噴漆車間通風(fēng)除塵布袋除塵器系統(tǒng)設(shè)計(jì) (2)

噴漆車間通風(fēng)除塵布袋除塵器系統(tǒng)設(shè)計(jì) (2),噴漆車間通風(fēng)除塵布袋除塵器系統(tǒng)設(shè)計(jì),(2),噴漆,車間,通風(fēng),透風(fēng),除塵,布袋除塵器,系統(tǒng),設(shè)計(jì) 《大氣污染控制工程》課程設(shè)計(jì) 噴漆車間通風(fēng)除塵布袋 除塵器系統(tǒng)設(shè)計(jì) 指導(dǎo)老師：楊家寬教授 課設(shè)編寫者：王棣 班級(jí)：環(huán)工1102 學(xué)號(hào)：u201115831 華中科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 二0一四年五月 目錄 目錄 2 一、局部排氣通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)和資料 1 1.1.設(shè)計(jì)任務(wù)和目的 1 1.2.設(shè)計(jì)資料 1 （1）塵源的粉塵特性 1 二．局部排氣通風(fēng)系統(tǒng)的組成 2 2.1集氣罩 3 2.2除塵器 3 2.3風(fēng)機(jī) 3 2.4風(fēng)管 3 2.5其他輔助設(shè)備 3 三.集氣罩 4 3.1.集氣罩的分類 4 3.2.集氣罩設(shè)計(jì)原則 4 3.3.集氣罩選擇和方案確定 5 3.4.設(shè)計(jì)計(jì)算 5 四．布袋除塵器的選型 7 4.1.初選 7 4.2.濾料 7 4.3.選型 8 4.4.設(shè)計(jì)計(jì)算 9 五．管網(wǎng)設(shè)計(jì) 11 5.1.管網(wǎng)初步設(shè)計(jì) 11 5.2.設(shè)計(jì)計(jì)算 11 六、通風(fēng)機(jī)選型 17 6.1.風(fēng)量 17 6.2.風(fēng)壓 17 七、輸排灰裝置的設(shè)計(jì) 18 7.1.卸灰閥 18 (2) 輸送機(jī)轉(zhuǎn)速 19 八、排氣煙囪的設(shè)計(jì) 21 8.1.煙囪出口截面尺寸 21 8.2.風(fēng)帽 21 九、工程經(jīng)濟(jì)概算 22 9.1.設(shè)備投資 22 9.2.運(yùn)行費(fèi)用 23 參考文獻(xiàn) 25 一、局部排氣通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)和資料 1.1.設(shè)計(jì)任務(wù)和目的 本設(shè)計(jì)任務(wù)是為一個(gè)噴漆車間設(shè)計(jì)一個(gè)通風(fēng)除塵系統(tǒng)，因?yàn)閲娖彳囬g在工作期間會(huì)產(chǎn)生各種粉塵和有害氣體，在污染空氣的同時(shí)，更大的是嚴(yán)重威脅到工作人員的身體健康，因此必須設(shè)計(jì)一套通風(fēng)除塵系統(tǒng)，保證工作環(huán)境的安全。本通風(fēng)除塵系統(tǒng)采用袋式除塵器。 1.2.設(shè)計(jì)資料 （1）塵源的粉塵特性 塵源為噴漆車間的小型零件噴漆工作臺(tái)，一共16個(gè)工作臺(tái)，分兩排置于車間南北兩個(gè)方向，其尺寸均為(m)：a×b=0.4×0.3。工作臺(tái)距水平地面高度為1.2m。 粉塵粒徑為0.45～1.6 μm，含塵空氣密度為1.5 kg/m3，氣體溫度為常溫。 噴漆車間工作臺(tái)平面示意圖如圖1所示。 圖1 噴漆車間工作臺(tái)平面布置圖 （2）集氣罩中控制點(diǎn)的的風(fēng)速 按照下表進(jìn)行風(fēng)速的選取。 表1 控制點(diǎn)的最小控制風(fēng)速（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 二．局部排氣通風(fēng)系統(tǒng)的組成 局部排氣通風(fēng)基本原理是通過控制局部氣流，使局部工作范圍不受有害物的污染，并且造成符合要求的空氣環(huán)境。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 局部排氣通風(fēng)系統(tǒng)流程圖 2.1集氣罩 集氣罩是捕集含塵有害氣體的設(shè)備裝置。通過集氣罩口的氣流運(yùn)動(dòng)，可在有害物散發(fā)地點(diǎn)直接捕集有害物而控制其在車間的擴(kuò)散，保證室內(nèi)工作區(qū)有害物濃度不超過國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的要求。集氣罩設(shè)計(jì)應(yīng)該考慮實(shí)際環(huán)境，工作場合，以與工作場合匹配為宜，從而最大程度上收集有害氣體，減少擴(kuò)散。 2.2除塵器 為了保護(hù)大氣環(huán)境或回收原材料，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)后再排入大氣。 2.3風(fēng)機(jī) 風(fēng)機(jī)由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，為空氣流動(dòng)提供動(dòng)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。 2.4風(fēng)管 風(fēng)管用于連接該系統(tǒng)的各個(gè)設(shè)備，提供氣體流動(dòng)的道路。風(fēng)管布置要合理，力求短、直、順。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，從而影響了風(fēng)機(jī)的選擇。 2.5其他輔助設(shè)備 其他輔助設(shè)備包括清灰除塵設(shè)備等，保障系統(tǒng)的運(yùn)行。 2 三.集氣罩 3.1.集氣罩的分類 按罩口氣流流動(dòng)方式可將集氣罩分為吸氣式和吹吸式集氣罩。利用吸氣氣流捕集污染空氣的集氣罩稱為吸氣集氣罩，而吹吸式集氣罩則是利用吹吸氣流來控制污染物擴(kuò)散的裝置。按集氣罩與污染源的相對位置以及密閉情況還可以將吸氣式集氣罩分為密閉罩、排氣柜、外部集氣罩、接受式集氣罩。 3.2.集氣罩設(shè)計(jì)原則 （1）改善排放粉塵有害物的工藝和環(huán)境，盡量減少粉塵排放及危害。 （2）集氣罩的吸氣氣流方向應(yīng)盡可能與污染源污染氣流運(yùn)動(dòng)方向一致，以充分利用污染氣流的初始動(dòng)能。 （3）在保證控制污染的條件下，盡量減少集氣罩的開口面積，使風(fēng)量最小。 （4）集氣罩的吸氣氣流不允許通過人的呼吸區(qū)再進(jìn)入集氣罩內(nèi)，設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮操作人員的位置和活動(dòng)范圍。 （5）集氣罩的配置應(yīng)與生產(chǎn)工藝協(xié)調(diào)一致，力求不影響工藝操作和設(shè)備檢修。 （6）集氣罩應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡單，堅(jiān)固耐用且造價(jià)低，并便于制作安裝和拆卸維修。 （7）要盡可能避免或減弱干擾氣流的影響。 （8）集氣罩盡可能包圍或靠近污染源，使污染物的擴(kuò)散限制在最小范圍內(nèi)，進(jìn)可能減少吸氣范圍，防止橫向氣流干擾，減少排風(fēng)量。 3.3.集氣罩選擇和方案確定 基于上述設(shè)計(jì)原則，而且實(shí)際工作環(huán)境中工作臺(tái)面積較小，安裝費(fèi)用不高，噴漆工作過程中，油漆會(huì)產(chǎn)生有害氣體，故需要相對較高的密閉性，所以本系統(tǒng)選擇柜式排氣排風(fēng)罩。柜式排風(fēng)罩的主要特點(diǎn)是密閉面積大，排氣量相對較小，維修也較容易。由于柜內(nèi)沒有熱源，而且柜內(nèi)空氣密度為1.5kg/m3，另外上部排風(fēng)上緣風(fēng)速偏大，可達(dá)孔口平均速度的150%，下緣風(fēng)速則僅為平均風(fēng)速的60%，有害氣體有可能從操作口下部泄露，因此采用下部排風(fēng)。其工作原理如下圖3： 圖3 下部排風(fēng)柜式集塵罩 3.4.設(shè)計(jì)計(jì)算 排風(fēng)量： 式中：——排氣柜的排風(fēng)量，； ——排氣柜內(nèi)污染氣體產(chǎn)生量，； ——操作孔口出的最小平均吸氣速度（即控制風(fēng)速）m/s； ——安全系數(shù)，一般取1.05~1.10，若有活動(dòng)設(shè)備，且需經(jīng)常拆卸時(shí)， 可取1.5~2.0； A——工作口、觀察孔和其他孔口的總面積，m2； 對于某些特定的工藝過程，工作口截面處平均吸氣速度有不同的規(guī)定。參考《除塵工程設(shè)計(jì)手冊（第二版）》115頁表3-4可知，對于噴漆工藝過程中產(chǎn)生的油漆懸浮物和溶解蒸汽，其工作口截面處平均速度一般取1.0~1.5m/s，此處取v=1.0m/s。 這里取1.10，需要說明的是，v、的取值是相輔相成的，由于是噴漆工作，對環(huán)境要求較高，故這里選取的v、都相對大一些。 由于每個(gè)工作臺(tái)的尺寸為a×b=0.4×0.3，工作臺(tái)距水平地面高度為1.2m，故工作口尺寸設(shè)計(jì)為b×h=0.4×0.4m,所以A=0.4×0.4=0.16m2. 柜內(nèi)有害氣體產(chǎn)生速度Q0取為1.0m3/h。代入上式可求得排風(fēng)量 以上為一個(gè)工作臺(tái)集氣罩的排風(fēng)量，總共有16個(gè)工作臺(tái)，16個(gè)集氣罩，所以總的排氣量為總=634.6 16=10153.6，即布袋除塵器的除塵風(fēng)量。 四．布袋除塵器的選型 4.1.初選 袋式除塵器是一種利用有機(jī)纖維或無機(jī)纖維過濾布（又稱過濾材料）將含塵氣體中的固體粉塵因過濾（捕集）而分離出來的一種高效除塵設(shè)備。因過濾材料多做成布袋，所以又稱為布袋除塵器。 袋式除塵器有很多類型，有簡易袋式除塵器、機(jī)械振打式袋式除塵器、氣體反吹袋式除塵器等，根據(jù)各種袋式除塵器的適用場合和目前國內(nèi)市場除塵器的技術(shù)特點(diǎn)以及考慮經(jīng)濟(jì)可行性，本通風(fēng)除塵系統(tǒng)選用氣體反吹式袋式除塵器中的脈沖噴吹式袋式除塵器。 脈沖袋式除塵器是一種周期性地向?yàn)V袋內(nèi)或?yàn)V袋外噴吹壓縮空氣（0.5~0.6MPa）來達(dá)到清除粘附在濾袋上的粉塵目的的高效率干式空氣凈化設(shè)備。具有處理能力大，除塵效率高，濾袋使用周期長等特點(diǎn)，可使用各種工業(yè)的含塵空氣的凈化，使用廣泛，能耗低，技術(shù)成熟。 4.2.濾料 濾料的性能對袋式除塵器的工作具有很大的影響，選擇濾料時(shí)必須全面考慮含塵氣體的特性，如粉塵和氣體的性質(zhì)、溫度、濕度、粒徑等。性能良好的濾料應(yīng)具備耐溫、耐磨、耐腐蝕、機(jī)械強(qiáng)度高、吸濕性小、效率高、阻力低、使用壽命長、成本低等優(yōu)點(diǎn)。此外，還要考慮濾料的表面結(jié)構(gòu)，表面起毛的濾料容塵量大，粉塵能深入濾料的內(nèi)部。 在選擇濾料時(shí)濾料性能應(yīng)遵循以下原則： （1） 濾料性能應(yīng)能滿足生產(chǎn)條件和除塵工藝的一般情況和特殊要求； （2） 應(yīng)選擇使用壽命長的濾料； 根據(jù)該設(shè)計(jì)任務(wù)粉塵的性質(zhì)特點(diǎn)和各種濾料的適用情況，本設(shè)計(jì)選取針刺氈作為布袋除塵器的濾料，針刺氈由基料和針扎在基料上的纖維組成，單位面積質(zhì)量為500~650g/m3。 4.3.選型 氣體溫度為25°C時(shí)產(chǎn)生的氣體流量為10153.6m3/h，考慮到泄露等因素，附加10%的風(fēng)量，則除塵器進(jìn)口氣體量為： 其中 Q---通過除塵器的含塵氣體量 Qs---生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的氣體量 ---除塵器內(nèi)氣體的溫 ---環(huán)境大氣壓 K---除塵器前漏風(fēng)系數(shù) 據(jù)此選擇LSB72-I--1/A型脈沖噴吹式除塵器，其技術(shù)參數(shù)如下： 過濾面積：68m2； 濾袋數(shù)量：72個(gè)； 濾袋規(guī)格：Φ1202500mm； 處理風(fēng)量：8140~20350m3/h； 設(shè)備阻力：600~1200Pa； 除塵效率：99.5%； 過濾速度：2~5m/min； 清灰噴吹壓力：0.196~0.294MPa； 壓縮空氣耗量：0.1~0.3m3/min； 電磁脈沖閥：12個(gè)； 排灰電機(jī)功率：1.1kW; 設(shè)備質(zhì)量：1941.45kg 由此算的實(shí)際過濾速度： V=12191.75/68=179.29m/h=2.99m/min 濾袋面積：A=3.140.122.5=0.94m2 4.4.設(shè)計(jì)計(jì)算 4.4.1 除塵器阻力 除塵器阻力由三部分構(gòu)成：除塵器結(jié)構(gòu)阻力、濾料本身阻力、粉塵層阻力，其中濾料本身阻力和粉塵層阻力合起來成為過濾阻力。除塵器結(jié)構(gòu)阻力通常為200~500Pa，這里取為500Pa。 氣體含塵質(zhì)量濃度： 濾袋粉塵負(fù)荷：g=cvt 式中：g——濾袋粉塵負(fù)荷，g/m2； c——?dú)怏w的含塵質(zhì)量濃度，g/m3； v——過濾速度，m/min； t——濾袋清灰周期，min。 這里取t=180min，則g=0.4582.99180=246.8 g/m2。由此查《除塵工程設(shè)計(jì)手冊（第二版）》197頁表4-43： 表2 不同濾塵量的濾袋過濾阻力 用線性內(nèi)插法求得過濾阻力為830.84Pa。則總的阻力為500Pa+830.84Pa=1330.84Pa，在1176~1470Pa范圍內(nèi)，說明計(jì)算無誤。 4.4.2 除塵效率 除塵器進(jìn)口氣體含塵濃度： C=0.458g/m3 由氣體排放濃度標(biāo)準(zhǔn)要求排放濃度Co=8.010-3g/m3，所以要求除塵效率為： 而實(shí)際該除塵器的除塵效率達(dá)到99.5%，滿足要求。 五．管網(wǎng)設(shè)計(jì) 5.1.管網(wǎng)初步設(shè)計(jì) 通風(fēng)排氣管網(wǎng)的設(shè)計(jì)應(yīng)力求做到結(jié)構(gòu)簡單，施工方便，設(shè)計(jì)好之后不妨礙原車間的生產(chǎn)活動(dòng)。管道應(yīng)追求短、直，以減少阻力和管長，減少投資。結(jié)合給定的CAD圖紙上車間的位置，考慮風(fēng)向以及與選用的集氣罩類型相匹配，管道在車間的分布如下圖4： 圖4 通風(fēng)除塵系統(tǒng)簡易布置圖 車間內(nèi)管線南北對稱分布，水平兩干管。管線有垂直的和水平的，垂直管是連接柜式排氣罩和水平支管的管段，長度為1.5m，水平支管連接垂直支管和水平干管，始端水平支管長3m，其他7條水平支管均長為2m。南北兩條水平干管最后匯集于Q點(diǎn)，由水平干管接到袋式除塵器，該連接管長為0.5m。 5.2.設(shè)計(jì)計(jì)算 根據(jù)《除塵工程設(shè)計(jì)手冊（第二版）》以及相關(guān)規(guī)定，得知除塵風(fēng)管的最小風(fēng)速如下：垂直風(fēng)管12m/s，水平風(fēng)管14m/s。然后通過流量和流速計(jì)算出管徑，通過選型修正管徑，再通過修正后管徑計(jì)算出修正后流速。 摩擦阻力損失計(jì)算 圓形管道單位長度的摩擦阻力為 ： 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，； D——圓形風(fēng)管直徑，m。 由《除塵工程設(shè)計(jì)手冊（第二版）》419頁 表6-23所示的計(jì)算表，已知流量、管徑、流速、阻力四個(gè)參數(shù)中的任意兩個(gè)，即可求得其余兩個(gè)參數(shù)。計(jì)算表是按過渡區(qū)的值，在壓力=101.325kPa,溫度=，空氣密度=1.204,運(yùn)動(dòng)粘度=15.06×,管壁粗糙程度K=0.15mm、圓形風(fēng)管等條件下得出的。而本題的適用條件是1.5的含塵空氣，故用密度和粘度的修正： 式中 ——實(shí)際的單位長度的摩擦阻力，；——圖上查出的單位長度摩擦阻力，； ——實(shí)際的空氣密度，； ——實(shí)際的空氣運(yùn)動(dòng)粘度，。 因此在本設(shè)計(jì)中，查表得當(dāng)空氣密度=1.5時(shí)，其運(yùn)動(dòng)粘度為=，故： 垂直支管：管內(nèi)風(fēng)速12m/s，流量0.176m3/s，查《除塵工程設(shè)計(jì)手冊（第二版）》 419頁除塵風(fēng)管計(jì)算表，得管徑（取整）為130mm，Rm0=18.1Pa/m，修正流速為： ， 單位長度摩擦阻力為： 1.25Rm0=17.75Pa/m.16個(gè)垂直支管是同樣的規(guī)格，故它們均相同。 水平支管：管內(nèi)風(fēng)速14m/s，流量0.176 m3/s，同樣查得管徑為120mm，Rm0=28.4Pa/m，Rm=1.25 Rm0=35.5Pa/m,修正流速為： 。始端水平支管通過一個(gè)90°彎管與水平干管連接，后面水平支管通過一個(gè)三通管與水平干管連接。 水平干管（由于南北兩水平干管對稱一樣，所以只計(jì)算一條水平干管）：A2~B2管段：理論流速14m/s，流量0.176m/s，查得管徑120mm，故實(shí)際流速15.56m/s，理論單位長度摩擦阻力Rm0=28.4Pa，實(shí)際Rm=1.25Rm0=35.5Pa/m。同理可查其他管段的數(shù)據(jù)。見表3管段水力計(jì)算表。 查《除塵工程設(shè)計(jì)手冊（第二版）》 436頁表6-25，確定各管段的局部阻力系數(shù)。 管段A1~A2的局部損失系數(shù)： 柜式集氣罩一個(gè)，ζ=0.6 90°彎頭（R/D=1.5）兩個(gè)ζ=0.15，則∑ζ＝0.6+0.15×2=0.9。 管段A2~B2： 直流三通：根據(jù)F1+F2=F3 α=30° 查表6-25得ζ=0.5 這里特別計(jì)算除塵器進(jìn)風(fēng)管段和除塵器至風(fēng)機(jī)管段以及風(fēng)機(jī)出口至煙囪排放口的阻力系數(shù)。 除塵器進(jìn)風(fēng)管段（即Q-Q1管段），其有一個(gè)圓形三通，阻力系數(shù)查得為0.03×2=0.06，除塵器進(jìn)口變徑管進(jìn)口尺寸300×800mm，變徑管長度400mm， 除塵器至風(fēng)機(jī)管段：設(shè)計(jì)長度0.5m，出口變徑管尺寸300×800，變徑管長度400mm ，90°彎頭（R/D=1.5）兩個(gè) ζ=2×0.17=0.34 風(fēng)機(jī)進(jìn)口漸擴(kuò)管：先擬選一臺(tái)風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)進(jìn)口直徑590mm，變徑管長度300mm 風(fēng)機(jī)出口至煙囪排放口：風(fēng)機(jī)出口漸擴(kuò)管，風(fēng)機(jī)出口尺寸410×500 D排=550mm， 帶擴(kuò)散管的傘形風(fēng)帽（h/D0=0.5）ζ=0.6,Σζ=0.6 同理可求得其他管段的局部阻力系數(shù)，從而計(jì)算出各管段的摩擦阻力和局部阻力。見表3。 對并聯(lián)管路進(jìn)行阻力平衡 匯合點(diǎn)Q： 同理可平衡其他管段，由于有些管段通過改變管徑難以平 表3管段水力計(jì)算表 管段編號(hào) 流量 長度 理論管徑 設(shè)計(jì)流速 修正管徑 修正流速 局部阻力系數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 A-A1 0.176 1.5 137 12 130 13 0.8 A1-A2 0.176 1.5 127 14 120 15.6 0.9 A2-B2 0.176 3 127 14 120 15.6 0.5 B2-C2 0.352 2 179 14 170 15.5 0.24 C2-D2 0.528 2 219 14 210 15.2 0.22 D2-E2 0.704 2 253 14 250 14.3 0 E2-F2 0.88 2 283 14 280 14.2 -0.03 F2-G2 1.056 2 310 14 300 14.9 -0.02 G2-H2 1.232 2 334 14 320 14.4 0 H2-Q 1.408 1.5 348 14 340 15.5 0.17 Q-Q1 2.816 0.5 506 14 500 14.3 0.66 R-S 3.386 0.5 599 12 590 12.4 0.45 T-U 3.386 10 555 14 550 14.3 0.6 B1-B2 0.176 1.5 127 14 110 15.6 0.9 C1-C2 0.176 1.5 127 14 110 15.6 0.9 D1-D2 0.176 1.5 127 14 110 15.6 0.9 E1-E2 0.176 1.5 127 14 110 15.6 0.9 F1-F2 0.176 1.5 127 14 110 15.6 0.9 G1-G2 0.176 1.5 127 14 110 15.6 0.9 H1-H2 0.176 1.5 127 14 110 15.6 0.9 B-B1 0.176 1.5 137 12 130 13 0.8 C-C1 0.176 1.5 137 12 130 13 0.8 D-D1 0.176 1.5 137 12 130 13 0.8 E-E1 0.176 1.5 137 12 130 13 0.8 F-F1 0.176 1.5 137 12 130 13 0.8 G-G1 0.176 1.5 137 12 130 13 0.8 H-H1 0.176 1.5 137 12 130 13 0.8 管段編號(hào) λ/d Rmo 單位長度沿程阻力 沿程阻力 局部阻力 總阻力 9 A-A1 0.178 18.1 22.63 33.94 101.40 135.34 A1-A2 0.194 28.4 35.50 53.25 164.27 217.52 A2-B2 0.194 28.4 35.50 106.50 91.26 197.76 B2-C2 0.125 18.1 22.63 45.25 43.25 88.50 C2-D2 0.0957 13.3 16.63 33.25 38.12 71.37 D2-E2 0.0774 9.5 11.88 23.75 0.00 23.75 E2-F2 0.0672 8.2 10.25 20.50 -4.54 15.96 F2-G2 0.0615 8.2 10.25 20.50 -3.33 17.17 G2-H2 7.3 9.13 18.25 0.00 18.25 H2-Q 6.5 8.13 12.19 30.63 42.82 Q-Q1 3.6 4.50 2.25 101.22 103.47 R-S 2.3 2.88 1.44 51.89 53.33 T-U 3.2 4.00 40.00 92.02 132.02 B1-B2 0.194 28.4 35.50 53.25 164.27 217.52 C1-C2 0.194 28.4 35.50 53.25 164.27 217.52 D1-D2 0.194 28.4 35.50 53.25 164.27 217.52 E1-E2 0.194 28.4 35.50 53.25 164.27 217.52 F1-F2 0.194 28.4 35.50 53.25 164.27 217.52 G1-G2 0.194 28.4 35.50 53.25 164.27 217.52 H1-H2 0.194 28.4 35.50 53.25 164.27 217.52 B-B1 0.178 18.1 22.63 33.94 101.40 135.34 C-C1 0.178 18.1 22.63 33.94 101.40 135.34 D-D1 0.178 18.1 22.63 33.94 101.40 135.34 E-E1 0.178 18.1 22.63 33.94 101.40 135.34 F-F1 0.178 18.1 22.63 33.94 101.40 135.34 G-G1 0.178 18.1 22.63 33.94 101.40 135.34 H-H1 0.178 18.1 22.63 33.94 101.40 135.34 管道系統(tǒng)的總阻力 六、通風(fēng)機(jī)選型 6.1.風(fēng)量 式中 Q——?dú)怏w總流量，即風(fēng)機(jī)風(fēng)量，m3/s； 1.15——考慮到管網(wǎng)、設(shè)備漏風(fēng)的附加系數(shù)； Q0——?dú)怏w原始流量，m3/s 故 Q=1.15×=14021m3/h 6.2.風(fēng)壓 風(fēng)機(jī)風(fēng)壓 綜合風(fēng)量風(fēng)壓，選擇4-72NO.5風(fēng)機(jī)，該風(fēng)機(jī)風(fēng)量Q=7950~14720m3/h，Pf=2197~3178Pa，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速2900r/min，配用電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y160M2-2，電動(dòng)機(jī)功率N=13kW，外形尺寸（長×寬×高/mm）為704×807×982mm，質(zhì)量（不含電動(dòng)機(jī)）為74kg。 七、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)牡攸c(diǎn)加以儲(chǔ)存、回收、利用。因此，輸排灰系統(tǒng)是除塵工程設(shè)計(jì)的一個(gè)環(huán)節(jié)，是大、中型除塵系統(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、儲(chǔ)運(yùn)裝置等。輸排灰系統(tǒng)由卸灰閥、刮板輸送機(jī)、斗式提升機(jī)、貯灰罐、汽車登封組成。 本系統(tǒng)屬于小型通風(fēng)除塵系統(tǒng)，輸排灰裝置比較簡單。排灰用排灰閥，輸灰用螺旋輸送機(jī)直接排到送灰校車，定時(shí)把裝著灰的小車送走。 7.1.卸灰閥 選用干式卸灰閥中的圓錐卸灰閥，卸灰閥直徑 式中： ，q這里取60kg/s，則7.2.螺旋輸送機(jī) （1） 螺旋直徑 (2) 輸送機(jī)轉(zhuǎn)速 ，圓整為標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速，取n=35r/min； 校核： 功率（P） 螺旋軸所需功率（P0）按軸功率計(jì)算公式求得： 根據(jù)計(jì)算所得的P值，查表選用YJ6165型驅(qū)動(dòng)裝置。 計(jì)算結(jié)果： 螺旋機(jī)型式 GX型； 螺旋直徑 D=900mm； 水平輸送長度 L=5m； 螺距 S=720mm； 螺旋軸轉(zhuǎn)速 n=30r/min； 螺旋機(jī)制法 S制法； 驅(qū)動(dòng)裝置型號(hào) YJ6165型 八、排氣煙囪的設(shè)計(jì) 煙囪墻體高度為10m，煙氣排放速度14.3m/s，終端附有風(fēng)帽。 8.1.煙囪出口截面尺寸 煙囪出口的截面積S 式中 S——出口截面積，m2； Qg——煙氣排放量，m3/h; Vg——煙氣排放速度，m/s 據(jù)前，Qg=m3/h，vg=14.3m/s，則 ，則D=0.55m，取為550mm。由于此排氣裝置非正式煙囪且煙氣無腐蝕性，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即可，材料用薄鋼管。 8.2.風(fēng)帽 為防止雨水侵蝕煙囪，通常附加風(fēng)帽。風(fēng)帽一般是傘形風(fēng)帽，結(jié)構(gòu)圖如下： 圖 5 風(fēng)帽圖 九、工程經(jīng)濟(jì)概算 9.1.設(shè)備投資 （1）柜式集氣罩 本系統(tǒng)采用柜式集氣罩，根據(jù)其設(shè)計(jì)規(guī)格和用途制作，預(yù)計(jì)成本為900元/個(gè)，本系統(tǒng)共16個(gè)，所以花費(fèi)900×16=1.44萬元 （2） DMC-96II型除塵器 布袋除塵器的價(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12191m3/h，故除塵器價(jià)格約為2.68萬元。 （3） 風(fēng)管 風(fēng)管目前市場價(jià)約為25元/m。本系統(tǒng)總長54.5m，買55m，故花費(fèi)1375元。 （4） 風(fēng)機(jī) 型號(hào)為4-72NO.5的風(fēng)機(jī)市場價(jià)格約為1500元，購買一臺(tái)。 （5） 輸排灰系統(tǒng) 輸排灰系統(tǒng)包括卸灰閥、輸灰機(jī)械等，預(yù)計(jì)投資1萬元。不考慮粉塵回收，則總投資約為1.44+2.68+0.14+0.15+1=5.41萬元 9.2.運(yùn)行費(fèi)用 （1）電費(fèi) 系統(tǒng)的裝機(jī)容量主要來自風(fēng)機(jī)和輸排灰裝置，其容量約為13kW+12kW=25kW，設(shè)計(jì)全年工作300天，每天工作8h，每度電電費(fèi)按工業(yè)用電0.95元計(jì)，則全年運(yùn)行電費(fèi)為：25×300×8×0.95=5.7萬元。 （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)用僅考慮總投資的2%，即1146元。 袋式除塵器的布袋要更換這是不容置疑的，滌綸針刺氈的使用壽命一般為2年，即每2年要把所有的布袋換完。那么2年換袋的費(fèi)用就為0.4萬元，折算到每年就是1965元。因此，每臺(tái)設(shè)備每年的維修費(fèi)為1146+1965=3111元。 由此可知，系統(tǒng)每年的運(yùn)行費(fèi)用為：5.7+0.3111=6.111萬元。 十、致謝 本大氣課程設(shè)計(jì)是楊家寬教授精心負(fù)責(zé)的，從出題至成果審閱。此外，在課程設(shè)計(jì)期間，也得到了楊家寬教授的悉心指導(dǎo)，在此表示衷心感謝。 另外感謝我的同學(xué)，因?yàn)檎n設(shè)過程中遇到許多問題，有的是請教他人，有的一起討論解決，這體現(xiàn)了我們團(tuán)結(jié)互助的精神。還有就是借到的對課設(shè)有幫助的書籍，大家能資源共享，這個(gè)很好。 最后感謝網(wǎng)上許多朋友，他們提供的資料在一定程度上幫我順利完成課程設(shè)計(jì)。 參考文獻(xiàn) [1] 孫一堅(jiān). 工業(yè)通風(fēng)（第三版）. 中國建筑工業(yè)出版社，1994.11 [2] 唐敬麟 張祿虎編. 除塵裝置系統(tǒng)及設(shè)備設(shè)計(jì)選用手冊. 化學(xué)工業(yè)出版社，2004.1 [3] 胡傳鼎主編. 通風(fēng)設(shè)備除塵設(shè)計(jì)手冊. 化學(xué)工業(yè)出版社，2003.9 [4] 趙漢中. 工程流體力學(xué). 華中科技大學(xué)出版社，2003.4 [5] 胡紅營 張旭 黃霞 王偉合編. 環(huán)境工程原理. 高等教育出版社，2000.7 [6] 張殿印 王純 主編. 除塵工程設(shè)計(jì)手冊（第二版）. 化學(xué)工業(yè)出版社2010.6 21