大气污染控制工程-第十三章净化系统的设计.ppt

大气污染控制工程-第十三章 净化系统的设计,第十三章 净化系统的设计,13.1 净化系统的组成及设计基本内容 13.2 集气罩设计 13.3管道系统设计,13.1 净化系统的组成及设计的基本内容-局部净化系统的组成,大气污染控制工程-第十三章 净化系统的设计,图13-1局部净化系统示意图1.集气罩；2.风管；3.净化设备；4.风机；5.排气筒,大气污染控制工程-第十三章 净化系统的设计,13.1 净化系统的组成及设计的基本内容局部排气净化系统设计的基本内容,确定集气罩结构形式、安装位置及性能参数,管道布置、管内气体流速、管径、压力损失、通风机选择,结构尺寸、工艺参数（排气筒高度、出口直径、排气速度等）的设计,1.捕集装置设计2.净化装置设计3.管道系统设计4.排气筒设计,13.2 集气罩设计-13.2.1 集气罩的基本形式,按照罩口气流方式：集气罩分为吹吸式集气罩和吸气式集气罩。密闭罩 集气罩与污染源 外部集气罩相对位置及围挡情况 排气柜 接受式集气罩,大气污染控制工程-第十三章 净化系统的设计,13.2 集气罩设计-13.2.1 集气罩的基本形式,1.密闭罩 定义：将污染源的局部或整体密闭起来，在罩内保持一定负压，以防止污染物的任意扩散 特点：排风量最小，控制效果最好，不受室内横向气流干扰 适用：多用于粉尘发生源，常称为防尘密闭罩 设计时优先考虑密闭罩,大气污染控制工程-第十三章 净化系统的设计,13.2 集气罩设计-13.2.1 集气罩的基本形式,局部密闭罩结构形式 整体密闭罩 大容积密闭罩,大气污染控制工程-第十三章 净化系统的设计,图13-2 局部密闭罩,图13-3 整体密闭罩,图13-4 大容积密闭罩,13.2 集气罩设计-13.2.1 集气罩的基本形式,2.排气柜（箱式集气罩）捕集机理：有害气体发生源围挡在柜状空间内，视为开口较大密闭罩 特点：控制效果好，排风量比密闭罩大，小于其它形式集气罩 下部：冷污染源或产生有害气体密度较大的场合 排气点位置 上部：热污染源或产生有害气体密度较小的场合 上、下部：产热不稳定的场合,大气污染控制工程-第十三章 净化系统的设计,13.2 集气罩设计-13.2.1 集气罩的基本形式,3.外部集气罩,图13-5 外部集气罩 a-上部集气罩；b-下部集气罩；c-侧吸罩；d-槽边集气罩,机理：外部集气罩依靠罩口外吸入气流的运动而实现捕集污染物,按照气罩与污染源的相对位置可将其分为四类：上部集气罩、下部集气罩、侧吸罩、槽边集气罩,13.2 集气罩设计-13.2.1 集气罩的基本形式,4.接受式集气罩,图13-6 接受式集气罩 a-热源上部伞状接受罩；b-砂轮机接受罩,大气污染控制工程-第十三章 净化系统的设计,13.2 集气罩设计-13.2.1 集气罩的基本形式,5.吹吸式集气罩,图13-7 吹吸式集气罩,大气污染控制工程-第十三章 净化系统的设计,13.2 集气罩设计集气罩性能参数及计算,集气罩的主要技术经济指标排气量和压力损失1.排气量的确定（1）排气量的测定方法（m3/s）,大气污染控制工程-第十三章 净化系统的设计,式中：qv 集气罩排风量，m3/s；A0 罩口面积，m2；v0 罩口平均吸气速度，m/s（实测）,（m3/s）(动压法)或（m3/s）（静压法）,式中：v 连接集气罩直管中的平均速度，m/s（实测）Pd 气流动压，Pa；（实测）Ps 气流静压，Pa；（实测）A 直管断面面积，m2；气体密度，Kg/m3；集气罩流量系数，,大气污染控制工程-第十三章 净化系统的设计,13.2 集气罩设计,集气罩性能参数及计算,13.2 集气罩设计集气罩性能参数及计算,13.2 集气罩设计集气罩性能参数及计算,（2）排气量计算方法-控制速度法,图13-8 控制速度法,13.2 集气罩设计集气罩性能参数及计算,a.计算集气罩排气量一般步骤：,工艺设备及操作要求,集气罩形状及尺寸,罩口面积A0,控制要求,安排罩口与污染源相对位置,罩口几何中心和控制点距离x,大气污染控制工程-第十三章 净化系统的设计,13.2 集气罩设计集气罩性能参数及计算,b.控制速度法计算排气量,关键确定？,大气污染控制工程-第十三章 净化系统的设计,13.2 集气罩设计集气罩性能参数及计算,表13-2 污染源的控制速度,13.2 集气罩设计集气罩性能参数及计算,表13-3 按周围气流情况及有害气体的危害性选择控制速度,13.2 集气罩设计集气罩性能参数及计算,13.2 集气罩设计集气罩性能参数及计算,13.2 集气罩设计集气罩性能参数及计算,2.压力损失的确定 集气罩的压力损失：（Pa）,大气污染控制工程-第十三章 净化系统的设计,式中：集气罩压损系数；Pd 连接直管中的动压，Pa；v 连接直管中的风速，m/s；,式中：Ps、Pd 分别为相连直管断面的静压和动压,求得：,集气罩流量系数,由以上公式得出 和 关系：,13.3 管道系统设计管道系统压力损失计算,1.管道内气体流动的压力损失 管道系统总压力损失=（摩擦压力损失（沿程压损）+局部压力损失）（1）摩擦压力损失 流体流经断面的直管：,大气污染控制工程-第十三章 净化系统的设计,(Pa),其中(Pa/m),13.3 管道系统设计管道系统压力损失计算,式中 Rm 单位长度（m）管道的摩擦压力损失，简称比压损，Pa/m；摩擦压损系数；v 管道内流体的平均流速，m/s；气体密度/m3；Rs管道的水力半径，m；,大气污染控制工程-第十三章 净化系统的设计,（2）局部压力损失 一般用动压头的倍数表示，即：（Pa）式中 局部压损系数（实验确定或查设计手册）v 断面平均流速，m/s,13.3 管道系统设计管道系统压力损失计算,3、管道系统压力损失计算 目的：确定管道断面尺寸和系统的压力损失 根据系统总风量和总压损选择通风机和电动机 方法：流速控制法管道内气流速度为控制因素，计算管径和压损,大气污染控制工程-第十三章 净化系统的设计,13.3 管道系统设计管道系统压力损失计算,13.3 管道系统设计管道系统压力损失计算,通风机风量通风机风压所需电动机功率,13.3 管道系统设计管道系统布置及部件,1.管道系统布置,系统划分 管网配置 管道布置,a.考虑的因素 输送气体（粉尘）的性质操作制度回收处理（粉尘的资源化利用）相互距离,b.共用系统的基本条件 污染物性质同，生产设备同步运转，污染物便于集中理；污染物性质不同，生产设备同步运转，允许不同污染物混合或污染物无回收价值场合；同一工房中同步操作的污染设备排风系统合并。,c.不能用同一系统的几种情况不同排风点污染物混合有燃爆可能，或形成毒性更大的污染物不同污染物混合后，引起管道结露或者设备堵塞；不同污染物混合后导致系统净化或回收效率下降,管道布置的一般原则除尘管道布置原则,13.3 管道系统设计管道系统布置及部件,图13-12 管网配置方式（a）干管配置方式（b）个别配置方式（c）环状配置方式,13.3 管道系统设计管道系统布置及部件,2.管道和部件（1）管道材料和连接,大气污染控制工程-第十三章 净化系统的设计,（2）管道系统部件异形管件、阀门、清灰孔、检修平台、管道加固筋、测孔、管道支吊架,13.3 管道系统设计管道系统布置及部件,3.管道热补偿 高温烟气管道系统，管道产生应力 设备振动 设备热膨胀位移 基于以上三点，需要对高 温烟气管道系统进行热补 偿设计,13.3 管道系统设计管道系统保温、防腐和防爆,1.管道系统保温 目的：减少输送过程中的热量损耗或防止烟气结露 而影响系统正常运行主要内容：选择保温材料、计算保温层厚度、设计保温层结构,（2）保温结构设计,13.3 管道系统设计管道系统保温、防腐和防爆,2.管道系统防腐（1）防腐涂料：,大气污染控制工程-第十三章 净化系统的设计,（2）防腐材料常用的有：硬聚氯乙烯塑料、玻璃钢和其他复合、衬里材料,13.3 管道系统设计管道系统保温、防腐和防爆,可燃气体或易燃易爆粉尘,？,采取防爆措施,大气污染控制工程-第十三章 净化系统的设计,大气污染控制工程-第十三章 净化系统的设计,谢谢,