课程设计说明书
P??PL??Pm?424.6?849.2?1273.8Pa (4-4)
3.5烟囱设计
锅炉的蒸发量为20t/h,污染物排放按照锅炉大气污染物排放标准中Ⅱ类区新建排污项目执行,可以假定烟囱的高度为50m。 ⑴. 烟囱截面积:
S?QVv 式中: S——烟囱截面积,m2;
QV——烟气流量,m3/s; v ——烟气出口流速,取12m/s。
代入数据得:
S?QV?36965?0.8m21313?3600 ⑵. 烟囱直径:
D?4S? 式中: D ——烟囱直径,m;
S——烟囱截面积,m2。
代入数据得:
D?4?0.83.14?1.0m ⑶.烟气热释放率:
QH?0.35Pa?QV?Ts?TaT s式中: QH——烟气热释放率,kW;
QV——烟气流量,m3/s;
Pa——大气压力,取本地900,Pa; TS——烟囱出口处的烟气温度,K; Ta——环境大气温度,K。
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代入数据得:
QH?0.35?900?36965160?20??1045kW 3600160?273.152(1.5vD?0.01QH)_ ⑷.烟气抬升高度:
?H? (5-4)
u式中:△H——烟气抬升高度,m;
QH——烟气热释放率,Kw; D ——烟囱直径,m; v ——烟气出口流速,m/s;
u_ ——烟囱出口处平均风速,m/s。
代入数据得:
?H?2?(1.5?13?1.0?0.01?1045)2.4?25m
⑸.烟囱高度:
H?HS??H 式中: H ——烟囱的有效高度,m,设为50 m;
△H——烟气抬升高度,m;
HS——烟气几何高度,kW;
代入数据得:
H?50?25?75m
⑹.烟囱阻力:
P??D?u2??2?l 式中: P——烟囱阻力,Pa;
D——烟囱直径,m; λ——摩擦阻力系数;
u——烟囱内流体平均流速,m/s; l——烟囱高度,m。
代入数据得:
(5-5) (5-6)
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0.02132?1.34P???75?170Pa
12⑺.校核地面最大浓度: ?max?2Q_.?Hue式中:
2?Z (5-7) ?Y?Z——取值0.6?1.0; ?Y2?36965?1.343 ?0.6?0.512mg/m2??75?e?2.4 ?max?根据国家地面最大允许浓度为0.5mg/m3,实际计算浓度0.512mg/m3大于国家允许浓度,校核有误,因此更正几何高度为HS=52m,得出H?52?25?77m。
' ?max?2?36965?1.343 ?0.6?0.49mg/m2??77?e?2.4校核合格。
3.6风机与电机的选择与计算
正确选择风机,是保证通风系统正常、经济运行的一个重要条件。所谓正确选择风机,主要是指根据被输送气体的性质和用途选择不同用途的风机;选择的风机要满足系统所需要的风量,同时风机的风压要能克服系统的阻力,而且在效率最高或经济使用范围内工作。具体选择方法和步骤如下:
⑴.根据被输送气体的性质,选用不同用途的风机。例如,输送清洁空气,或含尘气体流经风机时已经过净化,含尘浓度不超过150mg/m3时,可选择一般通风换气用的风机;输送腐蚀性气体,要选用防腐风机;输送易燃、易爆气体或含尘气体时,要选用防爆风机或排尘风机。但在选择具体的风机型号和规格时,还必须根据某种类型风机产品样本上的性能表或特性曲线图才能确定。
⑵.考虑到管道系统可能漏风,有些阻力计算不大准确,为了使风机运行可靠,选用风机的风量和风压应大于通风除尘系统的计算风量和风压。
⑶.根据选用风机的风量,风压,在风机产品样本上选定风机的类型,确定风机的机号、转速和电动机功率。为了便于接管和安装,还要选择合适的风机出口位置和传动方式。所选择风机的工作点应在经济范围内,最好处于最高效率点的右侧。
⑷.除非选择任何一台风机都不能满足要求,或在使用时要求风机的风压和风量有
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大幅度变动,否则应尽量避免把两台或数台风机并联或串联使用。因两台或数台风机联合工作时,每台风机所起的作用都要比其单独使用时差。
⑸.近年来由于我国对风机的结构不断改进,使风机的效率不断提高,噪声不断降低,一些新型风机正在逐步取代一些老风机。为了节约能源和减小噪声危害,在满足所需风量和风压的前提下,应尽可能选用效率高、噪声低的新型风机。 通风机的风量计算:
QR?(1?k'1)Q 式中: k1——漏风率,取0.1-0.15;
QR?(1?0.1)?36965?40661.5m3/h 通风机的风压计算:
?p?00?(1?k2)?P? 式中: ?p0——通风机风压,Pa;
?P——管道系统的总阻力损失,Pa; k2——安全系数,取0.15-0.2 ;
?30——通风机性能表中给出空气密度,1.2kg/m
?——运行工况下进入风机时的气体密度,1.34kg/m3。 ?p0?(1?0.15)?1273.8?1.21.34?1311.8Pa根据查表?4?得到风机为:Y 250M--4 ,电机为:JO291-4。
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结束语:
通过对湿式石灰法脱硫除尘的设计计算,从中我了解湿式石灰法脱硫是采用石灰石粉(CaCO3)或石灰粉(CaO)制成浆液作为脱硫吸收剂,与进入吸收塔的烟气接触混合,烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的强制氧化空气进行化学反应,最后生成石膏,从而达到脱除二氧化硫的目的。脱硫后的烟气依次经过除雾器除去雾滴,加热器加热后,由增压风机经烟囱排放。
在设计中我还要注意到虽然湿式除尘具有良好的除尘效果,但不能消除黑烟。湿式除尘对细微尘粒的扑集是十分有效的,从对有代表性的燃煤锅炉排放烟尘进行采样分析得出的结果:一般多管和单筒旋风除尘器捕集烟尘的中位径dc50在5~10微米之间,燃料在高温缺氧的条件下燃烧时,可产生黑烟,严格地说黑烟并非就是纯粹的炭元素,而是一种炭、氢分子的复杂集合体,其粒径又大多集中在0.01~0.1微米之间比重比飞灰的比重小得多,又是疏水性的,所以用目前各地开发的湿式技术是难以捕集的。
通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题,可以说得是困难重重,难免会遇到过各种各样的问题,同时在设计的过程中发现了自己的不足之处,对以前所学过的知识理解得不够深刻,掌握得不够牢固,经过进一步学习后,才得到了加深!!对我帮助很大!!与此同时还有老师和同学的帮助,我才能够更顺利的完成此次课程设计。
其次,此次设计我还学会如何绘图和如何正确的使用工具书来查找有关资料,图书馆的书籍很全,我节省了很多时间,进行网络查询,当然,网络的东西也很新,在论述前沿是非常有效的。对我帮助很大。但还是要感谢老师的指导,没有老师的指导,我不会那么快学会这么多的东西,真心的感谢!!!
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参考文献
[1].郝吉明、马广大主编.大气污染控制工程.第二版.北京:高等教育出版社,2002 [2].黄学敏、张承中主编.大气污染控制工程实践教程.北京:高等教育出版社,2003 [3].刘天齐主编.三废处理工程技术手册·废气卷.北京:化学工业出版社,1999 [4].张殿印主编.除尘工程设计手册. 北京:化学工业出版社,2003 [5].童志权主编.工业废气净化与利用. 北京:化学工业出版社,2003
[6].周兴求、叶代启主编.环保设备设计手册—大气污染控制设备,北京:化学工业出
版社,2003
[7].罗辉主编.环保设备设计与应用. 北京:高等教育出版社,2003
[8].李峰等主编.石灰湿式洗涤法脱硫的应用研究[J].环境污染治理技术与设备,2001(3):73-75.
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