大气污染控制工程课设

1目录第一章工程概况1.1基本资料1.2污染源资料1.2.1污染源几何形状、尺寸相对位置1.2.2粉尘粒径分布1.2.3工艺操作条件1.2.4排尘速率1.3设计依据1.4设计原则1.5设计要求第二章工艺设计2.1工艺原理2.2除尘要求的确定2.3集尘罩的选择2.3.1集尘罩的设计原则2.3.2集气罩形式的选择与设计2.3.2.1集气罩的基本形式2.3.2.2集气罩选择与设计的流程2.4除尘器的比较和确定2.4.1除尘器的比较2.4.2除尘器的选择2.4.2.1考虑因素2.4.2.2除尘器的确定2.5管道系统的确定2.5.1管道布置的一般原则2.5.2管道设计要求2.6风机和电动机的选择2.6.1风机的选择2.6.2电机的选择第三章集气罩的设计计算3.1颚式破碎机集气罩的设计计算3.1.1颚式破碎机集气罩的选择3.1.2颚式破碎机排气柜计算3.2密封式中碎机集气罩的设计计算3.2.1密闭式中碎机集气罩的选择3.2.2密闭式中碎机伞形罩的设计计算3.3密封式干碾机集气罩的设计计算3.3.1密封式干碾机集气罩的选择3.3.2密封式干碾机外部集气罩的设计计算3.4双轮细矿石碾机集气罩的设计计算3.4.1双轮细矿石碾机集气罩的选择3.4.2双轮细矿石碾机伞形罩的设计计算第四章除尘器的设计及计算4.1处理气体流量的计算4.2过滤风速的确定4.3滤袋的选取4.4过滤面积的选取4.4.1总过滤面积4.4.2单条滤袋面积4.4.3滤袋条数的计算4.5滤料的选择4.6阻力计算4.7除尘室总高度4.8除尘器滤袋的平面布置尺寸第五章管道设计计算5.1管道内气体流速的确定5.2管径的确定5.3管道内流体的压力损失计算5.3.1摩擦阻力的计算5.3.2局部阻力损失计算5.3.3系统总阻力的计算5.3.4并联管路阻力损失平衡计算5.4除尘系统总压力损失第六章风机和电机的设计计算6.1风机的设计计算6.2电机的设计计算第七章工程概预算7.1土建投资A17.2设备及器材费用A27.3人工费A37.4间接费B7.5工程总造价W第八章个人总结第九章参考文献附图一：除尘器结构图附图二：除尘系统平面布置图附图三：除尘系统侧视图0第一章工程概况1.1基本资料某地质研究所矿石破碎研磨车间，有四台破碎研磨机，任务是将小块矿石破碎后磨细，作为分析物化性质样品用。在破碎、研磨过程中产生粉尘，使车间环境恶化，并造成周围环境的粉尘污染，今拟设置局部排气罩将粉尘收集，并选择适当的处理方法与处理设备，对其加以控制。1.2污染源资料1.2.1污染源几何形状、尺寸相对位置1、颚式破碎机：长750mm，宽350mm，高800mm；碎石由机体下部排卸，机体背部有粉尘泄漏。2、密封式中碎机：长700mm，宽300m．高750mm；供料口为产尘口，下部也有粉尘泄漏。3、密封式干碾机：长360mm，宽400mm．高800mm；供料口为产尘口4、双轮细矿石碾机：长720mm,宽720mm，高810mm；双轮暴露产生干扬尘各台设备的后背距墙壁均为1000mm，设备之间距离均为1500mm.南墙外1500mm内可布置净化设备，此外为人行道。1.2.2粉尘粒径分布粉尘粒径分布表粒径(μm)0.5—1.01.0—1.41.4—1.81.8—2.22.2—2.6百分比(%)0.232.358.314.9520.1粒径(μm)2.6—3.03.0—3.43.4—3.83.8—4.2百分比(%)20.8518.810.653.771.2.3工艺操作条件：破碎机为粗碎和细碎轮流工作，每次开机二台，即先开颚式和密闭1式破碎机，将所需矿石进行碾碎后停机，然后再开启两台研磨机进行研磨。1.2.4污染源排尘速率：25kg/h1.3设计依据《环境空气质量标准》（GB3095-2012）《室内空气质量标准》（GB/T18883-2002）《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）《环境保护产品技术要求袋式除尘器滤袋》（HJ/T327-2006）《环境保护产品技术要求袋式除尘器用覆膜滤料》（HJ/T326-2006）《环境保护产品技术要求袋式除尘器滤袋框架》（HJ/T325-2006）《环境保护产品技术要求袋式除尘器用滤料》（HJ/T324-2006）《袋式除尘工程通用技术规范》（HJ2020-2012）《通风管道技术规程》（JGJ141-2004）《全国统一安装工程预算定额》1.4设计原则1、实用性：已解决现实问题为主坚持为领导决策服务，又为经营管理服务，为生产建设服务；2、先进性：采用成熟技术，兼顾未来发展趋势，既量力而行，又适当超前，留有发展余地；3、可扩展性：系统便于扩展，以保护前期投资有效性和后续投资连续性；4、经济型：以节约成本为基本出发点建立一个运行可靠、满足实际需求的监控系统，5、易用性：系统操作简便、直观以利于各个层次人员使用；6、可靠性：确保系统可靠运行，关键部分应有安全措施；7、可管理性：系统从设计、器件设备选型等都必须考虑到系统可管理性和可维护性；8、开放性：采用符合国际标准的产品，保证系统具有开放性特点。21.5设计要求1、认真分析所要处理对象，逐个进行设计方案比较，确定相对合理、经济的处理工艺流程和设施。2、写出总体设计方案说明书：①工程概况②工艺流程选择（包括：选择依据、方案比较、及选择结果）③设计计算结果概述。④经济概算。3、写出详细的设计计算书：①集气罩的设计计算；②除尘器的设计计算；③管道系统设计计算；④风机的选择设计。4、画出整个净化系统的平面布置图、侧视图(包括管道布置及连接方式)及除尘器的主要结构图。（3＃图）第二章工艺设计2.1工艺原理空气污染物在车间的扩散机理是污染物依附于气流运动而扩散的。对于生产过程散发到车间空气中的污染物，只要控制住室内二次气流的运动，就可以控制污染物的扩散和飞扬，从而达到改善车间内外空气环境质量的目的。这就是采用局部排气通风方法控制空气污染物扩散的依据。控制空气污染物在车间内外扩散的局部通风方法，简单地说，就是在局部污染源设置集气罩，把污染空气搜集起来并经净化后排至室外，这是生产车间控制污染的最有效、最常用的方法。空气净化系统一般由以下几部分组成：①污染源控制装置，其功能是收集污染源排出的污染物，并将其导入净化装置中，以便综合治理；3②废气净化装置，其功能是来去除不同种类和性质的污染物；③废气的最终处理装置，经净化并与污染物分离的废气，可通过排风机及烟囱排入大气中；如含有可回收利用成分，可将其引人相应的回收系统中。具体讲，有以下装置组成：(1)集气罩:集气罩是用来捕集污染空气的装置，其性能对净化系统的技术经济指标有直接的影响。由于污染源设备结构和生产操作工艺的不同、集气罩的形式是多种多样的。(2)风管:在净化系统中用以输送气流的管道称为风管，通过风管使系统的设备和部件连成一个整体。(3)净化设备:当排气中污染物含量超过排放标准时，必须采用净化设备进行处理，达到排放标准后，才能排人大气。(4)通风机:通风机是系统中气体流动的动力。为了防止通风机的磨损和腐蚀，通常把风机设在净化装备的后面。(5)烟囱:烟囱是净化系统的排气装置。净化气经排气管排放，在大气中扩散、稀释、悬浮或沉降到地面。为了保证污染物的地面浓度不超过环境空气质量标准，排气管必须具有一定高度。图2-1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2.2除尘要求的确定根据《环境空气质量标准》对环境空气质量功能区的分类，该研究所属于二类区，4因此排放速率要求应达到二类标准，所以根据《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）中新污染源大气污染物排放限值的要求，此粉尘的排放速率应在2kg/h以内，因此，目标除尘效率:%92h/kg25h/kg2h/kg25目标2.3集气罩的选择2.3.1集气罩的设计原则若集气罩设计的合理，使用较小的排风量就可以有效地控制污染物的扩散，反之，使用很大的排风量也不一定能达到满意的效果。因此，设计时应注意以下基本原则：①集气罩应尽可能将污染源包围起来，使污染物扩散限制在最小范围内，以使防止横向气流干扰，减少排风量；②集气罩的吸气方向尽可能与污染气流运动方向一致，充分利用污染气流的初始动能；③尽量减少集气罩的开口面积，以减少排风量；④集气罩的吸气气流不允许先经过工人的呼吸区再进入罩内；⑤集气罩的结构不应妨碍工人操作和设备检修。2.3.2集气罩形式的选择与设计2.3.2.1集气罩的基本形式集气罩按照罩口气流流动方式可将集气罩分为两大类：吸气式集气罩和吹吸式集气罩。利用吸气气流捕集污染空气的集气罩称为吸气式集气罩，而吹吸式集气罩则是利用吹吸气流来控制污染物扩散的装置。按集气罩与污染源的相对位置及围挡情况，还可将吸气式集气罩分为密闭罩、排气柜、外部集气罩、接受式集气罩等。1、密闭罩：密闭罩是将污染源的局部或整体密闭起来的一种集气罩。其作用原理是使污染物的扩散限制在一个很小的密闭空间内，仅在必须留出的罩上开口缝隙处吸入若干室内空气，使罩内保持一定的负压，达到防止污染物外逸的目的。密闭罩的特点是所需排风量最小，控制效果最好，且不受室内横向气流的干扰。所以，在设计中应优先考虑选用。一般来说，密闭罩多用于粉尘发生源，常称为防尘密闭罩。按密闭罩的围挡范围和结构特5点，可将其分为可将其分为局部密闭罩、整体密闭罩和大容积密闭罩三种。①、局部密闭罩特点：容积小，工艺设备大部分露在外面，操作与设备检修方便；适用：一般适用于污染气流速度较小，且连续散发的地点。②、整体密闭罩特点：容积较大，密闭性好。适用：其一般适用于有振动且气流速度较大的场合。③、大容积密闭罩特点：罩内容积大，可缓冲污染气流，减少局部正压，设备检修可在罩内进行。适用：其适用于多点、阵发性、污染气流速度大的设备或地点。2、排气柜：排气柜也称为箱式集气罩。由于生产工艺操作的需要，在罩上开有较大的操作孔。操作时，通过孔吸入的气流来控制污染物外溢。其捕集机理和密闭罩相类似，即将有害气体发生源围挡在柜状空间内，可视为开有较大孔口的密闭罩。其特点是控制效果好，排风量比密闭罩大，而小于其他形式集气罩。3、外部集气罩：由于工艺条件的限制，有时无法对污染源进行密闭，则只能在其附近设置外部集气罩。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的目的。外部集气罩的形式多样，按集气罩与污染源的相对位置可分为四类：上部集气罩、下部集气罩、侧吸罩和槽边集气罩。由于外部集气罩吸气方向与污染气流方向往往不一致，一般需要较大风量才能控制污染气流的扩散，且易受室内横向气流的干扰，致使捕集效率较低。4、接受式集气罩：有些生产过程或设备本身会产生或诱导气流运动，并带动污染物一起运动，如由于加热或惯性作用形成的污染气流。接受式集气罩即沿污染气流流线方向设置集气罩口，污染气流便可借助自身的流动能量进入罩口。5、吹吸式集气罩：当外部吸气罩与污染源的距离较大时，可以在外部吸气罩的对面设置吹气口，则可以在外部集气罩的对面设置吹气口，将污染气流吹向外部集气罩的吸气口，以提高控制效果。一般把这类依靠吹吸气流的综合作用来控制污染气流扩散的集气方6式称为吹吸式集气罩。由于吹出气流的速度衰减得慢，以及气幕的作用，使室内空气混入量大为减少，所以达到同样的控制效果时，要比单纯采用外部集气罩节约风量，且不易受室内横向气流干扰。2.3.2.2集气罩选择与设计的流程1、根据污染源的几何尺寸、污染物排放特点、及现场工人操作情况，确定罩的形式、罩口尺寸及放置位置；2、确定排气罩控制距离及控制速度；3、侧吸罩用罩口气流速度衰减公式及其排风量计算公式计算排风量。密闭罩可根据污染设备型号、规格确定，罩的形式直接从有关手册查出推荐数据来确定排风量，或根据经验公式计算；4、根据集气罩的扩张角。来计算排气罩外形尺寸。当污染源平面尺寸较大时，为减少罩子高度，可将罩分成几个小罩子，或加设挡板。2.4除尘器的比较和确定2.4.1除尘器的比较烟气除尘中所采用的各种各样除尘装置，就是利用不同的作用（包括重力、惯性力、离心力、扩散、截留、静电等）以达到将尘粒