展示廳除塵裝置設計含開題及5張CAD圖
展示廳除塵裝置設計含開題及5張CAD圖,展示,展現(xiàn),除塵,裝置,設計,開題,cad
展示廳除塵裝置設計 中國工業(yè)生產正處于全面發(fā)展時期,鋼鐵、水泥、冶金、化工行業(yè)的產量不斷提高,能源、資源的消耗相當大。隨著現(xiàn)代工業(yè)的進步,給人類生產了許多物質財富和社會財富,但是也給人類帶來許多災害,其中之一就是環(huán)境污染。1. 粉塵的危害粉塵是環(huán)境中主要污染物之一,它是造成塵肺病的根源。平均直徑在2.5m以下的微粒塵埃會對健康造成嚴重的危害。從鍋爐煙囪排出的粉塵,顆粒度小于10微米的向地面降落速度極慢,特別是小于0.1微米的顆粒可長年飄浮于天空被稱作“飄塵”。“飄塵”中含有各種有毒的金屬微粒,如被人們吸入肺后,將有一半粘附在肺上。當空氣中“飄塵”濃度達到100mg/m3時,會引起各種呼吸道疾病,嚴重的會導致哮喘、塵肺合并肺癌。 粉塵污染嚴重時對工業(yè)、農業(yè)和林業(yè)生產等都能造成危害。粉塵污染不僅會影響工業(yè)產品的質量,并會造成設備和金屬的嚴重腐蝕和磨損;對于農林產品,粉塵污染會使產品質量下降,會間接得對人體帶來危害。為了保障人們的健康和生活條件,必須重視有效控制污染散發(fā)源和消除粉塵問題。2. 課題概述和意義我國正處于改革開放國民經濟高速發(fā)展的時期,對能源的需求量激增,引起粉塵的排放量迅速增加。經濟建設的不斷發(fā)展,居住環(huán)境日益改革,都對大氣質量提出較高的要求,消除粉塵問題,不僅設計人們健康和衛(wèi)生條件,而且關系到高精尖產品的生產環(huán)境,已經為許多科技人員關注,著手研究有關的消除粉塵機理,也出現(xiàn)了各種除塵設備。工礦企業(yè)選用除塵設備不僅可以凈化空氣,也可以節(jié)能和降低生產成本,回收處理過的有用物質,具有很大的經濟意義。所以除塵設備在這些工業(yè)領域中既是環(huán)保設備又是生產設備。本課題不同于一般工廠車間的除塵裝置,由于展示廳的場地小,設備型號規(guī)格多,且設備的位置經常變動,展示廳要求設計美觀,風管系統(tǒng)輕巧,除塵器、風機放置在室內,設計時必須考慮粉塵二次飛揚、風機噪聲等環(huán)保問題,保證操作人員的身體健康,由于展示廳的特殊要求,其機器設備不同時工作,但也必須使系統(tǒng)風壓風速均衡,達到較好的除塵效果。3 課題研究3.1 除塵器種類 根據主要除塵機理的不同,目前常用的除塵器可以分為以下幾類: (1) 重力除塵如重力沉降室; (2) 慣性除塵如慣性除塵器; (3) 離心力除塵如旋風除塵器;(4) 過濾除塵如袋式除塵器、顆粒層除塵器、纖維過濾器、紙過濾器;(5) 洗滌除塵如自激式除塵器、臥式旋風水膜除塵器;(6) 靜電除塵如電除塵器。3.2 粉塵特性除塵器種類繁多,要根據處理對象即粉塵的特性來選擇合適的除塵器。在這些特性中,與除塵技術密切相關的有:1.粉塵密度:包括真密度和容積密度兩種。2.粘附性:是粉塵與粉塵之間或粉塵與器壁之間力的表現(xiàn),包括分子力、毛細粘附力及靜電力等。塵粒間的粘附使塵粒增大,有利于提高除塵效率,而粉塵與器壁間的粘附則會使除塵器和管道堵塞和發(fā)生故障。3.爆炸性:固體物料破碎后,總表面積大大增加,使粉塵的化學活潑性也大為增強。某些在堆積狀態(tài)下不易燃燒的可燃物如糖、面粉、煤粉等,當它以粉末狀態(tài)懸浮于空氣中時,與空氣中的氧有了充分的接觸機會,在一定的溫度和濃度下,可能發(fā)生爆炸。設計除塵系統(tǒng)時,必須高度注意。4.荷電性與比電阻:粉塵間的相互摩擦和相互作用時會使塵粒荷電,但這種粉塵荷電的極性不穩(wěn)定,荷電量也很小。在電除塵器中,要采用人工方法,使塵粒充分荷電,因為這是粉塵的重要特性之一,對電除塵器的運行具有重大影響。5.粉塵的潤濕性:粉塵顆粒能否與液體相互附著或附著難易的性質成為粉塵的潤濕性。這種特性也會影響除塵器的選擇,例如水泥、石灰等與水接觸后,會發(fā)生粘結和變硬,此為水硬性粉塵,不宜采用濕法除塵。3. 3 一些除塵設備的實際應用1)重力沉降式除塵器重力沉降式除塵器是一種較簡易的除塵裝置。它具有結構簡單、管路壓力損失小、設備投資省、施工快,可用磚石砌筑,不用或少用鋼材;運行維護簡單等特點。但是,沉降室一般只適用于捕集粗大的飛灰顆粒(大于4050微米的塵粒),而且除塵效率較低,占地大,難以滿足環(huán)保要求。2)慣性除塵器慣性除塵器是利用流動塵粒與含塵氣體具有不同的慣性力,當含塵氣體急速轉向或與擋板、百葉等障礙物碰撞時,塵粒的運動軌跡將偏離氣體的運動方向而把塵粒從氣體中分離出來。這一類設備適用與捕集粒徑大于20微米的塵粒。由于它的除塵效率較低,一般多用于粗凈化或配合其他型式除塵器組成的復合式除塵裝置。3)旋風除塵器旋風除塵器的主要優(yōu)點是它的結構簡單,基建投資、運行和維護費用都較低。旋風除塵器本身沒有運動部件,不需要過多的維護;它的粉塵負荷的適應性及運動負荷的適應性均較好,除塵效率(對于粒徑大于5微米的塵粒)也較高。但只適用于含塵少,運行工況穩(wěn)定的條件。4)濕式除塵器常用于大型的除塵場合。濕式除塵器具有投資少、操作簡單,占地面積少,能同時進行有害氣體的凈化、含塵氣體的冷卻和加濕等優(yōu)點。特別適用處理高溫高濕和有爆炸性危險的氣體凈化。濕式除塵器多數只利用氣相或液相的動能使氣相和液相在管道中正面對沖,即氣相和液相動能均用于分散混合氣液兩相,因而分散混合充分,有除塵,吸收效果好,阻力降低等優(yōu)點。5)電除塵器電除塵器具有效率高、阻力低、能適用與高溫和除去細微粉塵等優(yōu)點,而且日常操作費用較低,但是投資費的多少直接影響著除塵效率。例如水泥回轉窯的除塵器,氣體處理量為170000m,要求效率為99%時,電除塵器的初投資高于袋式除塵器;而要求效率為97%時,電除塵器的初投資就低于袋式除塵器。對于比電阻低于10或高于10.cm的粉塵,其電除塵效果將惡化,故不宜選用電除塵器。6)袋式除塵器袋式除塵器是一種干式的高效除塵器,它利用纖維組織物的過濾作用進行除塵的。其中的關鍵部分是濾料,濾料的性能對袋式除塵器的工作具有很大的影響,選擇濾料時必須考慮含塵氣體的特性如粉塵和氣體的性質、溫度、濕度、粒徑等。濾料的特性除了與纖維本身的性質(如耐溫、耐磨、機械強度等)有關外,還與濾料的表面結構有很大關系。其次的重要部分是清灰機構,根據清灰方法不同,有機械振動清灰、逆氣流清灰、回轉式逆氣流反吹、脈沖噴吹清灰等除塵器。 袋式除塵器不宜處理含有油霧、凝結水和粘性粉塵的氣體,也不能用于帶有火花的煙氣。雖然有些局限性,但優(yōu)點在于結構簡單、運行穩(wěn)定可靠,可回收高比電阻粉塵等優(yōu)點。況且在處理含塵濃度高的氣體時,可以采用多級除塵,因此在某些場合還是有很大的運用率的。例如北京水泥廠采用的分室高壓除塵器,既保留了脈沖清灰的高效能特點,又采用了分室結構,根據不同的室數和每室不同的濾袋數,組成多種不同規(guī)格的產品。這種除塵器分別運用于此廠的水泥粉磨系統(tǒng)和煤粉制備系統(tǒng),具有不錯的除塵效果。 袋式除塵器有個顯著特點在于隨著濾料表面的粉塵積聚,除塵效率會收到一定的影響。新濾袋的除塵效率不是很高,當使用到一定程度后纖維間空隙逐漸減小,在濾料表面形成粉塵層(初層),此時的除塵器可以達到相當好的除塵效果。3.4 除塵管道設計的選擇除塵管道設計有兩種形式結合式和枝狀式??紤]到展示廳的層高(5米不到)較低,體積較大的結合器擺放到室內的任何位置就顯得極不美觀。所以結合式在這里不予采用。選用枝狀式能在設備就位后,根據除塵管道就近設備的原則同時能滿足廠家對不同設備的生產工藝要求。3.5除塵器的選擇木工設備在加工木材過程中會產生木屑、刨屑、切屑以及夾雜在空氣中的大小粉塵顆粒。展示廳要保證機器運轉時室內環(huán)境指標參數,選擇合適的除塵裝置可以滿足要求。根據不同除塵器的除塵效率(見表1)比較,理想的是分兩級除塵。第一級選用旋風除塵器主要負責大木屑和粒徑大的塵粒。第二級選用袋式除塵器則處理剩下粒徑范圍較小的塵粒。這樣可以最大限度地除去空氣中地的粉塵但隨之帶來的設備初投資大且占地面積多等諸多問題??紤]到設計項目的經濟實用性和顧客的實際要求,故選用袋式除塵器。表1 除塵器的性能比較除塵器名稱適用的粒徑范圍效率阻力設備費運行費重力沉降室50130少少慣性除塵器20505070300800少少旋風除塵器51560908001500少中水浴除塵器11080956001200少中下沖激除塵器9510001600中中上電除塵器0.51909850130大中上袋式除塵器0.51959810001500中上大文丘里除塵器0.519098400010000少大4、本課題的基本內容 對某木工展示廳進行除塵系統(tǒng)的設計,首先了解木工除塵的特點,包括粉塵種類、工作環(huán)境、所要達到的環(huán)境要求等。根據上述粉塵特性選擇合適的除塵器,提出除塵系統(tǒng)的設計方案和相應的系統(tǒng)圖設計,然后要做的是管路設計,包括設計計算和校核計算,以及除塵器和風機的選用等。最后經工廠現(xiàn)場實施,完成整個課題任務。主要參考文獻1. 金國水,除塵設備 M,北京,化工出版社,20032. 工業(yè)通風M,北京,中國建筑工業(yè)出版社,19803. 翟友,通風與空氣調節(jié) M,北京,建工工程出版社,19954. 除塵設備的基本理論與運用 M,北京,中國建筑工業(yè)出版社,19805. 王政,周學林. 新型旋風除塵器的開發(fā). 過濾與分離,2000 Vol.10 No.16. 肖鎮(zhèn). 袋式除塵器在干法水泥生產中的應用. 水泥工程,2000年第6期7. 肖友國,傅啟文. 電除塵器監(jiān)控設備設計思路與實踐. 電力自動化設備新設計思路與實踐,Vol.20 No.28. 李武科,王雅娟布袋除塵器故障頻率高的原因分析及對策DK 20039. 李勇袋式除塵器的除塵機理和影響因素DK 200310. 郭愛清 張沛商淺談我國除塵設備的現(xiàn)狀與發(fā)展DK 200311. Jan-Dirk Herbell, Christoph Pasel. Environmental Protection Technology for Cities M. Shanghai: International Conference on Energy and the Environment, 2003 7
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