除尘课程设计.doc

第一章 绪论51.1车间粉尘性质61.2 车间粉尘危害及治理61.2.1 粉尘危害61.2.2 碳黑治理方法71.2.3 旋风除尘器的原理71.3 除尘系统81.4 课程设计背景、主要内容、意义与预期目标91.4.1 主要内容课程设计背景91.4.2 主要内容91.4.3 课程设计意义101.4.4 课程设计预期目标10第2章 数据分析112.1 已知数据112.2 风量确定122.3 净化设备选择或设计12第3章 集气罩设计133.1集气罩设计的设计原则133.2设计方法选择133.2.1控制风速法原理133.2.2 控制风速选择143.3 集气罩选择143.3.1 集气罩集气原理143.3.2 集气罩类型和选择153.3 风量计算153.3.1 风量计算方法选择153.3.2 风量计算153.4 集气罩的尺寸16第4章 管道、弯头及三通设计174.1 管道设计174.1.1 管道速度选择174.1.2 管径选择184.2 弯头、三通管的设计20第5章 管道阻力计算及风机的选择215.1各管道的阻力计算215.1.1计算最不利环路的压力损失215.1.2 并联管路压力损失计算225.2选择风机和电动机23第6章 除尘器的设计256.1 除尘器的分类及选择256.1.1除尘器的分类256.1.2 除尘器的选择256.2 旋风除尘器尺寸27总结28课程设计评分（按下表要求评定）评分项目设计说明书质量（50分）图纸质量（30分）任务完成情况（10分）学习态度（10分）合计（100分）得分指导教师评语 指导老师签名： 年 月 日教研室主任审核意见 教研室主任签名： 年 月 日大气污染控制工程课程设计任务书一、 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，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，技术资料的查找与运用；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及其有关政策。二、 任务与要求学生在限定时间内，必须在老师指导下独立、全面地完成此规定的设计。其内容包括：1 设计说明书一份2 平面布置图一份3 立面布置图一份三、 设计内容1 集气罩的设计控制点控制速度V的确定集气罩排风量、尺寸的确定2 管道的初步设计管内流速确定管道直径确定弯头设计直管长确定三通设计计算3 压损平衡计算分段计算压力校核4 总压损计算5 选风机、校核6 电机选择、校核7 车间大门设计四、 设计课题与有关数据1 设计题：车间除尘系统设计2 课题已知条件a. 车间面积与两台产生污染设备的位置见附图一：b. 产生污染源设备的情况污染源：立方体 1200x600x1000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；c. 在该污染设备的顶部设计二个伞形集气罩罩口边须距污染面积H=600mm，才操作正常d. 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12me. 所用除尘器：LD14型布袋除尘器该除尘器阻力为980Pa长：4503mm;宽：2250mm除尘器进口高度：3653mm；除尘器出口高度：8890mmf. 有关尺寸墙厚 240mm 方块柱 300 x300车间大门 可取2010x2010管外径 D=750LD14-84型 过滤面积 168m2 最大风量 25200 m2/h窗台到地面距离 民用房 900700mm 工业用房 1.0-2.0cm仓库 1.52.0 cm 附图一第一章 绪论随着时间的推移，我们已经进入了21世纪，一项项的科学技术以及成果纷纷亮相，科技正高速发展，然而21世纪的发展早已远不止科技发展，一个日益严重，趋向突出的问题正悄悄的崛起：环境的恶化。环境的恶化不单单再是传统的泥土流失，土地沙漠化，而写了海洋污染，全球气候变暖，厄尔尼诺现象成了21世纪面临的重大问题，而粉尘污染就是最严重的问题之一。然而正是如此危害极大的粉尘污染，却没有得到人们足够的关注与重视，更没有能使人们采取果断、有效的方法手段去遏制粉尘污染的持续蔓延与加重。不要认为粉尘污染的严重性比不上臭氧黑洞、土地沙漠化、水土流失及水质污染等一类的问题，即使臭氧被修复，土地重新肥沃，水变清天更蓝，粉尘污染一样可以使人类以至于动物死于各种各样的疾病更甚至灭绝。粉尘不会直接伤人，但对呼吸道和眼睛等器官会造成很大危害。粒径大于10微米的粉尘在空气中停留时间较短，在呼吸作用中可被有效地阻留在呼吸道上，不进入肺泡，但由于木粉尘中含有木焦油，这种物质由各种酚类和烃类组成，并含有致癌性较强的物质，长此以往，工人会部分的患有支气管炎、哮喘和肺气肿等，甚至致癌。粒径小于10微米以下的木粉，会直接进入人的肺部组织，沉淀于肺泡中，有可能引起肺组织的慢性纤维化，甚至导致肺心病、心血管病等一系列病变。而且这些可吸入物质还会将多种污染物或病菌带入肺部，对人体危害很大。粉尘如果弹入或飞入人的眼睛，会造成伤害，影响正常操作。另外粉尘还是最危险的易燃物品之一，易引起火灾。另外，悬浮性粉尘会增加生产设备的非正常磨损，缩短设备的寿命，增加维护成本，从而对企业的产出和经济效益产生不可低估的影响。1.1车间粉尘性质碳黑（炭黑）是一种无定形碳。轻、松而极细的黑色粉末，比表面积非常大，范围从10-3000m2/g，是有机物（天然气、重油、燃料油等）在空气不足的条件下经不完全燃烧或受热分解而得的产物。分子量：12.01  是以含碳原料（主要为石油）经不完全燃烧而产生的微细粉末。外观为纯黑色的细粒或粉状物。颜色的深浅，粒子的细度，比重的大小，均随所用原料和制造方法的不同而有差异。碳黑不溶于水、酸、碱；能在空气中燃烧变成二氧化碳。碳黑的主要组成物是碳元素，还含有少量的氢、氧、硫、灰分、焦油和水分。碳黑粉尘可燃，粉体与空气可形成爆炸性混合物，当达到一定浓度时，遇火星会发生爆炸。炭黑颗粒很细，根据不同种类，平均粒径在1030nm之间。1.2 车间粉尘危害及治理1.2.1 粉尘危害人体长期吸入碳黑，肺部组纷呈会发生纤维化病变，使肺部组织逐渐硬化，失去正常的呼吸功能，造成炭黑的尘肺病（法定职业病的一种）。碳黑粉尘的粒径为0.55µm时，对人体危害最大，严重污染全身时对皮肤有刺激。 大量吸入炭黑粉尘，至少会造成炭黑尘肺病（职业病尘肺病的一种。在我国尘肺病包括：矽肺、煤工尘肺、石墨尘肺、炭黑尘肺、石棉肺、滑石尘肺、水泥尘肺、云母尘肺、陶工尘肺、铝尘肺、电焊工尘肺、铸工尘肺等）。目前，炭黑生产已基本是密闭化和自动化，但仍存在粉尘飞扬的现象，因此，在炭黑厂的炉前、回收、筛粉、分离室、加工和包装等工序经常接触炭黑粉尘。使用炭黑的工厂，如橡胶、塑料和电极等工厂，在配料、混炼、搅拌、过筛和投料等生产过程中，均产生大量炭黑粉尘，造成工作人员的接触机会。1.2.2 碳黑治理方法根据我国工作场所空气中粉尘容许浓度的规定，炭黑粉尘的总粉尘时间加权平均容许浓度为4mgms，短时间接触容许浓度为8mgms。根据炭黑粉尘质轻易飞扬，且长期漂浮空气中的特点，如密闭不严，可造成生产车间空气中粉尘浓度极高(如600mgm。)。因此，防尘工作的重点应放在密闭除尘上。目前净化碳黑粉尘的主要方法有：机械除尘器、袋式除尘器、湿式除尘器。本次课程设计采用的方法是旋风除尘器。1.2.3 旋风除尘器的原理旋风除尘器是利用旋转气流所产生的离心力将尘粒从合尘气流中分离出来的除尘装置。它具有结构简单，体积较小，不需特殊的附属设备，造价较低阻力中等，器内无运动部件，操作维修方便等优点。旋风除尘器一般用于捕集5-15微米以上的颗粒。除尘效率可达80以上，近年来经改进后的特制旋风除尘器。其除尘效率可达5以上。旋风除尘器的缺点是捕集微粒小于5微米的效率不高。 旋转气流的绝大部分沿器壁自圆简体，呈螺旋状由上向下向圆锥体底部运动，形成下降的外旋含尘气流，在强烈旋转过程中所产生的离心力将密度远远大于气体的尘粒甩向器壁，尘粒一旦与器壁接触，便失去惯性力而靠入口速度的动量和自身的重力沿壁面下落进入集灰斗。旋转下降的气流在到达圆锥体底部后沿除尘器的轴心部位转而向上形成上升的内旋气流，并由除尘器的排气管排出。自进气口流人的另一小部分气流，则向旋风除尘器顶盖处流动，然后沿排气管外侧向下流动，当达到排气管下端时，即反转向上随上升的中心气流一同从诽气管排出，分散在其中的尘粒也随同被带走。旋风式除尘器的组成及内部气流1-筒体；2-锥体；3-进气管；4-排气管；5-排灰口；6-外旋流；7-内 旋流；8-二 次流；9-回流区。1.3 除尘系统在选用除尘系统时必须在净化装置费用计算的基础上做技术经济分析，包括设备投资费用与运行费两部分。投资费用通常包括主体净化装置、辅助设备（如风机、电动机、卸灰输灰设备与管道等）、土地、基建费用及其他费用。净化系统的运行费用包括水、电和材料消耗费，设备折旧、维修及劳务费等。局部排气净化系统的基本组成：1 集气罩：用以捕集污染空气。2 风管（通风管道）：净化系统中用以输送气流的管道。3 净化设备：净化系统的核心部分。净化排气中的粉尘，使之达标排放。本课程设计采用旋风除尘器。4 通风机：为系统中流体提供动力，是系统中气体流动的动力装置。5 烟囱：净化系统的排气装置。为了保证由于不能100%的净化而排放的污染物所造成的地面浓度不超过环境空气质量标准，烟囱必须具有一定的高度。局部排气净化系统示意图1-集气罩；2-风管；3-净化设备；4-通风机；5-烟囱1.4 课程设计背景、主要内容、意义与预期目标1.4.1 主要内容课程设计背景本太远碳黑厂车间产生的碳黑粉尘，已经超过正常允许浓度，影响工人的健康。太远碳黑厂共有两个车间产生碳黑粉尘，这两个污染源水平放置碳黑粉尘以轻微的速度发散到相当平静的空气中，污染源L × W × H =900x300x700。炭黑可作为一种纯炭的来源，极少或不含其他物质，碳成分占90一95，游离二氧化硅含量很少，仅占0.5一1.5。1.4.2 主要内容本次课程设计是去除太远碳黑厂车间产生的碳黑粉尘，改善工人的工作环境，减少因吸入粉尘而引起各种疾病的产生，同时改善当地的环境：这次课程设计需要设计好去除车间碳黑的除尘系统各个部分：鼓(通)风机、净化设备(包括粉尘处理装置)、抽风罩、风管及其他附件等设备(装置)。去除碳黑主要采用物理去除法,选用旋风除尘器。1.4.3 课程设计意义(1)保护工人健康 人体长期吸入碳黑，肺部组纷呈会发生纤维化病变，使肺部组织逐渐硬化，失去正常的呼吸功能，造成炭黑的尘肺病（法定职业病的一种）。碳黑粉尘的粒径为0.55µm时，对人体危害最大，严重污染全身时对皮肤有刺激。故必须对车间进行除尘，使粉尘浓度达到正常标准。 (2)减少大气污染 如果不采取有效的控制粉尘措施，排出大量粉尘会严重污染周围大气，当粉尘排放量达到一定水平时，会对污染源下风向居民的生活造成很大不便，对居民健康也有不利影响。同时，排放的大量粉尘落到农作物上后，会影响植物的正常呼吸，对其产生损害，造成农业减产。 (3)回收有用物料 大量排放物除了造成上述种种危害外，也是一项经济损失。一方面增加原材料消耗量，另外还损失了成品，势必提高产品成本。本次课程设计采用的旋风除尘器能收集到干的碳黑粉尘，能利用回收，能提高产品碳黑生产量，能降低产品成本。1.4.4 课程设计预期目标通过设计的净化系统使产生的碳黑粉尘达标排放，同时选择净化系统时，考虑各项技术和经济指标，使整个净化系统更加经济化、合理化。污染物最高允许排放浓度(mg/m3)最高允许排放速率(kg/h)无组织排放监控浓度限值排气筒(m)二级三级监控点浓度(mg/m3)颗粒物18(碳黑尘、染料尘)152030400.150.853.45.80.741.35.08.5周界外浓度最高点肉眼不可见第2章 数据分析2.1 已知数据车间共有两个污染源，污染源水平放置（两个污染源在同一水平线上），污染源的尺寸：立方体 L × W × H=900x300x700，以轻微的速度扩散到相当平静的空气中。操作条件：20 101.3kPa ，污染源产生粉尘为碳黑粉尘。在该污染设备的顶部设计二个伞形集气罩，集气罩的位置在上部，罩口边须距污染面积H=600mm，才操作正常。钢管相对粗糙度 K=0.15，排气筒口离地面高15m。所用除尘器：旋风除尘器：阻力为600Pa, 直径1.2m。除尘器进口高度：0.3m；除尘器出口高度：5.5m，管外径 D=750。有关尺寸车间长宽高分别为：18米*12米*12米，墙厚 240mm ，方块柱 300 x300，车间大门可取2010x2010，窗台到地面距离：民用房 900700mm：工业用房1.0-2.0cm：仓库1.52.0 cm 。 车间面积与两台产生污染设备的位置 2.2 风量确定通过抽尘罩抽走的风量要适中，过大或不足均为不利。风量的大小，要足以在需要控制产生粉尘的地点，造成必要的控制风速。如果抽风量过小，就不能控制粉尘的飞扬，不能抵抗周围气流的干扰。而如果抽风量过大就会造成风机、管道、除尘设备的庞大，还会抽走有用的物料，既造成资源浪费，又加大除尘器负荷。2.3 净化设备选择或设计净化设备的选择或设计一般按以下程序进行：(1)工程调查。 (2)根据排放标准和生产要求，计算需要达到的净化效率；(3) 确定净化方法和净化流程。在此基础上，决定净化设备的选择范围；(4) 选定适宜的净化装置；(5)确定净化设备的型号规格及运行参数。第3章 集气罩设计3.1集气罩设计的设计原则集气罩设计的设计原则有：（1）在负压面得部位尽可能多地设置遮挡面，最好全部遮挡，给予密封。（2）如受条件的限制，不能给予密封时，应尽量把吸气罩近扬尘区域。（3）吸尘罩的罩口要对着粉尘扩散的方向。（4）吸气罩的安装不要影响设备的运行，不要妨碍设备的操作与维修。3.2设计方法选择3.2.1控制风速法原理目前多采用“控制速度法”计算外部吸气罩的排风量。从污染源散发出的污染物具有一定的控制速度，该速度随污染物扩散而逐渐减小。所谓控制速度系指在罩口钱污染物扩散方向的任意点上均能使污染物随吸入气流流入罩内并将其捕集所必需的最小吸气速度。吸气气流有效作用范围内的最远点称为控制点。控制点距罩口得距离称为控制距离。图3-1 控制风速法3.2.2 控制风速选择控制风速选择原则：1.按有害物散发条件选择控制速度2.按周围气流情况及有害气体的危害性选择控制速度3对于某些特定作业的吸入速度4.按有害物危害性及排气罩形式选择控制速度5.因外界干扰气流影响对控制速度增加修正因污染源产生一般粉尘，以轻微速度发散到相当平静的空气中，故根据大气污染控制工程中表14-3选取vx=0.3m/s。表3-1 按污染物散发条件选择的控制风速污染源的产生情况举例控制速度Vx/m.s-1以轻微的速度放散到相当平静的空气中蒸汽的蒸发，气体或烟气从敞口容器中外逸0.25-0.5以轻微的速度放散到尚属平静的空气中喷漆室内喷漆，断续的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、高速带运输机的转运点、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2.5-103.3 集气罩选择3.3.1 集气罩集气原理吸气口吸气时，在吸气口附近形成负压，周围空气从四面八方流向吸气口，形成吸入气流或汇流。当吸气口面积较小时，可视为“点汇流”。3.3.2 集气罩类型和选择按罩口气流流动方式分类，集气罩的基本形式有吸气式集气罩、吹吸式集气罩。吸气式集气罩：利用吸气气流捕集污染空气的装置。吹吸式集气罩：利用吹吸气流控制污染物扩散的装置。按集气罩与污染源的相对位置及适用范围分类，集气罩的基本形式有密闭罩、排气柜 、外部集气罩、接受式集气罩、吹吸式吸气罩。本次设计中集气采用二个伞形集气罩，集气罩的位置在上部，罩口边须距污染面积H=600m。3.3 风量计算3.3.1 风量计算方法选择目前在工程设计中常用控制速度法来计算外部集气罩的排风量。3.3.2 风量计算设计条件：污染源：立方体 L × W × H=900x300x700：在该污染设备的顶部设计二个伞形集气罩，罩口边须距污染面积h=600mm，才操作正常。 污染源以轻微的速度发散到相当平静的空气中 。风量的计算公式：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。 在设计该集气罩时，应尽量减小吸气范围和避免横向气流干扰，则有H0.3L，又已知罩口边须距污染面积H=600mm ，即H=0.6m，故L2m，取集气罩的边长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750mm，因此污染源距墙边B=750-240/2=630mm，由此可知集气罩宽2B=1260mm=1.26m。罩口敞开面周长P =2(L+B)=2×(2+1.26)=6.52m排风量=1.4 x6.52 x0.6 x0.3=1.64m³/s.=5904 m³/h3.4 集气罩的尺寸为了保证吸气罩的控制效果，吸气罩的扩张角不应大于60°,宜在30°至50°，此处选取40°。吸气罩的高为H= 0.84m直边的高度h2 =0.25×1.25=0.40m表3-2 集气罩的尺寸长宽高扩张角2000mm1260mm840mm40°第4章 管道、弯头及三通设计4.1 管道设计管道系统的设计计算是在管道系统配置基础上，确定各管段的截面尺寸和压力损失，求出总流量和总压力，并以此选择适当的风机或泵，配置电动机。4.1.1 管道速度选择管道内的流体流速的选择涉及到技术和经济两方面的问题。当气体流量一定时，若选用较高的流速，则管径小，材料消耗少，基建投资少，但系统压力损失大，噪声大，动力消耗大，运行费用高。反之，若选用较低的流速，则管径大，材料消耗多，基建投资高，可节省运行费用。对于除尘管道，气体流速过高，会加速管道的磨损，而过低的管道流速，又可能发生粉尘沉积、堵塞管道的现象。因此，要使管道系统的设计经济合理，必须选择适当的管内流体流速，使投资和运行费用的总和为最小。下表所列为管道内各种流体常用的速度范围。表4-1 除尘管道内最低气流速度因为碳黑属于染料粉尘，所以取水平管内流速为=16m/s。4.1.2 管径选择 管径计算公式： D= 式中 Q-管道内的风量，；D-管道直径，；A-管道截面积，；-管道内的风速，；（1） 管段管径的设计 由Q=1.64m³/s，=16m/s D1= =0.360m 取管段的外径D1=360mm，取壁厚0.75mm,得管内实际流速=16.3m/s。(2)管段管径的设计 Q2=Q=1.64m/s取 =16m/s，D2=0.360m取管段的管径D2=360mm，壁厚为0.75mm,得管内实际流速=16.3m/s。(3)管段管径的设计Q3=2×1.64=3.28m³/s，取=16m/s D3= =0.511m 取管段的管径D3=500mm，壁厚取为0.75mm,得管内实际流速=16.8m/s。 (4)管段管径的设计 Q4=Q3=3.28m/s取 =16m/s，D4=0.511m取管段的管径D4=500mm，壁厚取为0.75mm,得管内实际流速=16.8m/s。（5）管段的设计 Q5=Q4=3.28m/s取 =16m/s，D5=0.511m取管段5的管径D5=500mm，壁厚取为0.75mm,得管内实际流=16.8m/s.表4-2 设计管径管段编号管径（mm）360360500500500流速（m/s）16.316.316.816.816.84.2 弯头、三通管的设计管道系统的异形管件包括弯管、三通、变径管等。异形管件产生的局部压力损失，在管道系统总压力损失中所占的比例较大。为了减少系统的局部压力损失，异形管件的制作和安装应符合设计规范要求，且要尽量减少异形管件的数目。弯头要求有一定的曲率半径，一般应取管径的2-2.5倍，取曲率半径为管径的2.5倍。三通夹角宜采用15。-45。；变径管的扩散角一般不大于15。表4-3 异形管件形式第5章 管道阻力计算及风机的选择5.1各管道的阻力计算上图是除尘系统简图，以下将根据除尘系统简图分段进行管道阻力计算。5.1.1计算最不利环路的压力损失（1） 管段1：Q=1.64 m³/s 流速u=16.3m/s 管长l1=9000mm D1=360mm对钢制管道，取K=0.15;查大气污染控制工程表14-7得，计算得管段1的沿程阻力损失为DpL1=llru2/2d=0.0149´9´1.2´16.32/（2´0.36）=59.4 Pa该管段局部阻力系数：查通风除尘设备设计手册P29表3-3，得矩形集气罩，；一个90°圆形弯头，根据实用通风空调工程安装技术手册P25表2-1选，根据通风除尘设备设计手册P29表3-3，得R/D=1时，=0.23，åx=0.22+0.13=0.35则局部阻力损失为：DPm1=åx´r´u2/2=0.35´1.2´16.32/2=56 Pa（2） 管段3的阻力计算Q3=Q1+Q2=3.28m³/s，管长l3=7.34m，管径D3=500mm，流速=16.8m/s由K=0.15，计算得该管段沿程阻力损失为DpL3=llru2/2d=0.0149´7.34´1.2´16.82/（2´0.5）=34.9Pa局部阻力损失为合流三通阻力损失、弯头管阻力和除尘器阻力损失。合流三通总管局部阻力系数，根据通风除尘设备设计手册P31表3-3，得时，；设置两个90°圆形弯头，根据实用通风空调工程安装技术手册P25表2-1选，根据通风除尘设备设计手册P29表3-3，得R/D=1时，=0.23，åx=0.7+0.46=1.13;除尘器选用旋风除尘器，其阻力损失为600Pa。则该管段局部阻力损失为： DPm3=åx´r´u2/2+600Pa=1.13´1.2´16.82/2+600 =791 Pa（3） 管段4阻力损失计算 Q4=Q1+Q2=3.28m³/s，管长l4=8.25m，管径D4=500mm，流速=16.8m/s该管段沿程阻力损失为DpL4=llru2/2d=0.0149´8.25´1.2´16.82/（2´0.5）=41.6Pa该管段局部阻力系数：两个90°弯头，根据实用通风空调工程安装技术手册P25表2-1选，根据通风除尘设备设计手册P29表3-3，得R/D=1时，=0.23， åx=0.46则局部阻力损失为： DPm4=åx´r´u2/2=0.46´1.2´16.82/2 = 77.9Pa（4） 管段5阻力损失计算Q5=Q1+Q2=3.28m³/s，管长l5=18.525m，管径D5=500mm，流速=16.8m/s则管段5的沿程阻力损失为：DpL5=llru2/2d=0.0149´18.525´1.2´16.82/（2´0.5）=93.5Pa该管段局部阻力损失构件有风机出口变径管及排风罩伞形风帽。风机出口处局部阻力系数；一个90°圆形弯头，据通风除尘设备设计手册R/D=1时=0.23； 伞形风帽局部阻力系数，故，则 åx=0.1+0.23+1.3=1.63 DPm5=åx´r´u2/2=1.63´1.2´16.82/2 = 276Pa5.1.2 并联管路压力损失计算管段2：Q=1.64m³/s，管长l2=5.0m，管径D2=360mm，流速=16.3m/s。对钢制管道，K=0.15mm，则管段1的沿程阻力损失为：DpL2=llru2/2d=0.0149´5.0´1.2´16.32/（2´0.36）=35Pa该管段局部阻力系数：查通风除尘设备设计手册P29表3-3，得矩形集气罩，；一个90°弯头，根据通风除尘设备设计手册R/D=1时，=0.23，åx=0.12+0.23=0.35 则局部阻力损失为：DPm2=åx´r´u2/2=0.25´1.2´16.32/2=56Pa并联管路压力平衡计算：Dp2=DpL1+Dpm1=35+56=91Pa（7） 除尘系统总压力损失Dp= pL1+Dpm1+ pL3+Dpm3+ pL4+Dpm4+ pL5+Dpm5 1430Pa把上述结果填入计算表4-1中：表5-1 管道计算表管段编号流量m³/s管长管径流速沿程阻力损失局部阻力损失管段总阻力损失管段累计总阻力损失11.64936016.359.456.0115.4115.433.288.550016.834.979182694143.286.550016.841.677.9119.51060.553.281450016.893.5276369.5143021.64536016.33556915.2选择风机和电动机通风机风量 =3.28（1+0.12）=3.67 m³/s=13225 m³/h通风机风压 1430´(1+0.18)=1687 Pa其中：Q-管道计算总风量， -管道计算总压损，Pa -考虑系统漏风所附加的安全系数，除尘管道取0.10.15,取 =0.12； -考虑管道计算误差及系统漏风等因素所采用的安全系数，除尘管道取0.150.2，取 =0.18。根据上述风压和风量，在通风机样本上选择C6-48,NO8C风机，当转数N=1250r/min时，Q=15538，P=1753Pa,所选用的配套电动机Y160L-4,15KW。表5-2 C6-48NO8C离心通风机性能与选用件复核电动机功率为 =13225´1687´1.3/（3600´0.6´0.95） =14.1KW配套电动机满足要求。第6章 除尘器的设计6.1 除尘器的分类及选择6.1.1除尘器的分类烟气除尘技术按其工作原理可分为机械作用和静电力作用两大类，其共同点是使颗粒物的气体通过每个力场或电场，通过力场或电场的作用使颗粒物从气体中分离。按捕集分离尘粒的机理将各种除尘器归纳成机械式除尘器、湿式除尘器、过滤式除尘器和电除尘器等四大类。（1）机械式除尘器 机械式除尘器通常指利用质量力（重力、惯性力和离心力等）的作用而使尘粒物质与气流分离的装置，包括重力沉降室、惯性除尘器、旋风除尘器、多管旋风除尘器。（2）湿式除尘器 湿式除尘器是利用液滴、液膜、气泡等形式，将含尘气流中的尘粒和有害气体去除的设备。湿式除尘器的种类很多，通常情况耗能低的主要用于治理废气；耗能改高的一般用于除尘。用于除尘方面的湿式除尘器主要有：喷淋塔式除尘器、文丘里除尘器、自激式除尘器和水膜式除尘器。（3）过滤式除尘器 过滤式除尘器是采用一定的过滤材料，使含尘气流通过过滤材料来达到分离气体中固体粉尘的一种高效除尘设备。目前常用的有袋式除尘器和颗粒除尘器。（4）电除尘器 电除尘器是含尘气体在通过高压电场进行电离过程中，使含尘粒荷电，并在电场力的作用下使尘粒沉积在集尘集上，将尘粒从含尘气体中分离出来的一种除尘设备。6.1.2 除尘器的选择一般，选择除尘器必须从技术、经济及排放标准三方面来考虑，应该具体考虑以下几个方面：（1）除尘器的除尘效率；（2）必须考虑气体的性质，包括气体流量、温度、压力、湿度、可燃性、气体成分等性质。（3）注意粉尘的物理特性（例如黏性、比电阻、润湿性等）对除尘器性能有较大的影响，另外，不同粒径粉尘的除尘器除尘效率有很大的不同；（4）设备的一次性投资（设备、安装和施工等）以及操作和维修、运行费用等经济因素。表1 各种除尘器对不同粒径粉尘的除尘效率除尘器名称除尘效率/%除尘器名称除尘效率/%50515051惯性除尘器95263干式静电除尘器>999986中效旋风除尘器94278湿式静电除尘器>999892高效旋风除尘器967327中能文丘里除尘器约99>9997冲击式是式除尘器988538高能文丘里除尘器约100>9998自激式湿式除尘器约1009340振打袋式除尘器>99>9999喷淋洗涤器（空塔）999455逆喷袋式除尘器约100>9999本次设计采用的是旋风除尘器，旋风除尘器具有以下优点：（1） 设备结构简单、造价低，对于10微米的粉尘有较高的分离效率。（2） 没有传动机构及运动部件，维修、修理方便。（3） 可用高温含尘烟气的净化，用一般的碳钢制造的除尘器可工作在3500C,内壁衬一耐火材料的除尘器可工作在5000C。（4） 可干法清灰，可用以回收有价值的粉尘。6.2 旋风除尘器尺寸旋风除尘器的尺寸主要有除尘器的直径、高度、排气管的形状与大小。旋风除尘器的尺寸的一些规定：一般筒体直径不宜小于150mm，工程上常用的旋风除尘器的直径是在200mm以上。同时，为保证除尘效率不致降低太大，筒径一般不大于1000mm。对于筒体高度的取值，一般认为性能较好的旋风除尘器的直筒部分的高度为其直径的1-2倍。锥体部分的高度为直径的1-3倍，锥体的底角为25。-40。 旋风除尘器设计的尺寸为: 阻力为600Pa, 直径1.2m，除尘器进口高度：0.3m；除尘器出口高度：5.5m，管外径 D=750；除尘器的高度总结这次课程设计为期两周，在这期间我们学到了很多。通过此次课程设计，使我更加扎实的掌握了除尘系统方面的知识，在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。实践出真知，通过亲自动手制作，使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。经过我和同学的讨论交流，还有自己的努力，终于完成了这次课程设计。这次课程设计是将我们所学的知识和自己的实践体会相结合的一次设计。因为要考虑到很多因素，我们都是在和同学之间的交流讨论逐步完善的。在整个课程设计过程中我们也遇到了许多的问题，例如在进行压力损失的计算过程中，各段管长精确的确定，故刚开始时，只是粗略的假设各段管长再去进行计算的。然而在画图时，图上的一些尺寸与刚开始的假设相差很大。所以又不得再利用图上的数据又一次进行计算。虽然在这次课程设计中走了很多弯路，也正是如此也让我学到了很多。在整个设计中我开始学会如何利用自己的专业知识运用到实际中，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力和团结努力的能力，虽然这个设计做的也不太好，但是在设计过程中所学到的东西是这次课程设计的最大收获和财富，将使我终身受益。参考文献1. 童志权主编，大气污染控制工程（第二版）.机械工业出版社,20062.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.吴忠标. 大气污染控制工程. 北京：化学工业出版社，20024.魏先勋，马菊元，陈信常等。环境工程设计手册.长沙：湖南科学技术出版社，2002