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1、学 号： 0721408890136课 程 设 计题 目车间除尘系统设计学 院资源与环境工程学院专 业环境工程班 级2014级环境工程01班姓 名王校博指导教师刘恩栋2017年6月3日目录1 概述51.1 课程设计目的与意义51.2 课程设计任务和相关标准51.2.1 设计任务与要求51.2.2除尘设计相关标准61.3 课程设计内容与有关数据62 集气罩的设计72.1集气罩的种类72.2集气罩的设计原则82.3 集气罩的设计与计算82.3.1污染源控制速度82.3.2集气罩排风量、尺寸的确定92.3.3集气罩各部分设计参数113 袋式除尘器的选型123.1 除尘器选型依据123.1.1粉尘的粒
2、度123.1.2处理风量123.1.3出口含尘浓度133.1.4使用温度133.1.5入口含尘浓度133.1.6粉尘的物理性质143.2 除尘器选型143.2.1除尘器选择的考虑情况143.2.2除尘器性能参数154 管道的初步设计与压力损失的确定184.1防尘管道初步设计的确定184.2 设计管道的布置原则194.2.1设计输送管道的布置原则194.2.2管道系统网的布局形式204.3通风管道构件204.3.1通风管道介绍204.3.2 弯头204.3.3 三通214.3.4 渐扩管214.4 管道配件224.4.1清扫孔224.4.2调节阀门224.4.3测定孔224.4.4法兰盘234.
3、5 管道布置234.6压力损失的计算255 通风机和电机的选择295.1 通风机的计算风量295.2计算风压295.3风机的选择296 课程设计总结307 主要参考30大气污染控制工程课程设计大气污染控制工程课程设计任务书一、目的1.巩固大气污染控制工程课堂中所学理论知识；2.掌握除尘系统设计的基本方法；3.提高工程设计中资料运用、数据计算方法和计算机绘图能力。二、设计内容1.题目：车间除尘系统设计2.设计已知条件：（1）车间面积和两台产尘设备(见附图)；120006000;12006001000；（2）产生轻矿物粉尘并以较低速度发散到尚属平静的空气中；（3）污染源气体含尘浓度4g/m3，密度
4、1.2g/cm3，温度20oC，大气压力1.013105Pa，车间高6m（不影响设备安装）；（4）伞形罩口距污染源表面600mm；（5）管道和集气罩用钢板制作，钢管相对粗糙度0.15，排气筒距地面12m；（6）采用自选除尘器；三、课程设计步骤与方法1.设计步骤：（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2. 选用设计资料：大气污染控制工程课程设计参考资料四、课程设计说明书与图纸1.设计说明书：(1)目录(2)设计任务书 (3)除尘系统的选择(4)除尘系统计算(附：除尘系统图、阻力计算表、设备
5、明细表)(5)除尘系统设备布置说明(6)结语2.图纸：(1)A2号图纸完成除尘系统立体图和除尘系统平面图和断面图；(2)图中画出检测孔位置、标出设备定位尺寸、设备及管道标高、设备编号和明细表；3.要求：每班分为4组，各组除尘器位置不同（按任务书要求）五课程设计答辩课程设计答辩，采用平时指导时的随机提问，和完成设计后最终答辩相结合方式。最终答辩主要针对评优学生。六课程设计进度表：序号内容所用时间1布置任务，收集资料0.5天2工艺流程选择与计算2天3绘制图纸编写说明书2天4打印及装订成册0天5答 辩0.5天七、主要参考资料1、郝吉明，马广大主编.大气污染控制工程（第三版）.高等教育出版社，2010
6、.2、周兴求. 环保设备设计手册-大气污染控制工程。北京：化学工业出版社.3、金国淼. 除尘社备.北京：化学工业出版社.4、孙颐. 袋式除尘技术与应用. 北京：机械工业出版社.5、孙一坚.工业通风. 北京：中国建筑工业出版社，1985.指导教师: 刘恩栋 系主任: 2017年6月3日1 概述1.1 课程设计目的与意义课程设计的目的在于进一步巩固和加深课程理论知识，加强了动手能力，把理论与实践结合起来，在实践中学到更多的知识。本设计为车间除尘系统的设计，能使我得到一次综合训练，特别是： 1.对设计的整个思路的把握，大体的布局，以及细节的掌握；2.学到了课程设计许多基本方法、设计步骤，实践设计中资
7、料的查找与应用；2.各阶段的基本计算方法、参数的选择和绘图能力的训练；3.综合运用大气污染控制工程这一学科的理论知识解决实际工程中遇到不同的问题；1.2 课程设计任务和相关标准1.2.1 设计任务与要求1.2.1.1车间除尘系统设计说明书一份（1）集气罩的设计及风量的计算（2）除尘系统的选择及除尘器的计算（3）输排管道系统阻力计算（4）通风机和电机的选择1.2.1.2图纸绘制2号图纸2张，除尘系统平面布置图、除尘系统断面图；1.2.2除尘设计相关标准（1）环境空气质量标准(GB3095-1996)（2）大气污染综合排放标准(GB16297-1996)（3）全国通用通风管道计算手册（4）除尘工程
8、设计手册1.3 课程设计内容与有关数据课题已知条件：（1） 车间面积与两台产生粉尘设备的位置（见图1），车间高6米。 （2）产尘设备产尘设备形状及尺寸：立方体、长宽高=12006001000车间操作条件：20、101.3105KPa污染源气体含尘浓度4g/m3，密度1.2g/cm3，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 LCPM28-8-2700脉冲除尘器 取该除尘器阻力为120
9、0Pa；图1 车间面积与两台产生污染设备的位置2 集气罩的设计2.1集气罩的种类 集气罩，是烟气净化系统污染源的收集装置，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。其性能对净化系统的技术经济指标有直接的影响。由于污染源设备结构和生产操作工艺的不同、集气罩的形式是多种多样的。（1）按罩口气流流动方式分为：吸气式和吹吸式；（2）按集气罩与污染源的相对位置及适用范围，吸气式集气罩分为：密闭罩、排气柜、外部集气罩、接受式集气罩等。2.2集气罩的设计原则 集气罩的设计主要包括结构形式以及性能参数计算，集气罩设计得合理使用较小的排风量就可以有效地控制污染物扩散。反之用很大
10、的排风量也不一定能达到预期的效果，因此设计的书画应该注意一下几点：(1)集气罩尽可能包围或靠近污染源，使污染物的扩散限制在最小的围内，尽可能减小吸气范围，防止横向气流的干扰，减小排风量。(2) 在保证控制污染的条件下，尽量减少集气罩的开口面积，使风量最小；伞形罩应设罩裙（垂直边），罩裙高度为；不允许通过人的呼吸区在进入集气罩内，设计时要充分考虑操作人员的位置和活动范围；集气罩的吸气方向尽可能污染气流运动方向一致，充分利用污染气流的初始动能；(3)集气罩应力求结构简单，坚固耐用而造价低，并便于制作安装和拆卸维 修；要尽可能避免或减弱干扰气流如堂风、逆风气流等对吸气气流的影响。2.3 集气罩的设计
11、与计算2.3.1污染源控制速度根据该车间除尘设计的条件和要求可知，本设计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，确定控制点控制速度Vx。 本设计中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，所以污染源的控制速度按大气污染控制工程中表1可得表2-1污染源的控制速度Vx污染物的产生状况举例控制速度Vx/（)以轻微速度放散到相当平静的空气中蒸气的蒸发，气体或烟气敞口容器中外逸0.25-0.5以轻微速度放散到尚属平静的空气中喷漆室内喷漆；断续地倾倒有尘屑的干物料到容器中；焊接0.5-1.0以相当大的速度放散出来，或放散到空气运动迅速的区域翻砂、脱模、
12、高速（大于1 m/s）皮带运输机的转运点、混合、装袋或装箱1.0-2.5以高速放散出来，或放散到空气运动迅速的区域磨床；重破碎；在岩石表面工作2.5-10根据本设计中车间粉尘的类型，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，故本设计选用Vx=0.51m/s。2.3.2集气罩排风量、尺寸的确定图2-1集气罩计算示意图本设计中污染源尺寸为L W H= 12006001000(mm)，故适宜采用矩形集气罩，长、宽分别以a、b表示。题目已知罩口边距污染面H=600mm，集气罩宽b=W+0.4xHx2=600+0.8x600=1080mm。选用外部集气罩中的冷过程上部集气罩，则气体只能从侧
13、面流入罩内，为避免横向气流干扰，要求H尽可能0.3a，题设中已给出H=600mm，因此，a2m，取a=2。但是集气罩下方设置了罩裙，则不用考虑a=2，集气罩的长度可以比2m小集气罩长a=L+0.4xHx2=1680m罩裙高度计算公式：A-集气罩的面积h2=340mm,为保证罩口吸气速度均匀，伞形罩的开口角度宜等于或小于90，最大不应大于120，本设计中取90集气罩高度为h=tana/2=840mm。由图1可知，污染源中心距墙中心线630mm，墙厚300mm，集气罩边缘距墙中心距离：630 -（1080/2）= 90mm 集气罩置于污染源上的排风量可按下式（环境工程设计手册P48，式1.3.12）计算：Q=KPHVx式中：P-罩口敞开面周长，m； H-罩口至污染源距离，m； vx-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； 集气罩排风量 Q=1.4(1.68+1.08)20.60.53600=8364.24（m3/h）2.3.3集气罩各部分设计参数集气罩各部分设计参数如表2-2所示 表2-2 集气罩参数集气罩选型长A（m）宽B（m）与污染源距离H（m）顶角控制速度（m/s）排风量Q(m3/h)局部阻力系数吸气式1.681.080.6900.518364.240
