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1、 中国矿业大学2010届本科生毕业设计 目 录第1章 续论 .(1)第1.1 节 通风除尘的意义 .(1)第1.2 节 除尘与收集系统设计的目的、内容、要求.(3)第1.3 节 除尘与收集系统的结构设计 .(3)第1.4 节 除尘系统工作原理 .(4)第1.5 节 设计重点.(5)第2章 旋风除尘器的设计计算.(7)第2.1 节 已知条件.(7)第2.2 节 旋风除尘器设计步骤.(7)第2.3 节 水浴除尘器的设计步骤.(9)第3章通风除尘系统管道设计.(12)3.1 管网的布置.(12)3.2 管内流动状态 .(13)3.3 管内气体流动阻力 .(15)3.4 风管内的压力分布.(22)3.
2、5 通风管道的设计.(22)3.6 除尘风管直径和实际风速计算.(25)第4章 离心通风机的选择计算.(27)第4.1 节 风机概述. .（27）第4.2 节 风机选型 .(34)参考文献 .(36)英文原文 .（38）中文译文 .（44）致谢 .（50）第1章 绪论第11节 通风除尘的意义1.1.1粉尘的危害随着我国工业生产的快速发展，工业有害物的排放量也日益增加，环境污染问题是越来越严重。严重的环境污染和生态破坏会给社会带来很大的负面影响。对于排放的有害物，如果不进行适当的处理，将会严重污染室内外空气环境，对人民身体健康造成极大危害。特别是采矿、铸造、锻造、热处理、喷漆、发电、建材生产、纺
3、织以及食品加工等工艺过程，会产生大量的粉尘等有害物质。人们长期在这种含有粉尘、湿热的空气环境中工作会感到不舒服，疲倦等，严重时会引起各种职业病，例如矽肺病等。 另外，粉尘环境也会危害生产设备以及产品，例如会使仪表、机械设备精度降低，产品质量下降等。因此，必须消除或控制粉尘，其最常用、最有效和最经济的方法就是通风除尘。1.1.2通风除尘的概念、任务及作用 1、风是什么：空气流动即成为风。空气之所以流动是由于气体的压力差促成的。2、通风是什么：如果在局部空间人为地使气体处于负压状态（低于大气压力的状态），这样，局部空间的气体与其周围环境的大气之间就形成了压力差，于是空气就要流动，这就是所谓的通风。
4、所谓通风，就是把室外的新鲜空气适当的处理（如净化、加热等）后送进室内，把室内的废气（经消毒、除害）排至室外，从而保持室内空气的新鲜和洁净。3、粉尘是什么：粉尘是指空气中含有的微细固体颗粒，其粒径在75微米以下（）。粉尘是大气环境中涉及面最广、危害最严重的一种污染物。大气环境中的粉尘分为飘尘和降尘两种。所谓飘尘就是指粒径在10微米以下的浮游粒子，所谓降尘是指大气中污染物由自身的重量而沉降的物质。不论飘尘或降尘，对大气环境、气温、气候、日照、能见度、人体健康以及动、植物都有影响。粉尘中尤其是0.5-5微米的漂尘对人的危害最大，因为这类漂尘中含有多种有毒金属或致癌物，极易随呼吸进入人体，约有一半可附
5、在肺壁上，构成或加重人体的呼吸道疾病。据调查，飘尘浓度为100微克/米3时，儿童呼吸道感染显著增加；飘尘浓度为200微克/米3时，慢性呼吸道疾病死亡率增加；飘尘浓度为300微克/米3时，呼吸道疾病急性恶化；飘尘浓度为800微克/米3时，呼吸道疾病、心脏病死亡率增加，交通事故严重。因此，国家规定居民区大气中飘尘最高容许一次浓度为0.50毫克/米3，日平均浓度为0.15毫克/米3。4、除尘是什么：除尘就是控制含有粉尘的气体，并加以适当处理，使其净化的过程。5、通风除尘是什么：通风除尘是人们以通风为手段，以除尘、净化环境、保护人类健康和提高产品质量为目的的一门综合性的应用科学。6、通风除尘的作用：改
6、善室内空气质量、保护人民身体健康、保证生产正常进行、提高劳动生产率、提高产品质量。7、通风除尘的任务：消除或控制生产过程中产生的粉尘、有害气体、高温和高湿等危害，创造良好的生产环境和保护大气环境。8、通风除尘的研究内容：(1) 粉尘的性质；(2) 含尘气体的运动规律；(3) 通风除尘各种专门设备的结构原理；(4) 通风除尘系统的设计与计算；(5) 通风除尘的测试技术等。1.1.3 洗煤厂中的除尘与收集装置洗煤厂对环境的污染主要是排放气体中的粉尘，为了达到排放标准的要求，煤泥烘干机的除尘与收集装置，一般采取二级除尘，第一级采用旋风除尘器，第二级采取湿式除尘器或布袋除尘器。做好除尘工作，对保护人体
7、健康、提高生产效率、降低生产成本、保护生态环境都有着非常重要的意义。第1.2节 除尘与收集系统设计的目的、内容、要求1.2.1 设计的目的 此装置毕业设计的目的，在于通过分析给定数据，设计出可以达到洗煤厂排放要求的的除尘与收集装置。使我们得到设计构思、方案的分析、结构工艺性、机械制图、零件计算、编写技术文件和查阅资料等方面的综合训练，树立正确的设计思想，掌握基本的设计方法，培养基本的设计方法，并培养了自己具有初步的结构分析、结构设计和计算能力。1.2.2 设计内容 (1) 第一级除尘设备的设计 （2）第二级除尘设备的设计 （3）管道的选择 计算 （4）离心通风机的选择 第1.3节 除尘与收集系
8、统的结构设计 对于煤泥烘干、煤粉烘干的统一收尘，一般配备旋风除尘器，布袋除尘器，湿式除尘器等。 旋风除尘器也称作离心力分离器，它是利用含细粉气流做旋转运动时产生的离心力，把细粉从气体中分离出来。被广泛应用在对流干燥系统中，是从气体中收集产品的主要设备。旋风除尘器结构简单，制造方便，只要设计合理，制造恰当，可以获得很高的分离效率。可以把随引风系统排出的湿气中大颗粒产品捕捉收集，但当气体中含的粒子非常细时，由于本身比重较轻，采用旋风除尘效果不佳。 布袋除尘器（袋滤器或袋式除尘器）经常作为从干燥尾气中分离粉状产品的最后一级气固分离设备，是截留尾气中粉体的最后一道防线。布袋除尘器的特点是捕集效率高，可
9、以说，在众多的气固分离设备中，它的捕集效率是其它设备所不及的，特别是捕集20m以下的粒子时更加明显，效率达到99%以上。煤泥烘干机配备布袋除尘器可将旋风除尘器未捕集的细粉微粉二次回收，防止粉尘排入大气造成资源浪费和环境污染湿式除尘器俗称“水除尘器”，它是使含尘气体与液体（一半为水）密切接触，利用水滴和颗粒的惯性碰撞及其他作用捕集颗粒或使颗粒增大的装置。湿式除尘器可以有效地将直径为0.120微米的液态或固态粒子从气流中除去，同时，也能脱除部分气态污染物。它具有结构简单、占地面积小、操作及维修方便和净化效率高等优点，能够处理高温、高湿的气流，将着火、爆炸的可能减至最低。 对于烘干机废气的除尘一般采
10、取二级除尘系统。第一级选用旋风除尘器，第二级除尘器根据被烘干物料的水分高低进行选取。由于设计任务书中给定的被烘干物料水分较大，不可采取袋式除尘器，因此选择湿式除尘器作为第二级除尘。 经过二级除尘后的废气，通过离心通风机，排放。 第1.4节 除尘系统工作原理 含尘气体从烘干机出来后，进入旋风除尘器。气体沿旋风筒切线方向进入筒内旋转产生离心力，将粉尘分离出来。分离出来的灰尘通过密封排灰装置，通过输送带运往车间外。经过一级除尘的气体，通过管路，进入二级除尘装置湿式除尘器。经过二级除尘的气体，通过离心通风机排出。 此二级除尘系统，原理图 如下第1.5节 设计重点 由1.2段介绍可知，此装置的重点在于设
11、计好旋风除尘器与湿式除尘器，各部分之间的管道以及离心通风机的选择。 下图就是旋风除尘器的典型结构图 1.5.1旋风除尘器的工作原理： 含尘气体从进气口以一定的速度（12-20m/s）切向进入外筒后，形成旋转运动，由于内外筒及顶盖的限制，气流在其间形成一股自上而下的外旋流，旋转过程中粉尘颗粒由于惯性力大部分被甩向筒壁失去动能沿筒壁滑下，经锥体下口入集灰斗，最后由排灰阀排出。旋转下降的旋流随着圆锥的收缩而向除尘器中心靠拢，旋转气流进入排气管半径范围附近便开始上升，形成一股自下而上的内旋流，最后经排气管向外作为净化气体排出。1.5.2湿式除尘器的工作原理和选择： 此类除尘器是通过水与含尘气体生成的微
12、液滴、液膜或气泡，使含尘气体中的粉尘分离得以捕集的一种粉尘设备。 湿式除尘器有水膜除尘器、水浴除尘器、泡沫除尘器、冲击式除尘器等多种形式。 其中水浴除尘器结构简单，造价和运行费用非常低，便于现场制作。可以用砖石或者刚劲混凝土砌筑，也可以钢板制作。所以本设计中，第二级除尘器采用水浴除尘器。 水浴除尘器的工作原理是:含尘气体经进风管由喷头上的环形窄缝高速喷出，高速喷出的气体冲向水面，激器大量的水力泡沫，粉尘则在水层和水雾中被捕集，净化后的气体由排风管排出。下图是水浴除尘器典型结构图 下面就是各部分的设计第2章 除尘器的设计计算第2.1节 已知条件 风量：21600m3/h 进口气体温度60 进口处气体压强0.9个大气压 进口处风速度15m/s 第2.2节 旋风除尘器设计步骤221旋风除尘器尺寸设计旋风除尘器的净化能力按下式计算 Q=3600mA 式中 Q收器净化能力即风量，m3/h;进口风速，m/sA除尘器进口截面积，n旋风筒个数由设计任务书给定数据 可以推断出要设计的除尘器如果为普通式样即CLT
