第一章緒論 51.1車間粉塵性質(zhì) 61.2車間粉塵危害及治理 61.2.1粉塵危害 61.2.2碳黑治理方法 71.2.3旋風(fēng)除塵器的原理 71.3除塵系統(tǒng) 81.4課程設(shè)計背景、主要內(nèi)容、意義與預(yù)期目標(biāo) 91.4.1主要內(nèi)容課程設(shè)計背景 91.4.2主要內(nèi)容 91.4.3課程設(shè)計意義 101.4.4課程設(shè)計預(yù)期目標(biāo) 10第2章數(shù)據(jù)分析 112.1已知數(shù)據(jù) 112.2風(fēng)量確定 122.3凈化設(shè)備選擇或設(shè)計 12第3章集氣罩設(shè)計 133.1集氣罩設(shè)計的設(shè)計原則 133.2設(shè)計方法選擇 133.2.1控制風(fēng)速法原理 133.2.2控制風(fēng)速選擇 143.3集氣罩選擇 143.3.1集氣罩集氣原理 143.3.2集氣罩類型和選擇 153.3風(fēng)量計算 153.3.1風(fēng)量計算方法選擇 153.3.2風(fēng)量計算 153.4集氣罩的尺寸 16第4章管道、彎頭及三通設(shè)計 174.1管道設(shè)計 174.1.1管道速度選擇 174.1.2管徑選擇 184.2彎頭、三通管的設(shè)計 20第5章管道阻力計算及風(fēng)機的選擇 215.1各管道的阻力計算 215.1.1計算最不利環(huán)路的壓力損失 215.1.2并聯(lián)管路壓力損失計算 225.2選擇風(fēng)機和電動機 23第6章除塵器的設(shè)計 256.1除塵器的分類及選擇 256.1.1除塵器的分類 256.1.2除塵器的選擇 256.2旋風(fēng)除塵器尺寸 27總結(jié) 28課程設(shè)計評分（按下表要求評定）評分項目設(shè)計說明書質(zhì)量（50分）圖紙質(zhì)量（30分）任務(wù)完成情況（10分）學(xué)習(xí)態(tài)度（10分）合計（100分）得分指導(dǎo)教師評語指導(dǎo)老師簽名：年月日教研室主任審核意見教研室主任簽名：年月日《大氣污染控制工程》課程設(shè)計任務(wù)書目的：課程設(shè)計的目的在于進一步鞏固和加深課程理論知識，并能結(jié)合實踐，學(xué)以致用。本設(shè)計為車間除塵系統(tǒng)的設(shè)計，使學(xué)生得到一次綜合訓(xùn)練。特別是：工程設(shè)計的基本方法、步驟，技術(shù)資料的查找與運用；基本計算方法和繪圖能力的訓(xùn)練；綜合運用本課程及其有關(guān)的理論知識，解決工程中的實際問題；熟悉、貫徹國家環(huán)境保護法及其有關(guān)政策。任務(wù)與要求學(xué)生在限定時間內(nèi)，必須在老師指導(dǎo)下獨立、全面地完成此規(guī)定的設(shè)計。其內(nèi)容包括：設(shè)計說明書一份平面布置圖一份立面布置圖一份設(shè)計內(nèi)容集氣罩的設(shè)計控制點控制速度V的確定集氣罩排風(fēng)量、尺寸的確定管道的初步設(shè)計管內(nèi)流速確定管道直徑確定彎頭設(shè)計直管長確定三通設(shè)計計算壓損平衡計算分段計算壓力校核總壓損計算選風(fēng)機、校核電機選擇、校核車間大門設(shè)計設(shè)計課題與有關(guān)數(shù)據(jù)設(shè)計題：車間除塵系統(tǒng)設(shè)計課題已知條件車間面積與兩臺產(chǎn)生污染設(shè)備的位置見附圖一：產(chǎn)生污染源設(shè)備的情況污染源：立方體1200x600x1000操作條件：20℃污染源產(chǎn)生輕礦物粉塵，以輕微速度發(fā)散到尚屬平靜的空氣中；在該污染設(shè)備的頂部設(shè)計二個傘形集氣罩罩口邊須距污染面積H=600mm，才操作正常管道和集氣罩均用鋼板制作鋼管相對粗糙度K=0.15排氣筒口離地面高12m所用除塵器：LD14型布袋除塵器該除塵器阻力為980Pa長：4503mm;寬：2250mm除塵器進口高度：3653mm；除塵器出口高度：8890mm有關(guān)尺寸墻厚240mm方塊柱300x300車間大門可取2010x2010管外徑D=750LD14-84型過濾面積168m最大風(fēng)量25200m2窗臺到地面距離民用房900—700mm工業(yè)用房1.02.0cm倉庫1.5—2.0cm附圖一第一章緒論隨著時間的推移，我們已經(jīng)進入了21世紀，一項項的科學(xué)技術(shù)以及成果紛紛亮相，科技正高速發(fā)展，然而21世紀的發(fā)展早已遠不止科技發(fā)展，一個日益嚴重，趨向突出的問題正悄悄的崛起：環(huán)境的惡化。環(huán)境的惡化不單單再是傳統(tǒng)的泥土流失，土地沙漠化，而寫了海洋污染，全球氣候變暖，厄爾尼諾現(xiàn)象成了21世紀面臨的重大問題，而粉塵污染就是最嚴重的問題之一。然而正是如此危害極大的粉塵污染，卻沒有得到人們足夠的關(guān)注與重視，更沒有能使人們采取果斷、有效的方法手段去遏制粉塵污染的持續(xù)蔓延與加重。不要認為粉塵污染的嚴重性比不上臭氧黑洞、土地沙漠化、水土流失及水質(zhì)污染等一類的問題，即使臭氧被修復(fù)，土地重新肥沃，水變清天更藍，粉塵污染一樣可以使人類以至于動物死于各種各樣的疾病更甚至滅絕。粉塵不會直接傷人，但對呼吸道和眼睛等器官會造成很大危害。粒徑大于10微米的粉塵在空氣中停留時間較短，在呼吸作用中可被有效地阻留在呼吸道上，不進入肺泡，但由于木粉塵中含有木焦油，這種物質(zhì)由各種酚類和烴類組成，并含有致癌性較強的物質(zhì)，長此以往，工人會部分的患有支氣管炎、哮喘和肺氣腫等，甚至致癌。粒徑小于10微米以下的木粉，會直接進入人的肺部組織，沉淀于肺泡中，有可能引起肺組織的慢性纖維化，甚至導(dǎo)致肺心病、心血管病等一系列病變。而且這些可吸入物質(zhì)還會將多種污染物或病菌帶入肺部，對人體危害很大。粉塵如果彈入或飛入人的眼睛，會造成傷害，影響正常操作。另外粉塵還是最危險的易燃物品之一，易引起火災(zāi)。另外，懸浮性粉塵會增加生產(chǎn)設(shè)備的非正常磨損，縮短設(shè)備的壽命，增加維護成本，從而對企業(yè)的產(chǎn)出和經(jīng)濟效益產(chǎn)生不可低估的影響。1.1車間粉塵性質(zhì)碳黑（炭黑）是一種無定形碳。輕、松而極細的黑色粉末，比表面積非常大，范圍從10-3000m2/g，是有機物（天然氣、重油、燃料油等）在空氣不足的條件下經(jīng)不完全燃燒或受熱分解而得的產(chǎn)物。分子量：12.01

是以含碳原料（主要為石油）經(jīng)不完全燃燒而產(chǎn)生的微細粉末。外觀為純黑色的細?；蚍蹱钗?。顏色的深淺，粒子的細度，比重的大小，均隨所用原料和制造方法的不同而有差異。碳黑不溶于水、酸、堿；能在空氣中燃燒變成二氧化碳。碳黑的主要組成物是碳元素，還含有少量的氫、氧、硫、灰分、焦油和水分。碳黑粉塵可燃，粉體與空氣可形成爆炸性混合物，當(dāng)達到一定濃度時，遇火星會發(fā)生爆炸。炭黑顆粒很細，根據(jù)不同種類，平均粒徑在10~30nm之間1.2車間粉塵危害及治理1.2.1粉塵危害人體長期吸入碳黑，肺部組紛呈會發(fā)生纖維化病變，使肺部組織逐漸硬化，失去正常的呼吸功能，造成炭黑的塵肺病（法定職業(yè)病的一種）。碳黑粉塵的粒徑為0.5~5μm時，對人體危害最大，嚴重污染全身時對皮膚有刺激。大量吸入炭黑粉塵，至少會造成炭黑塵肺?。殬I(yè)病塵肺病的一種。在我國塵肺病包括：矽肺、煤工塵肺、石墨塵肺、炭黑塵肺、石棉肺、滑石塵肺、水泥塵肺、云母塵肺、陶工塵肺、鋁塵肺、電焊工塵肺、鑄工塵肺等）。目前，炭黑生產(chǎn)已基本是密閉化和自動化，但仍存在粉塵飛揚的現(xiàn)象，因此，在炭黑廠的爐前、回收、篩粉、分離室、加工和包裝等工序經(jīng)常接觸炭黑粉塵。使用炭黑的工廠，如橡膠、塑料和電極等工廠，在配料、混煉、攪拌、過篩和投料等生產(chǎn)過程中，均產(chǎn)生大量炭黑粉塵，造成工作人員的接觸機會。1.2.2碳黑治理方法根據(jù)我國《工作場所空氣中粉塵容許濃度》的規(guī)定，炭黑粉塵的總粉塵時間加權(quán)平均容許濃度為4mg／ms，短時間接觸容許濃度為8mg／ms。根據(jù)炭黑粉塵質(zhì)輕易飛揚，且長期漂浮空氣中的特點，如密閉不嚴，可造成生產(chǎn)車間空氣中粉塵濃度極高(如600mg／m。)。因此，防塵工作的重點應(yīng)放在密閉除塵上。目前凈化碳黑粉塵的主要方法有：機械除塵器、袋式除塵器、濕式除塵器。本次課程設(shè)計采用的方法是旋風(fēng)除塵器。1.2.3旋風(fēng)除塵器的原理旋風(fēng)除塵器是利用旋轉(zhuǎn)氣流所產(chǎn)生的離心力將塵粒從合塵氣流中分離出來的除塵裝置。它具有結(jié)構(gòu)簡單，體積較小，不需特殊的附屬設(shè)備，造價較低．阻力中等，器內(nèi)無運動部件，操作維修方便等優(yōu)點。旋風(fēng)除塵器一般用于捕集5-15微米以上的顆粒。除塵效率可達80％以上，近年來經(jīng)改進后的特制旋風(fēng)除塵器。其除塵效率可達5％以上。旋風(fēng)除塵器的缺點是捕集微粒小于5微米的效率不高。旋轉(zhuǎn)氣流的絕大部分沿器壁自圓簡體，呈螺旋狀由上向下向圓錐體底部運動，形成下降的外旋含塵氣流，在強烈旋轉(zhuǎn)過程中所產(chǎn)生的離心力將密度遠遠大于氣體的塵粒甩向器壁，塵粒一旦與器壁接觸，便失去慣性力而靠入口速度的動量和自身的重力沿壁面下落進入集灰斗。旋轉(zhuǎn)下降的氣流在到達圓錐體底部后．沿除塵器的軸心部位轉(zhuǎn)而向上．形成上升的內(nèi)旋氣流，并由除塵器的排氣管排出。自進氣口流人的另一小部分氣流，則向旋風(fēng)除塵器頂蓋處流動，然后沿排氣管外側(cè)向下流動，當(dāng)達到排氣管下端時，即反轉(zhuǎn)向上隨上升的中心氣流一同從誹氣管排出，分散在其中的塵粒也隨同被帶走。

旋風(fēng)式除塵器的組成及內(nèi)部氣流

1-筒體；2-錐體；3-進氣管；4-排氣管；5-排灰口；6-外旋流；7-內(nèi)旋流；8-二次流；9-回流區(qū)。1.3除塵系統(tǒng)在選用除塵系統(tǒng)時必須在凈化裝置費用計算的基礎(chǔ)上做技術(shù)經(jīng)濟分析，包括設(shè)備投資費用與運行費兩部分。投資費用通常包括主體凈化裝置、輔助設(shè)備（如風(fēng)機、電動機、卸灰輸灰設(shè)備與管道等）、土地、基建費用及其他費用。凈化系統(tǒng)的運行費用包括水、電和材料消耗費，設(shè)備折舊、維修及勞務(wù)費等。局部排氣凈化系統(tǒng)的基本組成：1集氣罩：用以捕集污染空氣。2風(fēng)管（通風(fēng)管道）：凈化系統(tǒng)中用以輸送氣流的管道。3凈化設(shè)備：凈化系統(tǒng)的核心部分。凈化排氣中的粉塵，使之達標(biāo)排放。本課程設(shè)計采用旋風(fēng)除塵器。4通風(fēng)機：為系統(tǒng)中流體提供動力，是系統(tǒng)中氣體流動的動力裝置。5煙囪：凈化系統(tǒng)的排氣裝置。為了保證由于不能100%的凈化而排放的污染物所造成的地面濃度不超過環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準，煙囪必須具有一定的高度。局部排氣凈化系統(tǒng)示意圖1-集氣罩；2-風(fēng)管；3-凈化設(shè)備；4-通風(fēng)機；5-煙囪1.4課程設(shè)計背景、主要內(nèi)容、意義與預(yù)期目標(biāo)1.4.1主要內(nèi)容課程設(shè)計背景本太遠碳黑廠車間產(chǎn)生的碳黑粉塵，已經(jīng)超過正常允許濃度，影響工人的健康。太遠碳黑廠共有兩個車間產(chǎn)生碳黑粉塵，這兩個污染源水平放置碳黑粉塵以輕微的速度發(fā)散到相當(dāng)平靜的空氣中，污染源L×W×H=900x300x700。炭黑可作為一種純炭的來源，極少或不含其他物質(zhì)，碳成分占90％一95％，游離二氧化硅含量很少，僅占0.5％一1.5％。1.4.2主要內(nèi)容本次課程設(shè)計是去除太遠碳黑廠車間產(chǎn)生的碳黑粉塵，改善工人的工作環(huán)境，減少因吸入粉塵而引起各種疾病的產(chǎn)生，同時改善當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境：這次課程設(shè)計需要設(shè)計好去除車間碳黑的除塵系統(tǒng)各個部分：鼓(通)風(fēng)機、凈化設(shè)備(包括粉塵處理裝置)、抽風(fēng)罩、風(fēng)管及其他附件等設(shè)備(裝置)。去除碳黑主要采用物理去除法,選用旋風(fēng)除塵器。1.4.3課程設(shè)計意義(1)保護工人健康人體長期吸入碳黑，肺部組紛呈會發(fā)生纖維化病變，使肺部組織逐漸硬化，失去正常的呼吸功能，造成炭黑的塵肺?。ǚǘ殬I(yè)病的一種）。碳黑粉塵的粒徑為0.5~5μm時，對人體危害最大，嚴重污染全身時對皮膚有刺激。故必須對車間進行除塵，使粉塵濃度達到正常標(biāo)準。(2)減少大氣污染如果不采取有效的控制粉塵措施，排出大量粉塵會嚴重污染周圍大氣，當(dāng)粉塵排放量達到一定水平時，會對污染源下風(fēng)向居民的生活造成很大不便，對居民健康也有不利影響。同時，排放的大量粉塵落到農(nóng)作物上后，會影響植物的正常呼吸，對其產(chǎn)生損害，造成農(nóng)業(yè)減產(chǎn)。(3)回收有用物料大量排放物除了造成上述種種危害外，也是一項經(jīng)濟損失。一方面增加原材料消耗量，另外還損失了成品，勢必提高產(chǎn)品成本。本次課程設(shè)計采用的旋風(fēng)除塵器能收集到干的碳黑粉塵，能利用回收，能提高產(chǎn)品碳黑生產(chǎn)量，能降低產(chǎn)品成本。1.4.4課程設(shè)計預(yù)期目標(biāo)通過設(shè)計的凈化系統(tǒng)使產(chǎn)生的碳黑粉塵達標(biāo)排放，同時選擇凈化系統(tǒng)時，考慮各項技術(shù)和經(jīng)濟指標(biāo)，使整個凈化系統(tǒng)更加經(jīng)濟化、合理化。污染物最高允許排放濃度

(mg/m3)最高允許排放速率(kg/h)無組織排放監(jiān)控濃度限值排氣筒(m)二級三級監(jiān)控點濃度(mg/m3)顆粒物18

(碳黑塵、染料塵)15

20

30

400.15

0.85

3.4

5.80.74

1.3

5.0

8.5周界外濃度最高點

肉眼不可見第2章數(shù)據(jù)分析2.1已知數(shù)據(jù)車間共有兩個污染源，污染源水平放置（兩個污染源在同一水平線上），污染源的尺寸：立方體L×W×H=900x300x700，以輕微的速度擴散到相當(dāng)平靜的空氣中。操作條件：20℃在該污染設(shè)備的頂部設(shè)計二個傘形集氣罩，集氣罩的位置在上部，罩口邊須距污染面積H=600mm，才操作正常。鋼管相對粗糙度K=0.15，排氣筒口離地面高15m。所用除塵器：旋風(fēng)除塵器：阻力為600Pa,直徑1.2m。除塵器進口高度：0.3m；除塵器出口高度：5.5m，管外徑D=750。有關(guān)尺寸車間長寬高分別為：18米*12米*12米，墻厚240mm，方塊柱300x300，車間大門可取2010x2010，窗臺到地面距離：民用房900—700mm：工業(yè)用房1.02.0cm：倉庫1.5—2.0cm。車間面積與兩臺產(chǎn)生污染設(shè)備的位置2.2風(fēng)量確定通過抽塵罩抽走的風(fēng)量要適中，過大或不足均為不利。風(fēng)量的大小，要足以在需要控制產(chǎn)生粉塵的地點，造成必要的控制風(fēng)速。如果抽風(fēng)量過小，就不能控制粉塵的飛揚，不能抵抗周圍氣流的干擾。而如果抽風(fēng)量過大就會造成風(fēng)機、管道、除塵設(shè)備的龐大，還會抽走有用的物料，既造成資源浪費，又加大除塵器負荷。2.3凈化設(shè)備選擇或設(shè)計凈化設(shè)備的選擇或設(shè)計一般按以下程序進行：(1)工程調(diào)查。(2)根據(jù)排放標(biāo)準和生產(chǎn)要求，計算需要達到的凈化效率；(3)確定凈化方法和凈化流程。在此基礎(chǔ)上，決定凈化設(shè)備的選擇范圍；(4)選定適宜的凈化裝置；(5)確定凈化設(shè)備的型號規(guī)格及運行參數(shù)。第3章集氣罩設(shè)計3.1集氣罩設(shè)計的設(shè)計原則集氣罩設(shè)計的設(shè)計原則有：（1）在負壓面得部位盡可能多地設(shè)置遮擋面，最好全部遮擋，給予密封。（2）如受條件的限制，不能給予密封時，應(yīng)盡量把吸氣罩近揚塵區(qū)域。（3）吸塵罩的罩口要對著粉塵擴散的方向。（4）吸氣罩的安裝不要影響設(shè)備的運行，不要妨礙設(shè)備的操作與維修。3.2設(shè)計方法選擇3.2.1控制風(fēng)速法原理目前多采用“控制速度法”計算外部吸氣罩的排風(fēng)量。從污染源散發(fā)出的污染物具有一定的控制速度，該速度隨污染物擴散而逐漸減小。所謂控制速度系指在罩口錢污染物擴散方向的任意點上均能使污染物隨吸入氣流流入罩內(nèi)并將其捕集所必需的最小吸氣速度。吸氣氣流有效作用范圍內(nèi)的最遠點稱為控制點?？刂泣c距罩口得距離稱為控制距離。圖3-1控制風(fēng)速法3.2.2控制風(fēng)速選擇控制風(fēng)速選擇原則：1.按有害物散發(fā)條件選擇控制速度2.按周圍氣流情況及有害氣體的危害性選擇控制速度3對于某些特定作業(yè)的吸入速度4.按有害物危害性及排氣罩形式選擇控制速度5.因外界干擾氣流影響對控制速度增加修正因污染源產(chǎn)生一般粉塵，以輕微速度發(fā)散到相當(dāng)平靜的空氣中，故根據(jù)《大氣污染控制工程》中表14-3選取vx=0.3m/s。表3-1按污染物散發(fā)條件選擇的控制風(fēng)速污染源的產(chǎn)生情況舉例控制速度Vx/m.s-1以輕微的速度放散到相當(dāng)平靜的空氣中蒸汽的蒸發(fā)，氣體或煙氣從敞口容器中外逸0.25-0.5以輕微的速度放散到尚屬平靜的空氣中噴漆室內(nèi)噴漆，斷續(xù)的傾倒有塵屑的干物料到容器中，焊接0.5-1.0以相當(dāng)大的速度放散出來，或放散到空氣運動迅速的區(qū)域翻砂，脫模、高速帶運輸機的轉(zhuǎn)運點、混合、裝袋或裝箱1.0-2.5以高速放散出來，或放散到空氣運動迅速的區(qū)域磨床、重破碎、在巖石表面工作2.5-103.3集氣罩選擇 3.3.1集氣罩集氣原理吸氣口吸氣時，在吸氣口附近形成負壓，周圍空氣從四面八方流向吸氣口，形成吸入氣流或匯流。當(dāng)吸氣口面積較小時，可視為“點匯流”。3.3.2集氣罩類型和選擇按罩口氣流流動方式分類，集氣罩的基本形式有吸氣式集氣罩、吹吸式集氣罩。吸氣式集氣罩：利用吸氣氣流捕集污染空氣的裝置。吹吸式集氣罩：利用吹吸氣流控制污染物擴散的裝置。按集氣罩與污染源的相對位置及適用范圍分類，集氣罩的基本形式有密閉罩、排氣柜、外部集氣罩、接受式集氣罩、吹吸式吸氣罩。本次設(shè)計中集氣采用二個傘形集氣罩，集氣罩的位置在上部，罩口邊須距污染面積H=600m。3.3風(fēng)量計算 3.3.1風(fēng)量計算方法選擇 目前在工程設(shè)計中常用控制速度法來計算外部集氣罩的排風(fēng)量。3.3.2風(fēng)量計算 設(shè)計條件：污染源：立方體L×W×H=900x300x700：在該污染設(shè)備的頂部設(shè)計二個傘形集氣罩，罩口邊須距污染面積h=600mm，才操作正常。污染源以輕微的速度發(fā)散到相當(dāng)平靜的空氣中。風(fēng)量的計算公式：式中：P罩口敞開面周長，m；H罩口至污染源距離，m；Vx控制速度，m/s；K考慮沿高度速度分布不均勻的安全系數(shù)，通常取K=1.4。在設(shè)計該集氣罩時，應(yīng)盡量減小吸氣范圍和避免橫向氣流干擾，則有H≤0.3L，又已知罩口邊須距污染面積H=600mm，即H=0.6m，故L≥2m，取集氣罩的邊長L=2m。為提高集氣罩的控制效果，減少無效氣流的吸入，罩口加設(shè)法蘭邊。上部集氣罩的吸氣流易受橫向氣流的影響，所以靠墻布置，在罩口四周加設(shè)活動擋板。由于墻厚240mm，污染源中心距離墻中心750mm，因此污染源距墻邊B=750-240/2=630mm，由此可知集氣罩寬2B=1260罩口敞開面周長P=2(L+B)=2×(2+1.26)=6.52排風(fēng)量=1.4x6.52x0.6x0.3=1.64m3/s.=3.4集氣罩的尺寸為了保證吸氣罩的控制效果，吸氣罩的擴張角不應(yīng)大于60°,宜在30°至50°，此處選取40°。吸氣罩的高為H=0.84直邊的高度h2=0.25×1.25=0.表3-2集氣罩的尺寸長寬高擴張角2000mm126084040°第4章管道、彎頭及三通設(shè)計4.1管道設(shè)計 管道系統(tǒng)的設(shè)計計算是在管道系統(tǒng)配置基礎(chǔ)上，確定各管段的截面尺寸和壓力損失，求出總流量和總壓力，并以此選擇適當(dāng)?shù)娘L(fēng)機或泵，配置電動機。4.1.1管道速度選擇 管道內(nèi)的流體流速的選擇涉及到技術(shù)和經(jīng)濟兩方面的問題。當(dāng)氣體流量一定時，若選用較高的流速，則管徑小，材料消耗少，基建投資少，但系統(tǒng)壓力損失大，噪聲大，動力消耗大，運行費用高。反之，若選用較低的流速，則管徑大，材料消耗多，基建投資高，可節(jié)省運行費用。對于除塵管道，氣體流速過高，會加速管道的磨損，而過低的管道流速，又可能發(fā)生粉塵沉積、堵塞管道的現(xiàn)象。因此，要使管道系統(tǒng)的設(shè)計經(jīng)濟合理，必須選擇適當(dāng)?shù)墓軆?nèi)流體流速，使投資和運行費用的總和為最小。。下表所列為管道內(nèi)各種流體常用的速度范圍。表4-1除塵管道內(nèi)最低氣流速度因為碳黑屬于染料粉塵，所以取水平管內(nèi)流速為=16m/s。4.1.2管徑選擇管徑計算公式：D=式中Q管道內(nèi)的風(fēng)量，；D管道直徑，；A管道截面積，；管道內(nèi)的風(fēng)速，；管段①管徑的設(shè)計由Q=1.64m3/s，=D1==0.360m取管段①的外徑D1’=360mm，取壁厚0.75mm,得管內(nèi)實際流速’(2)管段②管徑的設(shè)計Q2=Q=1.64m取=16m/s，D2==0.360m取管段②的管徑D2’=360mm，壁厚為0.75mm,得管內(nèi)實際流速’=1(3)管段③管徑的設(shè)計Q3=2×1.64=3.28m3/s，取=16mD3===0.511m取管段③的管徑D3’=500mm，壁厚取為0.75mm,得管內(nèi)實際流速’=1(4)管段④管徑的設(shè)計Q4=Q3=3.28m取=16m/s，D4==0.511m取管段④的管徑D4’=500mm，壁厚取為0.75mm,得管內(nèi)實際流速’=16（5）管段⑤的設(shè)計Q5=Q4=3.28m取=16m/s，D5==0.511m取管段5的管徑D5’=500mm，壁厚取為0.75mm,得管內(nèi)實際流’=16設(shè)計管徑管段編號①②③④⑤管徑（mm）360360500500500流速（m/s）16.316.316.816.816.84.2彎頭、三通管的設(shè)計 管道系統(tǒng)的異形管件包括彎管、三通、變徑管等。異形管件產(chǎn)生的局部壓力損失，在管道系統(tǒng)總壓力損失中所占的比例較大。為了減少系統(tǒng)的局部壓力損失，異形管件的制作和安裝應(yīng)符合設(shè)計規(guī)范要求，且要盡量減少異形管件的數(shù)目。彎頭要求有一定的曲率半徑，一般應(yīng)取管徑的2-2.5倍，取曲率半徑為管徑的2.5倍。三通夾角宜采用15。-45。；變徑管的擴散角一般不大于15。。表4-3異形管件形式第5章管道阻力計算及風(fēng)機的選擇5.1各管道的阻力計算上圖是除塵系統(tǒng)簡圖，以下將根據(jù)除塵系統(tǒng)簡圖分段進行管道阻力計算。5.1.1計算最不利環(huán)路的壓力損失管段1：Q=1.64m3/s流速u=16.3m/s管長l1=9000mm對鋼制管道，取K=0.15;查大氣污染控制工程表14-7得，計算得管段1的沿程阻力損失為pL1=lu2/2d=0.014991.216.32/（20.36）=59.4Pa該管段局部阻力系數(shù)：查《通風(fēng)除塵設(shè)備設(shè)計手冊》P29表3-3，得矩形集氣罩，；一個90°圓形彎頭，根據(jù)《實用通風(fēng)空調(diào)工程安裝技術(shù)手冊》P25表2-1選，根據(jù)《通風(fēng)除塵設(shè)備設(shè)計手冊》P29表3-3，得R/D=1時，ξ=0.23，=0.22+0.13=0.35則局部阻力損失為：Pm1=u2/2=0.351.216.32/2=56Pa管段3的阻力計算Q3=Q1+Q2=3.28m3/s，管長l3=7.34m，管徑D3=500mm，流速由K=0.15，，計算得該管段沿程阻力損失為pL3=lu2/2d=0.01497.341.216.82/（20.5）=34.9Pa局部阻力損失為合流三通阻力損失、彎頭管阻力和除塵器阻力損失。合流三通總管局部阻力系數(shù)，根據(jù)《通風(fēng)除塵設(shè)備設(shè)計手冊》P31表3-3，得時，；設(shè)置兩個90°圓形彎頭，根據(jù)《實用通風(fēng)空調(diào)工程安裝技術(shù)手冊》P25表2-1選，根據(jù)《通風(fēng)除塵設(shè)備設(shè)計手冊》P29表3-3，得R/D=1時，ξ=0.23，=0.7+0.46=1.13;除塵器選用旋風(fēng)除塵器，其阻力損失為600Pa。則該管段局部阻力損失為：Pm3=u2/2+600Pa=1.131.216.82/2+600=791Pa管段4阻力損失計算Q4=Q1+Q2=3.28m3/s，管長l4=8.25m，管徑D4=500mm，流速該管段沿程阻力損失為pL4=lu2/2d=0.01498.251.216.82/（20.5）=41.6Pa該管段局部阻力系數(shù)：兩個90°彎頭，根據(jù)《實用通風(fēng)空調(diào)工程安裝技術(shù)手冊》P25表2-1選，根據(jù)《通風(fēng)除塵設(shè)備設(shè)計手冊》P29表3-3，得R/D=1時，ξ=0.23，=0.46則局部阻力損失為：Pm4=u2/2=0.461.216.82/2=77.9Pa管段5阻力損失計算Q5=Q1+Q2=3.28m3/s，管長l5=18.525m，管徑D5=500mm，流速則管段5的沿程阻力損失為：pL5=lu2/2d=0.014918.5251.216.82/（20.5）=93.5Pa該管段局部阻力損失構(gòu)件有風(fēng)機出口變徑管及排風(fēng)罩傘形風(fēng)帽。風(fēng)機出口處局部阻力系數(shù)；一個90°圓形彎頭，據(jù)《通風(fēng)除塵設(shè)備設(shè)計手冊》R/D=1時ξ=0.23；傘形風(fēng)帽局部阻力系數(shù)，故，則=0.1+0.23+1.3=1.63Pm5=u2/2=1.631.216.82/2=276Pa5.1.2并聯(lián)管路壓力損失計算管段2：Q=1.64m3/s，管長l2=5.0m，管徑D2=360mm，流速對鋼制管道，K=0.15mm，則管段1的沿程阻力損失為：pL2=lu2/2d=0.01495.01.216.32/（20.36）=35Pa該管段局部阻力系數(shù)：查《通風(fēng)除塵設(shè)備設(shè)計手冊》P29表3-3，得矩形集氣罩，；一個90°彎頭，根據(jù)《通風(fēng)除塵設(shè)備設(shè)計手冊》R/D=1時，ξ=0.23，=0.12+0.23=0.35則局部阻力損失為：Pm2=u2/2=0.251.216.32/2=56Pa并聯(lián)管路壓力平衡計算：p2=pL1+pm1=35+56=91Pa（7）除塵系統(tǒng)總壓力損失p=pL1+pm1+pL3+pm3+pL4+pm4+pL5+pm51430Pa把上述結(jié)果填入計算表4-1中：表5-1管道計算表管段編號流量m3/s管長管徑流速沿程阻力損失局部阻力損失管段總阻力損失管段累計總阻力損失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選擇風(fēng)機和電動機通風(fēng)機風(fēng)量=3.28（1+0.12）=3.67m3/s=13225通風(fēng)機風(fēng)壓1430(1+0.18)=1687Pa其中：Q管道計算總風(fēng)量，QUOTEQUOTE管道計算總壓損，PaQUOTE考慮系統(tǒng)漏風(fēng)所附加的安全系數(shù)，除塵管道取0.1~0.15,取QUOTE=0.12；QUOTE考慮管道計算誤差及系統(tǒng)漏風(fēng)等因素所采用的安全系數(shù)，除塵管道取0.15~0.2，取QUOTE=0.18。根據(jù)上述風(fēng)壓和風(fēng)量，在通風(fēng)機樣本上選擇C6-48,NO8C風(fēng)機，當(dāng)轉(zhuǎn)數(shù)N=1250r/min時，Q=15538，P=1753Pa,所選用的配套電動機Y160L-4,15KW。表5-2C6-48NO8C離心通風(fēng)機性能與選用件復(fù)核電動機功率為=1322516871.3/（36000.60.95）=14.1KW配套電動機滿足要求。第6章除塵器的設(shè)計6.1除塵器的分類及選擇6.1.1除塵器的分類煙氣除塵技術(shù)按其工作原理可分為機械作用和靜電力作用兩大類，其共同點是使顆粒物的氣體通過每個力場或電場，通過力場或電場的作用使顆粒物從氣體中分離。按捕集分離塵粒的機理將各種除塵器歸納成機械式除塵器、濕式除塵器、過濾式除塵器和電除塵器等四大類。（1）機械式除塵器機械式除塵器通常指利用質(zhì)量力（重力、慣性力和離心力等）的作用而使塵粒物質(zhì)與氣流分離的裝置，包括重力沉降室、慣性除塵器、旋風(fēng)除塵器、多管旋風(fēng)除塵器。（2）濕式除塵器濕式除塵器是利用液滴、液膜、氣泡等形式，將含塵氣流中的塵粒和有害氣體去除的設(shè)備。濕式除塵器的種類很多，通常情況耗能低的主要用于治理廢氣；耗能改高的一般用于除塵。用于除塵方面的濕式除塵器主要有：噴淋塔式除塵器、文丘里除塵器、自激式除塵器和水膜式除塵器。（3）過濾式除塵器過濾式除塵器是采用一定的過濾材料，使含塵氣流通過過濾材料來達到分離氣體中固體粉塵的一種高效除塵設(shè)備。目前常用的有袋式除塵器和顆粒除塵器。（4）電除塵器電除塵器是含塵氣體在通過高壓電場進行電離過程中，使含