鋼鐵燒結(jié)廠除塵課程設(shè)計

1、<p>　　_大氣污染控制工程課程設(shè)計</p><p>　指導(dǎo)教師</p><p>　班 級</p><p>　實踐時間2014-12-14――2014-12-26</p><p>　　鋼鐵燒結(jié)廠除塵課程設(shè)計</p><p><b>　　目錄</b></p><

2、p>　　一、 設(shè)計題目 ………………………………………………………1</p><p>　　1.1題目………………………………………………………… 1 </p><p>　　1.2引言………………………………………………… 1 </p><p>　　二、鋼鐵燒結(jié)技術(shù)規(guī)范準(zhǔn)…………………………………………… 1</p><p&g

3、t;　　三、概述…………………………………………………………2</p><p>　　3.1袋式除塵的介紹 …………………………………………… 2</p><p>　　3.2袋式除塵器的工作原理…………………………………2</p><p>　　四、 設(shè)計前說明書 ………………………………………………… 3</p><p>　　4.1燒結(jié)機煙氣

4、性質(zhì)及特點 ……………………………… 4</p><p>　　4.2內(nèi)容及要求 ……………………………………………… 4 </p><p>　　4.3除塵器選用 ……………………………………………… 4 </p><p>　　

5、4.4袋式除塵器的優(yōu)點和為何適合燒結(jié)煙氣………………… 4</p><p>　　4.5濾料的選用 …………………………………………… 5</p><p>　　4.6清灰方式的選擇 ………………………………………… 6</p><p>　　4.7過濾速度的確定 ………………………………………… 7五、設(shè)計計算 …………………………………………

6、………… 7</p><p>　?。?）濾袋除塵器規(guī)格設(shè)計 ………………………………………… 7</p><p>　　5.1.1袋式除塵器類型選擇 ………………………………………7</p><p>　　5.1.2計算過濾面積 ……………………………………………7</p><p>　　5.1.3計算濾袋 ……………………………

7、……………… 7</p><p>　　5.1.4計算濾室規(guī)格及尺寸 ………………………………………8</p><p>　　5.1.5袋式除塵器的壓損計算 ……………………………………9</p><p>　　5.1.6灰斗體積計算及尺寸設(shè)定 ………………………………9</p><p>　　5.1.7除塵效率的計算： …………………………

8、…………… 10（2）凈化系統(tǒng)組成及個部分設(shè)計計算 …………………………10</p><p>　　5.2.1排氣凈化系統(tǒng)組成 ………………………………………11 </p><p>　　5.2.2各部分功能簡單介紹 …………………………………… 11（3）系統(tǒng)各部分的設(shè)計及壓損計算 …………………………… 12</p><p>　　5.3.1集氣罩尺寸

9、計 ………………………………………… 12</p><p>　　5.3.2煙囪高度及出口直徑計算 ……………………………12</p><p>　　5.3.3管道及系統(tǒng)壓力損失計算 ……………………………14</p><p>　　5.3.4風(fēng)機選用 ………………………………………………18六、總結(jié) ………………………………………………………2

10、0</p><p>　　七、參考資料 ……………………………………………………20</p><p><b>　　設(shè)計題目 ：</b></p><p>　　1.1鋼鐵燒結(jié)廠布袋除塵設(shè)備設(shè)計</p><p><b>　　1.2引言 </b></p><p>　　隨著人類

11、工業(yè)化程度的不斷提高，人類向自己賴以生成的環(huán)境中排放的有害物質(zhì)在不斷增多，這其中工業(yè)對空氣環(huán)境的影響又是最大的。在工業(yè)中煤炭，鋼鐵，石油，化工熱電是環(huán)境污染的大戶。中國是世界上鋼鐵產(chǎn)量第一的國家。鋼鐵產(chǎn)量的快速增長在帶來巨大的經(jīng)濟效益的同時也給環(huán)境造成了相當(dāng)大的影響。對于鋼鐵工業(yè)，尤其值得注意的是粉塵污染，粉塵對工人健康、機器壽命以及周邊環(huán)境都會造成很大的危害，因此國家制定了相關(guān)的法律條款來限制煙塵排放，對其排放濃度做了嚴(yán)格的規(guī)定，同時

12、加大了對違規(guī)行為的處罰力度。在這種情況下各鋼鐵廠紛紛投資上馬新的高效除塵設(shè)備，此時袋式除塵器以其高效率、易維護等優(yōu)點逐步成為企業(yè)除塵的首選。本設(shè)計以鋼煉鐵廠地下料倉和篩分室粉塵為處理對象，選用袋式除塵工藝對其進行除塵以達(dá)到排放要求。本設(shè)計重點對袋式除塵器結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算和附屬設(shè)備的選用、安裝維護作了說明，并對管道系統(tǒng)的設(shè)計計算給出詳細(xì)地解釋。本設(shè)計嚴(yán)格按照行業(yè)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，希望給鋼鐵企業(yè)進行除塵設(shè)計以參考。</p><

13、;p>　　二、鋼鐵燒結(jié)技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　[國家標(biāo)準(zhǔn)] GB/T 6807-2001 鋼鐵工件涂裝前磷化處理技術(shù)條件</p><p>　　[DL電力行業(yè)] DL/T 768.7-2012 電力金具制造質(zhì)量 鋼鐵件熱鍍鋅層</p><p>　　[國家標(biāo)準(zhǔn)] GB/T 28292-2012 鋼鐵工業(yè)含鐵塵泥回收及利用技術(shù)

14、規(guī)范</p><p>　　[國家標(biāo)準(zhǔn)] GB/T 25834-2010 金屬和合金的腐蝕 鋼鐵戶外大氣加速腐蝕試驗</p><p>　　[HJ環(huán)境保護] HJ/T 426-2008清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn) 鋼鐵行業(yè)（燒結(jié)）</p><p>　　[結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)] GB 50632-2010 鋼鐵企業(yè)節(jié)能設(shè)計規(guī)范 非正式版</p><p

15、>　　[結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)] GB13912-2002金屬覆蓋層_鋼鐵制件熱浸鍍鋅層技術(shù)要求及試驗方法</p><p>　　[資料大全] 濟南鋼鐵660000 m3h電袋復(fù)合除塵器工程方案分析</p><p>　　[資料大全] GB221-2000：鋼鐵產(chǎn)品牌號表示方法</p><p>　　[暖通標(biāo)準(zhǔn)] 鋼鐵工業(yè)除塵工程技術(shù)規(guī)范H

16、J435-2008</p><p>　　[給排水圖紙] 某鋼鐵公司脫鹽水站</p><p>　　[資料大全] 鋼鐵設(shè)計院某住宅樓</p><p>　　[資料大全] 鋼鐵工業(yè)除塵工程技術(shù)規(guī)范</p><p>　　[資料大全] 國內(nèi)鋼鐵燒結(jié)煙氣脫硫主流工藝應(yīng)用與投資評價</p><p&g

17、t;　　[資料大全] 鋼鐵行業(yè)污水處理中的壓濾機如何選型</p><p>　　[環(huán)保圖紙] 鋼鐵廠燒結(jié)機除塵系統(tǒng)</p><p>　　[環(huán)保圖紙] 鋼鐵廠污水處理站工藝</p><p>　　[環(huán)保圖紙] 鋼鐵廠AOD爐除塵收集系統(tǒng)</p><p>　　[資料大全] 4上海某鋼鐵廠設(shè)備基礎(chǔ)施工方

18、案</p><p>　　[環(huán)保圖紙] xx鋼鐵廠高爐槽下除塵系統(tǒng)</p><p>　　[電氣論文] 鋼鐵企業(yè)配電網(wǎng)無功補償與諧波治理方法評析</p><p>　　[環(huán)保圖紙] XX鋼鐵公司廢鋼切割煙塵治理</p><p>　　[電氣論文] 2009-2010年中國鋼鐵企業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟及節(jié)能分析報告<

19、;/p><p>　　[環(huán)保論文] 鋼鐵工業(yè)環(huán)境保護設(shè)計規(guī)范 GB50406-2007</p><p>　　[環(huán)保論文] 鋼鐵工業(yè)廢水治理及回用</p><p><b>　　三、概述</b></p><p>　　在現(xiàn)階段，我國大型鋼廠一的燒結(jié)機在燒結(jié)過程中會排出大量煙氣，其中會含有氮氣，二氧化硫，二惡英。扮

20、塵等物質(zhì)。以280平方米的燒結(jié)機為例，其排到大氣的物質(zhì)中，含粉塵濃度3.8g/m3按此計算，將會給環(huán)境造成很大的污染。目前，我國對節(jié)能減排制定了詳細(xì)的要求及標(biāo)準(zhǔn)，對環(huán)境保護法規(guī)在不斷的完善，對環(huán)境保護提出了更高的要求.按我國現(xiàn)行標(biāo)堆要求，排入大氣的粉塵濃度必須低50mg/Nm3，而加布袋除塵裝置是實現(xiàn)這一要求的重要環(huán)節(jié)</p><p>　　3.1袋式除塵器的介紹 </p><p>　　

21、袋式除塵器的除塵效率一般可以達(dá)到99%以上。雖然他是古老的除塵方法之一，但由于它效率高，性能穩(wěn)定可靠、操作簡單，因而獲得越來越廣泛的應(yīng)用。同時，在結(jié)構(gòu)形式、濾料、清灰方式和運行方式等方面也都得到了不斷的發(fā)展。濾袋形狀傳統(tǒng)上為圓形，后來又出現(xiàn)了扁形，扁袋在相同過濾面積下體積更小，具有較好的應(yīng)用價值。</p><p>　　3.2除塵器工作原理</p><p>　　布袋除塵器采用多孔濾布制成的濾

22、袋除塵粒從煙氣流中分離出來。工作時，煙氣從外向內(nèi)流過濾袋，塵粒被擋在濾袋外面，布袋除塵器的基本工作過程是:煙氣因引風(fēng)機的作用被吸入和通過除塵器，并在負(fù)壓的作用下均勻而緩慢地穿過濾袋。煙氣在穿過濾袋時，固體塵粒被捕集在濾袋的外側(cè)，過濾后的潔凈氣體經(jīng)凈氣窄匯集到排風(fēng)煙道后外排。使用脈沖壓縮空氣將已捕集在濾袋上的灰塵從濾袋口落并使之落入底部的灰斗內(nèi)，再通過輸送設(shè)備把灰塵從過濾袋內(nèi)愉送出.布袋除塵這一術(shù)語包含了收塵(把塵粒從氣流里分離出來)以及

23、定期清灰（把以收子從布袋上清理下來）這樣2個過程。收塵的基本條件為:</p><p>　　(1）塵粉必須與纖維表面(或與擋在纖維上的塵粒)相碰撞。</p><p>　　(2)塵粒必須被擋在纖維表面(或與檔在纖維.上的塵粒在一起)。</p><p>　　對布袋除塵器的除塵機理有一種常見的唔解是:過濾器就象精微的篩子，只有比篩孔小的塵粒才能通過。然而，纖維的孔徑要比塵粒

24、的平均粒徑大一個數(shù)量級，布袋除塵器的除塵首先是靠塵粒對濾布纖維表面碰撞和附著發(fā)生的。</p><p>　　塵粒沉積在濾袋纖維上的基本機理有以下五種：</p><p>　?。?）攔截:當(dāng)一顆塵粒順著煙氣流移動到距一根纖維的表面只有塵粒一個半徑范圈之內(nèi)時，就發(fā)生攔截。</p><p>　　〔2〕慣性碰撞:當(dāng)一塵粒因其慣性而無法在一根纖維的附近足夠快地與突然變化的流線隨之

25、交向時，塵粒脫離流線與纖維相碰橄。</p><p>　　擴散:塵粒由于布朗運動使其于纖維碰幢。</p><p>　　重力;較大的塵粒由于重力離開煙氣流而沉降。(5)睜電吸引:塵粒/或纖維上的電荷在纖維和塵粒之間產(chǎn)生出相吸的靜電力。</p><p><b>　　四、設(shè)計前說明：</b></p><p>　　4.1鋼鐵結(jié)燒的

26、廢氣塵的分析：</p><p>　　在鋼鐵廠結(jié)燒的過程中由于溫度的隨著時間的變化會有不同的粉塵顆粒和氣體產(chǎn)生，一般的有害物質(zhì)是一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、二噁英，及一些的有毒顆粒物，此時的顆粒物直徑都是在20~50um左右。在燒結(jié)的過程中也會有一些燃料物質(zhì)燃燒不充分而釋放出來的含塵氣體，這些氣體也會污染空氣，和損害人的健康。</p><p><b>　　4.2內(nèi)容是：</

27、b></p><p><b>　　設(shè)計的內(nèi)容及要求</b></p><p>　　鋼鐵廠燒結(jié)機尾氣處理：煙氣量1.5×104m3/min，粉塵濃度3.8g/m3，粉塵眾徑為40um。</p><p><b>　　要求：</b></p><p>　　除塵效率達(dá)到98%以上，并達(dá)相關(guān)排放標(biāo)

28、準(zhǔn)。</p><p>　　4.3除塵工藝及設(shè)備的選用</p><p><b>　　濕式除塵器    </b></p><p>　　濕式除塵器的特點是：結(jié)構(gòu)簡單；除塵效率高；水滴還能吸收煙氣中的二氧化硫和三氧化硫等有害氣體。其缺點是阻力大；處理氣體量?。贿€需要有污水處理裝置。 3）旋風(fēng)除塵器

29、60; </p><p>　　旋風(fēng)除塵器被廣泛應(yīng)用于獨立除塵裝置，也可作其他除塵器的預(yù)處理裝置。本設(shè)計要求有較高的除塵效率，因此不能選。</p><p>　　用袋式除塵器凈化大于17000m3/h含塵氣量的投資費用要比電除塵器高。而凈化小于17000 m3/h含塵煙氣時，投資費用要比電除塵省。由于本設(shè)計要處理的煙氣量一般，所以，本設(shè)計選袋式除塵 器。</p>

30、<p>　　4.4布袋式除塵器的優(yōu)點和為何適合燒結(jié)煙氣</p><p><b>　　袋除塵的優(yōu)點：</b></p><p>　?。?）對細(xì)粉塵 (≥0.5μm) 除塵效率 高 , 一般 達(dá) 99% 以 對細(xì)粉塵( μm) 除塵效率高 一般達(dá) 99% 可以用在凈化要求很高的場合. 上,可以用在凈化要求很高的場合. 適應(yīng)性強,可捕集各類性質(zhì)的粉塵, （2）適

31、應(yīng)性強,可捕集各類性質(zhì)的粉塵,且不因粉塵 的比電阻等性質(zhì)而影響除塵效率, 的比電阻等性質(zhì)而影響除塵效率 , 適應(yīng)的煙塵濃度 范圍廣, 而且當(dāng)入口濃度或煙氣量變化時, 范圍廣 , 而且當(dāng)入口濃度或煙氣量變化時 , 也不會 影響凈化效率和運行阻力. 影響凈化效率和運行阻力. 規(guī)格多樣,使用靈活.處理風(fēng)量可由每小時幾立（3）,規(guī)格多樣,使用靈活.處理風(fēng)量可由每小時幾立 方米到幾百萬立方米. 方米到幾百萬立方米. 便于回收物料,沒有污染 廢水等

32、二次污染 污染, 等二次污染. （4）,便于回收物料,沒有污染,廢水等二次污染.</p><p><b>　　缺點: </b></p><p>　　(1),受濾料的耐溫,耐腐蝕等性能的限制,使用溫 受濾料的耐溫 耐腐蝕等性能的限制 的耐溫, 性能的限制, 度不能過高,有些腐蝕性氣體也不能選用. 度不能過高,有些腐蝕性氣體也不能選用.( 2),在捕集粘性強及吸濕性強的粉

33、塵或處理露點很 高的煙氣時,容易堵塞濾袋 影響正常工作. 堵塞濾袋, 高的煙氣時,容易堵塞濾袋,影響正常工作. 袋式除塵器不同程度的存在占地面積大 占地面積大, (3)袋式除塵器不同程度的存在占地面積大,濾袋 易損壞,維修費用高等問題 等問題. 易損壞,維修費用高等問題. 應(yīng)用: 應(yīng)用: 對布袋不易造成腐蝕的氣體的除塵. 對布袋不易造成腐蝕的氣體的除塵</p><p>　　布袋除塵器的工作機理是含塵煙氣通過過濾材

34、料，塵粒被過濾下來，過濾材料捕集粗粒粉塵主要靠慣性碰撞作用，捕集細(xì)粒粉塵主要靠擴散和篩分作用。濾料的粉塵層也有一定的過濾作用。應(yīng)用袋式除塵器,煙塵排放濃度可大幅度降低到20～30mg/m3以下,設(shè)備運行穩(wěn)定,不受燒結(jié)機工況波動的影響,并可大大改善廠區(qū)和周邊環(huán)境.轉(zhuǎn)爐煉鋼二次煙氣和電爐煙氣采用的均是脈沖袋式除塵器,也是鋼鐵行業(yè)大型除塵器的應(yīng)用場所,處理風(fēng)量達(dá)100萬～150萬m3 /h.轉(zhuǎn)爐煙氣的一次除塵目前大多采用的是濕法,從節(jié)能減排政

35、策的要求來看,用袋式除塵取代濕法意義重大</p><p><b>　　4.5濾料的選用</b></p><p>　　對濾袋材料的選擇</p><p>　　1、袋一般要求要有一定的透氣性，濾布材料要有20~50μm 的孔徑，表面絨毛要有5~10μm的孔徑。</p><p>　　2、具有一定的機械強度（抗拉、抗折、抗磨

36、等）。</p><p>　　3、質(zhì)地均勻，過濾效率高，流體阻力小。</p><p>　　4、濾袋材料應(yīng)有一定的耐溫或耐腐蝕性能。</p><p>　　常用的的濾袋材料有棉，毛等天然纖維品和尼龍、滌綸、玻璃纖維等人造纖維織品，或天然與人造纖維的混紡織品等。</p><p><b>　　對濾料的要求：</b></p&g

37、t;<p>　　性能良好的濾料應(yīng)容塵量大，吸濕性小，效率高，阻力小，使用壽命長，同時具備耐高溫、耐磨等。表面光滑的濾料容塵量小清灰方便適用含塵濃度低粘性大的粉塵，采用的過濾速度不宜過高。表面起毛的濾料容量大，顆粒能深入濾料內(nèi)部，可以采用較高的過濾速度。由于是鋼鐵燒結(jié)則溫度較高可使用纖維作為濾料。常用濾料的理化性能簡介如下</p><p>　　4.6清灰方式的選擇</p><p&g

38、t;　　含塵氣體通過這種除塵器是利用機械傳動使濾袋振動，致使沉積在濾袋上的粉塵層落入灰斗中。如圖示出三種不同的振動方式，其中圖(a)是濾袋沿垂直方向振動的方式，既可采用定期提升濾袋的吊掛框架的辦法，也可利用偏心輪振打框架的方式；圖(b)是濾袋沿水平方向振動的方式，可分為上部擺動和腰部擺動兩種，圖(c)是扭轉(zhuǎn)一定角度，使袋上的粉塵層破碎而落入灰斗中。機械振動清灰袋式除塵器的過濾風(fēng)速一般取0．6～1．6m／min，壓力損失約為800～120

39、0Pa。</p><p>　　4.7過濾速度的確定 </p><p>　　由鋼鐵廠燒結(jié)機尾氣處理：煙氣量Q=1.5×104m3/min一般的布袋過濾袋長L=10m濾，直徑R=0.292m.</p><p>　　由公式：A=πL×（R/2）2 = 3.14×10×（0.146）2.....................①<

40、;/p><p><b>　　=0.66</b></p><p>　　=1.5×104÷（60×0.66）......................②</p><p><b>　　=357.142</b></p><p>　　V------布袋除塵器中的平均流速(m／min

41、)</p><p>　　A------布袋內(nèi)的濾料總面積，m2</p><p>　　Q------煙氣的流量m3／h</p><p>　　大致可以算出平均的流速</p><p><b>　　設(shè)計計算</b></p><p>　　（1）濾袋除塵器規(guī)格設(shè)計</p><p>　　

42、5.1.1袋式除塵器類型選擇</p><p>　　選定除塵器的心形式、濾料及清灰方式：首先決定采用的除塵器形式。列如對除塵效率要求高、廠房面積受限制、投資和設(shè)備訂貨皆有條件情況，可以采用脈沖噴吹袋式除塵器，否則采用機械振動清灰或逆氣流清灰。其次根據(jù)含塵氣體的特性，選擇合適的濾料，如氣溫超過410K，但低于530K時，可選用玻璃纖維濾袋：對纖維狀粉塵則應(yīng)選用表面光滑的濾料，如平綢、尼龍等：對一般工業(yè)性粉塵可采用滌綸

43、布、棉絨布等。根據(jù)除塵器形式、濾料種類、氣體含塵濃度、允許的壓力損失等，則可確定除塵器的類型。 </p><p>　　5.1.2計算過濾面積 </p><p>　　根據(jù)含塵濃度、濾料種類及清灰方式等，即可確定過濾氣速,并得出總過濾面積。過濾風(fēng)速ν=1.0m/min</p><p><b>　　5.1.3計算濾袋</b></p>&

44、lt;p>　　如果選擇定型產(chǎn)品，則根據(jù)處理煙氣量和總過濾面積，即可選定除塵器型號和規(guī)格。若自行設(shè)計列如：</p><p>　　確定濾袋尺寸：直徑d=0.292m和高度L=10m:</p><p>　　計算每條濾袋的面積：=3.14×0.292x10=9.1688m2；</p><p>　　計算濾袋條數(shù)： =250÷9.1688=27.26(

45、取28個）。</p><p>　　在濾袋條數(shù)多時，根據(jù)清灰方式及運行條件將濾袋分成若干組。每組內(nèi)相鄰兩濾袋之間的凈距離一般取50~70mm。組與組之間以及濾袋與外殼之間的距離，應(yīng)考慮到檢修、換袋等操作需要，對簡易清灰袋式的除塵器，這種距離一般取600~800mm。</p><p>　　5.1.4計算濾室規(guī)格及尺寸</p><p>　　袋式除塵器的形式多種多樣。從濾袋

46、斷面形狀上分，有圓筒形和扁平形濾袋兩種。圓袋應(yīng)用較廣，直徑一般為120～300mm，最大不超過600mm，濾袋長度一般為2～6m，有的長達(dá)12m以上。徑長比一般為16—40，其取值與清灰方式有關(guān)。對于大中型袋式除塵器，一般都分成若干室，每室袋數(shù)少則8～15只，多達(dá)200只，每臺除塵器的室數(shù)，少則3～4室，多達(dá)16室以上。設(shè)鍋爐煙氣量為Q(m^3/h)，過濾風(fēng)速為v(m/min)，可計算出所需要的布袋除塵器的過濾面積S(m^2)，即：S=

47、Q/（60*v），而除塵器的尺寸取決于使用的濾袋的直徑D和長度L以及濾袋的布置方式，在選定濾袋的直徑D和長度L的情況下，可計算濾袋的條數(shù)N，則N=S/（D*D*3.1415926*0.25*L)，再根據(jù)N排布濾袋，之后結(jié)合除塵器的進出口形式確定除塵器的尺寸（長、寬、高）即可。</p><p>　　單個濾袋直徑一般為，一般取</p><p>　　單個濾袋長度一般為，取</p>

48、<p>　　單個濾袋面積：S==1.77m²</p><p>　　濾袋個數(shù)：n=A/S=141.24（取142個）</p><p>　　扁袋的斷面形狀有楔形(見圖5-1、梯形(見圖5—2)和矩形等形狀，它的點是單位容積內(nèi)布置的過濾面積大，占地、占空間小。</p><p>　　圖5—1 扁袋除塵器圖5—2  袋式除塵

49、器的結(jié)構(gòu)形式</p><p>　　按含塵氣流通過濾袋的方向分，有內(nèi)濾式和外濾式兩類(見圖5—2)。內(nèi)濾式系指含塵氣流先進入濾袋內(nèi)部，粉塵被阻留在袋內(nèi)側(cè)，凈氣透過濾料逸到袋外側(cè)排出；反之，為外濾式。外濾式的濾袋內(nèi)部通常設(shè)有支撐骨架(袋籠)，濾袋易磨損，維修困難。</p><p>　　5.1.5袋式除塵器的壓損計算 </p><p>　　袋式除塵器的壓力損失(設(shè)備阻力)

50、不但決定著它的能耗，還決定著除塵效率和清灰的時間間隔。袋式除塵器的壓力損失與它的結(jié)構(gòu)形式、濾料特性、過濾速度、粉塵濃度、清灰方式、氣體溫度及氣體黏度等因素有關(guān)。它基本上由三部分組成。</p><p>　　式中  △p——袋式除塵器設(shè)備阻力，Pa；</p><p>　　△——除塵器結(jié)構(gòu)阻力，Pa；</p><p>　　△p0——清潔濾料的阻力，Pa

51、；</p><p>　　△Pd——濾料上附著粉塵的阻力，Pa。</p><p>　　(1)除塵器結(jié)構(gòu)阻力  是指氣體通過入口、出口以及除塵器內(nèi)部的擋板、引射器等產(chǎn)生的阻力。正常情況下，這部分阻力一般為200～500Pa(20～50mmH2O)；</p><p>　　(2)清潔濾料的阻力(△p0)  是指濾料未附著粉塵時的阻力。

52、該項阻力較小。</p><p>　　氣體在濾料中的流動屬于層流，清潔濾料的壓力損失可用下式表示：</p><p>　　式中  ——濾料的阻力系數(shù)，1／m；</p><p>　　μ——氣體的動力黏度，kg／(m·s)；</p><p>　　υ——過濾速度，m／s。</p><p>　　(3)

53、濾料上粉塵層的阻力</p><p>　　式中  ——粉塵層的阻力系數(shù)，1／m；</p><p>　　a——粉塵層的比阻力，m／kg；</p><p>　　m——粉塵負(fù)荷，kg／m2。</p><p>　　于是，積塵濾料的總阻力為</p><p>　　在一般情況下△p0＝50～200Pa，而△pd＝5

54、00～2500Pa。</p><p>　　通常，a值不是常數(shù)，它取決于粉塵堆積負(fù)荷m、粉塵粒徑、粉塵層的空隙率及濾料的特性等。a一般為109～1012m／kg。</p><p>　　對于清潔濾料，實用上常以透氣率指標(biāo)表示其阻力。透氣率系指壓差124．5Pa(12．7mmH2O)時，濾料對大氣的過濾速度(cm／s)。</p><p>　　5.1.6灰斗體積計算及尺寸設(shè)

55、定</p><p>　　根據(jù)棱臺體體積計算公式： 注：H--------------高m</p><p>　　S1--------------------上底面積m2</p><p>　　S2------------------下底面積m2</p><p>　　V----------體積m3</p><p>　　5

56、.1.7袋式除塵器的效率計算：</p><p>　　丹尼詩（Dennis)和克萊姆(Klemm)提出了一系列方程，以預(yù)測袋式除塵器的粉塵出口濃度和穿透效率</p><p>　　式中： ----粉塵出口濃度，g/m3

57、 - ----無量綱常數(shù)</p><p>　　V-----表面過濾速度，m/s</p><p>　　C1-----粉塵入口濃度，g/m3 &l

58、t;/p><p>　　CR----脫落濃度（常數(shù)），g/m3 </p><p>　　W---粉塵負(fù)荷，g/m2</p><p>　　袋式除塵器的分級效率曲線</p><p>　　在各種除塵裝置中，袋式除塵器是濾塵效率很高的一種，幾乎在各種情況下，濾塵效率都可以達(dá)到99％以上。如設(shè)計、制造、安裝運行得當(dāng)，特別是維護管理適當(dāng)，則不難使其除塵效

59、率達(dá)到99．9％。在許多情況下，袋式除塵器的排塵濃度可以達(dá)到每立方米數(shù)十毫克，甚至0．1mg／m3以下。因此，有時可以將袋式除塵器排氣送回車間內(nèi)部循環(huán)使用，節(jié)省了為補給空氣加熱或冷卻的能耗和費用。當(dāng)然，在設(shè)計、選用不當(dāng)或操作管理不善的情況下，袋式除塵器的排塵濃度也會達(dá)到很高數(shù)值。 </p><p>　?。?）凈化系統(tǒng)組成及個部分設(shè)計計算 </p><p>　　5.2.1排氣凈化系統(tǒng)組成&l

60、t;/p><p>　　它主要由排氣管道、催化式凈化器</p><p>　　排氣系統(tǒng)看似只是簡單的管道，其實設(shè)計時不僅要考慮到特定的底盤布置，而且排氣系統(tǒng)的長度、管徑大小、都要考慮到排氣氣體的流動,其工作原理是利用風(fēng)機產(chǎn)生的動力，將含塵氣體經(jīng)抽風(fēng)管道送人除塵設(shè)備內(nèi)凈化，凈化后的氣體經(jīng)排氣管道由煙囪排出，回收的粉塵由排氣裝置排出。電機是為風(fēng)機提供電力來源的設(shè)備，其他設(shè)備為配套設(shè)施。</p&g

61、t;<p>　　5.2.2各部分功能簡單介紹</p><p>　　排氣管道：簡單的說是排掉廢氣的通道，還有減低噪音。</p><p>　　催化式凈化器：其中凈化是除去較大的含塵氣體和吸附收集一些微量的有毒氣體，使氣體經(jīng)過布袋除塵后達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)氣體。</p><p>　?。?）系統(tǒng)各部分的設(shè)計及壓損計算 </p><p>　　5.3.

62、1集氣罩尺寸設(shè)計</p><p>　　主要作用是將廢氣燒掉，達(dá)到排放的要求。</p><p>　　①處理風(fēng)量：15000m3/min</p><p>　?、谌肟诤瑝m濃度：≤3.8g/m3 ③出口含塵濃度：≤50mg/m3 ④顆粒物去除率：≥95~98%</p><p>　　由于取的是直徑R=0.292m,布袋的長度

63、L=10m,橫截斷面積A=×（R/2）2則罩口面積與分管斷面積之比是16:1.</p><p><b>　　A1=16A</b></p><p>　　由于集氣罩的喇叭罩的長度宜取風(fēng)管直徑的3倍</p><p><b>　　R1=3R</b></p><p>　　5.3.2煙囪高度及出口直徑

64、計算</p><p><b>　　煙囪高度的計算 </b></p><p>　　確定煙囪的高度，既要滿足大氣污染物的擴散稀釋要求，又要考慮節(jié)省投資。設(shè)計的目的是使煙囪排放的大氣污染物在環(huán)境空氣中產(chǎn)生的地面濃度背景值疊加后的預(yù)測濃度，不超過《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的濃度限值。</p><p>　　煙囪高度計算方法，目前應(yīng)用最普遍的是按高斯模式的簡

65、化公式。由于地面的濃度要求不一樣，煙囪高度計算介紹如下2種方法：</p><p>　　（1）達(dá)到大氣污染物稀釋擴散的作用；</p><p>　?。?）盡量節(jié)省投資（造價正比于H2 ）；</p><p>　?。?）地面濃度不超過《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》。 </p><p>　?、侔吹孛孀畲鬂舛扔嬎?lt;/p><p>　　該法是

66、保證大氣污染物的地面最大濃度不超過國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的濃度限值來確定煙囪的高度。如設(shè) 為國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的濃度限值，為環(huán)境背景濃度，按保證則由【1】表（4-10)得到煙囪高度計算式：</p><p>　　如擴散參數(shù)、 按 【1】中的公式（4-31）和（4-32）計算，且，則可導(dǎo)出：</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　2、按地

67、面絕對最大濃度的計算方法</p><p>　　地面最大濃度模式【1】式（4-10）是在風(fēng)速不變的情況下導(dǎo)出的。實際上風(fēng)速是變化的，風(fēng)速 對地面最大濃度 有雙重影響。從【1】式（4-10）可見，增大時 減??；從各種煙氣抬升公式來看，增大時抬升高度減小 反而增大。這2種相反作用的結(jié)果，定會在某一風(fēng)速下出現(xiàn)地面最大濃度的極大值，稱為地面絕對最大濃度，以 表示。出現(xiàn)絕對最大濃度時的風(fēng)速稱為危險風(fēng)速，以 表示。<

68、;/p><p>　　一般煙氣抬升高度公式可簡化成，式中：B為抬升公式中除風(fēng)速以外的其他量。將此式代入【1】式（4-10）中，對 求導(dǎo)，并令，解得危險風(fēng)速 再將 代入【1】式（4-10）中，便得到地面絕對最大濃度公式：</p><p><b>　　按保證則可導(dǎo)出：</b></p><p>　　如擴散參數(shù)、 ：按 【1】中的公式（4-31）和（4

69、-32）計算，且時同樣導(dǎo)出：</p><p>　　3出口內(nèi)直徑的計算：</p><p>　　=（357.12÷3600×π÷4×4×3）1/2=0.96m</p><p>　　式中  D——煙囪的內(nèi)徑,m；</p><p>　　V——通過煙囪排出的廢氣量,m3/h；</p>

70、;<p>　　——煙囪內(nèi)氣體的流速,m/s,對于自然排風(fēng)煙囪為2~4m/s；</p><p>　　n——煙囪的個數(shù).一般取2~4個 </p><p>　　5.3.3管道內(nèi)壓力損失的計算</p><p>　　實際粘性液體在流動時存在阻力，為了克服阻力就要消耗一部分能量，這樣就有能量損失。在液壓傳動中，能量損失主要表現(xiàn)為壓力損失，這就是實際液體流動的伯

71、努利方程式中的項的含義。液壓系統(tǒng)中的壓力損失分為兩類，一類是油液沿等直徑直管流動時所產(chǎn)生的壓力損失，稱之為沿程壓力損失。這類壓力損失是由液體流動時的內(nèi)、外摩擦力所引起的。另一類是油液流經(jīng)局部障礙（如彎頭、接頭、管道截面突然擴大或收縮）時，由于液流的方向和速度的突然變化，在局部形成旋渦引起油液質(zhì)點間，以及質(zhì)點與固體壁面間相互碰撞和劇烈摩擦而產(chǎn)生的壓力損失稱之為局部壓力損失。</p><p>　　壓力損失過大也就是液

72、壓系統(tǒng)中功率損耗的增加，這將導(dǎo)致油液發(fā)熱加劇，泄漏量增加，效率下降和液壓系統(tǒng)性能變壞。</p><p>　　在液壓技術(shù)中，研究阻力的目的是：①為了正確計算液壓系統(tǒng)中的阻力；②為了找出減少流動阻力的途徑；③為了利用阻力所形成的壓差p來控制某些液壓元件的動作。</p><p>　　一、液體在直管中流動時的壓力損失</p><p>　　液體在直管中流動時的壓力損失是由液體

73、流動時的摩擦引起的，稱之為沿程壓力損失，它主要取決于管路的長度、內(nèi)徑、液體的流速和粘度等。液體的流態(tài)不同，沿程壓力損失也不同。液體在圓管中層流流動在液壓傳動中最為常見，因此，在設(shè)計液壓系統(tǒng)時，常希望管道中的液流保持層流流動的狀態(tài)。</p><p><b>　　層流時的壓力損失</b></p><p>　　在液壓傳動中，液體的流動狀態(tài)多數(shù)是層流流動，在這種狀態(tài)下液體流經(jīng)

74、直管的壓力損失可以通過理論計算求得。</p><p><b>　　</b></p><p><b>　　圓管中的層流</b></p><p>　　(1)液體在流通截面上的速度分布規(guī)律。如圖所示，液體在直徑d的圓管中作層流運動，圓管水平放置，在管內(nèi)取一段與管軸線重合的小圓柱體，設(shè)其半徑為r，長度為l。在這一小圓柱體上沿管軸

75、方向的作用力有：左端壓力p1，右端壓力p2，圓柱面上的摩擦力為Ff，則其受力平衡方程式為：</p><p>　　由式(2-6)可知：</p><p>　　式中：μ為動力粘度。</p><p>　　因為速度增量與半徑增量符號相反，則在式中加一負(fù)號。</p><p>　　另外，＝p1- p2</p><p>　　

76、把、式(2-45)代入式(2-44)，則得:</p><p><b>　　對式積分得：</b></p><p>　　當(dāng)r＝R時，u＝0，代入(2-47)式得：</p><p>　　則 </p><p>　　由式可知管內(nèi)流速u沿半徑方向按拋物線規(guī)律分布，最大流速在軸線上，其值為：</p&

77、gt;<p>　　 </p><p>　　(1) 管路中的流量。圖(b)所示拋物體體積，是液體單位時間內(nèi)流過通流截面的體積即流量。為計算其體積，可在半徑為r處取一層厚度為的微小圓環(huán)面積，通過此環(huán)形面積的流量為：</p><p>　　對式積分，即可得流量q：</p><p>　　(2)平均流速。設(shè)管內(nèi)平均流速為υ，

78、</p><p>　　（3對比可得平均流速與最大流速的關(guān)系：</p><p>　　υ= </p><p>　　(4)沿程壓力損失。層流狀態(tài)時，液體流經(jīng)直管的沿程壓力損失可從式求得：</p><p>　　 </p>

79、<p>　　由式可看出，層流狀態(tài)時，液體流經(jīng)直管的壓力損失與動力粘度、管長、流速成正比，與管徑平方成反比。</p><p>　　在實際計算壓力損失時，為了簡化計算，得μ=/Re，并把</p><p>　　μ=/Re代入，且分子分母同乘以2g得:</p><p>　　 </p><p>

80、;　　式中：λ為沿程阻力系數(shù)。它的理論值為λ＝64/Re，而實際由于各種因素的影響，對光滑金屬管取λ＝75/Re，對橡膠管取λ＝80/Re。</p><p>　　2.紊流時的壓力損失層流流動中各質(zhì)點有沿軸向的規(guī)則運動。而無橫向運動。紊流的重要特性之一是液體各質(zhì)點不再是有規(guī)則的軸向運動，而是在運動過程中互相滲混和脈動。這種極不規(guī)則的運動，引起質(zhì)點間的碰撞，并形成旋渦，使紊流能量損失比層流大得多。</p>

81、;<p>　　由于紊流流動現(xiàn)象的復(fù)雜性，完全用理論方法加以研究至今，尚未獲得令人滿意的成果，故仍用實驗的方法加以研究，再輔以理論解釋，因而紊流狀態(tài)下液體流動的壓力損失仍用式來計算，式中的λ值不僅與雷諾數(shù)Re有關(guān)，而且與管壁表面粗糙度有關(guān)，具體的λ值見表2-5。</p><p>　　表2-5圓管紊流時的λ值</p><p><b>　　2.局部壓力損失</b&g

82、t;</p><p>　　局部壓力損失是液體流經(jīng)閥口、彎管、通流截面變化等所引起的壓力損失。液流通過這些地方時，由于液流方向和速度均發(fā)生變化，形成旋渦，使液體的質(zhì)點間相互撞擊，從而產(chǎn)生較大的能量損耗。</p><p>　　突然擴大處的局部損失</p><p>　　局部壓力損失的計算式可以表達(dá)成如下算式：</p><p>　　式中：為局部阻力系

83、數(shù)，其值僅在液流流經(jīng)突然擴大的截面時可以用理論推導(dǎo)方法求得，其他情況均須通過實驗來確定；為液體的平均流速，一般情況下指局部阻力下游處的流速。 </p><p>　　3.管路系統(tǒng)中的總壓力損失與效率</p><p>　　管路系統(tǒng)的總壓力損失等于所有沿程壓力損失和所有局部壓力損失之和，即：</p><p>　　5.3.4風(fēng)機選用 </p><p

84、>　　由于涉及到的是鋼鐵燒結(jié)，則選用時要求還是相對比較高的，風(fēng)機是一種用于壓縮和輸送氣體的機械，從能量觀點來看，它是把原動機的機械能量轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w能量的一種機械。是燒結(jié)機的心臟的最重要的設(shè)備。在設(shè)計的內(nèi)容中是煙氣量1.5×104m3/min，其在過程中產(chǎn)生的壓強也較大，則一般運用的是離心式風(fēng)機-----氣流軸向進入風(fēng)機的葉輪后主要沿徑向流動。這類風(fēng)機根據(jù)離心作用的原理制成的。其包括離心通風(fēng)機.離心鼓風(fēng)機和離心壓縮機抽風(fēng)機的

85、工作原理，離心式抽風(fēng)機主要的結(jié)構(gòu)是葉輪和機殼。機殼內(nèi)的葉輪固定裝配在電動機拖動的轉(zhuǎn)軸上，當(dāng)電動機帶動葉輪旋轉(zhuǎn)時，葉片間的氣體也隨葉輪旋轉(zhuǎn)而獲得離心力，并使氣體從葉片之間的開口處甩出。被甩出的氣體擠入機殼，于是機殼內(nèi)的氣體壓強增高，最后被導(dǎo)出口排出。氣體被甩出后，葉輪中心部分的壓強降低，外界氣體就源源不斷從風(fēng)機吸入通過葉輪前盤中心孔口，在整個抽風(fēng)機系統(tǒng)形成負(fù)壓。</p><p>　　抽風(fēng)機系統(tǒng)主要由燒結(jié)機的風(fēng)箱、風(fēng)

86、箱彎管總集氣管（大煙道）、水封拉鏈機、放灰系統(tǒng)、旋風(fēng)除塵器、電除塵器煙氣凈化設(shè)備，抽風(fēng)機及傳動電動機、閘閥煙道及煙囪等部分組成。</p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　袋式除塵器作為一種高效除塵器，廣泛用于各種工業(yè)廢氣除塵中，如輕工、機械制造、建材、化工、有色冶煉及鋼鐵企業(yè)等。它比電除塵器的結(jié)構(gòu)簡單，投資省，運行穩(wěn)定，還可以回收因比電阻高而難于

87、回收的粉塵；它與文丘里管洗滌器相比，動力消耗小，回收的干粉塵便于綜合利用，不存在泥漿處理的問題。因此，對于細(xì)而干燥的粉塵，采用袋式除塵器凈化是適宜的。</p><p>　　袋式除塵器不適用于凈化含有油霧、凝結(jié)水及黏結(jié)性粉塵的氣體，一般也不耐高溫。盡管采用某些耐高溫的合成纖維和玻璃纖維等濾料，應(yīng)用范圍有所改善，但在一般情況下，氣體溫度宜低于100℃。因此，在處理高溫?zé)煔鈺r存在著煙氣的冷卻降溫問題。常采用的冷卻方式有

88、三種：①噴霧塔(直接蒸發(fā)冷卻)；②表面換熱器(用水或空氣間接冷卻)；③混入室外冷空氣。三種冷卻方式各有優(yōu)缺點，冷卻后氣體流量按③→①→②順序減小，方式②能使除塵器體積達(dá)到最小，但設(shè)備費卻順著②→①→③次序降低。采用噴霧蒸發(fā)冷卻方式，會導(dǎo)致氣體露點升高，粉塵容易黏結(jié)在濾料上，且存在腐蝕和水污染問題。所以除非需要急冷外，不能大量采用這種方式。一般多采用換熱器冷卻，特別是采用余熱鍋爐時，可以做到能量的回收。作為氣體溫度的最后調(diào)節(jié)，可以考慮采用

89、混入少量室外冷空氣。采用何種煙氣冷卻方式，要依具體條件而定。此外，袋式除塵器占地面積大，濾袋更換和檢修較麻煩，工作環(huán)境也較差。布袋除塵器是基于過濾原理的過濾式除塵設(shè)備，利用有機纖維或無機纖維過濾布將氣體中的粉塵過濾出來，該機是一種干式除塵裝置,它適用于捕集細(xì)小、干燥非纖維性粉塵。利用纖維織物的過濾作用對含塵氣體進行</p><p><b>　　七、參考資料</b></p>&l

90、t;p>　　【1】高等學(xué)校教材《工程流體力學(xué)》化學(xué)工業(yè)出版社--石奎、李田軍編</p><p>　　【2】我國袋式除塵行業(yè)2009年發(fā)展綜述[A];中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告（2009年）[C];2010年</p><p>　　【3】李海龍;孟晉樂;張巨勇;陳志平;;脈沖袋式除塵器花板結(jié)構(gòu)設(shè)計[A];2011年機械電子學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2011年</p><p

91、>　　【4】唐軍 李桂龍;袋除塵器濾袋底部積灰的處理[N];中國建材報;2009年</p><p>　　【5】辛龍勝;袋式除塵器噴吹清灰系統(tǒng)及氣流流場的研究[D];青島科技大學(xué);2010年</p><p>　　【6】陳紅超;袋式除塵器除塵空間氣流組織和濃度場的研究[D];東華大學(xué);2011年</p><p>　　【7】郭豐年;;布袋除塵器的選型[J];重慶環(huán)境