某鍋爐房除塵系統(tǒng)課程設計

某鍋爐房除塵系統(tǒng)課程設計,鍋爐房,除塵,系統(tǒng),課程設計 管段 編號 流量 （m3/h(m3/s) 長度 l (m) 管徑 D (mm) 流速 v (m/s) 動壓 P (Pa) 局部阻力系數(shù) Σξ 局部阻力Z （Pa） 單位長度摩擦阻力Rm (Pa/m) 摩擦阻力 Rml (Pa) 管段阻力Rml+Z (Pa) 備注 1-2 3700(1.03) 5.5 280 16.73 167.9 1.13 189.73 13 71.5 261.23 不采用此值 2-3 7300(2.03) 5.5 400 16.15 156.5 0.18 28.17 7.3 40.15 68.32 3-4 13850(3.85) 3.7 530 17.45 182.7 0.04 7.31 6.0 22.2 29.51 5-6 13850(3.85) 6.2 600 13.62 111.3 0.60 66.78 3.4 21.08 87.86 7-8 13850(3.85) 12 600 13.62 111.3 0.70 77.91 3.4 40.8 118.71 (1-2) 3700(1.03) 5.5 300 14.57 127.40 1.13 143.95 9.0 49.5 193.45 支管 9-2 3600(1.00) 5.4 280 16.24 158.25 0.74 117.10 12.6 68.04 185.14 阻力不平衡 10-3 6550(1.82) 4.2 380 16.05 154.52 1.524 235.49 8.0 33.6 269.09 除塵器 910 河南XX學院 《通風工程》課程設計說明書 題 目： 某鍋爐房除塵系統(tǒng)管道 設 計 計 算 學生姓名： 學 號： 系部名稱： 指導老師： 完成時間： 2010年6月24日 二○一○年六月二十四日 一、設計目的 《通風工程》課程設計是工業(yè)通風課程中的重要實踐性環(huán)節(jié)，是通風課程結束后學生的一次計算和設計的總額和能力訓練，目的旨在提高學生運用所學的理論知識解決實際問題的能力。通過課程設計了解工程設計的內(nèi)容、方法和步驟，初步培養(yǎng)確定設計方案、設計計算、繪制圖紙、使用技術資料及編寫設計說明的能力。為畢業(yè)后從事該行業(yè)打下堅實基礎。 二、設計任務： 按要求設計完成設計說明書一份和一張A3圖幅的除塵系統(tǒng)軸測圖，要求投影原理正確并符合制圖相關標準。 三、主要參考資料： 《采暖通風工程常用規(guī)范》 《簡明通風設計手冊》 《實用供熱通風空調設計手冊》 《通風工程》 機械工業(yè)出版社 四、設計內(nèi)容： 如圖所示為某車間的除塵系統(tǒng)圖，采用矩形傘形排風罩排塵，風管用鋼板制作（粗糙度K=0.15mm），輸送含鐵礦粉塵的含塵氣體，氣體溫度為20℃。該系統(tǒng)采用XS-4B型雙旋風除塵器，除塵器含塵氣流進口尺寸為318mm×552mm，除塵器阻力ΔPc=910 Pa.對該系統(tǒng)進行水力計算，確定該系統(tǒng)的風管斷面尺寸和阻力并選擇風機和電機。 五、除塵通風設備選用 （1）排風罩的選用 本設計采用矩形傘形排風罩，它是局部排風系統(tǒng)的重要組成部分。通過局部排風罩的氣流運動，可在有害物散發(fā)地點直接捕集有害物或控制其在車間的擴散，保證室內(nèi)工作區(qū)有害物濃度不超過國家衛(wèi)生標準的要求。對這種鍋爐房除塵系統(tǒng)排風罩應盡量靠近并對準有害物的散發(fā)方向。排風罩的型式應保證在一定風速時，能以最少的風量，有效地排走其散發(fā)的有害物。傘形罩結構簡單，制作方便。為防止有害物擴散外溢。其安裝高度距地應為2m，在工程設計中傘形罩比其它罩用得較為廣泛。 （2）風管材料的選用 用作風管的材料有薄鋼板、硬聚乙烯塑料板、膠合板、礦渣石膏板、磚及混凝土等。這里選用薄鋼板，因為它的優(yōu)點是易于工業(yè)化加工制作、安裝方便、能承受較高溫度。 （3）風管斷面形狀的選用 風管斷面形狀有圓形和矩形兩種。兩者相比，在相同斷面積時圓形風管的阻力小、材料省、強度也大；圓形風管直徑較小時比較容易制造，保溫亦方便。但是圓形風管管件的放樣、制作較矩形風管困難；布置時不易與建筑、結構配合，明裝時不易布置得美觀。當風管中流速較高，風管直徑較小時，通常使用圓形風管。所以此處選用圓形風管。 (4)彎頭的確定 布置管道時，應盡量取直線，減少彎頭。圓形風管彎頭的曲率半徑一般應大于（1～2）倍管徑。故此處取彎頭。由于管道中含塵氣流對彎頭的沖刷磨損，極易磨穿、漏風，影響正常的集塵效果，因此要對彎頭加以耐磨設施。 (5) 三通的確定 三通內(nèi)流速不同的兩股氣流匯合時的碰撞，以及氣流速度改變時形成渦流時造成局部阻力的原因。為減小三通的局部阻力，應避免引射現(xiàn)象，還應注意支管和干管的連接，減小其夾角，所以支管與總管的夾角??；同時，還應 盡量使支管和干管內(nèi)的流速保持相等。通彎頭一樣，三通管件也應加耐磨設施。 (6) 除塵器的選用 鍋爐房除塵器的選用應根據(jù)該車間內(nèi)粉塵的特性，雙旋風除塵粉徑較粗的含塵氣體處理，推薦處理粉塵徑在20～100um范圍內(nèi)。 XS-4B型雙旋風除塵器是一種工業(yè)鍋爐除塵裝置，適用于層燃的工業(yè)及采暖鍋的煙氣除塵。它除塵效率較高，壓力損失適中，結構精巧，阻力底、性能穩(wěn)定、處理風量大、占地面積少、除塵系統(tǒng)材料省等特點，適用于鍋爐等粗塵粒較多的煙氣除塵。 六、除塵系統(tǒng)管道水力計算 （1） 繪制系統(tǒng)軸測圖，對各管進行編號，標出管段長度和各排風點的排風量。（見圖） （2）選定最不利環(huán)路，本系統(tǒng)選擇1—2—3—4—除塵器—5—6—風機—7—8為最不利環(huán)路。 （3）根據(jù)各管道的風量及選定的流速，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。 根據(jù)表8-5（除塵風管的最低風速），輸送含有鐵礦粉塵的空氣時，風管內(nèi)最小風速為：垂直風管14，水平風管16. 考慮到除塵器及風管漏風，管段6及7計算風量為 13850×1.15=15928 管段1-2 根據(jù)（1.03）、 ，求出管徑，所選管徑應盡量符合由附錄6的通風管道統(tǒng)一規(guī)格。據(jù)此可查出管徑和單位長度摩擦阻力。 管徑取整，令 由附錄四查的管內(nèi)實際流速 同理可查得管段2—3、3—4,5—6、7—8，9—2,10—3的管徑及比摩阻，具體結果見表1 （4）確定管段2、4的管徑及單位長度摩擦阻力，見表1 （5）查附錄7，確定各管段的局部阻力系數(shù)。計算各管段的摩擦阻力和局 部阻力 參見圖2和圖3 ① 管段1-2 摩擦阻力 局部阻力 矩形傘形罩 彎頭（）2個 合流三通（1—2）見圖2 當 根據(jù) 查得 圖2 合流三通示意圖 管內(nèi)動壓： ② 管段9—2 摩擦阻力 局部阻力 矩形傘形罩 彎頭（）2個 合流三通（9—2）見圖2 查得 ③ 管段2—3 摩擦阻力 局部阻力 合流三通（3—5）見圖3 查得： 管段2—3的阻力 ④管段10—3 摩擦阻力 局部阻力： 矩形傘形罩 彎頭（）2個 合流三通（10→3）見圖3 查得 管段10—3的阻力 ⑤ 管段3—4 摩擦阻力 局部阻力 除塵器進口變徑管（漸擴管） 除塵器進口尺寸，變徑管長度， 管段3—4的阻力 ⑥ 管段5—6 摩擦阻力 局部阻力 彎頭（）2個 除塵器出口變徑管（漸縮管） 除塵器進口尺寸，變徑管長度, 管段5—6的阻力 ⑦管段7—8； 摩擦阻力 局部阻力 根據(jù)設計經(jīng)驗，選用離心式通風機，先近似選出一臺風機，試選用 4-68 No.8C型離心式風機 取風機進口直徑, 擴散角度按設計定為 帶擴散管的傘形風帽 管段7—8的阻力： （5）校核節(jié)點處各支管的阻力平衡 1、節(jié)點2： 為使管段1—2、9—2打到阻力平衡，要修改原設計管徑。重新計算管段阻力。 改變1—2的管徑 根據(jù)通風管道統(tǒng)一規(guī)格，取 根據(jù) ， 則實際流速為14.57m/s，管內(nèi)動壓為 查附錄4， 摩擦阻力 合流三通（1—2）見圖2 當 根據(jù) 查的三通局部阻力系數(shù)大致不變，其余管件局部阻力系數(shù)也不變，則 重新校核阻力平衡 此時認為節(jié)點2處于平衡狀態(tài)。在有些時候，如果管段調節(jié)管徑仍不能達到支管平衡的要求，可以通過風管上設置的閥門和調節(jié)風管長度等手段調節(jié)管內(nèi)氣流阻力。 2、節(jié)點3： ， 符合要求 6、計算系統(tǒng)的總阻力： 因為風道10—3的阻力（269.09Pa）大于風管（1—3）（261.77Pa）的阻力，所以核定為管道10—3—4—除塵器—5—6—風機—7—8為主管線。該系統(tǒng)的總阻力 =（269.09+29.51+910+87.86+118.71）Pa =1415.17 Pa 七、風機的選擇 風機的選擇計算 （1）根據(jù)輸送氣體性質、系統(tǒng)的風量和阻力確定風機的類型。例如輸送清潔空氣，選用一般的風機；輸送有爆炸危險的氣體或粉塵，選用防爆風機。 （2）考慮到風管、設備的漏風及阻力計算的不精確，應按下式的風量、風壓選擇風機： Pf·Kp·ΔP Pa （7-3-1） Lf=KL·L m3/h （7-3-2） 式中 Pf——風機的風壓，Pa； Lf——風機的風量，m3/h； Kp——風壓附加系數(shù)，一般的送排風系統(tǒng)Kp=1.1～1.15； 除塵系統(tǒng)Kp=1.15～1.20； KL——風量附加系數(shù)，一般的送排風系統(tǒng)KL=1.1； 除塵系統(tǒng)KL=1.1～1.15； ΔP——系統(tǒng)的總阻力，Pa； L——系統(tǒng)的總風量，m3/h. 由公式，風機風壓： 由公式，風機風量： 由《簡明通風設計手冊》P304 查得，應選用4-68 No.8C型離心式風機，其性能為： ，，風機轉速： 配用型電動機，電動機功率為 No.8C離心通風機外形及安裝尺寸表 機號 NO. 進風口尺寸 出風口尺寸 外形尺寸 D1 D2 D3 n1×d1 A1 A2 A3 A4 A5 A6 X Y n2×d2 E F G K M H L S1 S2 8C 630 690 740 12×Φ12 520 580 636 400 462 509 5 4 18×Φ15 236 495 1178 540 1574 280 1404 8 0.5～2 No.8C離心通風機外形及安裝尺寸圖 11