大气污染控制工程课程设计汇本实例
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课程设计说明书DLP2-13型锅炉中硫烟煤烟气旋风除尘系统设计学生姓名:学号:学院:专业:指导教师:2013 年 12 月课程设计任务书1.设计目的通过本课程设计,掌握《大气污染控制工程》课程要求的基本设计方法,掌握大气污染控制工程设计要点及其相关工程设计要点,具备初步的大气污染控制工程方案及设备的独立设计能力;培养环境工程专业学生综合运用所学的理论知识独立分析和解决大气污染控制工程实际问题的实践能力。
2.设计内容和要求(包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等):1.设计题目DLP2-13型锅炉中硫烟煤烟气旋风除尘系统设计2.设计原始资料锅炉型号:DLP2-13 即,单锅筒纵置式抛煤机炉,蒸发量2t/h,出口蒸汽压力13MPa设计耗煤量:404kg/h设计煤成分:C Y=60.5% H Y=3% O Y=4% N Y=1% S Y=1.5% A Y=18% W Y=12%;V Y=15%;属于中硫烟煤排烟温度:160℃空气过剩系数=1.58飞灰率=21%烟气在锅炉出口前阻力650Pa污染物排放按照锅炉大气污染物排放标准中2类区新建排污项目执行。
连接锅炉、净化设备及烟囱等净化系统的管道假设长度50m,90°弯头10个。
3.设计内容及要求(1)根据燃煤的原始数据计算锅炉燃烧产生的烟气量,烟尘和二氧化硫浓度。
(2)净化系统设计方案的分析确定,包括净化设备的工作原理及特点;运行参数的选择与设计;净化效率的影响因素等。
(3)除尘设备结构设计计算(4)烟囱设计计算(5)管道系统设计,阻力计算,风机电机的选择(6)根据计算结果绘制设计图,系统图要标出设备、管件编号、并附明细表;除尘系统平面、剖面布置图若干张,以解释清楚为宜,最少3张A4图,并包括系统流程图一张。
3.设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书(论文)、图纸等〕:课程设计计算说明书一份,并按照规定格式打印装订;课程设计所需若干图纸,要求作图规范,A4纸打印。
中北大学课程设计大气污染控制工程1.1袋式除尘器的简介袋式除尘器是一种干式滤尘装置。
它适用于捕集细小、干燥、非纤维性粉尘。
滤袋采纳纺织的滤布或非纺织的毡制成,利用纤维织物的过滤作用对含尘气体进行过滤,当含尘气体进入袋式除尘器地,颗粒大、比重大的粉尘,由于重力的作用沉降下来,落入灰斗,含有较细小粉尘的气体在通过滤料时,粉尘被阻留,使气体得到净化。
一样新滤料的除尘效率是不够高的。
滤料使用一段时刻后,由于筛滤、碰撞、滞留、扩散、静电等效应,滤袋表面积聚了一层粉尘,这层粉尘称为初层,在此以后的运动过程中,初层成了滤料的要紧过滤层,依靠初层的作用,网孔较大的滤料也能获得较高的过滤效率。
随着粉尘在滤料表面的积聚,除尘器的效率和阻力都相应的增加,当滤料两侧的压力差专门大时,会把有些已附着在滤料上的细小尘粒挤压过去,使除尘器效率下降。
另外,除尘器的阻力过高会使除尘系统的风量显著下降。
因此,除尘器的阻力达到一定数值后,要及时清灰。
清灰时不能破坏初层,以免效率下降。
袋式除尘器的结构图1.2袋式除尘器的清灰方式要紧有(1)气体清灰:气体清灰是借助于高压气体或外部大气反吹滤袋,以清除滤袋上的积灰。
气体清灰包括脉冲喷吹清灰、反吹风清灰和反吸风清灰。
(2 )机械振打清灰:分顶部振打清灰和中部振打清灰(均对滤袋而言),是借助于机械振打装置周期性的轮番振打各排滤袋,以清除滤袋上的积灰。
(3 )人工敲打:是用人工拍打每个滤袋,以清除滤袋上的积灰。
1.3袋式除尘器的分类(1 )按滤袋的形状分为:扁形袋(梯形及平板形)和圆形袋(圆筒形)。
(2 )按进出风方式分为:下进风上出风及上进风下出风和直流式(只限于板状扁袋)。
(3 )按袋的过滤方式分为:外滤式及内滤式。
滤料用纤维,有棉纤维、毛纤维、合成纤维以及玻璃纤维等,不同纤维织成的滤料具有不同性能。
常用的滤料有208或901涤轮绒布,使用温度一样不超过120℃,通过硅硐树脂处理的玻璃纤维滤袋,使用温度一样不超过250℃,棉毛织物一样适用于没有腐蚀性;温度在80-90℃以下含尘气体。
大气传染统制工程课程安排真例之阳早格格创做一、课程安排题目某焚煤采温锅炉烟气除尘系统安排二、课程安排的脚段通过课程安排使教死进一步消化战坚韧天性课程所教真量,并使所教的知识系统化,培植教死使用所教表里知识举止洁化系统安排的收端本领.通过安排,使教死相识工程安排的真量、要领及步调,培植教死决定大气传染统制系统的安排规划、举止安排估计、画制工程图、使用技能资料、编写安排证明书籍的本领.三、安排本初资料锅炉型号:SZL4-13型,共4台安排耗煤量:600kg/h(台)排烟温度:160℃气氛过剩系数:排烟中飞灰占煤中没有成焚身分的比率:16%烟气正在锅炉出心前阻力:800Pa冬季室中气氛温度:-1℃烟气其余本量按气氛估计煤的工业分解值:YC=68%,Y H=4%,Y S=1% ,Y O=5%,YN=1%,Y W=6%,Y A=15%,Y V=13%按锅炉大气传染物排搁尺度(GB13271-2001)中二类区尺度真止:烟尘浓度排搁尺度:200mg/ Nm3二氧化硫排搁尺度:900mg/ Nm3洁化系统安插场合为锅炉房北侧15m以内.四、安排估计1.焚煤锅炉排烟量及烟尘战二氧化硫浓度的估计(1)表里气氛量式中:Y C、Y H、Y S、Y O分别为煤中各元素所含的品量百分数.3N )Y a a Y Y Y Y sN Q Q W H S C Q 8.079.0016.024.12.11)375.0(867.1+'+'++++='(m 3N /kg )式中:a Q '—表里气氛量(m 3N /kg ) Y W —煤中火分所占品量百分数;Y N —N 元素正在煤中所占品量百分数(3)本量烟气量as s Q Q Q '-+'=)1(016.1α (m 3N /kg ) 式中: —气氛过量系数.s Q '—表里烟气量(m 3N /kg ) a Q '—表里气氛量(m 3N /kg )烟气流量Q 应以m 3N /h 计,果此.⨯=s Q Q 安排耗煤量 (4) 烟气含尘浓度:sY sh Q A d C ⋅=(kg/m 3N )式中:sh d —排烟中飞灰占煤中没有成焚身分的百分数; Y A —煤中没有成焚身分的含量;s Q —本量烟气量(m 3N /kg ).(5) 烟气中二氧化硫浓度的估计61022⨯=SY SO Q S C (mg/ m 3N ) 式中:Y S — 煤中含硫的品量分数.S Q — 焚煤爆收的本量烟气量(m 3N /kg )2.除尘器的采用 (1)除尘效用式中:C —烟气含尘浓度,mg/m 3N ;C s —锅炉烟尘排搁尺度中确定值,mg/m 3N . (2)除尘器的采用工况下烟气流量:TQT Q '' (m 3/h );式中,Q —尺度状态下的烟气流量,m 3/h ; 'T —工况下烟气温度,k ; T —尺度状态下温度273k.根据工况下的烟气量、烟气温度及央供达到的除尘效用决定除尘器:由陕西蓝天锅炉设备制制有限公司所提供的“XDCG 型陶瓷多管下效脱硫除尘器”(《国家级科技成果沉面推广计划》名目)中采用XDCG4型陶瓷多管下效脱硫除尘器.产品本能规格睹表1,设备中型结构尺寸睹表2.表1 XDCG4型陶瓷多管下效脱硫除尘器产品本能规格表2 XDCG4型陶瓷多管下效脱硫除尘器中型结构尺寸(睹图1)图1 XDCG4型陶瓷多管下效脱硫除尘器中型结构尺寸 3.决定除尘器、风机、烟囱的位子及管讲安插.并估计各管段的管径、少度、烟囱下度战出心内径以及系统总阻力(1)各拆置及管讲安插的准则根据锅炉运止情况及锅炉现场的本量情况决定各拆置的位子.一朝决定各拆置的位子,管讲的安插也便基础不妨决定了.对付各拆置及管讲的安插应力供简朴、紧稀、管路短、占大天积小,并使拆置、支配战检建便当.(2)管径的决定πνQd 4=(m )式中,Q —工况下管讲内的烟气流量(m 3/s );ν—烟气流速(m/s )(对付于锅炉烟尘ν=10-15 m/s ). 与ν=14 m/s ,49.01414.37.24=⨯⨯=d (m )圆整并采用风讲:内径=d 1=500-2⨯ 由公式πνQd 4=可估计出本量烟气流速:8.134955.014.37.24422=⨯⨯==d Q πν (m/s ) 4.烟囱的安排(1)烟囱下度的决定最先决定共用一个烟囱的所有锅炉的总的挥收量(t/h ),而后根据锅炉大气传染物排搁尺度中的确定(表3)决定烟囱的下度.表3 锅炉烟囱下度表锅炉总数定着力:4⨯4=16(t/h ) 故选定烟囱下度为40m. (2)烟囱曲径的估计烟囱出心内径可按下式估计:ϖQd 0188.0= (m )式中:Q —通过烟囱的总烟气量(m 3/h )ω—按表4采用的烟囱出心烟气流速(m/s )表4 烟囱出心烟气流速m/s选定ω=4m/s 烟囱底部曲径H i d d ⋅⋅+=221 (m )式中:d 2—烟囱出心曲径(m ); H —烟囱下度(m );i —烟囱锥度(常常与i =0.02~0.03).与i =0.02,d 1=1.83+2⨯⨯40=3.5m. (3)烟囱的抽力B t t H S p k y ⋅⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-+=273127310342.0 (Pa ) 式中,H —烟囱下度(m ); t k —中界气氛温度(℃);t p —烟囱内烟气仄衡温度(℃); B —当天大气压(Pa ). 5. 系统阻力的估计(1)摩揩压力益坏对付于圆管, 2.2ρυλd L P L =∆ (Pa )式中, L —管讲少度(m ) d —管讲曲径(m ); ρ—烟气稀度(kg/m 3);υ—管中气流仄衡速率(m/s );λ—摩揩阻力系数,是气体雷诺数Re 战管讲相对付细糙度dK 的函数.不妨查脚册得到(本量中对付金属管讲λ值可与0.02,对付砖砌或者混凝土管讲λ值可与0.04).a . 对付于φ500圆管b . 对付于砖砌拱型烟讲则XA R =式中,A 为里积,少.(2)局部压力益坏22ρυξ⋅=∆P (Pa )式中:ξ—同形管件的局部阻力系数,可正在有闭脚册中查到,或者通过真验赢得;υ—与ξ相对付应的断里仄衡气流速率(m/s ); ρ—烟气稀度(kg/m 3).图3 除尘器出心前管讲示企图图3中一为减缩管 α≤45℃时,ξ 与α=45℃、υ图3中二为30℃Z 型直头12.05.06.0==D h ,与157.0'=ξ由《透气》817页表18-17得Re ξ 图3中三为渐扩管查《大气传染统制工程》附表十一,并与o 30=α 则19.0=ξ图4 除尘器出心至风机出心段管讲示企图图4中a 为渐扩管 与s m o /8.13,30==υα图4中b 、c 均为90o 直头 则)(4.1828.1384.023.0222Pa P =⨯⨯==∆ρυξ二个直头)(8.364.1822'Pa P P =⨯=∆=∆ 对付于如图5所示T 型三通管:图5 T 型三通管示企图对付于T 型合流三通:系统总阻力(其中锅炉出心前阻力为800Pa ,除尘器阻力1400 Pa ):6.风机战电效果采用及估计(1)风机风量的估计Bt Q Q py325.1012732731.1⨯+⋅= (m 3/h ) —风量备用系数;Q —风机前风量(m 3N /h );t p —风机前烟气温度(℃),若管讲没有太少,不妨近似与锅炉排烟温度;B —当天大气压力(kPa ). (2)风机风压的估计 ∑⨯⨯++-∆=Yyp y yB t t S h H ρ293.1335.101273273)(2.1 (Pa ) —风压备用系数;∑∆h —系统总阻力(Pa ) S y —烟囱抽力(Pa ); t p —风机前烟气温度t y —风机本能表中给出的考查用气体温度(℃); ρy —标况下烟气稀度(γ3N ).根据y y H Q 和选定Y5-47-136.5C 工况序号为2的引风机,本能表为:(3)电效果功率的估计 2110003600ηηβ⨯=y y H Q Ne (kw )式中:Q y —风机风量(m 3/h ); H y —风机风压(Pa );η1—风机正在齐压头时的效用(普遍风机为0.6,下效风机约为0.9);η2—板滞传动效用,当风机与电机曲联传动时η2=1,用联轴器连交时η2=0.95~`0.98,用三角皮戴传动时η2=0.95; β—电效果备用系数,对付引风机,β=1.3.9.1695.06.010*******.1240011109=⨯⨯⨯⨯⨯=Ne (kw )根据电效果的功率、风机的转速、传动办法选定Y180M-2型电效果.7、系统中烟气温度的变更(1)烟气正在管讲中的温度落 VC Q F q t ⋅⋅=∆1 (℃)式中:Q —烟气流量(m 3N /h ) F —管讲集热里积(m 2)C V —烟气仄衡比热(普遍C 3N •℃); Q —管讲单位里积集热益坏. 室内q =4187kJ/m 2•h 室中q =5443kJ/m 2•h =9.4(℃)(2)烟气正在烟囱中的温度落: DA H t ⋅=∆2 (℃)式中:H —烟囱下度(m );D —合用共一烟囱的所有锅炉额定挥收量之战(t/h );A —温落系数,可由表5查得.表5 烟囱温落系数4444.0402=⨯⨯=∆t (℃)总温度落4.1344.921=+=∆+∆=∆t t t (℃) 五、主要参照书籍目(略)。
大气污染控制工程课程设计(doc 38页)锅炉房烟气净化系统设计摘要大气污染已经变成了一个全球性的问题。
主要的大气污染现象有光化学烟雾、温室效应、臭氧层破坏和酸雨。
而大气污染可以说主要是人类活动造成的,大气污染对人体健康的危害包括对人的正常生活和生理方面的影响。
现在,大气污染已经直接影响到人们的身体健康。
燃煤采暖锅炉房的大气污染主要是颗粒污染物,而且是颗粒污染物,而且排放量比较大,所以必须通过有效的措施进行治理,不至于影响到人们的健康生活。
本次课程设计内容是为一套锅炉设备设计除尘及脱硫工艺并选择型号,绘制完整的设计图。
通过燃煤锅炉排烟量及烟尘和二氧化碳浓度的计算,确定净化系统设计方案,并进行除尘器的比较和选择。
然后,进行管网布置和计算,以及风机及电机的选择设计关键词:大气污染;除尘;课程设计;湿式除尘脱硫器目录第一章绪论 (1)1.1大气污染现状 (1)1.2 烟气除尘的主要技术 (2)1.3国内烟气脱硫技术应用情况 (5)1.4 锅炉烟气除尘脱硫一体化装置 (10)2.1课程设计的目的 (15)2.2设计原始资料 (15)2.3工艺流程 (16)第三章设计计算 (17)3.1烟气量、烟尘和二氧化硫浓度的计算 (17)3.2除尘脱硫设备的选择 (18)3.3 WDL-Ⅱ型湿式烟气脱硫除尘净化器 (19)3.4 确定除尘器、风机和烟囱的位置及管道的位置 (25)3.5烟囱的设计 (28)3.6风机及电动机的选择及计算 (30)3.7 系统中烟气温度的变化 (33)第四章结论 (36)5.1关于除尘脱硫设备的选择 (36)5.2关于风机电机的选择 (36)5.3石灰石湿法脱硫工艺的特点 (36)谢辞 (38)参考文献 (39)第一章绪论1.1大气污染现状人类不仅能适应自然环境,而且还能开发利用自然资源,改造自然环境,使环境更加适合于人类生存。
在人为活动影响下形成的环境,称为次生环境。
工农业生产排放大量有毒有害污染物,严重污染大气、水、土壤等自然环境,破坏生态平衡,使人类生活环境的质量急剧恶化,人类生产和生活活动排入环境各种污染物,特别是生产过程排放的污染物种类极多,而且随着科学技术和工业的发展,环境中污染物的种类和数量还在与日俱增。
大气污染掌握工程课程设计实例一.课程设计标题某燃煤采暖汽锅烟气除尘体系设计二.课程设计的目标经由过程课程设计使学生进一步消化和巩固本能课程所学内容,并使所学的常识体系化,造就学生应用所学理论常识进行净化体系设计的初步才能.经由过程设计,使学生懂得工程设计的内容.办法及步骤,造就学生肯定大气污染掌握体系的设计筹划.进行设计盘算.绘制工程图.应用技巧材料.编写设计解释书的才能.三.设计原始材料汽锅型号:SZL4-13型,共4台设计耗煤量:600kg/h(台)排烟温度:160℃烟气密度:1.34kg/Nm3空气多余系数: =1.4排烟中飞灰占煤中不可燃成分的比例:16%烟气在汽锅出口前阻力:800Pa当地大气压力:97.86kPa冬季室外空气温度:-1℃空气含水按0.01293kg/ Nm3烟气其他性质按空气盘算煤的工业剖析值:YO=5%,C=68%, YH=4%, Y S=1% , YYV=13%W=6%, Y A=15%, YN=1%, Y按汽锅大气污染物排放标准(GB13271-2001)中二类区标准履行:烟尘浓度排放标准:200mg/ Nm3二氧化硫排放标准:900mg/ Nm3净化体系布置场地为汽锅房北侧15m以内.四.设计盘算1.燃煤汽锅排烟量及烟尘和二氧化硫浓度的盘算 (1)理论空气量()Y Y Y Y aO S H C Q 7.07.056.5867.176.4-++=' /kg)(m N 3 式中:YC .Y H .YS .YO 分离为煤中各元素所含的质量百分数.)/(97.6)05.07.001.07.004.056.568.0867.1(76.4'3kg mQ Na =⨯-⨯+⨯+⨯⨯=(2)理论烟气量(设空气含湿量12.93g/m 3N )Y a a Y Y Y Y sN Q Q W H S C Q 8.079.0016.024.12.11)375.0(867.1+'+'++++='(m 3N /kg )式中:aQ '—理论空气量(m 3N /kg ) YW —煤中水分所占质量百分数;Y N —N 元素在煤中所占质量百分数/kg)(m 42.701.08.097.679.097.6016.006.024.104.02.11)01.0375.068.0(867.1'N 3=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=s Q(3)现实烟气量a ss Q Q Q '-+'=)1(016.1α (m 3N /kg ) 式中:α —空气过量系数.sQ '—理论烟气量(m 3N /kg ) aQ '—理论空气量(m 3N /kg ) 烟气流量Q 应以m 3N /h 计,是以.⨯=s Q Q 设计耗煤量/h)(m615060025.10/kg)(m 25.1097.6)14.1(016.142.7N3N 3=⨯=⨯==⨯-⨯+=设计耗煤量s s Q Q Q(4) 烟气含尘浓度:sYsh Q A d C ⋅= (kg/m 3N )式中:sh d —排烟中飞灰占煤中不可燃成分的百分数; Y A —煤中不可燃成分的含量;s Q —现实烟气量(m 3N /kg ).)(mg/m 1034.2)(kg/m 1034.225.1015.016.0N 33N 33⨯=⨯=⨯=-C (5) 烟气中二氧化硫浓度的盘算61022⨯=SY SO Q S C (mg/ m 3N ) 式中:YS — 煤中含硫的质量分数. S Q — 燃煤产生的现实烟气量(m 3N /kg ))(mg/m 1091.11025.1098.001.02N 3362⨯=⨯⨯⨯=SO C 2.除尘器的选择 (1)除尘效力CC s-=1η 式中:C —烟气含尘浓度,mg/m 3N ;C s —汽锅烟尘排放标准中划定值,mg/m 3N .3200191.45%2.3410η=-=⨯ (2)除尘器的选择工况下烟气流量:TQT Q ''=(m 3/h ); 式中,Q —标准状况下的烟气流量,m 3/h; 'T —工况下烟气温度,k;T —标准状况下温度273k./s)(m 7.2360097543600'/h)(m 9754273)160273(6150'33===+⨯=Q Q 依据工况下的烟气量.烟气温度及请求达到的除尘效力肯定除尘器:由陕西蓝天汽锅装备制作有限公司所供给的“XDCG 型陶瓷多管高效脱硫除尘器”(《国度级科技成果重点推广筹划》项目)中拔取XDCG4型陶瓷多管高效脱硫除尘器.产品机能规格见表1,装备外型构造尺寸见表2.表1 XDCG4型陶瓷多管高效脱硫除尘器产品机能规格以及体系总阻力(1)各装配及管道布置的原则依据汽锅运行情形及汽锅现场的现实情形肯定各装配的地位.一旦肯定各装配的地位,管道的布置也就根本可以肯定了.对各装配及管道的布置应力图简略.紧凑.管路短.占地面积小,并使安装.操作和检修便利.(2)管径的肯定πνQd 4=(m )式中,Q —工况下管道内的烟气流量(m 3/s );ν—烟气流速(m/s )(对于汽锅烟尘ν=10-15 m/s ). 取ν=14 m/s,49.01414.37.24=⨯⨯=d (m )圆整并拔取风道:内径=d 1=500-2⨯0.75=495.5mm 由公式πνQd 4=可盘算出现实烟气流速:8.134955.014.37.24422=⨯⨯==d Q πν (m/s ) 4.烟囱的设计(1)烟囱高度的肯定起首肯定共用一个烟囱的所有汽锅的总的蒸发量(t/h ),然后依据汽锅大气污染物排放标准中的划定(表3)肯定烟囱的高度.表3 汽锅烟囱高度表汽锅总额定出力:4⨯4=16(t/h ) 故选定烟囱高度为40m. (2)烟囱直径的盘算烟囱出口内径可按下式盘算: ϖQd 0188.0= (m )式中:Q —经由过程烟囱的总烟气量(m 3/h ) ω—按表4拔取的烟囱出口烟气流速(m/s )表4 烟囱出口烟气流速m/s选定ω=4m/sm d 83.14975440188.0=⨯= 圆整取d=1.8m 烟囱底部直径H i d d ⋅⋅+=221 (m ) 式中:d 2—烟囱出口直径(m ); H —烟囱高度(m );i —烟囱锥度(平日取i =0.02~0.03). 取i =0.02,d 1=1.83+2⨯0.02⨯40=3.5m. (3)烟囱的抽力B t t H S p k y ⋅⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-+=273127310342.0 (Pa ) 式中,H —烟囱高度(m ); t k —外界空气温度(℃); t p —烟囱内烟气平均温度(℃); B —当地大气压(Pa ).)(1831086.97)160273112731(400342.03Pa S y =⨯⨯+--⨯⨯= 5. 体系阻力的盘算 (1)摩擦压力损掉对于圆管, 2.2ρυλd L P L =∆ (Pa )式中, L —管道长度(m ) d —管道直径(m ); ρ—烟气密度(kg/m 3); υ—管中气流平均速度(m/s );λ—摩擦阻力系数,是气体雷诺数Re 和管道相对光滑度dK的函数.可以查手册得到(现实中对金属管道λ值可取0.02,对砖砌或混凝土管道λ值可取0.04).a . 对于φ500圆管L=9.5m)/(84.044327334.11602732733m kg n=⨯=+=ρρ)(4.3028.1384.05.05.902.02Pa P L =⨯⨯⨯=∆b . 对于砖砌拱型烟道222)2(242BB D A ππ+=⨯=mmB mm D 450500==故则XA R =式中,A 为面积,X 为周长. (2)局部压力损掉22ρυξ⋅=∆P (Pa )式中:ξ—异形管件的局部阻力系数,可在有关手册中查到,或经由过程实验获得; υ—与ξ相对应的断面平均气流速度(m/s ); ρ—烟气密度(kg/m 3).图3中一为减缩管 α≤45℃时,ξ=0.1 取α=45℃.υ=13.8m/s)(0.828.1384.01.0222Pa P =⨯⨯==∆ρυξ)(12.05.67tan 05.01m l =⨯=图3中二为30℃Z 型弯头)(6.0595.039.2985.2m h ==-=12.05.06.0==Dh,取157.0'=ξ'Re ξξξ=由《通风》817页表18-17得Re ξ=1.0157.0157.00.1=⨯=ξ)(6.1228.1384.0157.0222Pa P =⨯⨯==∆ρυξ图3中三为渐扩管79.144985.014.3135.0221=⨯⨯=A A查《大气污染掌握工程》附表十一,并取o30=α 则19.0=ξ)(2.1528.1384.019.0222Pa P =⨯⨯==∆ρυξl 图4 除尘器出口至风机进口段管道示意图图4中a 为渐扩管1.045=≤ξα时,o取s m o/8.13,30==υα)(93.0)(0.828.1384.01.0222m l Pa P ==⨯⨯==∆ρυξ 图4中b.c 均为90o 弯头,23.0,,500===ξ则取D R D则)(4.1828.1384.023.0222Pa P =⨯⨯==∆ρυξ两个弯头)(8.364.1822'Pa P P =⨯=∆=∆ 对于如图5图5 T 型三通管示意图78.0=ξ)(4.6228.1384.078.0222Pa P =⨯⨯==∆ρυξ对于T 型合流三通:55.0=ξ)(4428.1384.055.0222Pa P =⨯⨯==∆ρυξ体系总阻力(个中汽锅出口前阻力为800Pa,除尘器阻力1400 Pa ):∑++++++++++=∆1400800444.628.360.82.156.120.81.844.30h)(5.2601Pa =6.风机和电念头选择及盘算(1)风机风量的盘算 Bt Q Q py 325.1012732731.1⨯+⋅= (m 3/h ) 式中:1.1—风量备用系数; Q —风机前风量(m 3N /h );t p —风机前烟气温度(℃),若管道不太长,可以近似取汽锅排烟温度; B —当地大气压力(kPa )./hm 8.1110986.97325.10127316027361501.13=⨯+⨯⨯=y Q(2)风机风压的盘算 ∑⨯⨯++-∆=Yyp y y B t t S h H ρ293.1335.101273273)(2.1 (Pa ) 式中: 1.2—风压备用系数;∑∆h —体系总阻力(Pa )S y —烟囱抽力(Pa );t p —风机前烟气温度t y —风机机能表中给出的实验用气体温度(℃); ρy —标况下烟气密度(γ=1.34kg/m 3N ).)(240034.1293.186.97325.101250273160273)1835.2601(2.1Pa H y =⨯⨯++-=依据y y H Q 和选定Y5-47-136.5C 工况序号为2的引风机,机能表为:(3)电念头功率的盘算 2110003600ηηβ⨯=y y H Q Ne (kw )式中:Q y —风机风量(m 3/h ); H y —风机风压(Pa );η1—风机在全压头时的效力(一般风机为0.6,高效风机约为0.9); η2—机械传动效力,当风机与电机直联传动时η2=1,用联轴器衔接时 η2=0.95~`0.98,用三角皮带传动时η2=0.95; β—电念头备用系数,对引风机,β=1.3.9.1695.06.010*******.1240011109=⨯⨯⨯⨯⨯=Ne (kw )依据电念头的功率.风机的转速.传动方法选定Y180M-2型电念头. 7.体系中烟气温度的变化(1)烟气在管道中的温度降 VC Q Fq t ⋅⋅=∆1 (℃)式中:Q —烟气流量(m 3N /h ) F —管道散热面积(m 2)C V —烟气平均比热(一般C =1.352~1.357kJ/m 3N •℃); Q —管道单位面积散热损掉.室内q =4187kJ/m 2•h 室外q =5443kJ/m 2•h室内管道长:L=2.18-0.6-0.12=1.46m229.25.046.114.3m D l F =⨯⨯=⋅=π室外管道长L=9.5-1.46=8.04m262.125.004.814.3m D l F =⨯⨯=⋅=π354.150.6)62.12544329.24187(221122111⨯⨯+⨯=⋅+=⋅+⋅=∆vvv C Q F q F q C Q Fq C Q F q t=9.4(℃)(2)烟气在烟囱中的温度降: DA H t ⋅=∆2 (℃)式中:H —烟囱高度(m );D —合用统一烟囱的所有汽锅额定蒸发量之和(t/h ); A —温降系数,可由表5查得.表5 烟囱温降系数4444.0402=⨯⨯=∆t (℃)总温度降4.1344.921=+=∆+∆=∆t t t (℃)五.重要参考书目(略)。
环境治理课程设计说明书课程设计题目:某燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统设计指导教师:***院系:土木建筑工程学院专业:环境工程******学号:*********日期:2010-12-6大气污染控制工程课程设计任务书一、课程设计的题目某燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统设计二、课程设计的目的《大气污染控制工程》课程设计是大气污染控制工程课程的重要实践性环节,本课程设计是环境工程专业学生在校期间第一次较全面的大气污染控制设计能力的训练,在实现学生总体培养目标中占有重要地位。
本课程设计旨在使学生通过这一环节,掌握《大气污染控制工程》课程各基本原理和基本设计方法的应用,培养学生确定大气污染控制系统的设计方案、进行设计计算、绘制工程图、使用技术资料、编写设计说明书的能力,使学生受到大气污染控制工程设计的基本训练,为学生以后从事本工程领域的设计打下基础。
通过课程设计进一步消化和巩固本课程所学内容,并使所学的知识系统化,培养学生运用所学理论知识进行大气污染控制系统方案设计的初步能力。
结合前续课程《大气污染控制工程》的内容,运用各种污染物的不同控制、转化、净化原理和设计方法,进行除尘、除硫、脱氮等大气污染控制工程设计,从课程设计的目的出发,通过设计工作的各个环节,达到以下教学要求:1.通过课程设计实践,树立正确的设计思想,培养综合运用大气污染控制设计课程和其他先修课程的理论与生产实际知识来分析和解决大气污染控制设计问题的能力;2.学习大气污染控制设计的一般方法、步骤,掌握大气污染控制设计的一般规律,重点掌握除尘技术的基本理论,学会正确选用除尘设备、设计除尘系统;气态污染物净化的基本原理,主要污染物的典型净化工艺流程和设备;设计、选择和运行大气污染净化系统;3.进行大气污染控制设计基本技能的训练:例如设计计算、绘图工程图、查阅资料和手册、运用标准和规范;编写设计说明书。
三、课程设计原始资料1.应用行业或者领域:水泥建材行业、冶金行业、焦炭行业、采暖通风、工业与民用建筑等。
大气污染控制工程课程设计(净化系统工程图绘制)第一章净化系统工程图的绘制(本章材料摘录于:张慧主编.大气污染控制工程设计教程(第八章净化系统工程图的绘制).气象出生版社,2015.)净化系统的工程图主要包括工艺流程图、总平面布置图、立面图、主体设备工艺图和管道系统图等。
工程图须严格遵循国家标准规范及制图规范,将设计计算结果正确、完整、清晰地表达出来。
本章中的设计例图为参考用图,省略了实际图纸的部分内容。
第一节工艺流程图的绘制工艺流程图是工艺设计的关键文件,指按照一定的目的和要求,以规定的图形、符号、文字来表示工艺流程的组成(包括选用的设备、构筑物及其附件)、管道系统、测量分析、物料流向及操作条件等信息的图形。
工艺流程图一般分为两类,一类称为工艺方案流程图,另一类是工艺安装流程图。
一、工艺方案流程图1.内容与组成工艺方案流程图,又名工艺流程示意图或工艺流程简图,一般以插图的形式添加在设计说明书中。
图中要求定性地标出污染治理的路线;画出选用的各种处理单元、没备以及连接的管线。
工艺方案流程图包括流程、图例、设备一览表等部分。
其中,流程中应包括没备示意图、流程管线及流向箭头、文字注解;图例中只需标出管线图例,而阀门、仪表等无需标出。
2.绘制步骤(1)用细实线画出厂房各层地平线。
(2)用细实线根据流向从左到右依次画出各种设备示意图。
设备示意图只需近似反映设备外形尺寸和高低位置;各设备之间留有一定距离用于布置管线;各种设备从左到右依次加上流程编号或直接进行标识。
(3)用粗实线画出主要流程线,并配上流向箭头。
在流程线起始和终了位置用中文注出污染物名称、来源和去处。
(4)用中实线画出非主要流程线,如空气、水,并配上方向箭头,在起始和终了嫠位上用文字注明介质的名称。
(5)流程线的位置应近似反映管线安装的位置高低。
(6)两流线相交时,一般是细实线让粗实线,粗实线流程线不断,细实线断开(见图1-1),其他视具体情况而定。
大气污染控制工程课程设计(1)一、空气质量关系到人类和动植物的健康和生态环境。
随着经济的发展和人口的增加,空气污染已经成为全球环境问题的重要组成部分。
因此,采取有效的方法来降低大气污染已经成为重要而紧迫的问题。
为了更好地掌握大气污染防治技术,本文将通过课程设计来探讨大气污染控制工程的相关知识,希望能够对学习者在掌握大气污染治理技术方面提供一定的帮助。
二、课程设计目的本课程设计的目的是帮助学习者更好地理解大气污染的防治技术。
通过此设计,学习者将能够掌握以下内容:•掌握大气污染防治的基本知识,了解大气污染的成因和影响;•学习大气污染防治方案的制定方法,掌握雾霾天气应急预案的制定;•学习大气污染治理技术的基本原理和方法;•学习大气污染监测技术和管理系统的建设。
三、课程设计内容课程设计共分为四部分:第一部分:大气污染防治的基本知识•大气污染的成因和影响;•大气环境质量指标及其评价标准;•大气污染物排放标准及其限制。
第二部分:大气污染防治方案的制定方法•雾霾天气应急预案制定;•大气污染治理规划编制。
第三部分:大气污染治理技术•大气污染治理技术的基本原理和常用方法;•烟气脱硫技术;•烟气脱硝技术;•动力煤污染物治理技术。
第四部分:大气污染监测技术和管理系统的建设•大气污染监测技术的基本原理和常用方法;•大气环境监测技术和管理系统的建设。
四、课程设计要求1.在学习后,学生应该熟悉大气污染的防治技术,并能够应用相关的知识和技术;2.学生需要完成大气污染防治方案的制定、大气污染治理技术的应用以及大气污染监测技术和管理系统的建设等任务,并撰写实验报告;3.学生需要在规定的周期内完成任务,按时提交实验报告。
五、大气污染控制工程的课程设计旨在帮助学习者更好地了解和掌握大气污染防治技术,掌握相关的基本理论、技术和方法。
通过该课程设计,学生能够培养自己的实践能力,提高综合素质,为未来的发展打下坚实的基础。
大气污染控制工程课程设计实例一、课程设计题目某燃煤采暖锅炉烟气除尘系统设计二、课程设计的目的通过课程设计使学生进一步消化和巩固本能课程所学内容,并使所学的知识系统化,培养学生运用所学理论知识进行净化系统设计的初步能力。
通过设计,使学生了解工程设计的内容、方法及步骤,培养学生确定大气污染控制系统的设计方案、进行设计计算、绘制工程图、使用技术资料、编写设计说明书的能力。
三、设计原始资料锅炉型号:SZL4-13型,共4台设计耗煤量:600kg/h(台)排烟温度:160℃烟气密度:1.34kg/Nm3空气过剩系数: =1.4排烟中飞灰占煤中不可燃成分的比例:16%烟气在锅炉出口前阻力:800Pa当地大气压力:97.86kPa冬季室外空气温度:-1℃空气含水按0.01293kg/ Nm3烟气其他性质按空气计算煤的工业分析值:YO=5%,C=68%,YH=4%,Y S=1% ,YYV=13%N=1%,YW=6%,Y A=15%,Y按锅炉大气污染物排放标准(GB13271-2001)中二类区标准执行:烟尘浓度排放标准:200mg/ Nm3二氧化硫排放标准:900mg/ Nm3净化系统布置场地为锅炉房北侧15m以内。
四、设计计算1.燃煤锅炉排烟量及烟尘和二氧化硫浓度的计算(1)理论空气量()Y Y Y Y aO S H C Q 7.07.056.5867.176.4-++=' /kg)(m N 3 式中:YC 、Y H 、YS 、YO 分别为煤中各元素所含的质量百分数。
)/(97.6)05.07.001.07.004.056.568.0867.1(76.4'3kg mQ Na =⨯-⨯+⨯+⨯⨯=(2)理论烟气量(设空气含湿量12.93g/m 3N )Y a a Y Y Y Y sN Q Q W H S C Q 8.079.0016.024.12.11)375.0(867.1+'+'++++='(m 3N /kg )式中:aQ '—理论空气量(m 3N /kg ) YW —煤中水分所占质量百分数;Y N —N 元素在煤中所占质量百分数/kg)(m 42.701.08.097.679.097.6016.006.024.104.02.11)01.0375.068.0(867.1'N 3=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=s Q(3)实际烟气量a ss Q Q Q '-+'=)1(016.1α (m 3N /kg ) 式中:α —空气过量系数。
sQ '—理论烟气量(m 3N /kg ) aQ '—理论空气量(m 3N /kg ) 烟气流量Q 应以m 3N /h 计,因此。
⨯=s Q Q 设计耗煤量/h)(m615060025.10/kg)(m 25.1097.6)14.1(016.142.7N3N 3=⨯=⨯==⨯-⨯+=设计耗煤量s s Q Q Q(4) 烟气含尘浓度:sYsh Q A d C ⋅= (kg/m 3N )式中:sh d —排烟中飞灰占煤中不可燃成分的百分数; Y A —煤中不可燃成分的含量;s Q —实际烟气量(m 3N /kg )。
)(mg/m 1034.2)(kg/m 1034.225.1015.016.0N 33N 33⨯=⨯=⨯=-C (5) 烟气中二氧化硫浓度的计算61022⨯=SY SO Q S C (mg/ m 3N ) 式中:YS — 煤中含硫的质量分数。
S Q — 燃煤产生的实际烟气量(m 3N /kg ))(mg/m 1091.11025.1098.001.02N 3362⨯=⨯⨯⨯=SO C 2.除尘器的选择 (1)除尘效率CC s-=1η 式中:C —烟气含尘浓度,mg/m 3N ;C s —锅炉烟尘排放标准中规定值,mg/m 3N 。
3200191.45%2.3410η=-=⨯ (2)除尘器的选择工况下烟气流量:TQT Q ''=(m 3/h ); 式中,Q —标准状态下的烟气流量,m 3/h ; 'T —工况下烟气温度,k ;T —标准状态下温度273k 。
/s)(m 7.2360097543600'/h)(m 9754273)160273(6150'33===+⨯=Q Q 根据工况下的烟气量、烟气温度及要求达到的除尘效率确定除尘器:由陕西蓝天锅炉设备制造有限公司所提供的“XDCG 型陶瓷多管高效脱硫除尘器”(《国家级科技成果重点推广计划》项目)中选取XDCG4型陶瓷多管高效脱硫除尘器。
产品性能规格见表1,设备外型结构尺寸见表2。
表1 XDCG4型陶瓷多管高效脱硫除尘器产品性能规格型号配套锅炉容量(J/H )处理烟气量(m 3/h )除尘效率(%)排烟黑度设备阻力(Pa )脱硫效率(%)重量(kg )XDGC4412000 >98≦1级林格曼黑度800-1400 >85 2800表2 XDCG4型陶瓷多管高效脱硫除尘器外型结构尺寸(见图1)H H 1 H 2 H 3 A B C D E F 44602985423570014001400300503501000图1 XDCG4型陶瓷多管高效脱硫除尘器外型结构尺寸3.确定除尘器、风机、烟囱的位置及管道布置。
并计算各管段的管径、长度、烟囱高度和出口内径以及系统总阻力(1)各装置及管道布置的原则根据锅炉运行情况及锅炉现场的实际情况确定各装置的位置。
一旦确定各装置的位置,管道的布置也就基本可以确定了。
对各装置及管道的布置应力求简单、紧凑、管路短、占地面积小,并使安装、操作和检修方便。
(2)管径的确定πνQd 4=(m )式中,Q —工况下管道内的烟气流量(m 3/s );ν—烟气流速(m/s )(对于锅炉烟尘ν=10-15 m/s )。
取ν=14 m/s ,49.01414.37.24=⨯⨯=d (m )圆整并选取风道:外径D (mm )钢制板风管外径允许偏差(mm )壁厚(mm )500±10.75内径=d 1=500-2⨯0.75=495.5mm由公式πνQd 4=可计算出实际烟气流速:8.134955.014.37.24422=⨯⨯==d Q πν (m/s ) 4.烟囱的设计(1)烟囱高度的确定首先确定共用一个烟囱的所有锅炉的总的蒸发量(t/h ),然后根据锅炉大气污染物排放标准中的规定(表3)确定烟囱的高度。
表3 锅炉烟囱高度表锅炉总额定出力(t/h ) <1 1~<2 2 ~ <6 6 ~ <10 10~20 26 ~<35 烟囱最低高度(m )202530354045锅炉总额定出力:4⨯4=16(t/h ) 故选定烟囱高度为40m 。
(2)烟囱直径的计算烟囱出口内径可按下式计算:ϖQd 0188.0= (m )式中:Q —通过烟囱的总烟气量(m 3/h )ω—按表4选取的烟囱出口烟气流速(m/s )表4 烟囱出口烟气流速m/s通 风 方 式运 行 情 况全负荷时最小负荷 机 械 通 风 10~20 4~5 自 然 通 风6~102.5~3选定ω=4m/sm d 83.14975440188.0=⨯= 圆整取d=1.8m 烟囱底部直径H i d d ⋅⋅+=221 (m ) 式中:d 2—烟囱出口直径(m ); H —烟囱高度(m );i —烟囱锥度(通常取i =0.02~0.03)。
取i =0.02,d 1=1.83+2⨯0.02⨯40=3.5m 。
(3)烟囱的抽力B t t H S p k y ⋅⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-+=273127310342.0 (Pa ) 式中,H —烟囱高度(m ); t k —外界空气温度(℃); t p —烟囱内烟气平均温度(℃); B —当地大气压(Pa )。
)(1831086.97)160273112731(400342.03Pa S y =⨯⨯+--⨯⨯= 5. 系统阻力的计算 (1)摩擦压力损失对于圆管, 2.2ρυλd L P L =∆ (Pa )式中, L —管道长度(m ) d —管道直径(m ); ρ—烟气密度(kg/m 3); υ—管中气流平均速率(m/s );λ—摩擦阻力系数,是气体雷诺数Re 和管道相对粗糙度dK的函数。
可以查手册得到(实际中对金属管道λ值可取0.02,对砖砌或混凝土管道λ值可取0.04)。
a . 对于φ500圆管L=9.5m)/(84.044327334.11602732733m kg n=⨯=+=ρρ)(4.3028.1384.05.05.902.02Pa P L =⨯⨯⨯=∆b . 对于砖砌拱型烟道222)2(242BB D A ππ+=⨯=mmB mm D 450500==故则XA R =式中,A 为面积,X 为周长。
(2)局部压力损失22ρυξ⋅=∆P (Pa )式中:ξ—异形管件的局部阻力系数,可在有关手册中查到,或通过实验获得; υ—与ξ相对应的断面平均气流速率(m/s ); ρ—烟气密度(kg/m 3)。
度一二三图3 除尘器入口前管道示意图图3中一为减缩管 α≤45℃时,ξ=0.1 取α=45℃、υ=13.8m/s图2 砖砌拱型烟道示意图)(0.828.1384.01.0222Pa P =⨯⨯==∆ρυξ)(12.05.67tan 05.01m l =⨯=图3中二为30℃Z 型弯头)(6.0595.039.2985.2m h ==-=12.05.06.0==Dh,取157.0'=ξ'Re ξξξ=由《通风》817页表18-17得Re ξ=1.0157.0157.00.1=⨯=ξ)(6.1228.1384.0157.0222Pa P =⨯⨯==∆ρυξ图3中三为渐扩管79.144985.014.3135.0221=⨯⨯=A A查《大气污染控制工程》附表十一,并取o30=α 则19.0=ξ)(2.1528.1384.019.0222Pa P =⨯⨯==∆ρυξ)(93.015tan 2)4985.01(3m l o =⨯-=风机度弯头除尘器出口图4 除尘器出口至风机入口段管道示意图图4中a 为渐扩管1.045=≤ξα时,o取s m o/8.13,30==υα)(93.0)(0.828.1384.01.0222m l Pa P ==⨯⨯==∆ρυξ 图4中b 、c 均为90o 弯头,23.0,,500===ξ则取D R D则)(4.1828.1384.023.0222Pa P =⨯⨯==∆ρυξ两个弯头)(8.364.1822'Pa P P =⨯=∆=∆ 对于如图5所示T 型三通管:图5 T 型三通管示意图78.0=ξ)(4.6228.1384.078.0222Pa P =⨯⨯==∆ρυξ对于T 型合流三通:55.0=ξ)(4428.1384.055.0222Pa P =⨯⨯==∆ρυξ系统总阻力(其中锅炉出口前阻力为800Pa ,除尘器阻力1400 Pa ):∑++++++++++=∆1400800444.628.360.82.156.120.81.844.30h)(5.2601Pa =6.风机和电动机选择及计算(1)风机风量的计算Bt Q Q py 325.1012732731.1⨯+⋅= (m 3/h ) 式中:1.1—风量备用系数; Q —风机前风量(m 3N /h );t p —风机前烟气温度(℃),若管道不太长,可以近似取锅炉排烟温度; B —当地大气压力(kPa )。