某鍋爐房除塵系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)

某鍋爐房除塵系統(tǒng)課程設(shè)計(jì),鍋爐房,除塵,系統(tǒng),課程設(shè)計(jì) 河南XX學(xué)院 《通風(fēng)工程》課程設(shè)計(jì)說明書 題 目： 某鍋爐房除塵系統(tǒng)管道 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 系部名稱： 指導(dǎo)老師： 完成時(shí)間： 2010年6月24日 二○一○年六月二十四日 一、設(shè)計(jì)目的 《通風(fēng)工程》課程設(shè)計(jì)是工業(yè)通風(fēng)課程中的重要實(shí)踐性環(huán)節(jié)，是通風(fēng)課程結(jié)束后學(xué)生的一次計(jì)算和設(shè)計(jì)的總額和能力訓(xùn)練，目的旨在提高學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的理論知識解決實(shí)際問題的能力。通過課程設(shè)計(jì)了解工程設(shè)計(jì)的內(nèi)容、方法和步驟，初步培養(yǎng)確定設(shè)計(jì)方案、設(shè)計(jì)計(jì)算、繪制圖紙、使用技術(shù)資料及編寫設(shè)計(jì)說明的能力。為畢業(yè)后從事該行業(yè)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。 二、設(shè)計(jì)任務(wù)： 按要求設(shè)計(jì)完成設(shè)計(jì)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(guān)標(biāo)準(zhǔn)。 三、主要參考資料： 《采暖通風(fēng)工程常用規(guī)范》 《簡明通風(fēng)設(shè)計(jì)手冊》 《實(shí)用供熱通風(fēng)空調(diào)設(shè)計(jì)手冊》 《通風(fēng)工程》 機(jī)械工業(yè)出版社 四、設(shè)計(jì)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(fēng)罩排塵，風(fēng)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(fēng)除塵器，除塵器含塵氣流進(jìn)口尺寸為318mm×552mm，除塵器阻力ΔPc=910 Pa.對該系統(tǒng)進(jìn)行水力計(jì)算，確定該系統(tǒng)的風(fēng)管斷面尺寸和阻力并選擇風(fēng)機(jī)和電機(jī)。 五、除塵通風(fēng)設(shè)備選用 （1）排風(fēng)罩的選用 本設(shè)計(jì)采用矩形傘形排風(fēng)罩，它是局部排風(fēng)系統(tǒng)的重要組成部分。通過局部排風(fēng)罩的氣流運(yùn)動，可在有害物散發(fā)地點(diǎn)直接捕集有害物或控制其在車間的擴(kuò)散，保證室內(nèi)工作區(qū)有害物濃度不超過國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的要求。對這種鍋爐房除塵系統(tǒng)排風(fēng)罩應(yīng)盡量靠近并對準(zhǔn)有害物的散發(fā)方向。排風(fēng)罩的型式應(yīng)保證在一定風(fēng)速時(shí)，能以最少的風(fēng)量，有效地排走其散發(fā)的有害物。傘形罩結(jié)構(gòu)簡單，制作方便。為防止有害物擴(kuò)散外溢。其安裝高度距地應(yīng)為2m，在工程設(shè)計(jì)中傘形罩比其它罩用得較為廣泛。 （2）風(fēng)管材料的選用 用作風(fēng)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?yàn)樗膬?yōu)點(diǎn)是易于工業(yè)化加工制作、安裝方便、能承受較高溫度。 （3）風(fēng)管斷面形狀的選用 風(fēng)管斷面形狀有圓形和矩形兩種。兩者相比，在相同斷面積時(shí)圓形風(fēng)管的阻力小、材料省、強(qiáng)度也大；圓形風(fēng)管直徑較小時(shí)比較容易制造，保溫亦方便。但是圓形風(fēng)管管件的放樣、制作較矩形風(fēng)管困難；布置時(shí)不易與建筑、結(jié)構(gòu)配合，明裝時(shí)不易布置得美觀。當(dāng)風(fēng)管中流速較高，風(fēng)管直徑較小時(shí)，通常使用圓形風(fēng)管。所以此處選用圓形風(fēng)管。 (4)彎頭的確定 布置管道時(shí)，應(yīng)盡量取直線，減少彎頭。圓形風(fēng)管彎頭的曲率半徑一般應(yīng)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(fēng)，影響正常的集塵效果，因此要對彎頭加以耐磨設(shè)施。 (5) 三通的確定 三通內(nèi)流速不同的兩股氣流匯合時(shí)的碰撞，以及氣流速度改變時(shí)形成渦流時(shí)造成局部阻力的原因。為減小三通的局部阻力，應(yīng)避免引射現(xiàn)象，還應(yīng)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?。煌瑫r(shí)，還應(yīng) 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(yīng)加耐磨設(shè)施。 (6) 除塵器的選用 鍋爐房除塵器的選用應(yīng)根據(jù)該車間內(nèi)粉塵的特性，雙旋風(fēng)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(fēng)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(jié)構(gòu)精巧，阻力底、性能穩(wěn)定、處理風(fēng)量大、占地面積少、除塵系統(tǒng)材料省等特點(diǎn)，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(jì)算 （1） 繪制系統(tǒng)軸測圖，對各管進(jìn)行編號，標(biāo)出管段長度和各排風(fēng)點(diǎn)的排風(fēng)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(fēng)機(jī)—7—8為最不利環(huán)路。 （3）根據(jù)各管道的風(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。 根據(jù)表8-5（除塵風(fēng)管的最低風(fēng)速），輸送含有鐵礦粉塵的空氣時(shí)，風(fēng)管內(nèi)最小風(fēng)速為：垂直風(fēng)管14，水平風(fēng)管16. 考慮到除塵器及風(fēng)管漏風(fēng)，管段6及7計(jì)算風(fēng)量為 13850×1.15=15928 管段1-2 根據(jù)（1.03）、 ，求出管徑，所選管徑應(yīng)盡量符合由附錄6的通風(fēng)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(shí)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(jié)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(jì)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(dāng) 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(jìn)口變徑管（漸擴(kuò)管） 除塵器進(jìn)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(jìn)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(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，選用離心式通風(fēng)機(jī)，先近似選出一臺風(fēng)機(jī)，試選用 4-68 No.8C型離心式風(fēng)機(jī) 取風(fēng)機(jī)進(jìn)口直徑, 擴(kuò)散角度按設(shè)計(jì)定為 帶擴(kuò)散管的傘形風(fēng)帽 管段7—8的阻力： （5）校核節(jié)點(diǎn)處各支管的阻力平衡 1、節(jié)點(diǎn)2： 為使管段1—2、9—2打到阻力平衡，要修改原設(shè)計(jì)管徑。重新計(jì)算管段阻力。 改變1—2的管徑 根據(jù)通風(fēng)管道統(tǒng)一規(guī)格，取 根據(jù) ， 則實(shí)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(dāng) 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(shí)認(rèn)為節(jié)點(diǎn)2處于平衡狀態(tài)。在有些時(shí)候，如果管段調(diào)節(jié)管徑仍不能達(dá)到支管平衡的要求，可以通過風(fēng)管上設(shè)置的閥門和調(diào)節(jié)風(fēng)管長度等手段調(diào)節(jié)管內(nèi)氣流阻力。 2、節(jié)點(diǎn)3： ， 符合要求 6、計(jì)算系統(tǒng)的總阻力： 因?yàn)轱L(fēng)道10—3的阻力（269.09Pa）大于風(fēng)管（1—3）（261.77Pa）的阻力，所以核定為管道10—3—4—除塵器—5—6—風(fēng)機(jī)—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(fēng)機(jī)的選擇 風(fēng)機(jī)的選擇計(jì)算 （1）根據(jù)輸送氣體性質(zhì)、系統(tǒng)的風(fēng)量和阻力確定風(fēng)機(jī)的類型。例如輸送清潔空氣，選用一般的風(fēng)機(jī)；輸送有爆炸危險(xiǎn)的氣體或粉塵，選用防爆風(fēng)機(jī)。 （2）考慮到風(fēng)管、設(shè)備的漏風(fēng)及阻力計(jì)算的不精確，應(yīng)按下式的風(fēng)量、風(fēng)壓選擇風(fēng)機(jī)： Pf·Kp·ΔP Pa （7-3-1） Lf=KL·L m3/h （7-3-2） 式中 Pf——風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓，Pa； Lf——風(fēng)機(jī)的風(fēng)量，m3/h； Kp——風(fēng)壓附加系數(shù)，一般的送排風(fēng)系統(tǒng)Kp=1.1～1.15； 除塵系統(tǒng)Kp=1.15～1.20； KL——風(fēng)量附加系數(shù)，一般的送排風(fēng)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(fēng)量，m3/h. 由公式，風(fēng)機(jī)風(fēng)壓： 由公式，風(fēng)機(jī)風(fēng)量： 由《簡明通風(fēng)設(shè)計(jì)手冊》P304 查得，應(yīng)選用4-68 No.8C型離心式風(fēng)機(jī)，其性能為： ，，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速： 配用型電動機(jī)，電動機(jī)功率為 No.8C離心通風(fēng)機(jī)外形及安裝尺寸表 機(jī)號 NO. 進(jìn)風(fēng)口尺寸 出風(fēng)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(fēng)機(jī)外形及安裝尺寸圖 11