转轮+RTO计算书

螺旋输送机计算书（查手册）螺旋输送机的生产率（t/h）的计算公式为：Q=4.7×10-3×Ψ×βO×k2×g×ρ×n×D3式中Q-输送机的生产率（t/h）；Ψ—料槽的填充系数，由表10-30选取；βO —倾斜向上输送时对输送量的影响系数，由经验公式βO=1-0.02β求得，其中β为输送机对水平的倾斜角，一般β≤20º；k2—螺旋螺距与直径之比例系数，对于倾斜布置的输送机，输送磨磋性的物料时，取k2=0.8，反之，取k2=1；ρ—被输送物料的堆积密度（kg/m3）;n—螺旋转速（r/min）；g—重力加速度，g=9.8m/s2；D—螺旋直径（m）。

螺旋最大许用转速经验公式：n man =A/D1/2式中D-螺旋直径（m）；A-经验系数，由表10-31查得。

附一：表10-30各种物料的堆积密度ρ、阻力系数λ、填充系数ψ：物料名称ρ(t/m3) λψ块矾0.88 1.90 0.45硫酸铝0.83 1.40 0.45小苏打（碳酸氢钠）0.77 0.80 0.45小麦0.67 0.70 0.45铝土矿粉(干燥) 1.00 2.40 0.45蓖麻豆(整粒带壳) 0.58 0.70 0.45硼砂(细粒) 0.80 0.90 0.45咖啡(烤豆) 0.40 0.50 0.45玉米0.72 0.50 0.45棉籽(干燥，除尘的) 0.50 0.80 0.45漂白土(烧过) 0.64 2.70 0.45碎石灰石0.88 2.70 0.45奶粉0.53 0.70 0.45高梁(谷) 0.69 0.50 0.45高梁粉0.54 0.70 0.45燕麦0.42 0.50 0.45磷酸肥0.96 1.90 0.45米(去糠) 0.48 0.50 0.45稻谷0.75 0.50 0.45皂粉0.37 1.20 0.45淀粉0.61 1.40 0.45向日葵籽0.46 0.70 0.45尿素(小颗粒) 0.72 1.60 0.45黑麦0.75 0.50 0.45小麦(芽) 0.37 0.50 0.45豌豆0.77 0.70 0.45无烟煤(粒度小于12mm) 0.88 1.40 0.45 石墨片0.64 0.70 0.45细矾0.77 0.81 0.33硼矾0.27 1.90 0.33氢氧化铝0.86 1.80 0.33硝酸铵0.83 1.40 0.33大麦粉0.45 0.50 0.33大麦芽0.50 0.50 0.33骨灰0.72 2.20 0.33骨粉0.88 2.30 0.33糠、麸0.29 0.70 0.33咖啡(速溶) 0.30 0.50 0.33电石1.28 2.70 0.33磷酸钙0.72 2.20 0.33苛性苏打1.41 2.40 0.33苛性苏打片0.75 2.00 0.33无烟煤(洗过的碎煤) 0.96 1.40 0.33烟煤0.75 1.20 0.33褐煤0.66 1.40 0.33细粉软木0.16 0.70 0.33颗粒软木0.22 0.70 0.33玉米粉0.50 0.70 0.33棉籽饼(粉碎的) 0.67 1.40 0.33棉籽(干燥，未除尘) 0.35 1.20 0.33鱼粉0.61 1.40 0.33面粉0.59 0.80 0.33石墨粉0.45 0.70 0.33石膏粉(焙烧过) 1.12 2.70 0.33红铅(细粉) 1.44 1.60 0.33生石灰粉1.01 0.80 0.33熟石灰粉0.58 0.80 0.33燕麦粉0.56 0.70 0.33花生仁0.64 0.50 0.33聚苯乙烯(粒) 0.64 0.50 0.33聚苯乙烯(粉) 0.40 1.40 0.33土豆粉0.77 0.70 0.33糙米0.54 0.80 0.33松香(粒度小于12mm) 1.00 2.00 0.33橡胶(粒) 0.85 2.00 0.33皂片0.32 0.80 0.33皂粒0.40 0.80 0.33磷酸钠0.88 1.20 0.33大豆饼0.67 1.40 0.33大豆粉0.46 1.10 0.33糖(粉) 0.88 1.10 0.33精制糖(干粒) 0.85 1.50 0.33精制糖(湿粒) 0.96 2.30 0.33烟草(碎屑) 0.32 1.10 0.33木屑粉0.42 0.50 0.33氧化锌(重) 0.53 1.40 0.33氧化锌(轻) 0.21 1.40 0.33水泥1.13 1.90 0.33充气水泥1.00 1.90 0.33煤渣0.64 2.40 0.33冰晶石(粉末) 1.33 2.70 0.33硅藻土0.22 2.20 0.33烟道灰0.85 4.70 0.33飞灰0.61 2.70 0.33煤灰0.61 2.70 0.33氧化铁(颜料) 0.40 1.40 0.33石灰石粉1.20 2.40 0.33云母(粉) 0.22 1.40 0.33花生(有壳，未清洁) 0.29 0.90 0.33磷酸钾0.82 1.40 0.33硝酸钾(粒度小于12mm) 1.22 1.60 0.33 粗盐0.85 1.40 0.33细盐1.20 2.30 0.33芝麻0.54 0.80 0.33大豆(整粒) 0.77 1.40 0.33滑石粉0.88 1.10 0.33散煤(干、粒度小于12mm) 0.64 4.10 0.33 散煤(干、粒度小于75mm) 0.61 3.40 0.33 散煤(湿、粒度小于12mm) 0.77 4.10 0.33 散煤(湿、粒度小于75mm) 0.77 5.40 0.33 焙烧土1.44 3.20 0.33壤土(干，松散) 1.22 1.60 0.33矾土0.93 2.40 0.15氧化铝1.44 2.40 0.15石棉(矿物) 1.30 1.60 0.15玄武石1.49 2.40 0.15硼1.20 1.40 0.15金刚砂1.60 4.10 0.15碎焦碳0.48 1.60 0.15焦碳(松散) 0.48 1.60 0.15碎玻璃(粉末) 1.60 2.70 0.15玻璃(原料) 1.44 3.40 0.15化岗石1.36 3.40 0.15大理石(粉碎的) 1.41 2.70 0.15石英砂(粉) 1.20 2.30 0.15石英砂(粒) 1.36 2.70 0.15河砂(干) 1.60 2.30 0.15型砂(筛过) 1.52 3.50 0.15炉渣(干，粒) 1.01 3.00附二：表10-31各种散颗粒物料的经验系数A值。

3.舵的性能设计设计船主尺度为Lbp=138.7m ， B=25.1m ，设计吃水d=6.2m ，Cb=0.7893;单螺旋桨直径D=4.10m,轴线离基线高2.35m ，桨推力387000N ，设计速度V=13Kn 。

要求设计桨后的单舵，并计算舵机功率。

3.1.确定舵面积按村桥-山田图谱决定舵面积比μ， 3.2B p C B d ==,20.09k d L ==, 从图中查得μ=0.0186,则舵面积为215.96R A m =，结合本船尾部线型，舵轴线自船体壳板到基线距离为5.68m,舵托高0.3m 左右，若舵下缘离基线0.37m,舵上缘离船体壳板0.26m,舵高h 可取 5.05m ，查询资料，取平衡比0.268e =则舵宽 3.16R b A h m ==,展弦比1.60h b λ==，若再增大舵面积，势必增加b ，λ还要减小，是不利的。

所以确定舵面积为15.96㎡。

考虑到舵杆直径因素，采用NACA0018剖面。

此时桨尾流内舵面积112.956R A =㎡，即10.81R R A A η==。

平衡比e 的大致范围方形系数CB平衡比e 0.60.70.80.25—0.260.26—0.270.27—0.283.2．舵力及舵机功率计算 3.2.1.单独舵舵力考虑到舵杆直径因素，采用NACA0018剖面。

根据NACA0018试验资料使用普兰特（Prandtl ）公式换算：21212122121212157.311116, 1.60,,,,Yy y p p x x C yC C C C C C C λλααπλλπλλ⎛⎫⎛⎫=====+•-=+•- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭列表计算见表如：α105101520253035CY00.240.470.710.91.13 1.32 1.42CX100.010.040.130.30.460.73 1.01α105101520253035CX200.01940.0760.2120.40.67 1.02 1.34CN200.24060.4740.73911.31 1.661.949α207.007313.9320.942834.54146.88λ1=6的试验数据λ2=1.60的换算结果连成曲线后，在图标从新上读取λ2=1.60的NACA0018的数据α05101520253035CN 00.180.3480.5150.70.9 1.11 1.34CP 0.250.240.230.220.220.30.330.333.2.2船桨后舵力船体伴流分数Wp 按下式计算：110.680.250.18p B p h w C w W H ⎛⎫=-+∆+⨯ ⎪⎝⎭（1） 式中：B C 为船的方形系数；p w ∆的取值为当船尾为方尾时取0，巡洋舰尾取0.18W 的取值，舵布置在中纵剖面上时取1.0，舵布置在中纵剖面两侧取0.15B C +. 这里取p w ∆=0.18，1h =0.26m, 5.050.26 5.31H m =+=，W=1.0，代入式（1）计算得1p w =0.476当船体与舵上缘的间隙大于舵的最大厚度时，按下式计算：12220.680.430.18p B p h h w C w W H +⎛⎫=-+∆+⨯ ⎪⎝⎭ （2）取p w ∆=0.18，1h =0.26m ，2 5.05h h m ==，H=5.68m ，W=1.0时，代入式（2）计算得2p w =0.463因舵上缘到船体之间的间隙为0.26m,远小于舵叶最大厚度，0.260.18 3.160.5688⨯=，故取p w =1p w =0.476。

For personal use only in study and research; not for commercial use系统描述沸石转轮浓缩技术为处理大风量、低浓度挥发性有机物的污染防治设施，系统主要包含：利用疏水性沸石转轮吸附及浓缩挥发性有机物气体：透过多种形式的焚化炉处理浓缩的挥发性有机物。

操作原理挥发性有机气体通过疏水性沸石浓缩转轮后，能有效被吸附于沸石中，达到去除的目的。

经过沸石吸附挥发性有机物的洁净空气，直接通过烟囱排放。

转轮持续一每小时1~6转的速度旋转，同时将吸附的挥发性有机物传送至脱附区。

在脱附区中利用一小股加热气体将挥发性有机物进行脱附。

脱附后的沸石转轮旋转到吸附区，持续吸附挥发性有机气体。

脱附后的有机气体送至焚化炉进行燃烧转化成水及二氧化碳，排至大气中。

利用余热交换将燃烧产生的热量用来预热脱附用气，并提供废气再焚化炉前的预热，使系统达到节能功效。

特点转轮浓缩比高，浓缩比高达20:1转轮使用寿命长，无需定期更换吸附剂系统自动控制，自动化程度高，操作简单，运行安全可靠沸石简介：沸石是含碱土金属或碱金属的具有三维空间结构的硅铝酸盐晶体，分为天然沸石和人工沸石。

天然沸石孔隙中充满大量的水分，加热时会沸腾而得其名。

人工合成沸石是以硅和含铝的盐为原料，经过水热合成大小与分子大小相当的材料，也称分子筛。

据小编了解，现在市场上的沸石供应商五花八门，有进口，有国产，有天然的，也有人工合成的。

沸石含量从30%--70%，吸附和脱附效率不等，使用寿命不等。

效率最高的沸石转轮可达到40倍浓缩，这对于部分环保标准高的地区水性漆的涂装废气治理是一个运行成本较低的解决方案。

疏水性沸石浓缩系统蜂窝状沸石吸附材料,通过吸附浓缩法高效吸附废气中的VOCs,适用于低浓度、大风量的VOCs处理。

广泛应用于世界各国工厂的喷涂、印刷、半导体、液晶及化学等各种工序中，VOCs去除效率世界领先。

适用的VOCs：苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、己烷、环己烷、MEK、MIBK、丙酮、乙酸乙酯、NMP、THF、甲醇、乙醇、丙醇-1C、丁醇及各种氯体系溶剂等。

VOC废气治理VOC 总产热值Q （千卡）（千焦）69953.71292546.41风速(m/s)15.00空气密度(kg/m 3) 1.21管道长度（m ）100.00管道直径或当量直径（m ） 1.00局部阻力系数λ0.0154单位长度阻力损失（pa ） 2.10沿程阻力损失（pa ）209.77局部阻力系数ξ0.12弯头数量（个）9.00单个局部阻力损失（pa ）16.34局部阻力损失（pa ）147.02排气动压(pa)136.13沿程阻力损失矩形风管当量直径计管道宽B （m ）当量直径（m ）当量直径（m ）局部阻力损失排气动压换热器传热系数理想温度T （℃)换热器换热面积热回收率（%）VOC 废气小时放热量Q （kJ/h ）(kcal/h)额外热源热量Q （kJ/h ）(kcal/h)天然气消耗量（Nm 3/h)用电量（kw)压力损失换热器回收的热量Q （kJ/h)（kcal/h)额外热源热量Q （kJ/h ）(kcal/h)天然气消耗量（Nm 3/h)用电量（kw)处理风量Q （m 3/h)换热器高温进口温度T （℃)换热器高温出口温度T （℃)换热器低温进口温度T （℃)换热器低温出口温度T （℃)泄漏源长L （m ）0.30泄漏源宽B （m ）0.30圆形泄漏源半径R （m ）0.10集气罩距离泄漏源高度H （m ） 1.00罩口风速V （m/s ）1.00集气罩长L （m ）0.80集气罩宽B （m ）0.80圆形集气罩半径R （m ）0.35集气罩风量Q （m 3/h ）2304.00圆形集气罩风量Q （m 3/h ）1385.44风量Q （m 3/h ）43000.00风压P （pa)2500.00气体密度ρ（kg/m 3) 1.20风机效率η（%)75.00功率N （kw)47.78水量Q （m 3/h ）150.00扬程H （m ）20.00液体密度比重1000.00水泵效率η（%)75.00电机效率η（%)85.00功率N （kw ）12.82工况压力P （KPa)101.33工况温度T(K)（℃）298.1525工况体积V(m 3）55000.00标况压力P （KPa)101.33标况温度T(K)273.15计算结果气体工况换算标况气体标况换算工计算参数计算参数工况压力P （KPa)工况温度T(K)（℃）标况体积V(Nm3）标况压力P （KPa)标况温度T(K)计算结果离心风机功率概算离心泵功率概算计算结果集气罩概算设计参数标况体积V(Nm 3）50388.23工况压力P （KPa)101.33工况温度T(K)（℃）298.1525.00标况压力P （KPa)101.33标况温度T(K)273.15污染物浓度（mg/m3）4482.00污染物分子量M106.17污染物体积浓度（ppm)（%）1032.170.1032处理风量（m 3/h ）10000.00设备个数（个） 1.00进气浓度S o （mg/m 3）430.00排气浓度S e （mg/m 3）0.00碳层宽度B （m ） 1.50活性炭堆积密度ρ（t/m 3)0.50孔隙率0.75超长L 0（m ）0.90碳层长度L （m ） 2.00碳层厚度h （m ）0.30碳层间距2b （m ）0.40碳层数量n （层） 2.00活性炭吸附容量（%）5.00碳箱长度L 0（m ） 2.90炭箱高H （m ） 1.40空塔气速v 0（m/s) 1.32不符合过滤速度v （m/s)0.46符合过滤时间t （s ）0.65符合活性炭重量m （t ）0.90活性炭更换周期(d)（h ）0.4410.47设备参数UV 光催化工艺标况压力P （KPa)标况温度T(K)污染物体积浓度（mg/m3）污染物分子量M计算结果污染物浓度（mg/m3）活性设计参数工况压力P （KPa)工况温度T(K)（℃）工况体积V(m3）mg/m 3换算ppmppm 换算mg/m3计算参数计算参数设计参数吸附、脱附炭箱个数N （个）脱附切换时间t 1（h ）吸附饱和时间t 2（h ）处理风量Q（m3/h）43000.00空塔气速v（m/s) 1.50气水比R（‰） 3.00停留时间T（s） 2.00除雾区高度h1（m） 1.05喷淋层高度h2（m）0.55填料层高度h3（m）0.50层间距h4（m）0.20层数n 2.00进气直径D（m） 1.00进气管上方预留高度h6（m）0.50进气管下方预留高度h7（m）0.30洗涤塔直径D（m） 3.18洗涤塔直径取整D（m） 3.00实际空塔气速v（m/s) 1.69洗涤塔有效塔高h（m） 3.00循环水量Q（m3/h）129.00循环水箱容积（m3）10.75液位高度h5（m） 1.52水吸收塔工设计参数设备参数实际停留时间 1.48实际有效高度h（m） 2.50洗涤塔高度H 6.67治理1264709.04302417.274635.58351.657000.006307.27800.00400.0030.00300.00415.002212941.96529158.7750.00292546.4169953.713805494.25909969.9313107.061058.103.002.002.40量计算直接燃烧换热器热量计算直径计算换算工况数101.33323.151000.00101.33273.15果1183.05150.33301.1528.00101.33273.1525.6178.00120.007.00 1.001.5010.47活性炭吸附脱附工艺mg/m3数数收塔工艺。

分类号密级中国地质大学（北京）本科毕业论文题目用于垃圾处理的过滤滚筒筛设计英文题目Design of waste treatment filter sieve cylinder学生姓名胡晓菲院（系）工程技术学院专业机械设计制造学号02307103及其自动化指导教师于翔职称教授二O一O 年六月中国地质大学（北京）本科毕业设计（论文）任务书摘要由于每天垃圾的产量巨大，尤其是在城市当中，如果不及时处理，很可能造成垃圾围城的后果。

另一方面，垃圾处理起来十分困难，直接填埋显然不仅浪费宝贵的土地资源，同时，很有可能造成水土的重金属等污染。

垃圾如何有效，环保的处理，已经成为了一项关系国计民生的大事。

目前，针对垃圾采取的最有效的手段就垃圾是分类处理。

而分类处理一方面可以回收还有利用价值的资源，另一方面，可以集中处理有毒有害的重金属等物质，使其他的有机成分可以堆肥处理，废物利用。

分类处理的第一步就是针对混合垃圾的初步筛选流程。

针对目前市面上的筛选工具，发现有一些待解决的问题存在。

首先，筛选的效率不高，其次结构十分复杂，价格昂贵。

另外，主要针对建筑垃圾，还没有针对生城市活垃圾集中处理的筛选设备。

因此，本文的目的在于设计一种用于筛选城市生活垃圾的滚筒筛。

初步解决其筛选效率低的的问题。

同时简化装置，力求用比较简单的设备完成垃圾分类处理的筛选环节。

分析筛选的效率低的原因，主要有以下几点:1.破袋不彻底,垃圾未与滚筒筛接触。

2.垃圾特别是体积比较庞大的垃圾容易堵塞通道，甚至导致停机。

3.筛孔容易被长型垃圾缠绕，使筛选面积大大减少。

针对以上的问题，拟设计一个二次破袋装置，一个导板装置，改造筛孔形状和排布，以求初步解决效率低下的问题。

关键词：垃圾分类垃圾过滤垃圾分类机械滚筒筛滚筒筛设计ABSTRACTBecause the crop tremendous every garbage , especially in cities, if not handled in a timely manner, is likely to cause rubbish siege consequences. On the other hand, garbage disposal up very difficult, direct landfill apparently not only waste the precious land resources, meanwhile, is likely to cause the heavy metal pollution such as soil and water. Garbage on how to effectively, environmental protection treatment, has become a concern of people's livelihood event. At present, the most effective for junk take means junk is classification processing. And one hand can recycle and recycling value of resources, on the other hand, can be focused treatment poisonous and harmful substances such as the heavy metal, causing other organic composition can compost processing, recycling. The first step is classified treatment for compost preliminary screening process.Aiming at the screening tool on the market, have some un-solved problems exist. First, screening efficiency is not high, secondly structure are very complex and expensive. In addition, aimed at building garbage, not yet born living garbage in the city central treatment screening equipment.Therefore, this paper aims to design a screening for the drum sieve of urban living garbage. Preliminary solve its screening efficiency low problem. Meanwhile, trying to simplify device with relatively simple equipment complete garbage processing screening link. Analysis of the reasons for the low efficiency of screening, basically have the following: Break bag is not complete, garbage and the roller screen without contact. Junk especially compared to the huge volume of garbage, and even cause downtime blocked passage. Sieve hole easily be long junk winding, make screening area is greatly reduced. In view of the above problems：1.Plans to design a second break bag device;2. A gib device, screen hole shape and arrangement reconstruction;In order to solve the problem of low efficiency preliminary.Key words garbage; classification; Drum sieve; design目录第一章绪论第一节研究的目的与意义生活垃圾是指在日常生活中或者为城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废物，以及法律、行政法规规定视为城市生活垃圾的固体废物，是人类生活中必产生的一种成分相当复杂的异质混合体。

一、设计条件某汽车制造企业在喷涂工序产生工艺废气，主要污染物为漆雾、二甲苯、VOCs等，排放量为73万m3/h，具体详见表：根据《环境空气质量标准》（GB3095-2012），环境空气功能区分为二类：一类区为自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护的区域；二类区为居住区、商业交通居民混合区、文化区、工业区和农村地区。

假设该工厂位于二类区，根据《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996），其排放要求为：本计算书以附件工艺图为计算前提，进行下述设备的选型计算：（1）漆雾处理装置、（2）浓缩转轮、（3）RCO、（4）混合换热器、（5）主风机、（6）RCO风机二、装置计算2.1 漆雾处理装置漆雾处理装置由玻璃纤维棉及装置框架组成，玻璃纤维棉由高强度的连续单丝玻璃纤维组成，呈递增结构，捕捉率高、漆雾隔离效果好、压缩性能好，能保持其外型不变，其过滤纤维空间结构利于储存漆雾灰尘，具弹性、低压损，对漆雾有较佳的捕集效滤。

玻璃纤维棉捕集来自喷涂工序的过量油漆（即漆雾），避免影响后续的废气处理装置。

通过咨询某玻璃纤维棉供应商，获得其产品参数：为保证漆雾处理效果，本方案选择LH/PA-100型号，设计参数如下：因处理风量较大，设计4套漆雾处理装置，进行并联设置，如示意图所示:则每套漆雾处理装置的处理风量为：Q=7300004m3/ℎ=182500m3/ℎ根据单套漆雾处理装置的风量及设计过滤风速，每套漆雾处理装置的过滤面积为：A=1825000.8×3600m2=63.37m2根据该过滤面积，设置漆雾处理装置长度为10米，则宽度为：d=63.3710m=6.337m对数据进行化整，取d=6.4m。

同时，为保证漆雾处理效果，避免影响后端浓缩转轮的使用性能，采用玻璃纤维棉供应商的建议，设置两层漆雾过滤，装置结构示意图如下：为保证设备能装入两层100mm厚度的过滤层，同时留有检修孔等，设置漆雾处理装置高度为1.5m.漆雾处理装置阻力为：P=2层×(20~220)Pa/层=(40~440)Pa漆雾浓度为4.07mg/m3，则单套漆雾处理装置每小时处理漆雾量为：M=182500×4.071000000=0.74kg/ℎ根据玻璃纤维棉供应商提供的参数，取其容漆雾量为4.5kg/m2，则玻璃纤维棉更换周期为：W=0.74kg/ℎ4.5kg/m2=0.16m2/ℎ根据《环保装置设计手册—大气污染控制装置》，一般工业通风管道内的风速为：设计漆雾处理装置进出口半径为1.1m，则对应风管风速为：S=1825001.1×1.1×3.14×3600m/s=13.34m/s<14m/s因此该半径符合相关设计要求。

沸石转轮吸附浓缩+rto原理概述及解释说明1. 引言1.1 概述本文旨在对沸石转轮吸附浓缩+RTO技术进行概述和解释说明。

沸石转轮吸附浓缩是一种废气处理技术，通过利用沸石材料对废气中的有毒、有害物质进行吸附和浓缩，从而达到净化废气的目的。

而RTO（Regenerative Thermal Oxidizer）是一种通过高温氧化将废气中的有机物完全分解为二氧化碳和水蒸汽的技术。

1.2 文章结构本文将按照以下结构进行论述：首先介绍沸石转轮吸附浓缩原理，包括其定义、背景以及基本原理；接着详细阐述沸石转轮吸附浓缩的工作过程和关键技术参数；之后介绍RTO技术，包括其概述、应用领域以及在废气处理中的作用机制；然后对沸石转轮吸附浓缩与RTO组合应用进行优势分析，包括两种技术单独应用的限制和不足之处，以及二者组合应用的协同效果与优势；最后通过一个实例分析，讨论沸石转轮吸附浓缩与RTO组合应用在某废气处理项目中的应用效果；最后进行总结和进一步研究展望。

1.3 目的本文的目的是介绍沸石转轮吸附浓缩+RTO技术在废气处理领域中的原理、工作过程和关键技术参数，并分析该组合应用的优势以及对废气处理技术发展的影响和意义。

通过对这两种技术的概述和解释，希望能够加深对废气处理领域相关技术的理解，并为进一步研究和应用提供参考。

2. 沸石转轮吸附浓缩原理：2.1 沸石转轮吸附浓缩的定义和背景：沸石转轮吸附浓缩是一种新型的气体分离和富集技术，主要用于处理废气中低浓度有机物。

该技术结合了沸石吸附和旋转式设备的优势，能够高效地去除废气中的有害物质，并将其浓缩至较高浓度，以便进行后续处理或回收利用。

2.2 沸石转轮吸附浓缩的基本原理：沸石是一种多孔材料，其具有较大的比表面积和可调控的孔径大小。

沸石转轮吸附浓缩装置通常由多个旋转式圆盘组成，在这些圆盘上涂覆了沸石材料。

当废气通过装置时，其中的有机物会被沸石表面的活性位点吸附固定下来。

在工作过程中，装置会不断旋转使得不同位置上的载气盘进入不同阶段。

汽轮机课程设计汽轮机参数：容量：25MW蒸汽初参数：压力:3.43Mpa 温度:435℃排汽参数：冷却水温20℃背压：0.005～0.006Mpa (取0.005 Mpa)前轴封漏汽与轴封加热器耗汽量为0.007D○,轴封加热器焓升21KJ/Kg加热器效率ηjr=0.98设计功率:Pr=25MW最大功率P=25*(0.2～0.3)1.近拟热力过程图在焓熵图上选取进口参数P0=3.43MP a,t0=435℃,可得h0=3304kJ/Kg.设进汽机构的节流损失△P0=0.04P0，可得调节级压力=3.3MP a,并确定调节级前蒸汽状态点1（3.3MP a,435℃）过1点作等比熵线向下交P Z线于2点，查得h2t=2128KJ/Kg,整机理想比焓降（△h t mac）’=h0-h2t=3304-2128=1176 KJ/Kg.选取汽轮机的内效率η=0.85，有效比焓降△h i mac=（△h t mac）’*ηri=999.6KJ/Kg,排气比焓和h z=2304kj/kg.在焓熵图上得排汽点Z，用直线连接1，Z，去两点的中点沿等压线下移21-25Kj/Kg，用光滑曲线连接1，3两点，得热力过程曲线的近似曲线见图1，图1选取给水温度T=160℃回热级数:5内效率η=0.85主汽门和调节阀中节流损失△P0=(0.03～0.05)PO排汽管中压力损失△P C=(0.02～0.06)P C回热抽汽管中的压力损失△P E=(0.04～0.08)P E2.汽轮机进汽量D○ηm=0.99 ηg=0.97 m=1.15 △D=0.03D OD0=/ h i macηmηg*m+△D=3.6*20000*1.15/(93*0.99*0.97) +0.03△D=107.19 t/h2.抽汽压力确定采用大气式除氧器压力为0.118 MP A饱和温度为104.3℃轴封加热器1# 2# 3# 4#加热器号抽汽压力Pe抽汽比焓he抽汽管压损加热器工作压力Pe’饱和水温度te’饱和水比焓he’出口端差给水出口温度tw2给水出口比焓hw2H1 0.9296 3024 8 0.8552 172.5 730.17 7 165.5 697.4 H2 0．48 2888 8 0．4416 147 619.27 7 140 592.4 Hd 0.1917 2764 8 0.1764 115.8 437.77 0 115.8 486.7 H3 0.09553 2644 8 0.08789 95.9 402.2 5 92.9 381.5 H4 0．03643 2492 8 0.03354 71.9 300.9 5 66.7 276.2CY3. 回热抽汽流量的计算(1) H1高加给水量 △D e =0.5 △D L1=0.77 △D C =1 Dfw=D 0-△D C +△D L1+△D ej=107.19-1+0.77+0.5=107.46 t/h抽汽量△D e1(h e1-h e1’) ηjr = D fw (h W2-h w1)21'11()107.46(697.4592.04)5.01()0.98(3024730.17)fw w w el jr e e D h h D h h η--∆===--（t/h ）（2）H2高加 抽汽量 21'2'22()107.46*105.2855.07()0.98(2888619.27)fw w w e e e jrD h h D h h η-∆===-- （t/h ）H1疏水流入H2放热 ''1211'22760.17619.275.01*0.2452888619.27e e e ee e e h h D D h h --∆=∆==-- (t/h) 考虑前轴封漏汽'211'223098619.270.77*0.842888619.2l e l e l e e h h D D h h --∆=∆==-- (t/h) '221 5.070.2450.84 3.985e e ele l e D D D D ∆=∆-∆-∆=--= (t/h) (3) H d 除氧器''12121()ed ed e e l e cw w fw ed D h D D D h D h D h ∆+∆+∆+∆+=112cw l e ed e fw D D D D D D +∆+∆+∆+∆=2.35(/)ed D t h ∆= 94.8(/)cw D t h =(4)H3低加213'33105.4695.65* 4.54(/)()(2644402.2)*0.98w w e cw e e jr h h D D t h h h η-∆===--(5)H4低加'214'44''3433'44'443105.4695.65* 4.64(/)()(2492300.9)0.98402.2300.94.59*0.22(/)2492300.94.640.22 4.42(/)w w e cw e e jr e e e ee e e e e e e h h D D t h h h h h D D t h h h D D D t h η-∆===----∆=∆==--∆=∆-∆=-=回热系统的校验1234123450e e ed e e D D D D D D ααααα∆+∆+∆+∆+∆++++=5.01 3.985 2.35 4.54 4.420.19342107.19++++==341094.8 4.54 4.420.8009107.19cw e e l n D D D D D α-∆-∆+∆--===1100.011nii α=-=<∑4. 流经各级组蒸汽量及其内功率调节级 0109.19(/)D t h =0010()6133.653.6i D h h P KW -==第一级组 10107.191106.19(/)l D D D t h =-∆=-=111130983024106.1921793.6 3.6e i h h P D kw --=== 第二级组211106.19 5.01101.18(/)e D D D t h =-∆=-=230242888101.1838223.6i P kw -==第三级组32297.175(/)e D D D t h =-∆=32888276497.193347.93.6i P kw -==第四级组 4397.195 2.3594.85(/)ed D D D t h =-∆=-=42764264494.84831603.6i P kw -==第五级组 54394.875 4.4090.335(/)e D D D t h =-∆=-=52644349290.3353813.53.6i P kw -==第六级组 65490.335 4.4285.95(/)e D D D t h =-∆=-=62492230486.534485.883.6i P kw -==整机内功率606134217938223347316038144485i ij j P P ===++++++∑26941kw =5. 计算汽机装置的热经济性机械损失: (1)22189.1(10.99)269m i m P P kw η=-=-= 汽机轴端功率: 22189.122226671n i m P P P kw =-=-= 发电机功率: 26671*0.9725870e n g P P kw η=== 内功率大于25000KW,合格 汽耗率: 0(.)10001071904.13()2130825870.78kg kw h e D d P === 不抽汽估计汽耗率:'0(.)0010001071903.74()()107.19*999.62700.973.63.6kg kw h z m g D d D h h P η===-⎡⎤⎡⎤--⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦汽轮机装置的热耗率(.)0() 4.13*(3304697.3)10765.67()kg kw h fw q d h h =-=-=绝对电效率 3600360033.44%10765.67el q η===6. 双列速度级的热力计算（1） 速度级的选择选择双列速度级（195-250KJ/Kg ）选择焓降为250kj/kg.故速度级的参数为：0107.19(/)D t h = 0 3.43()P MPa = 0435t =℃ 250(/)t h kJ kg ∆= 0.25a X =1. 喷嘴热力计算 (1) 喷嘴理想焓降'(1)250*0.85212.5(/)n t b gb b h h kj kg ∆=∆-Ω-Ω-Ω==(2) 喷嘴进口状态参数0 3.3P MPa = 03304/h kj kg = 00435t C = 3010.53/kg m ρ=(3) 喷嘴出口状态参数由△h n 可以从H-S 图上查得:1 1.4p MPa = 31 6.25/t kg m ρ= 13091/t h kj kg =(4) 喷嘴形状的确定前后压比: 10 1.40.420.5463..3n cr p p εε===<= 选用渐缩型喷嘴. (5) 喷嘴出口速度理想速度:1651.9(/)t c m s === 速度系数0.97ϕ=实际速度: 110.97*627.69632.36(/)t c c m s ϕ=== 喷嘴出口汽流偏转角1δ 喷嘴出口汽流方向角115o α=111sin()αδα+=0sin150.2716256=10.76o δ=(6) 轮周速度u10.25*632.36158.09(/)a u X c m s ===(7) 速度级的平均直径d m6060*158.091.0069()3.14*3000m u d m nπ=== (8)喷嘴出口面积A n277.51n A cm ===(9) 喷嘴出口高度l n177.51 1.6sin 0.6*3.14*100.69*sin15n n om A l cm e d πα=== 选取部分进汽度e=0.6则叶高l n =16mm>15mm(10) 喷嘴损失n h ζ∆22(1)(10.99)*250*0.8512.56(/)n n h h kj kg ζϕ=-=-=2. 第一列动叶热力计算 (1) 动叶进口汽流的相对速度(2) 根据C 1,U 1作速度三角形，由余弦定理可得：1w =482.03(/)m s ==1111111sin()608.86sin15.13sin sin463.62oc w αδβ--+==20.87o =(3) 动叶出口汽流相对速度因为0b Ω= 则21482.03(/)t w w m s == 查图, 0.878b ϕ=220.878*482.03423.22(/)b t w w m s ϕ===复速级动叶出口汽流角21(35)o oββ=--取0220.87317.87o o β=-= (4) 动叶绝对速度2c =275.93(/)m s ==112222cos 423.22cos17sin sin 275.93ow c βα--==26.24o =(5) 动叶进口状态参数喷嘴出口实际状态点参数动叶比焓 113091.512.563104/t n h h h kj kg ζ=+∆=+= 由H-S 图查得动叶进口密度31 6.25/kg m ρ= (5)动叶进口高度 (△r △t 由表1-1查得)'1b n n l l l r t =+∆=+∆+∆15.80.5 1.517.8mm =++=(6)动叶出口面积1071903360022106.27()0.93*482.03*6.25b b b t t G A cm w μρ===(b μ 由图1-11查得)(7)动叶出口高度 12106.2718sin 0.6*3.14*100.6sin17.87b b om A l mm e d πβ=== '1118.5180.5b b l mm -=-=(8)动叶损失22222482.03(1)(10.878)26.6/22000tb w h kj kg ϕϕ∆=-=-= (9)动叶出口汽流状态参数动叶出口比焓 21310426.63130.6(/)b h h h kj kg ϕ=+∆=+=查H-S 图得:出口密度32 6.28/kg m ρ=因为0bΩ=则12p p =3. 导叶热力计算(1) 导叶中汽流的理想比焓降0.05*25012.5(/)gb gb t h h kj kg ∆=Ω∆==(2)导叶出口汽流理想状态参数由导叶进口状态( 第一列动叶出口状态)参数和△h gb 从H-S 图查得导叶出口压力 '1 1.6p MPa =导叶出口比焓 '123118/t gb h h h kj kg =-∆=导叶出口密度'31 6.18/kg m ρ=(3)导叶出口汽流理想速度'1318.02(/)t c m s ===导叶出口实际速度''110.918*318.02291.94(/)gb t c c m s ϕ===(gb ϕ由图1-18查取) 导叶出口汽流角'12(510)26.64 5.6421o o o o o αα=--=-=(4)导叶进口高度'18.2220.2gb b b l l l r t mm =+∆=+∆+∆=+=(6) 导叶顶部漏汽量'1()gbt t gb gb t G e d e μπδ∆=+gb m d d ≈ 'gb gb l l ≈0.6*0.6*3.14(1.00690.021)*100.45(/)gbt G kg s -∆=+=(7) 导叶出口面积10719023600''10.45159.00.938*318.02*6.18gbgb gb t G A cmc μρ-===(8) 导叶出口高度'1158.4423sin 0.6*3.14*100.69*sin 21gbgb om A l mm e d πα==='2320.8 2.8gbgb l l mm -=-=(9) 导叶损失'2221318.02(1)(10.918)7.93/22000t gb c h kj kg ϕ∆=-=-=(10) 导叶出口汽流实际状态参数导叶出口焓 ''1131187.933125.93/t gb h h h kj kg =+∆=+= 由H-S 图查得导叶出口密度 '31 6.26/kg m ρ= 4. 第二列动叶热力计算 (1) 动叶中汽流的理想比焓降''0.1*25025/b b n h h kj kg ∆=Ω∆==(2) 动叶出口汽流理想状态参数'''213125.93253100.93/t b h h h kj kg =-∆=-= 由H-S 图查得动叶出口压力 '2 1.5p MPa =动叶出口密度'32 5.56/t kg m ρ=(3) 动叶进口相对速度'1w ==155(/)m s ='''1111'1sin 291.9sin 21sin 42.5155o oc w αβ-=== (4) 动叶出口汽流相对速度 相对理想速度:'2272.07/t w m s === 相对实际速度:'''220.928*272.07252.48(/)b t w w m s ϕ===('b ϕ由图1-18查得) 动叶出口汽流相对速度角''21(78)42.514.528o o o o o ββ=--=-=(5) 动叶出口汽流绝对速度'2c ==135.10(/)m s ='''11222'2sin 252.48sin 28sin sin 61.3135.10oo w c βα--=== (6) 动叶损失'22'222207.07(1)(10.928) 5.13/22000t b w h kj kg ζϕ∆=-=-=(7) 余速损失'22'22135.109.1/22000c c h kj kg ∆===(8) 动叶出口汽流实际状态参数动叶出口实际比焓 '''223100.93 5.13/t b h h h kj kg ζ=+=+(9) 动叶进口高度'''223225b gb gb l l l t r mm =+∆=+∆+∆=+=(10) 动叶顶部漏汽量''''12()bt b b t G e d l μπδ∆=+由于'b m d d =,'22b b l l =根部反动度''''' 1.00691(1)1(10.1)0.0791.0070.025b brmb b d d l Ω=--Ω=--=--顶部反动度''''' 1.0070.0251(1)1(10.077)0.121.0070.025b b btr b b d l d l --Ω=--Ω=--=++'0.6*0.6*3.14(1.0070.025)*10bt G -∆=+0.78/kg s =(11) 动叶出口面积''107190'23600''''''2222 1.051800.943*272.07*5.56b bt b b t t b t t G G G A cm w w μρμρ-∆-====('b μ由图1-11查得) (12) 动叶出口高度'2'218029sin 0.6*3.14*100.7sin 28b b om A l mm e d πβ=== '2225.1250.1b b l l mm -=-=5. 轮周功校核1KG 蒸汽所做的轮周功1''''1111112222cos()cos cos cos 158.09632.36cos15.76275.93cos 26.64291.94cos 21135.10cos 61.3188.18/u o o o oP u c c c c kj kgαδααα⎡⎤=++++⎣⎦⎡⎤=+++⎣⎦=2''12()u t n b gb b c P h h h h h h ζζζζ=∆-∆+∆+∆+∆+∆250(12.5626.67.93 5.139.6)188.54/kj kg=-++++=2111210.3%1%u u uP PP η-∆==<计算符合要求 6. 轮周效率'20()t n b gb b c u u th h h h h h h E h ζζζζη∆-∆+∆+∆+∆+∆∆==∆250(12.5626.67.93 5.139.6)75.27%250-++++==7. 级内损失的计算 (1) 叶轮摩擦损失'3212()1002f u p k dρρ+∆=32158.09 6.25 6.181.2()1.00729.881002kw +==136003600*29.881.0035/107190ff p h kj kg D ∆∆===(2) 叶高损失'''1122()/7n gb gb b b b b l l l l l l l l =++++++(1620.22317.8182525.1)/720.72()mm =++++++= 2*188.1818.164(/)20.72l u a h h kj kg l ∆=∆==(3) 部分进汽损失鼓风损失31(1)2c w e a e B e X e ξ=--310.40.55*(10.6)*0.250.0028640.62=--= 0.002864*2500.7161(/)w w u h h kj kg ξ∆=∆==斥汽损失20.016**0.250.6*1.007n s ea n z c X ed ξ==0.0135=00.0135*250 3.375/s s h E kj kg ξ∆===1.2 3.75 4.95(/)e w s h h h kj kg ∆=∆+∆=+=(4) 导叶及动叶顶部漏汽损失''gbt btt u G G h hG∆+∆∆=10719036000.450.78(118.1815) 4.26(/)kj kg +=-=8. 级的内功率i i P G h =∆*''121071903600()*[250(12.5626.67.93 5.139.6 4.95 3.375 4.269.1)4957.4()t n b gb b c e c f t G h h h h h h h h h h kw ζζζζ=∆-∆-∆-∆-∆-∆-∆-∆-∆-∆=-++++++++=9. 级的内效率0154.361.72%250i i h E η∆===7. 压力级的确定及焓降的分配 1. 第一压力级的平均直径1md == =1.11m2. 凝汽式汽轮机末级直径的估算1660z md mm===4θ=3. 平均理想焓降的计算 各级组的直径及反动度各级的理想焓降估算**0020,x ,0.037c n P h h P ∆∆=根据和由焓熵图可得22 1.1512.337()87.73/0.431t h kj kg ∆== 23 1.2512.337()99.01/0.441t h kj kg ∆==24 1.3512.337()88/0.441t h kj kg ∆== 25 1.3512.337()128.07/0.456t h kj kg ∆== 26 1.6612.337()135.84/0.50t h kj kg ∆==级的平均理想焓降123456()110.01/6t t t t t t h h h h h h h kj kg∆+∆+∆+∆+∆+∆∆==级数目的确定(1176250)(10.05)(1)/10110.1p t t Z h h α-+=∆+∆=≈比焓降分配辅助表格8. 回热系统抽汽压力的重新确定(1) H1高加 给水量Dfw=D 0-△D C +△D L1+△D ej=107.19-0.75+0.58+0.5 =107.52 t/h抽汽量△D e1(h e1-h e1’) ηjr = Dfw(h W2-h w1)21'11()107.52(723622.83)4.7()0.98(3074740)fw w w el jr e e D h h D h h η--∆===--（t/h ）(2) H2高加21'2'22()107.52(622.38531)4.45(/)()0.98(2904649.6)fw w w e e e jrD h h D t h h h η--∆===--''1211'22749649.64.73*0.212904649.6e e e ee e e h h D D h h --∆=∆==--(t/h) '211'223098.1649.40.580*0.632094649.6l e l e l e e h h D D h h --∆=∆==-- (t/h) '221 4.450.210.63 3.61 (t/h)e e ele l e D D D D ∆=∆-∆-∆=--=(3) H d 除氧器''12121()ed ed e e l e cw w fw edD h D D D h D h D h ∆+∆+∆+∆+=112cw l e ed e fwD D D D D D +∆+∆+∆+∆=2(/)ed D t h ∆= 96.6(/)cw D t h =(4) H3低加213'33372256.0996* 5.13(/)()(2608393.78)*0.98w w e cwe e jr h h D D t h h h η--∆===-- (5) H4低加'214'44''3433'44'443256.09171.1796* 3.29(/)()(2470280.8)0.98393.78276.753.29*0.27(/)2500276.753.290.27 3.02(/)w w e cw e e jr e e e ee e e e e e e h h D D t h h h h h D D t h h h D D D t h η--∆===----∆=∆==--∆=∆-∆=-=回热系统的校验1234123450e e ed e e D D D D D D ααααα∆+∆+∆+∆+∆++++=4.73 3.6125.13 3.0216.04107.19++++==3410.8332cw e e l n D D D D D α-∆-∆+∆==110.00240.011nii α=-=<∑流经各级组流量及其内功率 调节级 0107.19(/)D t h =0010()58963.6i D h h PKW -== 第一级组 10107.190.75106.44(/)l D D D t h =-∆=-=111131463074106.442128.83.6 3.6e i h h P D kw --===第二级组 211106.44 4.73101.73(/)e D D D t h =-∆=-=230742904101.7148033.6i P kw -==第三级组 32298.11(/)e D D D t h =-∆=32904274898.114251.43.6i P kw -==第四级组 4398.11296.11(/)ed D D D t h =-∆=-=42748260896.1137383.6i P kw -==第五级组 54396.11 5.1390.98(/)e D D D t h =-∆=-=52608250090.982729.43.6i P kw -==第六级组 65490.98 3.0287.96(/)e D D D t h =-∆=-=62500230487.964788.93.6i P kw -==整机内功率6049442847.73065.33241.42766.52224.53126i ij j P P ===++++++∑28334kw =装置热经济性机械损失 (1)28334(10.99)283m i m P P kw η∆=-=-= 汽机轴端损失 2833428328051n i m P P P kw =-∆=-= 发电机功率 28051*0.9727209.79e n g P P kw η=== 汽耗率 0(.)10001071903.93()279209kg kw h e D d P ===不抽汽估计汽耗率 '0(.)0010001071903.28()()107.19*11762830.973.63.6kg kw h z m g D d D h h P η===-⎡⎤⎡⎤--∆⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦汽机装置热耗率(.)0() 4.26*(3304723)10995()kg kw h fw q d h h =-=-=绝对电效率3600360032.7%10995el q η===9.压力级第九级第十级的详细热力计算演示 1.级内的比焓降分配 (1)焓降t h ∆= 104kj/kg初焓 0h =2500 初压 0p =0.037MP 初速 092.45/c m s = 反动度 0.2m Ω=等熵滞止焓降 2*108.432000tt c h h ∆=∆+=(2) 蒸汽在动叶的理想比焓降：**0.2*108.321.66b m t h h ∆=Ω==2.喷管的热力计算 ⑴ 喷管前后的蒸汽参数根据o p ,o x 2c h ∆以*n h ∆由h-s 图得喷管滞止压力*o p =0.037 滞止比焓*o h ∆=2540.3滞止密度*0ρ=0.223/kg m 喷管前比焓0h =2500喷管后压力1p =0.017MP 理想密度 1t ρ=0.1253/kg m理想比焓 1t h =2418⑵ 喷管截面积形状的确定 等熵指数 k=1.035+0.1o x =1.129 临界压比 cr ε=k 121k k ⎛⎫ ⎪-⎝⎭⎛⎫⎪+⎝⎭=0.566喷管前后压力比 n ε=0.016/0.035=0.457因为n ε≤0.457，所以汽流在喷管出口为超声速流动但是n ε>0.3~0.4 故喷管应该是渐缩型超音速斜切部分达到超音速。

水电(5)班水电站课程设计谭锋6312030605152016/1/6本次课程设计的主要任务是水电站的设计前言 (4)1、水轮机发电组选择 (5)1.1选择机组台数、单机容量及水轮机型号 (5)1.1.1水轮机型号选择 (5)1.2 HL230水轮机的主要参数计算 (5)1.2.1转轮直径D1计算 (5)1.2.2转数n计算 (5)1.2.3效率及单位参数修正 (6)1.2.4工作范围的检验略 (6)1.2.5吸出高度Hs计算 (6)1.2.6水轮机安装高程计算 (7)1.3选择蜗壳型式、包角、进口尺寸 (7)1.3.1蜗壳的型式 (7)1.3.2蜗壳的断面形状 (7)1.3.3蜗壳的包角 (7)1.3.4蜗壳进口断面的平均流速 (7)1.3.5蜗壳外形尺寸的计算 (7)1.4尾水管型式及尺寸设计 (8)1.4.1进口直锥段 (9)1.4.2 出口扩散段 (9)1.4.3尾水管的高度 (9)1.4.4尾水管的水平长度 (9)1.5发电机型号的选择及尺寸计算 (10)1.5.1主要尺寸估算 (10)1.5.1.1极距τ (10)1.5.1.2定子内径Di (10)1.5.1.3定子铁芯长度Lt (10)1.5.1.4定子铁芯外径Da (11)1.5.2发电机型号选择 (11)1.5.3发电机外形尺寸估算 (11)1.5.4水轮发电机的总重量估算 (12)1.5.4.1发电机转子重量按发电机总重量的12估算 (12)1.5.4.2发电机飞轮力矩GD2估算 (12)1.6调速器及油压装置的选择 (12)2、引水系统设计 (13)2.1进水口轮廓 (13)2.2进水口高程选择 (13)2.2.1进口底部高程 (13)2.2.2进口顶部高程 (13)2.3坝式进水口尺寸拟定 (13)2.3.1进口段 (13)2.3.2闸门段 (14)2.3.3渐变段 (14)2.4通气孔和进人孔 (15)2.4.1通气孔的布置原则: (15)2.4.2通气孔的面积选择 (15)2.5进人孔 (15)2.6压力管道的布置 (15)3、厂区枢纽及电站厂房的布置设计 (16)3.1主厂房的长度 (16)3.1.1机组段长度的确定 (16)3.1.2装配场长度 (16)3.1.3边机组段加长 (16)3.2主厂房的宽度 (17)3.3主厂房的高度 (17)3.3.1安装高程 (17)3.3.2尾水管底板高程 (17)3.3.3开挖高程 (18)3.3.4水轮机层地板高程 (18)3.3.5发电机层地板高程 (18)3.3.6吊车轨顶高程 (18)3.3.7厂房天花板及屋顶高程 (18)4、主厂房布置的构造要求 (19)4.1厂房内的交通 (19)4.2厂房的采光、通风和防潮 (19)4.3主厂房的分缝 (19)5、副厂房的布置设计 (19)6、吊桥选择 (19)7、结论 (19)【参考文献】 (20)前言设计题目来源于老师,本次课程设计的主要任务是水电站的设计.此次设计的目的是为了培养我们正确的设计思想,严谨的设计态度,掌握设计的基本方法.通过解决相关的设计问题,使所学的专业得以运用,进一步掌握电站的设计方法和设计原理.锻炼自己对设计说明书格式的写作.通过对众多参考资料进行比较和校正,然后选择HL230水轮机、SF3.75-7/221发电机等进行电站的设计.1、 水轮机发电组选择1.1选择机组台数、单机容量及水轮机型号 1.1.1水轮机型号选择水轮机型号选择根据该水电站的水头变化范围25.60～62.70米,在水轮机系列型谱表3-3、表3-4中查出合适的机型有HL230. 1.2 HL230水轮机的主要参数计算 1.2.1转轮直径D 1计算查表3-6可得HL230型水轮机在限制工况下的单位流量 Q1米＇=1110L/s=1.11米3/s,效率η米=85.2%,由此可初步假定原型水轮机在该工况下的单位流量Q 1＇=Q 1米＇=1.11米3/s,效率η=86.0%.上述的Q 1＇、η、和N r =15∗1034=3.75*103kw 、H r =45米代入式(3-37)可得D 1=√N r9.81∗H r √H r ηQ 1＇=√9.81∗1.11∗45∗√45∗86.0%=1.15米,选用与之而偏大的标称直径D 1=1.2米. 1.2.2转数n 计算查表3-4可得HL230型水轮机在最优工况下单位转速n 10米＇=71r/米in,初步假定n 10＇=n10米＇,将已知的n 10＇和H av =H r 0.95=450.95=47.4米,D 1=1.2米代入式(3-39)可得n =n 1＇√H av D 1=71∗√47.41.2=407.3r/米in,选用与之接近而偏大的同步转速n=428.6r/米in.1.2.3效率及单位参数修正查表3-6可得HL230型水轮机在最优工况下的模型最高效率为η米米ax =90.7%,模型转轮直径D 1米=0.404米根据式(3-15),可求出原型效率η米ax =1-(1-η米米ax )*(D 1米D 1)15=92.5%,则效率修正值为Δη=92.5%-90.7%=1.8%,考虑到模型与原型水轮机在制造工艺上的质量差异,常在已求得的Δη值中在减去一个修正值ξ.现取ξ=1.0%,则可得效率修正值为Δη=0.8%,由此可得原型水轮机在最优和限制工况下的效率为η米ax =η米米ax +Δη=90.7%+0.8%=91.5%η==η米+Δη=85.2%+0.8%=86.0%(与上述假定值相同) 单位转速的修正值按下式计算Δn 1＇=n 10米＇*(√η米ax η米米ax-1)则Δn 1＇n10米＇=(√η米axη米米ax-1)=√91.5%90.7%-1=0.44%由于Δn 1＇n10米＇⁄<3.0%,按规定单位转速可不加修正,同时,单位流量Q 1＇也可不加修正.由上可见,原假定的η=86.0%,Q 1＇=Q1米＇,n 10＇=n10米＇是正确的,那么上述计算及选用的D 1=1.2米,n=428.6r/米in 也是正确的.1.2.4工作范围的检验略 1.2.5吸出高度H s 计算查表3-4可得σ米=0.170,由此可求出水轮机的吸出高度为 H s ≤10-∇900-σ米∗H =10-119−74900-0.170*45=2.3米1.2.6水轮机安装高程计算Z s =∇ω+H s +b 0/2=53+2.3+0.378/2=55.489米 1.3选择蜗壳型式、包角、进口尺寸 1.3.1蜗壳的型式该电站的设计水头H r =45米>40米,则应采用金属蜗壳.由上述知该水轮机转轮直径D 1=1.2米<3米且属于高水头混流式水轮机,则应采用铸造或铸焊就够. 1.3.2蜗壳的断面形状金属蜗壳的断面均做成圆形,金属蜗壳与座环的联接方式采用与由蝶形边座环的联接方式,а=55°. 1.3.3蜗壳的包角对于金属蜗壳,采用φ0=345°. 1.3.4蜗壳进口断面的平均流速由该水轮机的设计水头H r =45米从图2-8中的经验曲线查取可得V c =6.2米/s.1.3.5蜗壳外形尺寸的计算已知水轮机的设计水头H r=45米及其相应的最大引用流量Q米ax =39.75/4=9.94米3/s、导叶高度b0=0.315D1=0.315*1.2=0.378米、座环固定导叶外径D a=1.60D1=1.60*1.2=1.92米和内径D b=1.35D1=1.35*1.2=1.62米.蜗壳进口断面的形状为圆形、包角φ0=345°和平均流速V c=6.2米/s.通过任一断面i的流量公式为Q i=Q米ax ∗φi 360º断面半径ρi=√Q iπV c断面中心距a i=r a+ρi断面外半径R i=r a+2ρi1.4尾水管型式及尺寸设计1.4.1进口直锥段单边扩散角θ=7º～9º1.4.2 出口扩散段顶板上翘角α=10º～13º支墩厚度b5=(0.1～0.15)B5=0.33米～0.49米1.4.3尾水管的高度该水电站属于低水头电站,水轮机为混流式水轮机,则取H=2.6D1=3.12米.1.4.4尾水管的水平长度尾水管的水平长度是指机组中心线至尾水管出口断面的距离,通常取L=(3.5～4.5)D1=4.2米～5.4米1.4.5尾水管的主要尺寸设计推荐的尾水管尺寸表(单位:米)1.5发电机型号的选择及尺寸计算 1.5.1主要尺寸估算 1.5.1.1极距ττ=k f √Sf 2p4=10∗√37502∗74=40.5厘米 ,(V f =K t V =1.8∗40.5=7.3米/s)1.5.1.2定子内径D i D i =2ρτπ=2∗7∗40.5π=180.5厘米1.5.1.3定子铁芯长度L t由上述知N r =3750kW ,则查表可得系数C=3*10−6故L t=S fCD i2n e =37503∗10−6∗180.52∗428.6=89.5厘米, ( L tτ=89.540.5=2.2)1.5.1.4定子铁芯外径D a由于n e=428.6r/米in>166.7r/min,故D a=D i+τ= 180.5+40.5=221厘米1.5.2发电机型号选择由上述知该水电站可选SF－3.75－7/221型发电机组4台. 1.5.3发电机外形尺寸估算1.5.4水轮发电机的总重量估算G f=K1(S fn e )23⁄=8∗(3750428.6)23⁄=34.0t1.5.4.1发电机转子重量按发电机总重量的12估算1.5.4.2发电机飞轮力矩GD2估算GD2=K2D i3.5L t=4∗1.8053.5∗0.895=28.3t/米21.6调速器及油压装置的选择A=(200~250)∗Q∗√H米axD1=(200~250)∗9.94∗√62.7∗1.2=17244~21555N∙米为了保证工作可靠,由上述值知调速器可选用YDT−1800型调速器,采用2.5米Pa额定油压的油压装置及标准导水机构.2、引水系统设计2.1进水口轮廓由于本电站为坝后式水电站,故进水口的型式为坝式进水口.钢管经济直径D=√5.2Q米ax3H7=√5.29.943457=1.966米、经济流速V=5~7米/s蜗壳进口断面直径2ρ米ax=2∗0.7=1.4米,取引水道直径D=1.5米则引水道面积A‘=π4D2=1.767米22.2进水口高程选择2.2.1进口底部高程有压式进水口应低于运行中可能出现的最低水位并有一定的淹没深度,通常应在水库设计淤沙高程以上0.5~1.0米.故本电站进口底部高程可取80.6米.2.2.2进口顶部高程避免进水口前出现吸气漏斗和漩涡的临界淹没深度S cr=CV√d=0.55*9.94π∗1.524∗√2=4.375米则进口顶部高程为 90-4.375=85.625米2.3坝式进水口尺寸拟定2.3.1进口段进口段的作用是连接拦污栅与闸门段.其横断面为矩形,单孔.为使水流平顺的进入引水道,减少水头损失,进口流速控制为 1.5米/s.根据国内外实践经验,进口顶板的椭圆曲线方程为x2 a +y2b=1(其中a=1.1D=1.65米,D为引水道直径;b=1/3D=0.5米;a/b=3.3.)进口断面面积 A=A‘c∗cosθ= 1.7670.6∗cos2.99米22.3.2闸门段闸门段式进口段和渐变段的连接段,是安装闸门(工作闸门和检修闸门)和启闭设备的部分.闸门段通常设计成横断面为矩形的水平段,其高度等于引水道直径D=1.5米,宽度取1.3米,整个闸门段过水断面与后接的引水道面积的比值为1.1 : 1倍左右.闸门段的长度主要取决于整套闸门设备布置的需要,检修闸门和工作闸门之净距不小于闸门净高、宽的0.4倍,且不小于闸门的安装、维护工作所需的净空间.2.3.3渐变段渐变段是矩形闸门段到圆形压力引水道的过渡段,为保证过渡段的水流平顺,减少水头损失,避免产生真空或汽蚀现象,由矩形变到圆形的过渡段通常采用在四角过渡,圆弧的中心位置和圆角半径r均按直线规律变化.渐变段长度,根据经验一般为压力引水道直径1.0~1.5倍,取L=1.25D=1.875米,收缩角取7°.坝式进水口渐变段轴线通常为直线.2.4通气孔和进人孔2.4.1通气孔的布置原则:（1）通气孔的顶部高程(外口)应在水库最高水位以上,以防水流溢出,并加拦栅保护,防止堵塞及危害运行人员.（2）通气孔内应尽量靠近闸门下游面,并设在门后管道顶部.（3）通气孔运用方便,形体平顺,以减少气流阻力.（4）有条件时尽可能将通气孔与闸门井或检查竖井结合共用,节省投资.2.4.2通气孔的面积选择A=Q aV米ax =9.9450=0.198米2.5进人孔为方便压力引水道内部的检修,须设置进人孔,采用1米见方的方形.2.6压力管道的布置该电站为坝后式水电站,采用坝式进水口,故压力管道为坝内压力钢管,采用单管单机供水,倾斜布置.3、厂区枢纽及电站厂房的布置设计本电站厂房布置在坝之后,且与公路布置在同一岸.厂坝采用分离式布置,即在厂坝之间设一道沉陷温度伸缩缝,彼此隔开,厂坝之间的力不互相传递.厂房的取水口布置在上游面,引水道设置在坝体内.3.1主厂房的长度3.1.1机组段长度的确定故机组段长度L1+x−x=3.859+3.782=7.641米3.1.2装配场长度L2=1.5*7.641=11.462米3.1.3边机组段加长∆L=1.0D1=1.2米则主厂房的长度L=4L1+装配场长度L2+边机组段加长∆L=43.226米3.2主厂房的宽度以厂房中心线为界,厂房宽度B可分为上游侧宽度B1和下游侧宽度B2两部分.厂房宽度B=B u+B dB u=ϕ32+δ3+A(其中ϕ3=4.763米,δ3=0.4米)选择上游侧吊运,则上游侧较宽.此外,发电机层交通应畅通无阻.一般主要通道宽度2~3米,次要宽度1~2米.在机旁盘前还应留有1米宽的工作场地,盘后应有上下游侧分别布置水轮机辅助设备和发电机辅助设备.故此时A=2.5+1.2+1+1=5.7米.则上游侧宽度B u=ϕ32+δ3+A=4.7632+0.4+5.7=8.482米.下游侧宽度B d=ϕ32+δ3+A=4.7632+0.4+1.2=3.982米(此时A只取次要宽度1.2米).蜗壳在-Y方向的尺寸和蜗壳外的混凝土厚度B i=R0+1.0=2.359+1.0=3.359米<B d=3.982米.则主厂房宽度B=B u+B d=8.482+3.982=12.464米.选用75～250t桥式起重机,吊车标准宽度L k=13.5米.故主厂房宽度确定为13.5米.3.3主厂房的高度首先定出各层的高程,才能确定主厂房的高度.厂房各层的高程,主要有安装高程、尾水管底板高程、开挖高程、水轮机层地板高程、发电机层地板高程、吊车轨顶高程、厂房天花板及屋顶高程等.3.3.1安装高程∇安= ∇W+ H s+ b0/2=53.00+2.3+0.378/2=55.489米(式中∇W 为电站运行时出现的最低下游水位)3.3.2尾水管底板高程∇尾= ∇安-b0/2-H尾=55.489-0.378/2-3.12=52.18米(式中H尾为尾水管的高度) 3.3.3开挖高程∇挖=∇尾-混凝土底板厚度(约1~2米)=52.18-1.5=50.68米3.3.4水轮机层地板高程∇水=∇安+ b0/2+蜗壳顶部混凝土厚度(约1米)=55.489+0.378/2+1.0=56.678米3.3.5发电机层地板高程∇发= ∇水+进人孔高度(约2米)+混凝土结构厚度(约1米)+定子外壳高度=56.678+2+1+1.705=61.383米3.3.6吊车轨顶高程∇吊=∇发+最大部件高度+高度方向的安全距离或∇吊=∇发+h6+h7+h8+h9+h10(h6为吊运设备时需跨越的固定设备或建筑物的高度;h7为吊运部件与固定物之间的垂直安全距离,不应小于0.3米;h8为起吊设备的高度;h9为吊具高度;h10吊车主钩至轨顶的最小距离.)则∇吊=∇发+h6+h7+h8+h9+h10=61.383+4+0.4+5.542+0.2+1.3=72.825米3.3.7厂房天花板及屋顶高程∇天=∇吊+吊车尺寸+0.2=72.825+3.7+0.2=76.725米∇顶=∇天+屋顶大梁高度+屋面板厚度=76.725+1.2+0.8=78.725米主厂房的高度= ∇顶-∇挖=78.725-50.68=28.045米4、主厂房布置的构造要求4.1厂房内的交通为了便于安装检修及运行管理、处理事故等交通需要,主副厂房应在各层之间设置有楼梯,在平面应有交通道.主要楼梯经常有人上下,使用频繁,宽度取1.8米,坡度为25°,型式为双跑楼梯.楼梯的踏步30厘米,高20厘米.封顶高度为2.4米.栏杆高度为1.0米.蜗壳进人孔和尾水管进人孔处,设爬梯,爬梯长2.5米.4.2厂房的采光、通风和防潮本电站采用坝后式厂房,采光采取自然采光采光窗户高度 1.5米.但下游设计洪水位为64.39米大于发电机层61.383米,则应辅以人工照明.采用自然通风.在冬季,采取将发电机风罩打开一个窗口,将发电机产生的热量送入主厂房中取暖.水轮机层和母线道等处,靠机电设备发出的热量维持必须的温度.防潮可采取防止渗漏、加强通风、加强排水等措施.在各运行层设置防水龙头防止火灾.4.3主厂房的分缝本电站两机组设置一条伸缩缝.其宽度为5厘米.5、副厂房的布置设计为了保证机组正常运行,在主厂房近旁布置的各种辅助机电设备、控制、试验、管理和运行人员工作和生活的房间,称为副厂房.对于本电站,副厂房设置上游侧.宽度为7.6168米,长为32.542米.6、吊桥选择本电站吊桥宽度由3.2主厂房的宽度计算可知吊车标准宽度L k=13.5米7、结论在设计过程中,我手机了很多的工程设计资料,仔细了解设计原资料,从工程概况、方案讨论及订正到图纸结构设计,以科学的理论知识为基础,以工程实例为依据,根据国家标准规范,结合科学手段精心设计完成.实际和设计经验,错误在所难免,敬请诸位老师批评指正为谢. 【参考文献】[1]水电站第4版,中国水利水电出版社,010.[2] 水电站厂房设计规范SL266-2001.[3] 水电站机电设计手册－水力机械.[4] 水电站建筑物设计参考资料.。