1、大氣方向課程設計某滑石粉生產線除塵系統工藝及高效除塵器的設計簡要介紹大氣顆粒污染物污染和對應的除塵技術和設備。并結合任務要求，選擇合適的除塵系統，比較不同除塵設備的優缺點，設計和挑選出高效且實用的設備。摘要：This paper briefly introduces atmospheric particulatepollutants and both of the technology and the instruments that can dispose them well. For meeting the requirement of this designtask,select the

2、appropriatedust removalsystem, then design andselectefficientand practical instrumentscomparing the advantages and disadvantages ofdifferentdust removal equipment.Abstract:關鍵字： 除塵系統；滑石粉粉塵；旋風除塵器；布袋除塵器目 錄 TOC o 1-4 u 1.顆粒污染物治理概述 PAGEREF _Toc374446866 h 4大氣顆粒污染物簡介 PAGEREF _Toc374446867 h 41.2 除塵及常用除塵器

3、PAGEREF _Toc374446868 h 41.2.1 機械力除塵器 PAGEREF _Toc374446869 h 4重力沉降 PAGEREF _Toc374446870 h 4慣性除塵 PAGEREF _Toc374446871 h 5離心除塵 PAGEREF _Toc374446872 h 5過濾式除塵器 PAGEREF _Toc374446873 h 5袋濾除塵 PAGEREF _Toc374446874 h 5顆粒層過濾除塵 PAGEREF _Toc374446875 h 51.2.3 其他除塵器 PAGEREF _Toc374446876 h 6電除塵器 PAGEREF _T

4、oc374446877 h 6濕式除塵器 PAGEREF _Toc374446878 h 62.設計任務書 PAGEREF _Toc374446879 h 7設計名稱 PAGEREF _Toc374446880 h 7設計要求 PAGEREF _Toc374446881 h 7現場情況 PAGEREF _Toc374446882 h 72.4 設計要求 PAGEREF _Toc374446883 h 72.5 作圖所用標準 PAGEREF _Toc374446884 h 83.除塵方式和除塵器的選擇 PAGEREF _Toc374446885 h 9除塵系統方式的選擇 PAGEREF _Toc

5、374446886 h 93.2 一級除塵器選擇 PAGEREF _Toc374446887 h 93.3 二級除塵器選擇 PAGEREF _Toc374446888 h 103.4 處理流程圖 PAGEREF _Toc374446889 h 104.高效除塵器的選型設計 PAGEREF _Toc374446890 h 11預除塵器的設計與選型 PAGEREF _Toc374446891 h 11袋式除塵器的選型設計 PAGEREF _Toc374446892 h 11處理風量的確定 PAGEREF _Toc374446893 h 11入口含塵濃度的確定 PAGEREF _Toc3744468

6、94 h 11濾料的選擇 PAGEREF _Toc374446895 h 11選型計算 PAGEREF _Toc374446896 h 12對所選型號的驗證 PAGEREF _Toc374446897 h 135.一級除塵器的設計 PAGEREF _Toc374446898 h 15除塵器的選型設計計算 PAGEREF _Toc374446899 h 15壓力損失計算 PAGEREF _Toc374446900 h 16除塵效率計算 PAGEREF _Toc374446901 h 166.管路和風機的設計 PAGEREF _Toc374446902 h 18管路及支架設計 PAGEREF _T

7、oc374446903 h 186.2 風機選擇 PAGEREF _Toc374446904 h 18風機選擇方法 PAGEREF _Toc374446905 h 18系統總壓力損失計算 PAGEREF _Toc374446906 h 18風機選型 PAGEREF _Toc374446907 h 196.3 管路連接 PAGEREF _Toc374446908 h 197.總結 PAGEREF _Toc374446909 h 20感悟 PAGEREF _Toc374446910 h 20鳴謝 PAGEREF _Toc374446911 h 208.參考文獻 PAGEREF _Toc374446

8、912 h 21顆粒污染物治理概述大氣污染物是指除氣體之外的所有包含在大氣中的物質，包括所有各種各樣的固體或液體氣溶膠。其中有固體的煙塵、灰塵、煙霧，以及液體的云霧和霧滴。粒徑的分布大到200微米，小到0.1微米。微小塵粒通常是靠空氣的粘滯力或阻力與任何使塵粒沉降的沉降力相抵消，而長期懸浮在大氣中。有時，靜電電荷一類的力也能使這些顆物保持懸浮狀態。懸浮在大氣中的塵粒并非呈穩定狀態，它們遲早會從大氣中分離出去。顆粒物分離的方法和裝置，是為了盡可能縮短這一時間。進入大氣的一次顆粒物和在大氣中形成的二次污染顆粒物，會影響人類健康，能見度和氣候。顆粒的粒度、濃度和化學組成通常是確定這些影響的最重要因素

9、。1.2 除塵及常用除塵器從廢氣中將顆粒物分離出來并加以捕集、回收的過程稱為除塵，實現上述過程的設備裝置稱為除塵器。治理煙塵的方法和設備很多，各具不同的性能和特點，必須依據廢氣排放的特點，煙塵本身的特性，要達到的除塵要求等，結合除塵方法和設備的特點進行選擇。目前，顆粒污染物控制采用的除塵裝置主要有機械式除塵器、過濾式除塵器、電除塵器等。其中機械式除塵器包括重力沉降室、慣性除塵器、旋風除塵器和聲波除塵器。上述各種除塵器可以聯合使用，構成二級除塵或多級除塵設備。 機械力除塵器機械力除塵器是借助質量力的作用達到除塵目的的方法,相應的除塵裝置稱為機械式除塵器。質量力包括重力、慣性力和離心力，主要除塵器

10、形式為重力沉降室、慣性除塵器和旋風除塵器等。1.1重力沉降利用顆粒污染物與氣體密度不同,使顆粒污染物在重力作用下自然沉降下來，與氣體分離的過程。重力沉降室結構簡單，造價低，壓力損失小，便于維護，且可以處理高溫氣體。主要缺點是只能捕集粒徑較大的顆粒物，僅對50微米以上的顆粒物具有較好的捕集作用，因而效率低，只能作為初級除塵手段，主要用于高效除塵裝置的前級除塵器。1.2.1.2慣性除塵利用顆粒污染物與氣體在運動中慣性力不同，使顆粒污染物從氣體中分離出來的過程。通常是使氣流沖擊在擋板上，氣流方向發生急劇改變，氣流中的顆粒物慣性較大不能隨氣流急劇轉彎，便從氣流中分離出來。.3離心除塵利用旋轉的氣流所產

11、生的離心力，將顆粒污染物從氣體中分離處理的過程。離心除塵器也稱為旋風除塵器，具有結構簡單、占地面積小、投資低、操作維修方便、壓力損失中等、動力消耗不大、可用各種材料制造、能用于高溫或高壓及腐蝕性氣體、并可直接回收干顆粒地優點。一般用來捕集5至15微米以上地顆粒物，除塵效率可達80%左右，是機械式除塵器中效率最高的。主要缺點是對5微米以下的細小顆粒物去除效果不理想。過濾式除塵器這是使氣流通過多孔濾料,將氣流中顆粒污染物截留下來,使氣體得到凈化的過程,主要有袋式除塵及顆粒層過濾除塵兩種方式。1.1袋濾除塵利用棉、毛或人造纖維等加工的濾布捕集顆粒污染物的方法,主要通過篩分、慣性碰撞、擴散、靜電、重力

12、沉降等作用機制依靠濾料表面來捕集顆粒污染物,屬于外部過濾。該方法除塵效率高,一般可達99%以上,適應極強,能夠處理不同類型的顆粒污染物,操作彈性大,除塵效率對入口顆粒污染物濃度及氣流速度變化具有一定穩定性,結構簡單,使用靈活,便于回收干料,不存在污泥處理。但袋式除塵器的應用受到濾布的耐溫、耐腐蝕等操作性能的限制一般使用溫度應低于300。.2顆粒層過濾除塵通過將松散多孔的濾料填充在框架內作為過濾層,顆粒物在濾層內部被捕集的一種除塵方法,屬內部過濾方式。除塵過程中大顆粒污染物主要借助慣性力,小于0.5微米的顆粒物主要靠濾料及被過濾下來的顆粒表面的攔截和附著作用過濾下來,凈化效率隨顆粒層厚度增高而提

13、高。 其他除塵器1.1電除塵器電除塵器是利用靜電力實現粒子（固體或液體粒子）與氣流分離沉降的一種除塵裝置。電除塵器除塵效率高達99.99%能捕集1微米以下的細微粉塵，但是電除塵器設備龐大，耗鋼多，需高壓變電和整流設備，故投資高；要求制造、安裝和管理的技術水平高；除塵效率受粉塵比電阻影響較大，若不采用一定措施，除塵效率將受到影響。.2濕式除塵器濕式除塵器是使含塵氣體與液體（通常為水）密切接觸，利用重力、慣性碰撞、攔截、擴散、靜電力等作用捕集顆粒的裝置，又稱濕式氣體洗滌器。濕式除塵器結構簡單、造價低，可以有效的將直徑為0.11.2微米的液滴或固體顆粒從氣流中去除。同時，也能脫除部分氣態污染物，還能

14、起到氣體降溫的作用。濕式除塵器適宜凈化非憎水性和不與水發生化學反應的各種粉塵，尤其適宜凈化高溫、易燃、易爆的含塵氣體。但存在設備及管道的腐蝕、污水和污泥的處理、因煙溫降低而導致的煙氣抬升減小及冬季排氣產生冷凝水霧等問題。在低溫寒冷區域，濕式除塵器容易凍結，要有必要的防凍措施。設計任務書 某滑石粉生產線除塵系統工藝及高效除塵器的設計。設計要求尾氣排放濃度達到國家標準GB162972012的要求或地方環保要求，即凈化后氣體中污染物濃度不大于30mg/m3?，F場情況1、粉塵種類：粉塵為滑石粉，其真密度為2780kg/m3。2、系統空氣量：800012000m3/h。3、粉塵處理量：500kg/h。4

15、、粉塵粒度組成：粒徑（um）篩下累積（%）100粒徑（um）篩下累積（%）16.02.4 設計要求1、根據上述要求，確定管路及除塵系統種類。 2、確定出各設備的基本外形尺寸。 3、計算除塵系統的總除塵效率，單機的除塵效率。 4、作兩張A1圖，分別是除塵系統工藝布置圖和高效除塵器總裝配圖。 5、寫出設計說明書。2.5 作圖所用標準圖紙 GB4457.184 比例 GB4457.284 字體 GB4457.384尺寸注法GB4457.484 圖線及其畫法GB4457.484 標題欄GB1069.189除塵方式和除塵器的選擇除塵系統方式的選擇設計除塵器時必須全面考慮有關因素，如除塵效率、壓力損失、經

16、濟效益、維修管理等因素。本設計中粉塵為滑石粉，其化學性質穩定，不導電，熱性能穩定，與酸接觸不反映，同時具有一定的潤滑性。除塵系統入口粉塵濃度計算Ci,max=qv/Qmin=(500106104mg/m3Ci,min=qv/Qmax=(500106104mg/m3本設計要求凈化后氣體中污染物濃度C0,f30 mg/m3則設計的除塵系統的總效率為（假設除塵器本體不漏氣），所以：總=(1-C0/ Ci，max)100%=(1-3104)52%由上面式子可以看出，如果想要要達到標準，除塵效率就必須很高，所以系統內必有高效除塵器。但由于高效除塵器對粉塵入口濃度有一定要求，而初始氣體含塵濃度較高，故考慮

17、采用二級除塵器串聯使用的方式 童華環境工程設計北京：機械工業出版社，2000178，即在高效除塵器前設置一級除塵器。3.2 一級除塵器選擇一級除塵器一般選擇機械除塵器。分析三種常用機械除塵方式，即比較重力除塵器、慣性除塵器和旋風除塵器：重力沉降室只能去除粒徑大于4050微米的大顆粒，而這部分顆粒只占總粉塵的1.5%，故重力沉降室不適用；慣性除塵器對粒徑在2530微米以上的顆粒除塵效率達到65%85%；旋風除塵器適用于分離粒徑大于510微米的塵粒，且普通旋風除塵器的效率一般在90%左右。綜上所述，旋風除塵器對可分離塵粒占總量比重大，且除塵效率高，此兩點都優于重力除塵器和慣性除塵器，所以應選用旋風

18、除塵器做一級除塵器。3.3 二級除塵器選擇由于本設計對象滑石粉粉塵，其化學性質穩定，不導電，熱性能穩定，與酸接觸不反映，同時具有一定的潤滑性。比較三類高效除塵器：布袋除塵器、電除塵器和濕式除塵器，布袋除塵器無疑是最好的選擇。因為，首先它效率很高，可達99%以上。與電除塵器相比，附屬設備少，投資省，技術要求不高，而且能捕集到因比電阻高而電除塵器難以回收的粉塵；與濕式除塵器相比，動力消耗少，無泥漿處理等問題。它性能穩定 可靠，對負荷變化適應性好，運行管理簡便，特別適宜捕集細微而干燥的粉塵，所回收的干塵便于處理和回收利用 童華環境工程設計北京：機械工業出版社，2000176。綜上，布袋除塵器無疑是比

19、電阻高、性質穩定、干燥的滑石粉除塵的最佳選擇。3.4 處理流程圖將風機設置在除塵器后可減少風機磨損和對風機性能的要求。綜上所述，該處理系統的工藝流程圖為：含塵氣體旋風除塵器布袋除塵器引風機凈化后氣體灰斗圖高效除塵器的選型設計預除塵器的設計與選型正如之前所說由于粉塵濃度很大，采用二級收塵系統，第一級選用旋風除塵器?？紤]到管道漏風，并假設其漏風率為10%，則旋風除塵器的處理風量為：Q1max=120001.1=13200m3/hQ1min=80001.1=8800m3/h袋式除塵器的選型設計處理風量的確定 考慮從旋風除塵器到袋式除塵器的管道漏風率為10%，則進入袋式除塵器的風量為Q2max=Q1m

20、ax1.1=132001.1=14520m3/hQ2min=Q1min1.1=88001.1=9680m3/h入口含塵濃度的確定 設旋風除塵器的除塵效率為75%，則袋式除塵器的入口氣體含塵濃度為：C布入max=qv(1-)/ Q2max=500103(1-0.75)/ 14520=g/m3（ g/m3）濾料的選擇選擇濾料：由于滑石粉性質穩定，有一潤滑性，除塵溫度不高，對除塵濾料沒有特殊要求。比較其中七種不同濾料如下 王殿印 王純 .除塵工程設計手冊. 北京：化學工業社,表-1 濾料性能的比較濾料名稱丙綸滌綸丙烯酸玻璃纖維諾酸克斯萊通聚酰亞胺泰氟隆金屬纖維最高連續操作/7012012026020

21、0180260260600耐磨損失良好極佳良好普通極佳良好普通良好極佳過濾性能良好極佳良好普通極佳極佳極佳普通極佳耐濕熱性極佳較差極佳極佳良好良好良好極佳極佳耐堿性極佳普通普通普通良好極佳良好極佳良好抗氧化（+15%）極佳極佳極佳極佳極佳較差極佳極佳極佳相對價格極低極低較低低普通高較高極高極高由表格可見丙綸、滌綸就可以滿足滑石粉除塵要求，顯然針對性質穩定，溫度不高的滑石粉，滌綸的過濾性能和耐磨損性更勝一籌。綜上，濾料選擇滌綸。選型計算考慮到濾料物性的因素，和設計手冊表格推薦參考數據，過濾風速選擇1.5m/min,則濾袋總過濾面積為：Amax=Q2max/60F=14520/(601.5)=m2確定袋式除塵器的型號、規格： 因為考慮漏風后的處理風量為968014520立方米每小時。查詢設計手冊表格，初步確定采用72ZC300A型回轉反吹扁袋除塵器，查下圖 ZC回轉反吹布袋除塵器OL，：表-1ZC布袋除塵器性能參數型號過濾面積m2袋長m圈數圈袋數條過濾風速mmin-1處理風量m3h-1設備阻力kpa除塵率%入口粉塵濃度gm-3使用溫度公稱實際24ZC200A403821242280-3420 4000所以，氣體處于湍流狀