一.前言水泥的概述：水泥，粉狀水硬性，加水?dāng)嚢韬蟪蓾{體，能在空氣中硬化或者在水中更好的硬化，并能把砂、石等材料牢固地膠結(jié)在一起。用它膠結(jié)碎石制成的混凝土，硬化后不但強(qiáng)度較高，而且還能抵抗淡水或含鹽水的侵蝕。粉塵的介紹粉塵是水泥工業(yè)的主要污染物。在水泥生產(chǎn)過(guò)程中，需要經(jīng)過(guò)礦山開(kāi)采、原料破碎、黏土烘干、生料粉磨、熟料煅燒、熟料冷卻、水泥粉磨及成品包裝等多道工序，每道工序都存在不同程度的粉塵外溢，其中烘干及煅燒發(fā)生的粉塵排放最為嚴(yán)重，約占水泥廠粉塵總排放量的70%以上，而很多水泥廠在建廠之初根本就沒(méi)有考慮其窯爐或烘干機(jī)的除塵工藝，建成投產(chǎn)后甚至連一個(gè)簡(jiǎn)易的沉降室都沒(méi)有，有少數(shù)廠雖然安裝了除塵設(shè)施，卻形同虛設(shè)，要么就是疏于管理而不能正常運(yùn)行，要么就是白天運(yùn)行晚上關(guān)閉，要么干脆就是一套應(yīng)付檢查的擺設(shè)而已，粉塵大多處于直接排放狀態(tài)。有資料表明，目前我國(guó)大氣粉塵污染主要源自于水泥、火電和冶金三大行業(yè)，其中水泥行業(yè)的排放量躍居首位。據(jù)專家保守估計(jì)，我國(guó)水泥工業(yè)每年排放的粉塵總量超過(guò)1200萬(wàn)噸，約占水泥年產(chǎn)量的2。5%,而德國(guó)、美國(guó)日本等先進(jìn)國(guó)家，其水泥工業(yè)粉塵排放量?jī)H占產(chǎn)量的0。01%左右，兩者相差200多倍.我國(guó)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的水泥廠允許排放濃度本來(lái)就高出先進(jìn)國(guó)家1-2倍，然而先進(jìn)國(guó)家卻能做到達(dá)標(biāo)排放，反而我們能夠做到達(dá)標(biāo)排放的水泥廠僅僅是鳳毛麟角而已，絕大多數(shù)在標(biāo)排放，且排放濃度動(dòng)輒超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)十倍，甚至上百倍，這不能不令人深思、憂慮.每年所排放的一千余萬(wàn)噸粉塵，不僅造成環(huán)境的嚴(yán)重污染，同時(shí)造成了資源的巨大浪費(fèi).水泥廠主要產(chǎn)塵源粉塵污染源主要來(lái)自破碎機(jī)、烘干機(jī)、生料磨機(jī)立窯、水泥磨、包裝機(jī)以及料庫(kù)提升機(jī)、水泥廠配料車間粉塵處理課程設(shè)計(jì)輸送機(jī)等設(shè)備。其中烘干機(jī)和機(jī)立窯屬于熱力生產(chǎn)設(shè)備，其它均屬機(jī)械通風(fēng)生產(chǎn)設(shè)備。就收塵技術(shù)而言，熱力生產(chǎn)設(shè)備的粉塵污染源治理難度大，尤其是機(jī)立窯煙塵，因治理技術(shù)、資金等方面的原因，長(zhǎng)期以來(lái)得不到有效治理，是水泥企業(yè)粉塵污染治理的難點(diǎn)。石灰石、頁(yè)巖、砂巖和其它體積較大的原材料均需破碎。破碎時(shí)產(chǎn)生粉塵。破碎后的石灰石轉(zhuǎn)運(yùn)至預(yù)均化堆場(chǎng)，然后輸送到原料調(diào)配站與其它轉(zhuǎn)運(yùn)來(lái)的原料按比例混合，送至原料磨進(jìn)行粉磨。在轉(zhuǎn)運(yùn)和粉磨的過(guò)程中，不斷有粉塵產(chǎn)生。粉磨后的原料混合物稱作生料。生料在生料庫(kù)中均化后，送入窯中煅燒。生料的轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程同樣產(chǎn)生粉塵污染。從窯尾排出的氣體含粉塵、SO2、NOX等污染物。生料在窯中煅燒成熟料，經(jīng)冷卻和儲(chǔ)存，送至水泥磨與石膏等添加劑一起粉磨形成水泥。熟料冷卻和轉(zhuǎn)運(yùn)、添加劑破碎與轉(zhuǎn)運(yùn)、水泥磨以及水泥選粉機(jī)等環(huán)節(jié)均排放粉塵.水泥轉(zhuǎn)運(yùn)、包裝和散裝時(shí)也存在粉塵排放問(wèn)題.總之，物料的破碎、粉磨、堆放、轉(zhuǎn)運(yùn)、煅燒、冷卻、包裝和散裝等過(guò)程是粉塵的排放源，另外，窯尾氣體中還含有SO2、NOX等氣態(tài)污染物。水泥生產(chǎn)作業(yè)粉塵危害粉塵是能在空氣中浮游的固體微粒.由于粉塵的特殊性質(zhì)、粒徑的大小等因素，它對(duì)人體的危害很大。根據(jù)不同特性，粉塵可對(duì)機(jī)體引起各種損害。如可溶性有毒粉塵進(jìn)入呼吸道后，能很快被吸收入血流，引起中毒；放射性粉塵，則可造成放射性損傷；某些硬質(zhì)粉塵可損傷角膜及結(jié)膜，引起角膜混濁和結(jié)膜炎；粉塵堵塞皮脂腺和機(jī)械性刺激皮膚時(shí)，可引起粉刺、毛囊炎、膿皮病及皮膚皸裂等；粉塵進(jìn)入外耳道混在皮脂中，可形成耳垢等.而且化學(xué)性質(zhì)不同程度地在體內(nèi)參與和干擾生化過(guò)程的程度和速度，一般的粉塵進(jìn)入人體肺后，可能引起塵肺病，如硅、石棉、炭黑等。粉塵還對(duì)工業(yè)生產(chǎn)也有極大的影響。降低產(chǎn)品質(zhì)量和機(jī)器工作精度、影響作業(yè)環(huán)境的能見(jiàn)度，有些粉塵在一定的條件下會(huì)發(fā)生爆炸.而且濃度超標(biāo)的粉塵排放到大氣中也造成環(huán)境污染，所以，除塵是很有必要的.再者，生產(chǎn)工作的環(huán)境內(nèi)，存在工作人員是必要的，而由于物料破碎過(guò)程、振動(dòng)篩的剪切壓縮的塵化作用、物料在落到皮帶上的運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)空氣的塵化作用，水泥廠配料車間粉塵處理課程設(shè)計(jì)在車間里產(chǎn)生粉塵并使得粉塵懸浮在空中或在空氣中運(yùn)動(dòng)，這大大增加了粉塵的危害性。為了控制粉塵，減小其危害，提高車間的工作環(huán)境，有必要在車間內(nèi)設(shè)置通風(fēng)除塵系統(tǒng)進(jìn)行除塵，使其達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后再進(jìn)行排放。水泥業(yè)發(fā)展迅猛造成水泥粉塵污染急劇上升，嚴(yán)重污染環(huán)境，影響人民生活。據(jù)專家透露，目前全國(guó)每年水泥粉塵排放量達(dá)1000多萬(wàn)噸，構(gòu)成工業(yè)粉塵排放量的大頭，是重要的空氣污染源，治理水泥粉塵污染已刻不容緩.粉塵是水泥工業(yè)的主要污染物。粉塵對(duì)人體的危害，根據(jù)其理化性質(zhì)、進(jìn)入人體的量的不同，可引起不同的病變。如呼吸性系統(tǒng)疾病、局部作用、中毒作用等。將塵源有效的封閉，是防止粉塵外逸的一項(xiàng)有效的技術(shù)措施。磨尾卸料口和除塵器出灰口，必須裝鎖風(fēng)裝置。物料輸送應(yīng)盡可能選用密閉性能好的輸送設(shè)備，如斗式提升機(jī)、螺旋輸送機(jī)等。水泥生料靠用球磨機(jī)磨細(xì)，磨機(jī)出料時(shí)揚(yáng)塵較多，加之生產(chǎn)上需要抽風(fēng)引導(dǎo)物料流動(dòng)，生料磨尾必然產(chǎn)生大量含塵廢氣，需要除塵器凈化后排放。不是設(shè)計(jì)點(diǎn)的無(wú)規(guī)律的含塵氣體，采用可靠的除塵設(shè)備加以處理凈化后的廢氣即可通過(guò)排氣管道排人車間外大氣中。二.設(shè)計(jì)任務(wù)題目：水泥廠配料車間粉塵污染治理工程（課程）設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料計(jì)量皮帶寬度：450mm配料皮帶寬度:700mm皮帶轉(zhuǎn)換落差：500mm設(shè)粉塵收集后，粉塵濃度為2000mg/m3,粉塵的粒徑分布如下表。粒徑間隔/Um<1010?2020?3030?40〉40質(zhì)量頻率/%25252020102。設(shè)計(jì)要求排放濃度小于50mg/m3設(shè)計(jì)二級(jí)除塵系統(tǒng)，第一級(jí)為旋風(fēng)除塵器，第二級(jí)為電除塵器或者袋式除塵器.計(jì)算旋風(fēng)除塵器的分級(jí)除塵效率和除塵系統(tǒng)的總效率.選擇風(fēng)機(jī)和電機(jī)繪制除塵系統(tǒng)平面布置圖繪制除塵系統(tǒng)本體結(jié)構(gòu)圖繪制除塵器本體結(jié)構(gòu)圖編制設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。三.設(shè)計(jì)說(shuō)明水泥廠配料車間粉塵的凈化系統(tǒng)，采用集氣罩收集粉塵，再分別經(jīng)旋風(fēng)除塵器和布袋除塵器進(jìn)行凈化除塵.工藝流程如下：集氣罩T旋風(fēng)除塵器T布袋除塵器T風(fēng)機(jī)T煙囪1。集氣罩的設(shè)計(jì)空氣污染物在車間的擴(kuò)散機(jī)理是污染物依附于氣流的運(yùn)動(dòng)，就可以控制污染物的擴(kuò)散和飛揚(yáng)，從而達(dá)到改善車間內(nèi)外空氣環(huán)境質(zhì)量的目的。局部排氣通風(fēng)方式，就是在局部污染源設(shè)置集氣罩，將污染氣流捕集起來(lái)并經(jīng)凈化裝置凈化后排至室外。這是控制車間空氣污染最常用、最有效的方法.密閉罩是將污染源的局部或整體密閉起來(lái)的一種集氣罩。其作用原理是使污染物的擴(kuò)散限水泥廠配料車間粉塵處理課程設(shè)計(jì)制在一個(gè)很小的密閉空間內(nèi)，僅在必須留出的罩上開(kāi)口縫隙處吸入若干室內(nèi)空氣，使罩內(nèi)保持一定負(fù)壓，達(dá)到防止污染物外逸的目的。密閉罩的特點(diǎn)是，與其他類型集氣罩相比，所需排風(fēng)量最小，控制效果最好，且不受室內(nèi)橫向氣流的干擾。所以，在設(shè)計(jì)中應(yīng)優(yōu)先考慮選用。一般來(lái)說(shuō)，密閉罩多用于粉塵發(fā)生源，常稱為防塵密閉罩。局部密閉罩是將局部產(chǎn)塵地點(diǎn)密閉起來(lái)。其特點(diǎn)是容積比較小，材料消耗少，排風(fēng)量也少，工藝設(shè)備大部分露在罩子的外面，以方便設(shè)備的的操作和檢修。一般適用于產(chǎn)塵點(diǎn)固定、含塵氣流速度較小、且連續(xù)產(chǎn)塵而波動(dòng)較少的地點(diǎn)，如皮帶運(yùn)輸機(jī)的受料點(diǎn)、破碎機(jī)工作時(shí)粉塵處等。1。1破碎機(jī)的密閉罩根據(jù)破碎機(jī)密閉罩的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)：一破采用顎式破碎機(jī)，設(shè)其規(guī)格為：900*1200，其上部加料口收塵風(fēng)量Q為3000m3/h，其密閉罩的規(guī)格為*1200*14000二破采用立軸式破碎機(jī)，設(shè)其規(guī)格為*1000大1500(H)，其密閉罩規(guī)格可定為*1200大1600(H)。1o2運(yùn)輸帶的密閉罩根據(jù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求，該產(chǎn)塵點(diǎn)為帶式傳送輸送機(jī)的落料點(diǎn)，所以選擇局部密閉罩。其裝置圖如圖1-11.3密閉罩罩口斷面速度的確定抽塵罩口的斷面速度建議采用數(shù)據(jù)：在粗破碎工段小于或等于3。0m/s,—般取1。5?2.5m/s;在中、細(xì)破碎工段小于或等于2。5m/s，一般取0。6?2m/s;處理粉狀物料時(shí)一般小于或等于0.5m/s。本設(shè)計(jì)按要求，該產(chǎn)塵的帶式傳送輸送機(jī)為生料，屬于中、細(xì)破碎工段，取1.0m/s。1。4密閉罩中的最小負(fù)壓值密閉罩中最適當(dāng)?shù)呢?fù)壓如下：塊狀物料，單層罩為10~15Pa,雙層罩為6?8Pa;粒狀物料，單層罩為9?10Pa，雙層罩為6~8Pa;粉末狀物料，一般采用雙層罩，建議負(fù)壓值為5?6Pa。本設(shè)計(jì)選擇局部密閉罩后，上部罩最小負(fù)壓值八？=5Pa，下部罩最小負(fù)壓值八？=8Pa?？傦L(fēng)量的確定2.1運(yùn)輸機(jī)密閉罩的抽風(fēng)量計(jì)算本設(shè)計(jì)皮帶轉(zhuǎn)換落差為：500mm，配料皮帶寬度為：700mm，計(jì)量皮帶寬度：450mm。查設(shè)計(jì)手

設(shè)備名稱型號(hào)與規(guī)格罩子形式排風(fēng)量/（m，/s）阻力/(Pa)帶式輸送機(jī)裝運(yùn)點(diǎn)（落差V1m）B500局部密閉罩0。42200B6500。56B8000.70表1—2常見(jiàn)工藝設(shè)備密閉罩的排風(fēng)量和阻力冊(cè)得到局部密閉罩的排風(fēng)量和阻力如表1-2：貝"，本設(shè)計(jì)的局部密閉罩的排風(fēng)量是0.7m3/s=2520m3/h，阻力為△P=200Pa.取罩口風(fēng)速：1.6m/s，罩內(nèi)氣流：表1—2常見(jiàn)工藝設(shè)備密閉罩的排風(fēng)量和阻力2。2破碎機(jī)的密閉罩的風(fēng)量計(jì)算：2。2。1一破破碎機(jī)風(fēng)量計(jì)算：由參考書(shū)《水泥廠大氣污染物排放控制技術(shù)》查得，規(guī)格為900大1200的顎式破碎機(jī)破碎的上部加料口收塵風(fēng)量Q1=2000m3/h,下部下料口收塵風(fēng)量Q2=1000m3/h。則一破的風(fēng)量為Q=3000m3/h。2。2.2二破破碎機(jī)的風(fēng)量計(jì)算：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)所得：吸風(fēng)斷面風(fēng)速0。5?1m/s,對(duì)密閉罩取0。6m/s;面積：A=3°14XD2/4=3.14X1.42/4=1o54m;吸風(fēng)量：Q=0.5XA=0。5X1。54=0.77m3/s=2772m3/h。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)所得，當(dāng)物料落差＜1。5m時(shí)，該規(guī)格的破碎機(jī)收塵風(fēng)量為2000?3000符合要求。2。3總風(fēng)量的計(jì)算總抽風(fēng)量Q計(jì)=2520X6+2772X2+3000X2=26664m3/h=7。4m3/s安裝質(zhì)量較好的除塵系統(tǒng)初始運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)幾乎不漏風(fēng)，當(dāng)運(yùn)行一定時(shí)間后，即使運(yùn)行正常、管理較好也會(huì)產(chǎn)生漏風(fēng)。管網(wǎng)的漏風(fēng)主要發(fā)生在法蘭連接、調(diào)節(jié)套、清掃孔以及閘閥等處，考慮到漏風(fēng)點(diǎn)數(shù)量主要取決于管網(wǎng)的長(zhǎng)度及繁簡(jiǎn)程度，所以管網(wǎng)漏風(fēng)量可按管網(wǎng)長(zhǎng)度來(lái)確定，考慮漏風(fēng)水泥廠配料車間粉塵處理課程設(shè)計(jì)量后的總風(fēng)量按下式計(jì)算，即Q總二Q計(jì)（1+WiL）二26664X（1+0。009X21）=31703.5m3/h=8.8m3/s式中，L為管道長(zhǎng)度，m；Wi為每1m長(zhǎng)管道的漏風(fēng)率，（對(duì)于設(shè)有清掃孔、調(diào)節(jié)裝置和采用法蘭連接的金屬風(fēng)管Wi=0。008?0。01）本設(shè)計(jì)取0。009。3。旋風(fēng)除塵器的設(shè)計(jì)與計(jì)算3.1旋風(fēng)除塵器的概述旋風(fēng)除塵器是利用旋轉(zhuǎn)氣流產(chǎn)生的離心力使粉塵從氣流中分離出來(lái)的一種裝置。旋風(fēng)除塵器多用作小型燃煤鍋爐除塵和多級(jí)除塵、預(yù)除塵的設(shè)備.旋風(fēng)除塵器可以捕集粒徑為5um以上的粉塵，允許最高進(jìn)口含塵質(zhì)量濃度為1000g/m3，最高溫度450°C,進(jìn)口氣流速度15?25m/s,阻力損失588?1960Pa,除塵效率50%?90%.具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作安裝容易和維護(hù)管理方便、造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)用低、占地面積小等特點(diǎn)。旋風(fēng)除塵器是由進(jìn)氣管、筒體、錐體和排氣管等組成。其工作原理是含塵氣流進(jìn)入除塵器后，沿外壁由上向下作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)有少量氣體沿徑向運(yùn)動(dòng)到中心區(qū)域。當(dāng)旋轉(zhuǎn)氣流的大部分到達(dá)錐體底部后，轉(zhuǎn)而向上沿軸心旋轉(zhuǎn)，最后經(jīng)排出管排出。氣流作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，塵粒在離心力作用下逐步移向外壁，到達(dá)外壁的塵粒在氣流和重力共同作用下沿壁面落入灰斗.3。2旋風(fēng)除塵器的選型XLP型旁路式旋風(fēng)除塵器是一種在旋風(fēng)筒體外側(cè)帶有一旁路通道的高效旋風(fēng)除塵器，用于清除工業(yè)廢氣中含有密度較大的非纖維性及黏結(jié)性的灰塵，能有效地分離煙草灰、滑石粉、石英粉、石灰石粉、水泥生料等，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，耐高溫、阻力低而除塵效率高的特點(diǎn)。本設(shè)計(jì)選取XLP/B—17.5型的旋風(fēng)除塵器。其處理能力和質(zhì)量：項(xiàng)目規(guī)格進(jìn)口風(fēng)速/m/s質(zhì)量/kg處理風(fēng)量/m3/hXLP/B-17.5121518X型Y型238202977035720225018603.3進(jìn)氣口設(shè)計(jì)現(xiàn)有旋風(fēng)除塵器的進(jìn)口有三類：直入切向進(jìn)入式，蝸殼切向進(jìn)入式，軸向進(jìn)入反轉(zhuǎn)式(見(jiàn)圖直入切向進(jìn)入式蝸殼切向進(jìn)入式1——3)。直入切向進(jìn)入式蝸殼切向進(jìn)入式軸向進(jìn)入反轉(zhuǎn)式本設(shè)計(jì)中采用蝸型切向進(jìn)入式，它可減少系統(tǒng)對(duì)筒體內(nèi)氣流的撞擊和干擾，其處理量大，壓力損失小。3.4旋風(fēng)除塵器各部分的幾何尺寸3.4。1進(jìn)口截面:一般取進(jìn)口氣速為12?25m/s,本設(shè)計(jì)取v=18m/s,其總風(fēng)量Q=31703°5m3/h=8o8m3/s。A二bh=Q/v=8.8/18=0。49m23.4o2入口寬度：b=J(A/2)=J(0。49/2)=0.49m2入口高度：h=V(2A)=0.99m筒體直徑：D=0.33b=1.63m筒體長(zhǎng)度：L=1o7D=2o77m

錐體長(zhǎng)度:h=2.3D=3.75m錐體長(zhǎng)度:h=2.3D=3.75m排出管直徑：de=0.6D=0.98m排灰口直徑：d1=0.43D=0。7m根據(jù)計(jì)算以及查選用手冊(cè)，可得下表1—4。表1-4XLP/B型旁路式旋風(fēng)除塵器外形尺寸型號(hào)外形尺寸/mmXLP/B—17。5DHH1H2H3H4H5bb1a1750712040252901201794114010501123525a1nD1D2n1KCC1C2C35982870077318187211706507989883。5卸灰裝置的選擇卸灰裝置兼有卸灰和密封兩種功能，是影響除塵器的關(guān)鍵部件之一。若有漏風(fēng)現(xiàn)象，不但影響正常排灰，而且嚴(yán)重影響除塵器效率?，F(xiàn)有的卸灰裝置有兩類：二級(jí)翻板式和回轉(zhuǎn)式（見(jiàn)圖1—5）。本設(shè)計(jì)采用二級(jí)翻板式。圖1—5）。本設(shè)計(jì)采用二級(jí)翻板式?；剞D(zhuǎn)式二級(jí)翻板式圖1—5現(xiàn)有的兩類卸灰裝置3.6流體阻力計(jì)算回轉(zhuǎn)式旋風(fēng)除塵器內(nèi)的壓力損失一般可按下式計(jì)算：Ap=2如咋=5.8X1。225X182/2=1151Pa式中：P氣——煙氣密度，(水泥生料粉真密度為2O76g/cm3,常壓常溫下空氣密度為1°205kg/m3，貝"p=「1-業(yè)2)*1.205+0.02=1.225kg/m3；v除塵器內(nèi)含塵氣體的流速，m/s;Z-一"2760)流體阻力系數(shù)，無(wú)量綱(XLP/B型出口帶蝸殼Z=5o8)o3.7旋風(fēng)除塵器分級(jí)效率和總除塵效率的計(jì)算3o7.1渦流指數(shù)：n=1—[1一0.67?卜0.14](T/283)"0.3=1-[1-(0o67X1.75"0.14)]X(293/283)^0。3=0。72式中,T取常溫293K(t=20)。取內(nèi)個(gè)渦流交界圓柱的直徑D0=0。7de=0o7X1.05=0。7m得到氣流在交界面上的切向速度：Vto=vX(D/D0)n=18X(1.75/0.7)"0。72=35m/s外渦旋氣流的平均徑向速度：Vr=Q/(2X3.14X(D0/2)Xh0)=8.8/(2X3o14X(0.7/2)X3.7)=1.08m/s式中，h0為交界圓柱的高度，取3.7m。3.7o2分割粒徑：d50=[18?口?Vr?D0/(2?pp?Vto?)]"%=[18X1.81X10"—5X1.08X0o7/(2X2760X35?)]"%=6.0口m水泥廠配料車間粉塵處理課程設(shè)計(jì)3。7.3分級(jí)效率：ni=1—exp[-0.6931X(dp/dc廣(1/(n+1))]已知：粉塵間隔/um<1010~2020~3030?40〉40質(zhì)量頻率/%2525202010得:粒徑小于10um的粒子分級(jí)效率為:n10=1—exp[—0.6931X(dp/dc廣(1/(n+1))]=1-exp[-0.6931X(10/6)"(1/(0.72+1))]=0。6065同理可得其他粒徑的效率：粉塵間隔/um<1010?2020?3030~40>40質(zhì)量頻率/%2525202010分級(jí)效率ni0.60650.75230.82910。87610。9072ni?gi0.1520。1880。1660。1750.091旋風(fēng)除塵器總效率n/%77。23。7。4總除塵效率：n=77.2%袋式除塵器的設(shè)計(jì)與計(jì)算4.1袋式除塵器的概述袋式除塵器是利用多孔纖維材料制成的濾袋(簡(jiǎn)稱布袋)將含塵氣流中的粉塵捕集下來(lái)的一種干式高效除塵裝置。主要用于通風(fēng)及空氣調(diào)節(jié)方面的氣體凈化，在工業(yè)尾氣的除塵方面應(yīng)用較廣。布袋除塵器的除塵效率一般可達(dá)99%以上，雖然它是最古老的除塵方法之一，但由于它效率高，性能穩(wěn)定可靠、操作簡(jiǎn)單，因而越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。其工作原理是含塵氣流從下部孔板進(jìn)入圓筒形濾袋內(nèi)，在通過(guò)濾料的空隙時(shí)，粉塵被捕集于濾料上，透過(guò)濾料的清潔氣體由排出口排出。4。2除塵器形式、清灰方式和濾料的選擇:根據(jù)對(duì)除塵效率要求高、廠房面積受限制、投資和設(shè)備訂貨皆有條件的情況，可以采用脈沖袋式除塵器。脈沖袋式除塵器具有清灰效果好，凈化效率高，處理量大，濾袋壽命長(zhǎng)，維修方便，工作量小，運(yùn)行可靠等特點(diǎn)，已廣泛用于冶煉化工、水泥、鑄造、糧食加工等部門。根據(jù)除塵器形式本設(shè)計(jì)選取的是脈沖噴吹清灰。這種清灰方法是利用4?7個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的壓縮空氣反吹，產(chǎn)生強(qiáng)度較大的清灰效果。壓縮空氣的脈沖產(chǎn)生沖擊波，使濾袋振動(dòng)，導(dǎo)致積附在濾袋上的灰層脫落。濾料一般根據(jù)含塵氣體的性質(zhì)、粉塵的性質(zhì)及除塵器的清灰方式進(jìn)行選擇，應(yīng)抓住主要影響因素選擇，如高溫氣體、易燃粉塵等。水泥工業(yè)的主要粉塵為礦石粉塵，例如：二氧化硅、堿石灰、石灰石等，具有一定的酸堿性。所以本設(shè)計(jì)選取尼龍濾料。表1-6為尼龍濾料的性能參數(shù)：表1-6尼龍濾料性能參數(shù)濾料名稱耐溫性能(度)吸濕率％耐酸性耐堿性強(qiáng)度長(zhǎng)期最高尼龍75—86954.0-4。5稍好好2。54.3除塵器的設(shè)計(jì)與計(jì)算4.3.1過(guò)濾風(fēng)速的選擇：過(guò)濾速度由氣體含塵濃度決定，一般為2?4m/min。本設(shè)計(jì)取3m/min.4。3。2過(guò)濾面積的計(jì)算：A=qv/(60?vf)=31703。5/(60X3)=176m24.3.3濾袋設(shè)計(jì)：濾袋規(guī)格取為：^120X3000mm每條濾袋的面積：a=ndl=3.14X0.12X3=1.13m2濾袋數(shù)量為：n=A/a=176/1.13=156條.以3X3規(guī)格為一個(gè)除塵室，共設(shè)20個(gè)室。則實(shí)際濾袋數(shù)量為：n'=3X3X20=180條濾袋間距取50mm回算過(guò)濾面積：S'=180X3.14X0。12X3=203.5m2過(guò)濾風(fēng)速為：vf=qv/(60?S')=31703.5/(60X203.5)=2O59m/min4.3。4脈沖噴吹的清灰方式：脈沖間隔一般不宜太長(zhǎng)，太長(zhǎng)會(huì)增加壓縮氣體的消耗量，一般取0.1~0。2s；噴吹壓力其大小直接影響清灰效果，一般要求噴吹壓力6~7kg/cm2；脈沖周期它直接影響袋式除塵器的阻力，一般選用45?60s.4o3.5脈沖袋式除塵器的選型：其型號(hào)為GDF-3N3—10—30脈沖袋式除塵器型號(hào)處理風(fēng)量閥門數(shù)量濾袋數(shù)量濾袋規(guī)格過(guò)濾面積過(guò)濾風(fēng)速外型尺寸(mm)卸灰口尺重量m3/h個(gè)條mmm2m/minHWmmkgGDF—3N373260o598020250466—10-3030525X56-2o500X530002504.3.6阻力計(jì)算袋式除塵器的阻力由3部分組成：①設(shè)備本體結(jié)構(gòu)的阻力指氣體從除塵器入口，至除塵器出口產(chǎn)生的阻力；②濾袋的阻力，指未濾粉塵時(shí)濾料的阻力，約50—150Pa;③濾袋表面粉塵層的阻力，粉塵層的阻力約為干凈濾布水泥廠配料車間粉塵處理課程設(shè)計(jì)阻力的5-10倍。本設(shè)計(jì)取除塵器結(jié)構(gòu)阻力1000Pa；取濾袋阻力為100Pa；取粉塵層阻力為550Pa，則阻力為：1000+100+550=1650Pa。4.4除塵效率布袋除塵器的除塵效率一般可達(dá)99%,現(xiàn)取99%.則布袋除塵器出口含塵濃度為p=2000X（1-0。7942）X（1—0。99）=4.12mg/m3<50mg/m3達(dá)到規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。5。系統(tǒng)壓力損失計(jì)算管道計(jì)算的主要目的是確定管道直徑和系統(tǒng)壓力損失，并由系統(tǒng)的中風(fēng)量和中壓力的損失選擇適當(dāng)?shù)娘L(fēng)機(jī)和電機(jī)。除塵器管道內(nèi)氣流最低速度管道類型水泥粉塵煤粉塵礦渣粉塵濕土（>2%）石灰石及石膏粉塵垂直管道8?1211131514m/s傾斜管道13?1612?14141715m/s水平管道18?2215151816m/s本設(shè)計(jì)中全部管道使用無(wú)縫鋼管，令垂直管道最低速度為14m/s,傾斜管道為16m/s,水平管道為18m/s,含煤氣體20m/s。l=15m5。1各管道的壓力損失口口HP、JP：l=15m5。1各管道的壓力損失口口HP=JP=L=2.5m,根據(jù)一級(jí)破碎機(jī)密閉罩設(shè)計(jì)上部風(fēng)量Q1=2000m3/h,取風(fēng)速V=14m/s，算的d=225mm，由《全國(guó)通用通風(fēng)管道計(jì)算表》可查得：外徑D=280mm,入/d=0.0668，單位摩擦阻力Rm=0o802mm，動(dòng)壓為117.7pa/m。則摩擦壓力損失，根據(jù)課本P.557，公式13—8得：△P=L?（入/d）?（pv2/2）=2o5X0。0668X117。7=19。66pa局部壓力損失：各管件局部壓損系數(shù)為：集氣罩&=0.19,90°彎頭&=0.25,45°合流三通旁支管&=0.35.￡&=0。19+0。25+0.35=0o79；APm=Z^pv2/2=92。98pa△P1=△P+^Pm=112.64paGO、IO：水泥廠配料車間粉塵處理課程設(shè)計(jì)GO=IO=L=2m,根據(jù)二級(jí)破碎機(jī)密閉罩設(shè)計(jì)風(fēng)量Q1=2772m3/h,取風(fēng)速V=14m/s，算的d=264mm，由《全國(guó)通用通風(fēng)管道計(jì)算表》可查得：外徑D=280mm,入/d=0。0668單位摩擦阻力Rm=0.923mm，動(dòng)壓為117。7pa/m。則摩擦壓力損失得：△P=L?（入/d）?（pv2/2）=2X0。0668X117。7=15。72pa局部壓力損失：各管件局部壓損系數(shù)為：集氣罩&=0。19,90°彎頭&=0.25,45°合流三通旁支管&=0.28?！?=0.19+0。25+0.28=0。72；APm=Z^pv2/2=84。74pa△P2=△P+*m=100。46paAK、DK：AK=DK=L=2m,Q1=2520m3/h,v=18m/s,算的管徑d1=J（4X2520/3600/3.14/18）=222mm；查“全國(guó)通用通風(fēng)管道計(jì)算表"，取d1=240mm,入/d=0.0801,實(shí)際流速v1=4?Q1/d12/n/3600=15.4m/s，動(dòng)壓為223.8Pa。則摩擦壓力損失得：△P=L?（入/d）?（pv2/2）=2X0°0801X223.8=35.85pa局部壓力損失：各管件局部壓損系數(shù)為：集氣罩&=0。19,90°彎頭&=0。25,45°合流三通旁支管&=0.49.Z&=0。19+0.25+0.49=0.93；^Pm=Z&pv2/2=109.46pa△P3=△P+^Pm=145。31paBL、EL：BL=EL=L=2m,Q1=2520m3/h,v=18m/s,算的管徑d1=V（4X2520/3600/3o14/18）=222mm；查“全國(guó)通用通風(fēng)管道計(jì)算表”，取d1=240mm,入/d=0。0801,實(shí)際流速v1=4?Q1/d12/n/3600=15o4m/s，動(dòng)壓為223。8Pa.則摩擦壓力損失得：4P=L*(X/d)*(pv2/2)=2X0。0801X223。8=35。85pa局部壓力損失：各管件局部壓損系數(shù)為：集氣罩&=0.19,90°彎頭&=0.25,45°合流三通旁支管&=0.35.￡&=0.19+0.25+0.35=0.79；APm=Z&pv2/2=176.8paAP4=4P+APm=212o65paCM、FM：CM=FM=L=2m,Q1=2520m3/h,v=18m/s,算的管徑d1=J(4X2520/3600/3.14/18)=222mm；查“全國(guó)通用通風(fēng)管道計(jì)算表”，取d1=240mm,入/d=0。0801，實(shí)際流速v1=4?Q1/df/n/3600=15。4m/s，動(dòng)壓為223.8Pa。則摩擦壓力損失得：△P=L?(入/d).(pv2/2)=2X0o0801X223o8=35.85pa局部壓力損失：各管件局部壓損系數(shù)為：集氣罩&=0.19,90°彎頭&=0。25,45°合流三通旁支管&=0.28?！?=0.19+0。25+0o49=0o72；APm=Z^pv2/2=161.1pa△P5=△P+^Pm=196.95paKL：KL=L=3m,Q1=[2520X(1+0.009X2)]X2=5130m3/h,v=18m/s,算的管徑d1=V(4X5130/3600/3o14/18)=318mm;查“全國(guó)通用通風(fēng)管道計(jì)算表”，取d1=320mm,入/d=0.0561,實(shí)際流速v1=4?Q1/d12/n/3600=17.8m/s,動(dòng)壓為190.2Pa。①則摩擦壓力損失得：△P=L?(入/d)?(pv2/2)=3X0o0561X190o2=32°0pa②局部壓力損失：其局部損失系數(shù)&=0。1：△Pm=Z&pv2/2=19。02paAP6=4P+APm=51o02paLM：LM=L=3m,Q1=[5130X(1+0.009X3)]+5130=10400m3/h,v=18m/s,算的管徑di=J(4X10400/3600/3o14/18)=452mm;查“全國(guó)通用通風(fēng)管道計(jì)算表”，取d1=450mm,入/d=0。0358，實(shí)際流速v1=4?Q1/d12/n/3600=18o4m/s,動(dòng)壓為203.3Pa.則摩擦壓力損失得：△P=L?(入/d)?(pv2/2)=3X0.0358X203o3=21.8pa局部壓力損失：其局部損失系數(shù)&=0。1：Pm=Z&pv2/2=20o33pa△P7=△P+^Pm=42°13paMN：MN=L=3m,Q1=[10400X(1+0.009X3)]+5130=15800m3/h,v=18m/s,算的管徑d1=V(4X10400/3600/3o14/18)=557mm;查“全國(guó)通用通風(fēng)管道計(jì)算表”，取d1=560mm,入/d=0o0283，實(shí)際流速v1=4?Q1/d12/n/3600=18o1m/s,動(dòng)壓為196°3Pa.則摩擦壓力損失得：△P=L?(入/d)?(pv2/2)=3X0o0283X196.3=16o7pa局部壓力損失：其局部損失系數(shù)&=0.1：Pm=Z&pv2/2=19.63pa△P8=△P+^Pm=36.33paPO：PO=L=3m,Q1=[2000X(1+0.009X2o5)]X2=4090m3/h,v=14m/s,算的管徑d1二J(4X4090/3600/3o14/14)=322mm;查“全國(guó)通用通風(fēng)管道計(jì)算表”，取d1=340mm,入水泥廠配料車間粉塵處理課程設(shè)計(jì)/d=0.0529,實(shí)際流速v1=4?Q1/d12/n/3600=12.5m/s,動(dòng)壓為93.8Pa.則摩擦壓力損失得：P=L?（入/d）?（pv2/2）=3X000529X93.8=14。89pa局部壓力損失：其局部損失系數(shù)&=0。1：Pm=Z&pv2/2=9.38pa△P9=△P+^Pm=24.27paON：ON=L=3m,Q1=[4090X（1+0.009X3）]+4090=8290.4m3/h,v=14m/s,算的管徑d1=V（4X829004/3600/3.14/14）=458mm；查“全國(guó)通用通風(fēng)管道計(jì)算表”，取d1=480mm,入/d=0。0346，實(shí)際流速v1=4?Q1/df/n/3600=13。98m/s,動(dòng)壓為117。7Pa.則摩擦壓力損失得：P=L?（入/d）.（pv2/2）=3X0.0346X117.7=12.22pa局部壓力損失：其局部損失系數(shù)&=0.1：Pm=Z&pv2/2=11.77pa△P10=^P+^Pm=23.99paNQ：NQ=L=4m,Q1=24090m3/h,v=18m/s，算的管徑d1=J（4X24090/3600/3.14/18）=688mm；查“全國(guó)通用通風(fēng)管道計(jì)算表”，取d1=700mm,入/d=0.0216,實(shí)際流速v1=4?Q1/df/n/3600=17.4m/s,動(dòng)壓為181.8Pa。則摩擦壓力損失得：P=L?（入/d）?（pv2/2）=4X0o0216X181.8=15o7pa局部壓力損失：其局部損失系數(shù)&=0.1：Pm=Z&pv2/2=18o18paAP11=4P+APm=33o88paQR：Q1=31700m3/h,v=18m/s,算的管徑di=J（4X31700/3600/3°14/18）=790mm;查“全國(guó)通用通風(fēng)管道計(jì)算表"，取d1=800mm,入/d=0。0183,實(shí)際流速v1=4?Q1/d12/n/3600=17.5m/s,動(dòng)壓為183.8Pa。則摩擦壓力損失得：P=L?（入/d）?（pv2/2）=3X0°0183X183o8=10pa局部壓力損失：為旋風(fēng)除塵器的壓力損失和局部損失系數(shù)&=0。1Pm=Z&pv2/2+1151=1169.4pa△P12=△P+^Pm=1179。4paRS：Q1=31700m3/h,v=18m/s,算的管徑d1=J（4X31700/3600/3.14/18）=790mm;查“全國(guó)通用通風(fēng)管道計(jì)算表"，取d1=800mm,入/d=0。0183,實(shí)際流速v1=4?Q1/d12/n/3600=17.5m/s,動(dòng)壓為183.8Pa.則摩擦壓力損失得：P=L?（入/d）?（pv2/2）=3X0.0183X183。8=10pa局部壓力損失：90°彎頭&=0。25,有2個(gè)和布袋除塵器的壓損￡&=2X0°25=0o5Pm=Z&pv2/2+1650=1742pa△P13=△P+^Pm=1752paSU：SU=15m,Q1=31700m3/h,v=18m/s，算的管徑d1=J（4X31700/3600/3.14/18）=790mm；查“全國(guó)通用通風(fēng)管道計(jì)算表”，取d1=800mm,入/d=0。0183，實(shí)際流速v1=4?Q1/d12/n/3600=17o5m/s,動(dòng)壓為183.8Pa。①則摩擦壓力損失得:4P=L*(X/d)*(pv2/2)=15X0.0183X183。8=50。45pa②局部壓力損失：主要包括風(fēng)機(jī)進(jìn)出口及排風(fēng)口傘形風(fēng)帽的壓力損失，若風(fēng)機(jī)入口處變形徑管壓力損失忽略不計(jì)，風(fēng)機(jī)出口&=0。1,傘形風(fēng)帽&=1.3，則￡&=0.1+1.3=1。4Pm=Z&pv2/2=1.4X183。8=257。3paAP14=4P+APm=307o75pa5.2并聯(lián)管路壓力平衡△P1—^P2=(112。64-100o46)/112o64=10。8%>10%節(jié)點(diǎn)壓力