(shè)計(jì)3(課程設(shè)計(jì))
打磨車間通風(fēng)除塵旋風(fēng)除塵器系統(tǒng)設(shè)計(jì)3(課程設(shè)計(jì)),打磨,車間,通風(fēng),透風(fēng),除塵,旋風(fēng),除塵器,系統(tǒng),設(shè)計(jì),課程設(shè)計(jì)
華中科技大學(xué)環(huán)境工程與科學(xué)學(xué)院 大氣課程設(shè)計(jì)
《大氣污染控制工程》課程設(shè)計(jì)
打磨車間通風(fēng)除塵
旋風(fēng)除塵器系統(tǒng)設(shè)計(jì)
指導(dǎo)老師 :楊家寬
課設(shè)編寫者:彭麗
班 級(jí):環(huán)境工程1101
學(xué) 號(hào):U201115852
華中科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院
2014年5月
29
目錄
1.1設(shè)計(jì)任務(wù)及目的 3
1.2 設(shè)計(jì)資料 3
1.2.1打磨機(jī)及車間布置 3
1.2.2 本系統(tǒng)產(chǎn)生粉塵的粒徑特性 3
2 局部排氣通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 4
2.1 集氣罩 4
2.2 風(fēng)管 4
2.3 除塵設(shè)備 4
2.4 排氣煙囪 5
2.5 風(fēng)機(jī) 5
2.6消聲器 5
3 集氣罩 5
3.1 集氣罩的設(shè)計(jì)原則 5
3.2 設(shè)計(jì)思路 5
3.3 設(shè)計(jì)計(jì)算 6
4 管網(wǎng)的設(shè)計(jì) 6
4.1管網(wǎng)設(shè)計(jì)原則 6
4.2管段標(biāo)號(hào)并注上各管段流量和長(zhǎng)度 7
4.3 選擇流速和管徑 8
4.4 壓強(qiáng)損失計(jì)算 8
4.4.1以1點(diǎn)為壓強(qiáng)控制點(diǎn): 8
4.4.2以8點(diǎn)為壓強(qiáng)控制點(diǎn): 10
4.4.3以13點(diǎn)為壓強(qiáng)控制點(diǎn): 11
4.4.4總壓力損失: 13
5旋風(fēng)分離器的選型 14
5.1選型原則 14
5.2選型步驟 15
5.3設(shè)計(jì)計(jì)算 15
6通風(fēng)機(jī)的選型 17
6.1 風(fēng)量 17
6.2 全壓 17
6.3.通風(fēng)機(jī)的選型原則 17
7 輸排灰裝置的設(shè)計(jì) 18
7.1卸灰閥的選擇 18
7.2螺旋輸送機(jī)計(jì)算 18
8煙囪設(shè)計(jì) 19
8.1煙囪出口尺寸計(jì)算 19
8.2 風(fēng)帽設(shè)計(jì) 19
9工程經(jīng)濟(jì)概算 20
9.1 工程投資 20
10致謝 20
11附錄 21
1 局部通風(fēng)除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)的背景資料
1.1設(shè)計(jì)任務(wù)及目的
在工業(yè)生產(chǎn)中把氣體與粉塵微粒的多相混合物的分離操作稱為工業(yè)除塵,該除塵操作過程是將粉塵微粒從氣體中分離下來。本通風(fēng)除塵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對(duì)象是一個(gè)工廠的打磨車間,工廠在打磨過程中會(huì)產(chǎn)生細(xì)小粉塵,對(duì)工廠內(nèi)部和周圍區(qū)域的空氣環(huán)境造成污染,會(huì)影響到廠內(nèi)工人和周圍居民的身體健康,并會(huì)對(duì)周圍的生態(tài)環(huán)境造成一定程度的危害。國(guó)家規(guī)定在大、中及小型工廠中,凡與粉塵有關(guān)的工序必須有防塵設(shè)計(jì)。生產(chǎn)過程和規(guī)模不斷改變,防塵設(shè)計(jì)中系統(tǒng)與設(shè)備應(yīng)生產(chǎn)規(guī)模相適應(yīng),有效地進(jìn)行工業(yè)防塵需要在技術(shù)上有一套與生產(chǎn)工藝特點(diǎn)相適應(yīng)的措施。
本設(shè)計(jì)試選用旋風(fēng)除塵器進(jìn)行該打磨車間通風(fēng)除塵系統(tǒng)的設(shè)計(jì),以期降低空氣中粉塵濃度,維持工廠和周圍區(qū)域良好的空氣環(huán)境,以防粉塵對(duì)工人和周圍居民造成危害。
1.2 設(shè)計(jì)資料
1.2.1打磨機(jī)及車間布置
本打磨車間打磨的是鋁件,共有兩種型號(hào)的打磨機(jī):A型與B型。其中A型打磨機(jī)共8臺(tái),外形尺寸(mm)為700×600(長(zhǎng)×寬);B型打磨機(jī)共6臺(tái),外形尺寸(mm)為600×600(長(zhǎng)×寬)。已知A型打磨機(jī)產(chǎn)塵量為8kg/h,B型打磨機(jī)產(chǎn)塵量為10kg/h。要求對(duì)A型與B型打磨機(jī)的粉塵收集分別采用不同類型的吸氣罩。打磨機(jī)工作臺(tái)距二樓地面高1.2m。
本通風(fēng)系統(tǒng)的打磨車間位于廠房的二樓,二樓地面標(biāo)高為4.0m。打磨車間的平面圖如圖1所示。
圖1 打磨車間平面布置圖
1.2.2 本系統(tǒng)產(chǎn)生粉塵的粒徑特性
粉塵分布如表1所示。
表1 粉塵粒徑分布情況
平均粒徑d(μm)
粒級(jí)分布f(%)
累計(jì)粒級(jí)分布f′(%)
25
3
3
50
7
10
75
13
23
100
70
93
125
6
99
150
1
100
含塵空氣密度為1.204kg/m3,氣體溫度為常溫。
2 局部排氣通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
空氣污染物在車間的擴(kuò)散機(jī)理是污染物依附于氣流運(yùn)動(dòng)而擴(kuò)散。對(duì)于生產(chǎn)過程散已經(jīng)散發(fā)到車間空氣中的污染物,只有采取合理的通風(fēng)方式,來控制室內(nèi)氣流的運(yùn)動(dòng),進(jìn)而控制污染物的擴(kuò)散和飛揚(yáng),從而達(dá)到改善車間內(nèi)外空氣環(huán)境質(zhì)量的目的。局部排氣通風(fēng)方式就是在局部污染源設(shè)置集氣罩,將會(huì)對(duì)大氣環(huán)境造成污染的污染氣流收集起來,并經(jīng)過凈化裝置凈化后排至室外。這是控制車間空氣污染最常用、最有效的方法,因?yàn)橐坏┪廴疚镞M(jìn)入大氣,將很難被收集和處理。局部排風(fēng)系統(tǒng)需要的風(fēng)量少,效果好,因此本設(shè)計(jì)中采用局部排風(fēng)來控制工廠內(nèi)和桌位區(qū)域的空氣環(huán)境。
局部排氣通風(fēng)系統(tǒng)的基本原理是通過控制局部氣流,使局部工作范圍內(nèi)不受有害物的污染,以保證該范圍內(nèi)的空氣環(huán)境符合要求。典型的局部排氣通風(fēng)系統(tǒng)如圖2所示,通常由下述幾個(gè)部分組成。
圖2 噴漆車間工作臺(tái)平面布置圖
2.1 集氣罩
集氣罩是用來補(bǔ)集有害物的裝置,可將粉塵及氣體污染源導(dǎo)入凈化系統(tǒng),同時(shí)防止其向生產(chǎn)車間及大氣擴(kuò)散,造成污染。它的性能對(duì)局部排風(fēng)系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有直接影響。性能良好的集氣罩,如密閉罩,只要較小的風(fēng)量就可以獲得良好的工作效果。由于污染源設(shè)備和生產(chǎn)操作工藝的不同,集氣罩的形式只多種多樣的,選擇原則是以能和生產(chǎn)設(shè)備及操作條件實(shí)現(xiàn)良好配合為優(yōu)。
2.2 風(fēng)管
通風(fēng)系統(tǒng)中用來輸送和分布?xì)怏w的管道稱為風(fēng)管,它把系統(tǒng)中的各種設(shè)備和部件連成一個(gè)整體。為了提高通風(fēng)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性,應(yīng)合理選定風(fēng)管中的氣流速度,管路應(yīng)力求短且直。風(fēng)管通常用表面光滑的材料制作,如薄鋼板、聚氯乙烯板,有時(shí)也用混凝土、磚等材料制作風(fēng)管。風(fēng)管布置設(shè)計(jì)的好壞關(guān)系到管內(nèi)流體的壓力損失大小,進(jìn)而影響了風(fēng)機(jī)的選擇。
2.3 除塵設(shè)備
除塵設(shè)備指從氣體中去除或捕集固態(tài)或液態(tài)微粒的設(shè)備,根據(jù)主要除塵機(jī)理,目前常用的除塵設(shè)備可分為:機(jī)械除塵器;電除塵器;袋式除塵器;濕式除塵器等。為了保護(hù)大氣環(huán)境和回收原材料,當(dāng)排氣中的粉塵含量超過排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí),必須采用除塵器進(jìn)行處理,達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后才可以排入空氣中。
2.4 排氣煙囪
排氣煙囪指將收集到的氣體排放到大氣中的設(shè)備,避免具有一定濃度的污染氣體集聚在地面附近,對(duì)居民健康產(chǎn)生影響。
2.5 風(fēng)機(jī)
風(fēng)機(jī)指向機(jī)械排風(fēng)系統(tǒng)提供空氣流動(dòng)動(dòng)力的設(shè)備,通過輸入機(jī)械能以提高氣體壓力。為了防止風(fēng)機(jī)的磨損和腐蝕,一般把它裝置在除塵設(shè)備的后面。
2.6消聲器
消聲器是阻止聲音傳播而允許氣流通過的一種器件,是消除空氣動(dòng)力性噪聲的重要措施。消聲器是安裝在空氣動(dòng)力設(shè)備(如鼓風(fēng)機(jī)、空壓機(jī))的氣流通道上或進(jìn)、排氣系統(tǒng)中的降低噪聲的裝置。消聲器能夠阻擋聲波的傳播,允許氣流通過,是控制噪聲的有效工具。
3 集氣罩
3.1 集氣罩的設(shè)計(jì)原則
(1)改善排放粉塵有害物的工藝和工作環(huán)境,盡量減少粉塵排放及危害。
(2)集氣罩盡量靠近污染源并將其圍罩起來。
(3)決定集氣罩安裝的位置及排氣方向,研究粉塵發(fā)生機(jī)理,考慮飛散方向、速度和臨界點(diǎn),用集氣罩口對(duì)準(zhǔn)飛散方向。如果采用側(cè)型或上蓋型集氣罩,要是操作人員無法進(jìn)入污染源與集氣罩的開口處,比空氣密度大的氣體可在下方吸引。
(4)決定開口周圍的環(huán)境條件,一個(gè)側(cè)面封閉的集氣罩比開口四周全部開放的集氣罩效果好。因此應(yīng)在 不影響操作的情況下降四周圍起來,盡量少吸入未被污染的氣體。
(5)防止集氣罩的紊流,如果捕集點(diǎn)周圍的紊流對(duì)控制風(fēng)速有影響,就不能提供更大的控制風(fēng)速,有時(shí)這會(huì)是集氣罩喪失正常的作用。
(6)吹吸式利用噴出的力量將污染氣體排出。
(7)決定控制風(fēng)速,為使有害物從飛散界限的最遠(yuǎn)點(diǎn)流進(jìn)集氣罩的開口處,而需要的最小風(fēng)速稱為控制風(fēng)速。
3.2 設(shè)計(jì)思路
基于設(shè)計(jì)的實(shí)際要求,工作臺(tái)有工人工作,因此不能選用密閉罩。由于工作臺(tái)面積較小,可以考慮外部吸氣罩和柜式排風(fēng)罩。外部吸氣罩將排風(fēng)罩設(shè)在有害物源附近,依靠照扣的抽吸作用,在有害物發(fā)散地點(diǎn)造成一定的氣流運(yùn)動(dòng),把有害物質(zhì)吸入罩內(nèi)。柜式排風(fēng)罩單純依靠排風(fēng)的作用,在工作孔上造成一定的吸入速度,將粉塵發(fā)生源圍擋在柜狀空間內(nèi),防止有害物質(zhì)外衣。其中A型打磨機(jī)使用外部吸氣罩,B型打磨機(jī)使用柜式排風(fēng)罩。介于工作臺(tái)較小,所以外部吸氣罩和排風(fēng)罩的安裝費(fèi)用不大。同時(shí)外部吸氣罩和柜式排風(fēng)罩的流量較小,后面的管道直徑可以選小,風(fēng)機(jī)也可以選相對(duì)較小功率的,整個(gè)系統(tǒng)更加經(jīng)濟(jì)。由于柜內(nèi)沒有熱源,含塵空氣密度大于空氣密度,因此柜式排風(fēng)罩采用下部排風(fēng)通風(fēng)柜。
3.3 設(shè)計(jì)計(jì)算
計(jì)算外部吸氣罩的排風(fēng)量時(shí),首先要確定控制點(diǎn)的控制風(fēng)速vx。vx值與工藝過程和室內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)情況有關(guān),一般通過實(shí)測(cè)求得。如果缺乏現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的數(shù)據(jù),設(shè)計(jì)時(shí)可參考表3-1確定
表3-1 控制點(diǎn)的最小控制風(fēng)速vx(m/s)
污染物放散情況
舉例
以很緩慢的速度放散到相當(dāng)平靜的空氣中
槽內(nèi)液體的蒸發(fā);氣體或煙從敞口容器中外溢
0.25~0.5
以較低的速度放散到尚屬平靜的空氣中
室內(nèi)噴漆;斷續(xù)地傾倒有塵屑的干物料到容器中;焊接
0.5~1.0
以相當(dāng)大的速度放散出來,或是放散到空氣運(yùn)動(dòng)迅速的區(qū)域
在小噴漆室用高壓噴漆;快速裝袋或裝桶;以運(yùn)輸器上給料
1.0~2.5
以高速散發(fā)出來,或是放散到空氣運(yùn)動(dòng)很迅速的區(qū)域
磨削;重破碎;滾筒清理
2.5~10
A型打磨機(jī)選擇側(cè)吸罩,所以實(shí)際排風(fēng)罩的排風(fēng)量
工作臺(tái)尺寸為600mm×700mm,罩口尺寸為200mm×100mm,根據(jù),F(xiàn)=0.02m2 , x<0.34m,取x=0.34m。所以控制點(diǎn)到罩口的最大距離為x=0.34m,查表3-1得到控制點(diǎn)吸入速度vx=2.5m/s(磨削工藝吸入速度范圍2.5-10m/s),得到
B型打磨機(jī)選擇上吸罩時(shí),所以通風(fēng)柜的排風(fēng)量
工作臺(tái)尺寸為600mm×600mm,取長(zhǎng)邊900mm,短邊取600mm,為了避免橫向氣流的影響,H=0.3a=300mm,根據(jù)工作臺(tái)高度,則排氣罩最低高度為1.5m,可能影響操作。K=1.4,參考表3-1取2.5m/s,所以
長(zhǎng)邊=0.9+0.3=1.14m
短邊=0.6
罩口周長(zhǎng)P=0.84+0.84+1.14+1.14=3.96m
L=/s
因?yàn)槲廴練怏w發(fā)生量,所以
L=4.16022
所以A型打磨機(jī)選擇側(cè)吸罩,排風(fēng)量為1.495m3/s,B型打磨機(jī)選擇上吸罩,污染氣體發(fā)生量可以忽略不計(jì),所以排風(fēng)量為4.16 m3/s。
4 管網(wǎng)的設(shè)計(jì)
4.1管網(wǎng)設(shè)計(jì)原則
(1)管網(wǎng)布置應(yīng)避免與工藝管道、溜槽相碰,還要滿足通風(fēng)管道布置的特點(diǎn)(盡量避免水平鋪設(shè),防止管道堵塞)。
(2)除塵系統(tǒng)的排風(fēng)點(diǎn)不宜過多,以利于支管間阻力平衡,如排風(fēng)點(diǎn)多,可用大斷面集合管鏈接各支管,集合管內(nèi)流速不宜超過3m/s。
(3)除塵風(fēng)管盡可能垂直或傾斜敷設(shè)。
(4)輸送含有整齊、霧滴的氣體時(shí),應(yīng)有不小于0.005的坡度,以排出積液,并應(yīng)在風(fēng)管的最低點(diǎn)和風(fēng)機(jī)底部設(shè)誰都、封泄液管。
(5)在除塵系統(tǒng)中,為防止風(fēng)管堵塞,風(fēng)管直徑不宜小于下列數(shù)值:
排送細(xì)小粉塵 80mm
排送較粗粉塵(如木屑) 100mm
排送粗粉塵(如小塊物體) 130mm
(6)排送含有劇毒物質(zhì)的正壓風(fēng)管,不應(yīng)穿過其他房間。
(7)風(fēng)管上應(yīng)設(shè)置必要的調(diào)節(jié)和測(cè)量裝置或預(yù)留測(cè)量裝置的接口,調(diào)節(jié)和測(cè)量裝置應(yīng)設(shè)在便于操作和觀察的地點(diǎn)。
(8)風(fēng)管的布置應(yīng)力求順直,避免復(fù)雜的局部管件,彎頭、三通等管件要安排得當(dāng),與風(fēng)管的連接要合理,以減少阻力和噪聲。
由于打磨車間內(nèi)有14個(gè)抽風(fēng)點(diǎn),因此宜采用集合管式除塵系統(tǒng),這種系統(tǒng)綜合起來有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)可以直接關(guān)閉任何抽風(fēng)支管,而這對(duì)周圍其余的集氣罩及整個(gè)系統(tǒng)的工作沒有重大影響。
(2)局部集氣罩的抽風(fēng)量變化范圍較寬,具有一定的自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)壓和風(fēng)量的功能,因而可以改變?nèi)魏我粋€(gè)局部集氣罩的抽風(fēng)量而對(duì)整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行影響不大。
(3)因?yàn)榧瞎軆?nèi)氣速較低,部分粗顆粒粉塵在此分離出來,這樣不僅減小了凈化設(shè)備的負(fù)荷,而且減輕對(duì)總管和主要設(shè)備的磨損。
因?yàn)榇蚰ボ囬g位于同一房間內(nèi),即產(chǎn)塵設(shè)備配置在同一層,宜采用臥式集合管除塵系統(tǒng),不占用工廠中間行走、活動(dòng)空間,方便了工廠搬運(yùn)、施工等大型活動(dòng),管道設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、實(shí)用。系統(tǒng)的所有抽風(fēng)支管均可以以任何角度在集合管上部或側(cè)部與之相連接。集合管的底部沿全長(zhǎng)設(shè)有粉塵輸送裝置,用來排出沉降在集合管內(nèi)的粉塵。通常采用螺旋輸送機(jī)、埋刮板輸送機(jī)、鏈板輸送機(jī)及水力輸送機(jī)等粉塵輸送裝置。
帶有集合管的集中式除塵系統(tǒng)運(yùn)行簡(jiǎn)單可靠,管道和除塵器的磨損較輕,尤其在生產(chǎn)設(shè)備工作條件不同的情況下,也能獲得較好的除塵效果。管網(wǎng)布置圖見后CAD圖
4.2管段標(biāo)號(hào)并注上各管段流量和長(zhǎng)度
為簡(jiǎn)化計(jì)算,管長(zhǎng)以中心線計(jì)算,管道垂直段均設(shè)為1.0m,風(fēng)管彎頭出的曲率半徑為接頭處進(jìn)口管徑的2倍,各水平管道長(zhǎng)度如下表所示。
各通風(fēng)管段長(zhǎng)度:
管段
1→2
2→4
3→4
4→6
5→6
6→7
7→12
8→9
長(zhǎng)度/m
3.0
7.2
1.0
7.0
1
10.5
3.1
2.0
管段
9→10
10→11
11→12
12→16
13→14
14→15
15→16
16→20
長(zhǎng)度/m
6.5
7.0
10.7
4.9
5.9
5.9
10.5
2.6
管段
17→18
18→19
19→20
20→21
22→23
24→25
25→26
長(zhǎng)度/m
5.9
5.9
10.5
2.1
4.5
7.0
10
4.3 選擇流速和管徑
根據(jù)除塵系統(tǒng)管道內(nèi)最低風(fēng)速規(guī)定,金屬粉塵垂直風(fēng)管最低風(fēng)速為13m/s,水平風(fēng)管最低風(fēng)速為15m/s。設(shè)計(jì)過程中根據(jù)各管段的風(fēng)量和設(shè)計(jì)風(fēng)速,確定個(gè)管段的斷面尺寸。
4.4 壓強(qiáng)損失計(jì)算
圓形管道沿程壓力損失為:
式中:
——摩擦阻力系數(shù);
——風(fēng)管內(nèi)的空氣的平均流速,m/s;
——空氣的密度,kg/m3;
D——圓形風(fēng)管直徑,m。
由《工業(yè)通風(fēng)》的附錄6所示的線解圖,已知流量、管徑、流速、阻力四個(gè)參數(shù)中的任意兩個(gè),即可久的其余兩個(gè)參數(shù)。
圓形管道局部壓力損失為:
式中:
ζ——局部阻力系數(shù);
——風(fēng)管內(nèi)的空氣的平均流速,m/s;
——空氣的密度,kg/m3.
各管段的局部損失系數(shù)可通過查附錄7得到。
1、8、13點(diǎn)為控制點(diǎn),17點(diǎn)所在干管和13點(diǎn)所在干管相同,且在主干管上的壓力損失比13點(diǎn)小,可忽略。
4.4.1以1點(diǎn)為壓強(qiáng)控制點(diǎn):
(1)集氣罩及其上部豎向風(fēng)管和90°彎頭的阻力損失:
查《除塵工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》表6-25得到集氣罩局部阻力系數(shù)ζ=1.78,所以集氣罩壓力損失為
垂直管段長(zhǎng)1.0m,空氣量1.495m3/s,選擇管徑為300mm,查《工業(yè)通風(fēng)》附錄6得到空氣流速為v=20m/s,符合要求,單位長(zhǎng)度沿程損失為15Pa/m,總沿程壓力損失為15Pa。設(shè)定彎頭的卻率半徑為0.6m,所以r/d=2,查《工業(yè)通風(fēng)》附錄7得到局部阻力系數(shù)ζ=0.15,所以90°彎頭壓力損失為
所以集氣罩及其上部豎向風(fēng)管和90°彎頭的總阻力損失為
429.2+15+38.7=482.9Pa。
(2)1點(diǎn)處的局部壓力損失(90°彎頭):
設(shè)定彎頭的卻率半徑為0.6m,所以r/d=2,查附錄7得到局部阻力系數(shù)ζ=0.15,所以90°彎頭壓力損失為
所以1點(diǎn)處的局部壓力損失為38.7Pa。
(3)1→2管段沿程壓力損失:
水平管段長(zhǎng)3.0m,空氣量1.4953/s,選擇管徑為300mm,查附錄6得到空氣流速為v=20m/s,符合要求,單位長(zhǎng)度沿程損失為15Pa/m,總沿程壓力損失為45Pa。
(4)2點(diǎn)處的局部壓力損失(45°合流三通):
分流管的管徑分別為300mm和300mm,合流管的管徑為400mm,所以F2/F1=0.6,F(xiàn)3/F1=0.6,L3/L2=1,查附錄7得到局部阻力系數(shù)ζ31=0.26,所以45°合流三通壓力損失為
所以2點(diǎn)處的局部壓力損失為67.08Pa。
(5)2→4管段沿程壓力損失:
水平管段長(zhǎng)7.2m,空氣量2.99m3/s,選擇管徑為400mm,查附錄6得到空氣流速為v=23m/s,符合要求,單位長(zhǎng)度沿程損失為15Pa/m,總沿程壓力損失為108Pa。
(6)4點(diǎn)處的局部壓力損失(45°合流三通):
分流管的管徑分別為300mm和400mm,合流管的管徑為550mm,所以F2/F1=0.5,F(xiàn)3/F1=0.3,L3/L2=0.5,查附錄7得到得到局部阻力系數(shù)ζ31=0.72,所以45°合流三通壓力損失為
所以4點(diǎn)處的局部壓力損失為290.3Pa。
(7)4→6管段沿程壓力損失:
水平管段長(zhǎng)7.0m,空氣量4.485m3/s,選擇管徑為550mm,查附錄6得到空氣流速為v=25m/s,符合要求,單位長(zhǎng)度沿程損失為11Pa/m,總沿程壓力損失為77Pa。
(8)6點(diǎn)處的局部壓力損失(45°合流三通):
分流管的管徑分別為300mm和550mm,合流管的管徑為650mm,所以F2/F1=0.7,F(xiàn)3/F1=0.2,L3/L2=0.3,查附錄7得到局部阻力系數(shù)ζ31=0.65,所以45°合流三通壓力損失為
所以6點(diǎn)處的局部壓力損失為202.9Pa。
(9)6→7管段沿程壓力損失:
水平管段長(zhǎng)10.5m,空氣量5.98m3/s,選擇管徑為650mm,查附錄6得到空氣流速為v=22m/s,符合要求,單位長(zhǎng)度沿程損失為7Pa/m,總沿程壓力損失為73.5Pa。
(10)7點(diǎn)處的局部壓力損失(90°彎頭):
設(shè)定彎頭的卻率半徑為1.2m,所以r/d=1.85,查附錄7得到局部阻力系數(shù)ζ=0.16,所以90°彎頭壓力損失為
所以7點(diǎn)處的局部壓力損失為49.9Pa。
(11)7→12管段沿程壓力損失:
水平管段長(zhǎng)3.1m,空氣量5.98m3/s,選擇管徑為650mm,查附錄9得到空氣流速為v=22m/s,符合要求,單位長(zhǎng)度沿程損失為7Pa/m,總沿程壓力損失為21.7Pa。所以1-12的壓力損失為
482.9+38.7+45+67.08+108+290.3+77+202.9+73.5+49.9+21.7=1456.9pa。
4.4.2以8點(diǎn)為壓強(qiáng)控制點(diǎn):
(1)集氣罩及其上部豎向風(fēng)管和90°彎頭的阻力損失:
查《除塵工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》表6-25得到集氣罩局部阻力系數(shù)ζ=1.78,所以集氣罩壓力損失為
垂直管段長(zhǎng)1.0m,空氣量1.495m3/s,選擇管徑為300mm,查附錄6得到空氣流速為v=20m/s,符合要求,單位長(zhǎng)度沿程損失為15Pa/m,總沿程壓力損失為15Pa。設(shè)定彎頭的卻率半徑為0.6m,所以r/d=2,查附錄7得到局部阻力系數(shù)ζ=0.15,所以90°彎頭壓力損失為
所以集氣罩及其上部豎向風(fēng)管和90°彎頭的總阻力損失為
459.2+15+38.7=482.9Pa。
(2)8點(diǎn)處的局部壓力損失(90°彎頭):
設(shè)定彎頭的卻率半徑為0.6m,所以r/d=2,查附錄1得到局部阻力系數(shù)ζ=0.15,所以90°彎頭壓力損失為
所以8點(diǎn)處的局部壓力損失為38.7Pa。
(3)8→9管段沿程壓力損失:
水平管段長(zhǎng)2.0m,空氣量1.495m3/s,選擇管徑為300mm,查附錄6得到空氣流速為v=20m/s,符合要求,單位長(zhǎng)度沿程損失為15Pa/m,總沿程壓力損失為30Pa。
(4)9點(diǎn)處的局部壓力損失(45°合流三通):
分流管的管徑分別為300mm和300mm,合流管的管徑為400mm,所以F2/F1=0.6,F(xiàn)3/F1=0.6,L3/L2=1,查附錄7得到局部阻力系數(shù)ζ31=0.26,所以45°合流三通壓力損失為
所以9點(diǎn)處的局部壓力損失為88.71Pa。
(5)9→10管段沿程壓力損失:
水平管段長(zhǎng)6.5m,空氣量2.99m3/s,選擇管徑為400mm,查附錄6得到空氣流速為v=23m/s,符合要求,單位長(zhǎng)度沿程損失為15Pa/m,總沿程壓力損失為97.5Pa。
(6)10點(diǎn)處的局部壓力損失(45°合流三通):
分流管的管徑分別為300mm和400mm,合流管的管徑為550mm,所以F2/F1=0.5,F(xiàn)3/F1=0.3,L3/L2=0.5,查附錄7得到局部阻力系數(shù)ζ31=0.72,所以45°合流三通壓力損失為
所以10點(diǎn)處的局部壓力損失為290.2Pa。
(7)10→11管段沿程壓力損失:
水平管段長(zhǎng)7.0m,空氣量4.485m3/s,選擇管徑為550mm,查附錄6得到空氣流速為v=25m/s,符合要求,單位長(zhǎng)度沿程損失為11Pa/m,總沿程壓力損失為77Pa。
(8)11點(diǎn)處的局部壓力損失(45°合流三通):
分流管的管徑分別為300mm和550mm,合流管的管徑為650mm,所以F2/F1=0.7,F(xiàn)3/F1=0.2,L3/L2=0.3,查附錄7得到局部阻力系數(shù)ζ31=0.65,所以45°合流三通壓力損失為
所以11點(diǎn)處的局部壓力損失為202.9Pa。
(9)11→12管段沿程壓力損失(包括一個(gè)45°彎頭的損失):
水平管段長(zhǎng)10.7m,空氣量5.98m3/s,選擇管徑為650mm,查附錄7得到空氣流速為v=22m/s,符合要求,單位長(zhǎng)度沿程損失為7Pa/m,總沿程壓力損失為74.9Pa。設(shè)定45°彎頭的卻率半徑為1.2m,所以r/d=1.85,查附錄7得到局部阻力系數(shù)ζ=0.11,所以45彎頭壓力損失為
所以11→12管段沿程壓力損失為34.3Pa。
所以8→12段總沿程損失為482.9+38.7+30+88.71+97.5+290.2+77+202.9+
74.9+34.3=1417.11Pa<1456.9Pa,所以1點(diǎn)和8點(diǎn)相比,1點(diǎn)為控制點(diǎn)。
(10)12點(diǎn)處的局部壓力損失(45°合流三通):
分流管的管徑分別為650mm和650mm,合流管的管徑為900mm,所以F2/F1=0.5,F(xiàn)3/F1=0.5,L3/L2=1.0,查附錄7得到局部阻力系數(shù)ζ31=0.88,所以45°合流三通壓力損失為
所以12點(diǎn)處的局部壓力損失為183.9Pa。
(11)12→16管段沿程壓力損失:
水平管段長(zhǎng)4.9m,空氣量11.96m3/s,選擇管徑為900mm,查附錄6得到空氣流速為v=18m/s,符合要求,單位長(zhǎng)度沿程損失為3.1Pa/m,總沿程壓力損失為15.19Pa。
所以1→16段總沿程損失為1456.9+183.9+15.19=1655.99Pa。
4.4.3以13點(diǎn)為壓強(qiáng)控制點(diǎn):
(1)集氣罩及其上部豎向風(fēng)管和90°彎頭的阻力損失:
查《除塵工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》表6-25得到集氣罩局部阻力系數(shù)ζ=0.1,所以集氣罩壓力損失為
垂直管段長(zhǎng)1.0m,空氣量4.16m3/s,選擇管徑為500mm,查附錄6得到空氣流速為v=22m/s,符合要求,單位長(zhǎng)度沿程損失為12Pa/m,總沿程壓力損失為12Pa。設(shè)定彎頭的卻率半徑為0.35m,所以r/d=0.7,查附錄7得到局部阻力系數(shù)ζ=0.4,所以90°彎頭壓力損失為
所以集氣罩及其上部豎向風(fēng)管和兩個(gè)90°彎頭的總阻力損失為
31.2+12+124.9=168.1Pa。
(2)13點(diǎn)處的局部壓力損失(90°彎頭):
設(shè)定彎頭的卻率半徑為0.35m,所以r/d=0.7,查附錄7得到局部阻力系數(shù)ζ=0.4,所以90°彎頭壓力損失為
所以13點(diǎn)處的局部壓力損失為124.9Pa。
(3)13→14管段沿程壓力損失:
水平管段長(zhǎng)5.9m,空氣量4.16m3/s,選擇管徑為500mm,查附錄6得到空氣流速為v=22m/s,符合要求,單位長(zhǎng)度沿程損失為12Pa/m,總沿程壓力損失為70.8Pa。
(4)14點(diǎn)處的局部壓力損失(45°合流三通):
分流管的管徑分別為500mm和500mm,合流管的管徑為650mm,所以F2/F1=0.6,F(xiàn)3/F1=0.6,L3/L2=1,查附錄7得到得到局部阻力系數(shù)ζ31=026,所以45°合流三通壓力損失為
所以14點(diǎn)處的局部壓力損失為88.71Pa。
(5)14→15管段沿程壓力損失:
水平管段長(zhǎng)5.9m,空氣量8.32m3/s,選擇管徑為650mm,查附錄6得到空氣流速為v=23m/s,符合要求,單位長(zhǎng)度沿程損失為9Pa/m,總沿程壓力損失為53.1Pa。
(6)15點(diǎn)處的局部壓力損失(45°合流三通):
分流管的管徑分別為500mm和650mm,合流管的管徑為750mm,所以F2/F1=0.7,F(xiàn)3/F1=0.4,L3/L2=0.5,查附錄7得到得到局部阻力系數(shù)ζ31=0.01,所以45°合流三通壓力損失為
所以15點(diǎn)處的局部壓力損失為3.7Pa。
(7)15→16管段沿程壓力損失(包括一個(gè)45°彎頭的損失):
水平管段長(zhǎng)10.5m,空氣量12.48m3/s,選擇管徑為750mm,查附錄6得到空氣流速為v=24m/s,符合要求,單位長(zhǎng)度沿程損失為7.5Pa/m,總沿程壓力損失為78.75Pa。設(shè)定45°彎頭的卻率半徑為0.6m,所以r/d=0.8,查附錄7得到局部阻力系數(shù)ζ=0.32,所以45°彎頭壓力損失為
所以15→16管段沿程壓力損失為197.7Pa。
所以13→16段總沿程損失為
168.1+124.9+70.8+88.71+53.1+3.7+197.7=707.01Pa
<1655.99Pa,所以1點(diǎn)和13點(diǎn)相比,1點(diǎn)為控制點(diǎn),所以1點(diǎn)為整個(gè)通風(fēng)管網(wǎng)的控制點(diǎn)。
4.4.4總壓力損失:
(1)16點(diǎn)處的局部壓力損失(45°合流三通):
分流管的管徑分別為750mm和900mm,合流管的管徑為1200mm,所以F2/F1=0.6,F(xiàn)3/F1=0.4,L3/L2=1.0,查附錄7得到局部阻力系數(shù)ζ31=0.89,所以45°合流三通壓力損失為
所以16點(diǎn)處的局部壓力損失為229.6Pa。
(2)16→20管段沿程壓力損失:
水平管段長(zhǎng)2.6m,空氣量24.44m3/s,選擇管徑為1200mm,查附錄9得到空氣流速為v=20m/s,符合要求,單位長(zhǎng)度沿程損失為4.5Pa/m,總沿程壓力損失為11.7Pa。
17→20支管與13→16相同,此處不詳細(xì)計(jì)算。
(3)20點(diǎn)處的局部壓力損失(45°合流三通):
分流管的管徑分別為750mm和1200mm,合流管的管徑為1500mm,所以F2/F1=0.6,F(xiàn)3/F1=0.5,L3/L2=1.0,查附錄7得到局部阻力系數(shù)ζ31=0.47,所以45°合流三通壓力損失為
所以20點(diǎn)處的局部壓力損失為121.2Pa。
(4)20→21管段沿程壓力損失:
水平管段長(zhǎng)2.1m,空氣量36.92m3/s,選擇管徑為1500mm,查附錄9得到空氣流速為v=20m/s,符合要求,單位長(zhǎng)度沿程損失為2.9Pa/m,總沿程壓力損失為6.09Pa。
(5)旋風(fēng)除塵器的壓力損失為1496.4Pa
(6)22→23管段沿程壓力損失:
水平管段長(zhǎng)4.5m,空氣量39.62m3/s,選擇管徑為1500mm,查附錄6得到空氣流速為v=20m/s,符合要求,單位長(zhǎng)度沿程損失為2.2Pa/m,總沿程壓力損失為9.9Pa。
(7)24→25管段沿程壓力損失:
水平管段長(zhǎng)7.0m,空氣量39.62m3/s,選擇管徑為1500mm,查附錄7得到空氣流速為v=20m/s,符合要求,單位長(zhǎng)度沿程損失為2.2Pa/m,總沿程壓力損失為15.4Pa。
所以總壓力損失為
1655.99+220.6+11.7+121.2+6.09+1496.4+9.9+15.4=3537.28pa
各管段的沿程損失見下表:
5旋風(fēng)分離器的選型
5.1選型原則
選型原則有以下幾方面。
(1)旋風(fēng)分離器精華氣體量應(yīng)與實(shí)際需要處理的含塵氣體量一致。選擇除塵器直徑是應(yīng)盡量小些。如果要求通過的風(fēng)量較大,可采用若干個(gè)小直徑的旋風(fēng)除塵器并聯(lián)為宜;如氣量與多管旋風(fēng)除塵器相符,以選多管除塵器為宜。
(2)旋風(fēng)除塵器入口風(fēng)速要保持18-23m/s,低于18m/s時(shí),其除塵效率下降;高于23m/s時(shí),除塵效率提高不明顯,但阻力損失增加,耗電量增高很多。
(3)選擇除塵器時(shí),要根據(jù)工況考慮阻力損失及結(jié)構(gòu)形式,盡可能使之動(dòng)力消耗減少,且便于制造維護(hù)。
(4)旋風(fēng)除塵器能捕集到的最小塵粒應(yīng)等于或稍小于被處理氣體的微塵歷度。
(5)當(dāng)含塵氣體溫度很高時(shí),要注意保溫,避免水分在除塵器內(nèi)凝結(jié)。假如粉塵不吸收水分。露點(diǎn)為30~50℃時(shí),除塵器的溫度最少應(yīng)高出30℃左右;假如粉塵吸水性較強(qiáng)、露點(diǎn)為20~50℃時(shí),除塵器的溫度應(yīng)高出露點(diǎn)溫度40~50℃。
(6)旋風(fēng)除塵器結(jié)構(gòu)的密閉要好,確保不漏風(fēng),尤其是負(fù)壓操作,更應(yīng)該注意卸料索風(fēng)裝置的可靠性。
(7)易燃易爆粉塵(如煤粉)應(yīng)設(shè)有防爆裝置。防爆裝置的通常做法是在人口官道上加個(gè)安全防爆閥門。
(8)當(dāng)粉塵粘性較小時(shí),最大允許含塵質(zhì)量濃度與旋風(fēng)筒直徑有關(guān),即直徑越大其允許含塵質(zhì)量濃度也越大。
5.2選型步驟
A型打磨機(jī)有8臺(tái),每臺(tái)產(chǎn)生的微塵氣流量為1.495m3/s,共產(chǎn)生微塵氣流量為1.495×8=11.96m3/s;B型打磨機(jī)有6臺(tái),每臺(tái)產(chǎn)生的微塵氣流量為4.16m3/s,共產(chǎn)生微塵氣流量4.16×6=24.96m3/s;所以在操作溫度和壓力下A型打磨機(jī)和B型打磨機(jī)所產(chǎn)生的微塵氣流量之和Q=36.92m3/s,入口風(fēng)速v=20m/s,選用6個(gè)XLP/B-17.5型旋風(fēng)除塵器并聯(lián)使用進(jìn)行除塵,旋風(fēng)除塵器的上筒體直徑D=1750mm,器體全高H=7120mm,入口管寬高a和b為525mm×1050mm,入口管中心至支架平面距離C1=650mm,入口管中心至器體中至支架平面距離C2=1794mm,入口管中心至排出管上平面距離C3=1140mm,旋風(fēng)下筒長(zhǎng)=4025mm,H2=290,H3=120,C=1170,C4=797.5,C5=988. ζ=5.8.
5.3設(shè)計(jì)計(jì)算
(1)除塵器阻力的確定
含塵氣體經(jīng)過旋風(fēng)除塵器時(shí),與經(jīng)過管道一樣,由于阻力的作用而產(chǎn)生壓強(qiáng)損失,壓強(qiáng)損失等于氣體在除塵器入口處與出去處的壓強(qiáng)差。除塵器的壓強(qiáng)損失一般有幾千至幾百毫米水柱,計(jì)算公式如下:
所以除塵器局部壓強(qiáng)損失為1496.4Pa。
(2)除塵效率的確定
粉塵分布如下表:
平均粒徑d(μm)
粒級(jí)分布f(%)
累計(jì)粒級(jí)分布f′(%)
25
3
3
50
7
10
75
13
23
100
70
93
125
6
99
150
1
100
旋風(fēng)除塵器對(duì)25μm微粒去除效率
式中N為微粒通過距離為旋風(fēng)除塵器直徑的倍數(shù),取5;Vc為進(jìn)口風(fēng)速,取20m/s,D為微粒粒徑,取25μm,ρpart為微粒的密度,取2700kg/m3;Wi為旋風(fēng)除塵器的入口寬度,取0.315m;空氣的動(dòng)力粘度μ=1.8×10-5kg/ms,可計(jì)算得到
達(dá)到要求的除塵效率。
旋風(fēng)除塵器對(duì)50μm微粒去除效率
式中N為微粒通過距離為旋風(fēng)除塵器直徑的倍數(shù),取5;Vc為進(jìn)口風(fēng)速,取20m/s,D為微粒粒徑,取50μm,ρpart為微粒的密度,取2700kg/m3;Wi為旋風(fēng)除塵器的入口寬度,取0.315m;空氣的動(dòng)力粘度μ=1.8×10-5kg/ms,可計(jì)算得到
達(dá)到要求的除塵效率。
旋風(fēng)除塵器對(duì)75μm微粒去除效率
式中N為微粒通過距離為旋風(fēng)除塵器直徑的倍數(shù),取5;Vc為進(jìn)口風(fēng)速,取20m/s,D為微粒粒徑,取75μm,ρpart為微粒的密度,取2700kg/m3;Wi為旋風(fēng)除塵器的入口寬度,取0.315m;空氣的動(dòng)力粘度μ=1.8×10-5kg/ms,可計(jì)算得到
達(dá)到要求的除塵效率。
旋風(fēng)除塵器對(duì)100μm微粒去除效率
式中N為微粒通過距離為旋風(fēng)除塵器直徑的倍數(shù),取5;Vc為進(jìn)口風(fēng)速,取20m/s,D為微粒粒徑,取100μm,ρpart為微粒的密度,取2700kg/m3;Wi為旋風(fēng)除塵器的入口寬度,取0.315m;空氣的動(dòng)力粘度μ=1.8×10-5kg/ms,可計(jì)算得到
達(dá)到要求的除塵效率。
旋風(fēng)除塵器對(duì)125μm微粒去除效率
式中N為微粒通過距離為旋風(fēng)除塵器直徑的倍數(shù),取5;Vc為進(jìn)口風(fēng)速,取20m/s,D為微粒粒徑,取125μm,ρpart為微粒的密度,取2700kg/m3;Wi為旋風(fēng)除塵器的入口寬度,取0.315m;空氣的動(dòng)力粘度μ=1.8×10-5kg/ms,可計(jì)算得到
達(dá)到要求的除塵效率。
旋風(fēng)除塵器對(duì)150μm微粒去除效率
式中N為微粒通過距離為旋風(fēng)除塵器直徑的倍數(shù),取5;Vc為進(jìn)口風(fēng)速,取20m/s,D為微粒粒徑,取150μm,ρpart為微粒的密度,取2700kg/m3;Wi為旋風(fēng)除塵器的入口寬度,取0.315m;空氣的動(dòng)力粘度μ=1.8×10-5kg/ms,可計(jì)算得到
達(dá)到要求的除塵效率。
6通風(fēng)機(jī)的選型
6.1 風(fēng)量
通風(fēng)機(jī)風(fēng)量由下式計(jì)算的得到:
Qr=kQ1kQ2Q
式中
Qr—?dú)怏w總流量,m3/s;
kQ1——設(shè)備漏風(fēng)附加系數(shù),取1.2;
kQ2——管網(wǎng)漏風(fēng)附加系數(shù),取1.15。
所以求得風(fēng)量為:
Qr=kQ1kQ2Q=1.2×1.15×39.62m3/s=54.6756m3/s=196832.16m3/h
6.2 全壓
式中所以風(fēng)管的總沿程損失為
1655.99+220.6+11.7+121.2+6.09+1496.4+9.9+15.4=3537.28pa
Pf——風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓,Pa;
p——管網(wǎng)總壓力損失,Pa;
ps——設(shè)備壓力損失,Pa;
kp1——管網(wǎng)壓力損失附加系數(shù),取1.1;
kp2——風(fēng)機(jī)全壓負(fù)差系數(shù),取1.1;
其中取kp1=1.1 ,kp2=1.1,p=2040.88Pa, ps=1496.4Pa。得:
6.3.通風(fēng)機(jī)的選型原則
(1)在選擇通風(fēng)機(jī)前,應(yīng)了解國(guó)內(nèi)通風(fēng)機(jī)的生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量情況,如生產(chǎn)的通風(fēng)機(jī)品種、規(guī)格和各種產(chǎn)品的特殊用途,以及生產(chǎn)廠商產(chǎn)品質(zhì)量、后續(xù)服務(wù)等情況綜合考察。
(2)根據(jù)通風(fēng)機(jī)輸送氣體的性質(zhì)的不同,選擇不同用途的通風(fēng)機(jī)。
(3)在通風(fēng)機(jī)選擇性能圖表查得有兩種以上的通風(fēng)機(jī)可供選擇時(shí),應(yīng)優(yōu)先選擇效率較高、機(jī)號(hào)較小、調(diào)節(jié)范圍較大的一種。
(4)在選擇通風(fēng)機(jī)時(shí),應(yīng)盡量避免采用通風(fēng)機(jī)并聯(lián)或串聯(lián)工作。當(dāng)通風(fēng)機(jī)聯(lián)合工作時(shí),應(yīng)盡可能選擇同型號(hào)同規(guī)格的通風(fēng)機(jī)并聯(lián)或串聯(lián)工作;當(dāng)采用串聯(lián)時(shí),第一級(jí)通風(fēng)性到第二級(jí)通風(fēng)機(jī)之間應(yīng)有一定的管路聯(lián)結(jié)。
(5)原有除塵系統(tǒng)更換用新風(fēng)機(jī)應(yīng)考慮充分利用原有設(shè)備、適合現(xiàn)場(chǎng)安裝及安全運(yùn)行等問題。
結(jié)合上述計(jì)算,參考《環(huán)保設(shè)備材料手冊(cè)》表1-7-10,,選擇使用GY4-68型鍋爐通風(fēng)機(jī)兩臺(tái)并聯(lián)使用來解決風(fēng)量和壓強(qiáng)同時(shí)滿足的情況。風(fēng)量為15000-153800m3/h、全壓為823-6673Pa,功率為11-250KW。
7 輸排灰裝置的設(shè)計(jì)
除塵器收集的粉塵需要從除塵器排出并輸送到適當(dāng)?shù)奈恢眉右詢?chǔ)存、回收、利用。因此,輸排灰系統(tǒng)是除塵工程設(shè)計(jì)中的一個(gè)環(huán)節(jié),是除塵系統(tǒng)不可缺少的組成部分。輸排灰系統(tǒng)包括排灰裝置、輸灰裝置和儲(chǔ)運(yùn)裝置等。
7.1卸灰閥的選擇
卸塵量為124kg/h,參考《除塵工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》表5-2可選用D70型圓錐式卸塵閥,D=70mm,H=450mm,F(xiàn)=30mm,M=340mm,P=160mm。
7.2螺旋輸送機(jī)計(jì)算
(1)螺旋直徑
查表得物料填充系數(shù) ,物料綜合特性經(jīng)驗(yàn)系數(shù) K=0.0565,校正系數(shù)C=1.0。計(jì)算得到螺旋運(yùn)輸機(jī)的螺旋直徑為
D=K×=0.027m
小于規(guī)格中的最小直徑,所以選用最小直徑為150mm作為螺旋運(yùn)輸機(jī)的直徑。
(2)螺旋輸送機(jī)轉(zhuǎn)速
n==90r/min
參考《除塵工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》表5-8,物料綜合特性系數(shù) A=35。校核填充系數(shù)==0.084,值低于推薦值很多,故降低螺旋軸轉(zhuǎn)速,以提高螺旋機(jī)的壽命。.取n=30r/min,則=0.252。正好在推薦范圍內(nèi),最后確定D=150mm,n=30r/min。
(3)螺旋輸送機(jī)的功率
螺旋運(yùn)輸機(jī)軸功率
P==0.003kW
始終取k=1.2,=3.2, 輸送機(jī)長(zhǎng)度取L=6m。
取驅(qū)動(dòng)裝置總效率η=0.94,則額定功率
P==0.0032kW
8煙囪設(shè)計(jì)
8.1煙囪出口尺寸計(jì)算
煙囪截面積可由下式求出:
式中
S——排氣筒出口截面積,m2;
Qg——煙氣量,m3/h;
vg——煙氣自煙囪口排出的速度,m/s。
取vg=20m/s。計(jì)算得到S=2.7m2,直徑D=1.85m。由于此排氣裝置非正式煙囪,故高度可以放低,材料也可以不用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。高度取10m,材料用薄鋼管。
8.2 風(fēng)帽設(shè)計(jì)
為了防止雨水的侵蝕,通常在其頭部加裝風(fēng)帽,這已成一種約定俗成的組合。其常見的做法是在排氣筒出口加裝傘形風(fēng)帽。其結(jié)構(gòu)尺寸為傘蓋直徑2.88m
傘蓋距排氣筒出口距離0.72m,傾角:15°。
圖4 傘形風(fēng)帽
9工程經(jīng)濟(jì)概算
9.1 工程投資
(1) 除塵器
旋風(fēng)除塵器的價(jià)格可根據(jù)其處理能力還估計(jì),每處理10000m3/h的價(jià)格約在2.2萬元左右。本系統(tǒng)處理量為196832m3/h,故除塵器價(jià)格約為48萬元。
(2) 風(fēng)管
風(fēng)管目前市場(chǎng)價(jià)約為60元/m。本系統(tǒng)總長(zhǎng)123m,買130m,故花費(fèi)7800元。
(3) 柜式集氣罩
上吸罩價(jià)格約為1000元/個(gè)。本系統(tǒng)共用6個(gè),所以花費(fèi)6000元。
側(cè)吸罩價(jià)格約為1000元/個(gè)。本系統(tǒng)共用8個(gè),所以花費(fèi)8000元。
集氣罩總花費(fèi)為14000元。
(4) 風(fēng)機(jī)
鍋爐風(fēng)機(jī)GY4-68型號(hào)型風(fēng)機(jī)市場(chǎng)報(bào)價(jià)格35000元,購(gòu)買一臺(tái)。
如果不考慮粉塵的回收,整個(gè)通風(fēng)除塵系統(tǒng)的建設(shè)投資為53萬元。
9.2運(yùn)行費(fèi)用
(1) 電費(fèi)
系統(tǒng)的裝機(jī)容量按50kW計(jì),全年工作按工作360每天工作10小時(shí)計(jì),電費(fèi)按工業(yè)用電0.95元/千瓦時(shí)計(jì),則全年電費(fèi)為:50×360×10×0.95=17.1萬元。
(2) 維修費(fèi)用
由于設(shè)備、管道均為鋼結(jié)構(gòu),無易損部件,所以全年的維修費(fèi)按總投資的2%計(jì),即2200元。
由此可知,系統(tǒng)每年的運(yùn)行費(fèi)用為17.12萬元。
表4 工程投資表
序號(hào)
名稱
規(guī)格型號(hào)
數(shù)量
單價(jià)(元)
總價(jià)(萬元)
1
旋風(fēng)除塵器
XLP/B-10.6型
6
7.9萬元/10000m3
47.4
2
風(fēng) 管
自制
130
60元/m
0.78
3
上吸集氣罩
自制
8
1000
0.8
4
側(cè)吸集氣罩
自制
6
1000
0.6
5
風(fēng) 機(jī)
GY4-68型
1
35000
3.5
合計(jì)
53.08萬元
10致謝
雖然課設(shè)只有一周,但我仍然覺得收獲很大。因?yàn)樗屛颐靼自诙虝r(shí)間內(nèi)作出一個(gè)相對(duì)完整的設(shè)計(jì)方案,編寫報(bào)告,計(jì)算,還有CAD圖紙的繪制,其實(shí)是不容易的。因?yàn)橐榭春芏嗟馁Y料,做好規(guī)劃才能有條有理的進(jìn)行設(shè)計(jì)。我感覺一下子就將所學(xué)的知識(shí)充分運(yùn)用到以后可能從事的工作中,同時(shí)也發(fā)現(xiàn)其實(shí)我們專業(yè)在很多方面都可以發(fā)展。在這次的課程設(shè)計(jì)中不僅檢驗(yàn)了我所學(xué)習(xí)的知識(shí),也培養(yǎng)了我如何去查看文獻(xiàn),如何與同學(xué)探討,與老師交流。
我特此在此真誠(chéng)地感謝楊老師,以及研究生學(xué)長(zhǎng)們的幫助。通過這次打磨車間通風(fēng)除塵系統(tǒng)的設(shè)計(jì),我在多方面都有所提高。通過這次課程設(shè)計(jì),綜合運(yùn)用本專業(yè)所學(xué)課程的理論和生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)進(jìn)行一次大氣污染控制工藝設(shè)計(jì)的實(shí)際訓(xùn)練從而培養(yǎng)和提高我們獨(dú)立工作能力,鞏固與擴(kuò)充了大氣污染控制工程課程上所學(xué)的內(nèi)容,是我們今后走入社會(huì)在自己的工作崗位上進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)工作的一次模擬,對(duì)于工科學(xué)生來說光學(xué)不做是不能很好的掌握技能的,只有不斷的使用一個(gè)東西,才能做到徹底掌握某項(xiàng)技能,才不會(huì)在以后進(jìn)入工作室顯得手足無措。索然我的課程設(shè)計(jì)還有很多的不足,有很多不完善甚至有錯(cuò)的地方。但我覺得認(rèn)真做了,就有收獲。
11附錄
[1] 孫一堅(jiān). 工業(yè)通風(fēng). 中國(guó)建筑工業(yè)出版社, 1985
[2] 唐敬麟, 張祿虎. 除塵裝置系統(tǒng)及設(shè)備設(shè)計(jì)選用手冊(cè). 化學(xué)工業(yè)出版社.2004
[3] 張殿印, 王純. 除塵工程設(shè)計(jì)手冊(cè). 化學(xué)工業(yè)出版社, 2003
[4] 胡傳鼎. 通風(fēng)除塵設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè). 化學(xué)工業(yè)出版社, 2003
[5] 張殿印,王純.除塵器手冊(cè). 化學(xué)工業(yè)出版社, 2005
[6] 王紹文 楊景玲 環(huán)保設(shè)備材料手冊(cè)(第二版)
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打磨
車間
通風(fēng)
透風(fēng)
除塵
旋風(fēng)
除塵器
系統(tǒng)
設(shè)計(jì)
課程設(shè)計(jì)
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打磨車間通風(fēng)除塵旋風(fēng)除塵器系統(tǒng)設(shè)計(jì)3(課程設(shè)計(jì)),打磨,車間,通風(fēng),透風(fēng),除塵,旋風(fēng),除塵器,系統(tǒng),設(shè)計(jì),課程設(shè)計(jì)
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