1、輸煤轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)通風(fēng)除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要：皮帶輸煤系統(tǒng)的轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)是鋼鐵廠主要的產(chǎn)塵環(huán)節(jié)。由于落差、機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)等原因產(chǎn)生大量揚(yáng)塵，導(dǎo)致轉(zhuǎn)煤點(diǎn)粉塵濃度急劇加大，成為作業(yè)車間最主要的污染源。極大地影響工人的身體健康和生產(chǎn)安全。文章針對粉塵產(chǎn)生的原因和現(xiàn)場實(shí)際情況，選擇合適的除塵方式，即濕式除塵方式，通過合理設(shè)計(jì)除塵系統(tǒng)，消除在輸煤轉(zhuǎn)運(yùn)過程中產(chǎn)生的粉塵，同時(shí)除塵器排放的粉塵濃度也達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)，極大的改善了作業(yè)環(huán)境。關(guān)鍵詞：輸煤轉(zhuǎn)運(yùn)站；除塵；粉塵；設(shè)計(jì)Abstract: the transshipment point of belt conveying system is the main link of produ

2、cing dust steel mills. Due to the gap, rotating machinery, such as the cause of a large number of dust, lead to turn point of coal dust concentration increased sharply, the main pollution sources become job shop. Greatly affect the workers health and production safety. In this paper, the causes of d

3、ust and the scene actual situation, choose the right means of dust removal, namely, wet dusting method, through the reasonable design of dust removal system, eliminate the dust produced in the process of coal transport, at the same time, the dust concentration of dust emission reaches the national s

4、tandard, improved the working environment greatly.Key words: coal conveying transfer station; Dust removal; Dust; design前言 在目前常用的除塵技術(shù)中有重力除塵技術(shù)、離心除塵技術(shù)、濕式除塵技術(shù)、袋式除塵技術(shù)和電除塵技術(shù)等。重力除塵技術(shù)設(shè)備簡單、投資小、便于操作、運(yùn)行費(fèi)用低，但因其除塵效率低，處理量有限而受到限制，針對轉(zhuǎn)運(yùn)站的實(shí)際情況，重力除塵技術(shù)遠(yuǎn)不能處理6000 m3/h的氣體量；袋式除塵技術(shù)處理效率高，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，清灰很麻煩，日常管理很繁瑣，投資大；電除塵技術(shù)處理效率高，但

5、投資巨大而且運(yùn)轉(zhuǎn)站內(nèi)面積有限，對工作人員要求高，運(yùn)行費(fèi)用高，不便于管理；濕式除塵技術(shù)處理效率高，課高達(dá)99.5%以上，能有效地將直徑為0.1-2m對人體危害大的例子從氣流中除去，其結(jié)構(gòu)簡單，占地面積小，投資低，處理氣量大。所以本系統(tǒng)決定采用濕式除塵技術(shù)。由于：=1-（0.15/5）=97%所以本設(shè)計(jì)選用臥式旋風(fēng)水膜除塵器，此除塵器的效率在98%左右。查的臥式旋風(fēng)水膜除塵器的阻力為8001200Pa。濕式除塵是利用水與含塵氣體充分接觸，將塵粒洗滌下來而使氣體凈化的方法。這種除塵方式的效率高，除塵器結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低，占地面積小，操作維修方便，特別適宜于處理高溫、高濕、易燃、易爆的含塵氣體。此外，在

6、除塵的同時(shí)還能除去部分氣態(tài)污染物。因此廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各部門的空氣污染控制與氣體凈化。濕式除塵器廣泛用于冶金、礦山、發(fā)電、供熱等行業(yè)，對于電站鍋爐、工業(yè)鍋爐、采暖鍋爐及工業(yè)窯爐都有很高的除塵脫硫效果。排放濃度達(dá)到了國家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB13271-2001的要求。所有濕式除塵器的基本原理都是讓液滴和相對較小的塵粒相接觸/結(jié)合產(chǎn)生容易捕集的較大顆粒。在這個(gè)過程中，塵粒通過幾種方法長成大的顆粒。這些方法包括較大的液滴把塵粒結(jié)合起來，塵粒吸收水分從而質(zhì)量（或密度）增加，或者除塵器中較低溫度下可凝結(jié)性粒子的形成和增大。在所有上述微粒成長方法中，第一種方法是目前為止最具意義的一種

7、捕集方法，實(shí)際應(yīng)用于大多數(shù)濕式除塵器中。慣性撞擊如果微粒分散于流動(dòng)氣體中，當(dāng)流動(dòng)氣體遇到障礙物，慣性將使微粒突破繞障礙流動(dòng)的氣體流，其中一部分微粒將撞擊到障礙物上。這種事件發(fā)生的可能性依賴于幾個(gè)變數(shù)，尤其是微粒具有的慣性大小和障礙物的尺寸大小(在濕式除塵器中，障礙物就是液滴）。在除塵器中，慣性撞擊發(fā)生在粉塵顆粒和相對較大的液滴之間。 最常用的產(chǎn)生慣性撞擊的機(jī)械設(shè)備塵粒和水滴存在于移動(dòng)的氣體流中。混合物進(jìn)入收縮段，橫斷面積減小從而氣體的流動(dòng)速度增加。相對較大的液滴需要一些時(shí)間加速，而小的顆粒不需要（根據(jù)物質(zhì)的相對慣性）。攔截如果小顆粒在流體中圍繞障礙物移動(dòng)，它將可能由于顆粒的相對大的物理尺寸與障

8、礙物接觸。這也會(huì)發(fā)生在粉塵顆粒和液滴的相對運(yùn)動(dòng)中。擴(kuò)散空氣動(dòng)力學(xué)粒徑小于0.3m（比重為1）的小顆粒主要通過擴(kuò)散捕集，因?yàn)樗鼈冑|(zhì)量小不大可能發(fā)生慣性撞擊，且物理尺寸小不容易被攔截。微小顆粒從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域移動(dòng)的過程稱為擴(kuò)散。擴(kuò)散主要是布朗運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，布朗運(yùn)動(dòng)即微小顆粒在周圍氣體分子和其他微粒碰撞下的無規(guī)則自由運(yùn)動(dòng)。當(dāng)這些微粒被捕集到一個(gè)液滴里面，液滴鄰近區(qū)域的微粒濃度降低，其他微粒又一次從高濃度區(qū)域向液滴鄰近區(qū)域低濃度區(qū)域移動(dòng)。冷凝如果通過控制流動(dòng)氣體流的熱力學(xué)性質(zhì)來引起氣流冷凝，微粒在冷凝過程中能起到成長核的作用。然后表面覆蓋了液體的微粒更容易通過上述主要捕集機(jī)理被捕集。通常獲得冷凝

9、的方法是把較低壓力下的蒸汽和氣體壓縮到較高的壓力，在飽和氣流中引入蒸汽，或/和直接冷卻氣流。靜電充電當(dāng)微粒和液滴之間存在不同的靜電荷時(shí)，將更能有效使塵粒和液滴相結(jié)合。 靜電洗滌器就是應(yīng)用這個(gè)機(jī)理加強(qiáng)了粉塵和水滴的吸引從而提高了粉塵的收集效率。1目錄1緒論1.1粉塵的危害1.1.1粉塵對人體健康的危害1.1.2粉塵爆炸危害1.1.3粉塵對能見度的影響1.1.4粉塵對設(shè)備的影響2通風(fēng)除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1通風(fēng)管道軸測圖2.2系統(tǒng)參數(shù)確定2.2.1管徑和單位長度摩擦確定確定各管段的局部阻力系數(shù)2.2.3各管段局部阻力2.3阻力平衡2.4計(jì)算系統(tǒng)的總阻力2.5選擇風(fēng)機(jī) 3結(jié)語1緒論1.1粉塵的危害11.1

10、粉塵對人體健康的危害（1）對呼吸系統(tǒng)的影響粉塵對機(jī)體最大影響最大的是呼吸系統(tǒng)損害，包括塵肺、粉塵沉著癥、上呼吸道炎癥、游離二氧化硅肺炎、肺肉芽腫和肺癌等肺部疾病。 塵肺是由于生產(chǎn)環(huán)境中長期吸入生產(chǎn)性粉塵而引起的以肺組織纖維化為主的疾病。（2）局部作用 粉塵作用于呼吸道粘膜，早期引起其功能亢進(jìn)、粘膜下毛細(xì)血管擴(kuò)張、充血，粘液腺分泌增加，以阻留更多的粉塵，長期形成粘膜肥大性病變，然后由于粘膜上皮細(xì)胞營養(yǎng)不足，造成萎縮性病變，呼吸道抵御功能下降。粉塵產(chǎn)生的刺激作用，可引起上呼吸道炎癥。皮膚長期接觸粉塵可導(dǎo)致阻塞性皮脂炎、粉刺、毛囊炎、膿皮病。金屬粉塵還可引起角膜損傷、渾濁。瀝青粉塵可引起光感性皮炎。

11、 （3）全身中毒作用 含有可溶性有毒物質(zhì)的粉塵如含鉛、砷等，可在呼吸道粘膜很快溶解吸收，導(dǎo)致全身中毒，呈現(xiàn)出相應(yīng)毒物的急性中毒癥狀。1.1.2粉塵爆炸危害 分散在空氣中的某些粉塵，在同時(shí)具備氧氣、高溫源、可燃粉塵、容器條件下，會(huì)燃燒、爆炸。粉塵的爆炸在瞬間產(chǎn)生，伴隨著高溫、高壓、勢空氣膨脹形成的沖擊波具有很大的摧毀力和破壞性。1.1.3粉塵對能見度的影響 當(dāng)光線通過含塵介質(zhì)時(shí)，由于粉塵對光的吸收、散射等作用，光強(qiáng)會(huì)減弱，出現(xiàn)能見度降低的情況，這給工人的操作和檢修帶來極大的不便，同時(shí)也會(huì)給安全帶來隱患。1.1.4粉塵對設(shè)備的影響 含塵氣流在運(yùn)動(dòng)時(shí)與壁面沖撞，產(chǎn)生切削和摩擦，引起磨損。粉塵污染還能

12、影響設(shè)備的壽命。2通風(fēng)除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1通風(fēng)管道軸測圖（1）對各管段進(jìn)行編號(hào)，標(biāo)出管段長度和各排風(fēng)點(diǎn)的排風(fēng)量。軸測圖如圖1所示。（2）選定最不利環(huán)路，本系統(tǒng)選134567為最不利環(huán)路。（3）根據(jù)各管段的風(fēng)量及選定的流速，確定最不利環(huán)路上各管段的斷面尺寸和單位長度摩擦阻力。圖1通風(fēng)系統(tǒng)軸測圖2.2系統(tǒng)參數(shù)確定根據(jù)表6-4，輸送含有煤塵的空氣時(shí)，風(fēng)管內(nèi)最小風(fēng)速為，垂直風(fēng)管為11m/s，水平風(fēng)管為13 m/s。 考慮到除塵器及風(fēng)管漏風(fēng)，管段6以及7的計(jì)算風(fēng)量為6000´1.05=6300m3/h。2.2.1管徑和單位長度摩擦確定 管段1 根據(jù)L1=3000 m3/h（0.83 m3/s）、

13、v1=11m/s，由附錄9查出管徑和單位長度摩擦。阻力。所選管徑盡量符合附錄11的通風(fēng)管道統(tǒng)一規(guī)格。 D1=320mm Rm1=4.6Pa/m管段3 D3=280mm Rm3=7.2Pa/m管段4 D4=400mm Rm4=5Pa/m管段5 D5=400mm Rm5=5Pa/m管段6 D6=400mm Rm6=3.2Pa/m管段7 D7=400mm Rm7=3.2Pa/m 確定管段2的管徑及單位長度摩擦阻力管段2 D2=320mm Rm2=4.6Pa/m確定各管段的局部阻力系數(shù)查附錄10，確定各管段的局部阻力系數(shù)。（1）管段1。傘形罩=90°，=0.11，90°彎頭，R=2

14、.5D，=0.13，=0.24。（2）管段2。傘形罩=90°，=0.11，90°彎頭，R=2.5D，=0.13，三通=0.88，=,1.12。（3）管段3。135°彎頭，R=2.5D，=0.17，三通=0.21，=0.38。（4）管路4。三通=0.20，=0.20。（5）管路5。90°彎頭2個(gè)，R=2D, =0.15,（6）管路6。90°彎頭2個(gè)，R=2D, =0.15,除塵器出口漸縮管=0.613，風(fēng)機(jī)入口處變徑管的局部阻力忽略不計(jì)，=2×0.15+0.613=0.913。（7）管路7。風(fēng)機(jī)出口=0.1，90°彎頭，R=2

15、.5D，=0.13，=0.1+0.13=0.23，表1 管道水利計(jì)算管段編號(hào)流量Qm3/h(m3/s)長度L（m）管徑D（mm）局部阻力系數(shù)局部阻力Z（Pa）單長度摩擦阻力Rm(Pa/m)摩擦阻力Rml(Pa)管斷阻力（Pa）13000（0.83）2.43200.2417.4244.611.0428.46423000（0.83）2.43201.1281.3124.611.0492.35233000（0.83）22800.3838.5327.214.452.93246000（1.67）24000.220.2851030.2856000（1.67）34000.1530.4251545.426600

16、0（1.67）44000.91366.2843.212.879.08476000（1.67）154000.2316.6983.24864.6982.2.3各管段局部阻力：Z=×v2×/2其中：局部阻力系數(shù)； V氣流速度，m/s； 氣體的密度，kg/ m3管路1：z1=0.24×11×11×1.2/2=17.424Pa 管路2: z2=1.12×11×11×1.2/2=81.312Pa 管路3：z3=0.38×13×13×1.2/2=38.532Pa 管路4：z4=0.2×13

17、×13×1.2/2=20.28Pa 管路5：z5=0.3×13×13×1.2/2=30.42Pa 管路6：z6=0.913×11×11×1.2/2=66.284Pa管路7：z7=0.23×11×11×1.2/2=16.698Pa2.3阻力平衡 對A點(diǎn)：1+3管路，總的壓力損失：P1=81.396Pa；2管路，總的壓力損失：P2=92.352Pa；（92.352-81.396）/81.396=13.510為使阻力平衡，改變管段2的管徑，減小其阻力D2= D2(P2/P2)0.225=32

18、0×(92.352/81.396)0.225=329.2mm根據(jù)通風(fēng)管道統(tǒng)一規(guī)格，取360mm，其對應(yīng)的阻力 P2=92.352×（320/360）0.225=89.94Pa(P2-P1)/ P2=(89.94-81.396)/81.396=10。這樣阻力就平衡了。2.4計(jì)算系統(tǒng)的總阻力P=（Rml+Z）=28.464+52.932+30.28+45.42+79.084+64.698+1000=1300.88Pa2.5選擇風(fēng)機(jī)風(fēng)機(jī)風(fēng)量 Lf=1.15L=1.15×6300=7245m3/h風(fēng)機(jī)風(fēng)壓 Pf=1.15P=1.15×1300.88=1496Pa選用C6-48No6.3C風(fēng)機(jī)Lf=7204m3/h Pf=1427Pa風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速n=1400r/min皮帶傳動(dòng)配用Y132S1-2型電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)功率4.75KW。3結(jié)語 通過一個(gè)星期的緊張?jiān)O(shè)計(jì)，讓我對工業(yè)通風(fēng)這門課有了更深刻的認(rèn)識(shí)，課程設(shè)計(jì)的目的就是將用課堂上學(xué)到的東西解決生產(chǎn)過程中的實(shí)際問題，通過利用工業(yè)通風(fēng)的一些知識(shí)設(shè)計(jì)排風(fēng)管道除塵系統(tǒng)，其中涉及到通風(fēng)量的計(jì)算，水力計(jì)算，包括查表確定相關(guān)參數(shù)