大气污染控制工程课程设计
0.037?6?994?0.1732?p1??165.11pa
2?0.02?——摩擦系数
3?ui2?p2? （3-41）
2p3?994?0.1732?2?2?44.62pa
??pi?(?p1??p2)Ft?Np ??pi?(165.11?44.62)?1.5?2?629.2pa
壳程压强降：
??p0?(?p1???p2?)Fs?Ns ?p0——壳程压强降，pa
?p1?——流体横过管束的压强降，Kpa ?p?2——流体透过折流板缺口的压强降，Kpa Fs——壳程压强降结垢校正系数，取1.15 Ns——串联的壳程数，取1
?p??F?f?u2010?nc(NB+1)2 F——管子排列方法对压强降的校正因数，取0.4
f0——壳程流体摩擦系数 nc——横过管束中心线的管子数 NB——折流挡板数
?p2h?u2?02?NB(3.5?D)2 h——折流挡板间距，m，取0.15m
u0——按壳程流通面积A0计算流速，m/s
20
（3-42）
（3-43） （3-44）
（3-45）
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nc?1.19n?1.19?108?12 （3-46）
NB?L6?1??1?39 （3-47） h0.15 A0?h(D?ncd0)?0.15?(0.5?12?0.024)?0.0318m2 （3-48）
u43000?3600?1.29?0.0318?29.2m/s
雷诺准数：
Re0u0?0.024?29.2?2.6890?d??2.4?10?5?78518.8 ?——操作条件下烟气密度，Kg/m3
f?0.2280?5.0Re0?5.0?37668?0.228?0.456 2?p??F?f0?nc(NB+1)?u012 p??0.4?0.456?12?(39?1)?2.689?29.22?2?100.36Kpa
?p2N2h?u2??0B(3.5?D)2 ?p2?39?(3.5?2?0.152.689?29.22?0.5)?2?129.66Kpa
??p0?(?p1???p2?)Fs?Ns ??p0?(100.36?129.66)?1.15?1?149.21Kpa
（8）核算总传热系数：
管程对流传热系数：
Rei?4730.7
Pp?ri?C? 4.187?103?0.727?10?3Pri?0.626?4.86
Cp——水的比热容，J/（Kg·℃） ?——水的黏度，Pa·s
?——水的导热系数，W/(m·℃)
21
3-49） 3-50）
3-51）
3-52）
3-53） 3-54）
（ （ （ （ （ （
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?i?0.023?di Rei0.8Pri0.4 （3-55）
0.626?4730.70.8?4.860.4?1179.96W/(m?℃) 0.02?deu0?0.55Cp?1? ?0?0.36()()()3()0.14 （3-56）
?i?0.023?de???wde——当量直径，m
A?hD(1?d0t) A?0.15?0.5?(1?0.0240.032)?0.0164m2 t——换热器列管中心距，m，取0.032m
u0?43003600?1.29?0.0164?56.46m/s
4(t2??d2d0)e?4?d 04?(0.0322?3.14?0.0242de?4)3.14?0.024?0.0304m Redeu0?o???0.0304?56.46?2.6892.4?10?5?192305.5 Cp?01.005?103?2.4?10?5Pr0???0.025?0.9648
0取(??)0.14?0.95
w?deu0?0.55C1?p??0?0.36(d)()()3(?)0.14
e??w1?0.0250.550?0.36?()?192305.5?0.964830.0304?0.950.14?234.03
污垢热阻：
查表得：Rsi?0.0002,Rso?0.00017 总传热系数：K0?11 ?Rd0d0?so?Rsi()?0di?idi22
3-57） 3-58）
3-59）
（ （ （
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所以K0=112424?0.00017?0.0002()?234.03201180?20?172.21W/(m2?℃)
由前面的计算可知选用该型号换热器要求过程的总传热系数为182.4 2W/(m2?℃)，在在规定条件下，计算出的K0= 172.21W/(m2?℃)，故所选换热器是合适的，安全系数为：
182.42-172.21?100%=5.6% （3-60）
180.423.5风机的设计计算
（1）风量：
QF?k1k2Qf （3-61）
QF———系统总风量
k1———管网漏风附加系数，可按10％~15％选取，取15％ k2———设备漏风附加系数，可按5％~10％选取，取10％
QF?1.15?1.1?4300=5439.5m3/h
（2）全压：
Pf?(P?1+Ps)?2 （3-62）
P———管网的总压力损失
Ps———设备的压力损失
?1———管网的压力损失附加系数，可按10％~15％选取，取15％ ?2———通风机全压负差系数，一般可取1.05
管网总压力损失取1010.2Pa,取管网压损附加率为15％，即 ?1=1.15，除尘器设备阻力取Ps=800Pa， 风机全压负差系数系数取?2=1.05 由此，
Pf?(1010.2?1.5+800）?1.05=2060Pa
如表3-7：
表3-6 9-26型通风机
机号No
转速（r/min）
全压/Pa
风量（m/h）
5
2900
6035~5381
5439.5
3
根据上述风机的计算风量和风压，查表选得9-26型通风机1台，风机的参数
型号 功率/Kw
Y160M2-2 15
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3.6烟囱设计计算
（1）烟囱出口直径： 可按下列公式计算：
d?0.018Q （3-62） vs5439.5?0.42m，取0.5m。 10Q——通过烟囱的烟气量，m3/h d?0.018?vs——出口烟气流速，取10m/s
（2）热释放效率：
烟气出口温度与大气环境温度温差?T?200?20?180℃
0.35PaQv?T （3-63） Qh?TsQh——烟气热释放效率，KJ/s
Pa——大气压力，取101.325KPa
Ts——烟气出口温度，K
0.35?101.325?Qh?（3）烟囱出口平均风速：
u?u10(Hsm) （3-64） 105439.5?(180?273.15)3600?51.32KJ/s 200?273.15u——平均风速，m/s
u10——地面风速，m/s Hs——烟囱高度，m
由于大气稳定度为B级，所以，城市取值为0.15[2] m——大气稳定度，
（4）求取烟囱高度： 设烟囱高度为50m
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