1、大氣污染控制課程設計、八 、刖言凡是能使空氣質量變差的物質都是大氣污染物。 大氣污染物目前已知的約有 100多種。有自然因素（如森林火災、火山爆發等）和人為因素（如工業廢氣、 生活燃煤、汽車尾氣等）兩種，并且以后者為主要因素，尤其是工業生產和交通 運輸所造成的。主要過程由污染源排放、大氣傳播、人與物受害這三個環節所構 成。影響大氣污染范圍和強度的因素有污染物的性質（物理的和化學的），污染 源的性質（源強、源高、源內溫度、排氣速率等），氣象條件（風向、風速、溫 度層結等），地表性質（地形起伏、粗糙度、地面覆蓋物等）。按其存在狀態可 分為兩大類。一種是氣溶膠狀態污染物，另一種是氣體狀態污染物。氣溶

2、膠狀態 污染物主要有粉塵、煙液滴、霧、降塵、飄塵、懸浮物等。氣體狀態污染物主要 有以二氧化硫為主的硫氧化合物，以二氧化氮為主的氮氧化合物，以二氧化碳為 主的碳氧化合物以及碳、氫結合的碳氫化合物。大氣中不僅含無機污染物，而且 含有機污染物。并且隨著人類不斷開發新的物質，大氣污染物的種類和數量也在 不斷變化著。就連南極和北極的動物也受到了大氣污染的影響！ 大氣中有害物質的濃度越高，污染就越重，危害也就越大。污染物在大氣中的濃 度，除了取決于排放的總量外，還同排放源高度、氣象和地形等因素有關。污染物一進入大氣，就會稀釋擴散。風越大，大氣湍流越強，大氣越不穩定， 污染物的稀釋擴散就越快；相反，污染物的

3、稀釋擴散就慢。在后一種情況下，特 別是在出現逆溫層時，污染物往往可積聚到很高濃度，造成嚴重的大氣污染事件。 在山間谷地和盆地地區，煙氣不易擴散，常在谷地和坡地上回旋。特別在背風坡， 氣流作螺旋運動，污染物最易聚集，濃度就更高。夜間，由于谷底平靜，冷空氣 下沉，暖空氣上升，易出現逆溫，整個谷地在逆溫層覆蓋下，煙云彌漫，經久不散，易形成嚴重污染。早期的大氣污染，一般發生在城市、工業區等局部地區，在一個較短的時間 內大氣中污染物濃度顯著增高，使人或動、植物受到傷害。60年代以來，一些國家采取了控制措施，減少污染物排放或采用高煙囪使污染物擴散， 大氣的污染 情況有所減輕。大氣污染不僅對環境，還對人類造

4、成了極大的危害，如急性中毒、 慢性中毒、致癌作用等，不可小覷。隨著大氣污染問題的日益嚴重，我們必須采 取有效措施來進行防治，以求環境的平衡。大氣污染控制課程設計就是為即將從事這行的我們本科生做準備，提前進入實際設計階段，以更好的學以致用，達到知識的再現。大氣污染控制課程設計1. 局部排風罩的選擇1.1局部排風罩的基本類型凡是在散發有害物（有害蒸氣、氣體、粉塵）的場合，為了防治有害物污染室 內空氣，必須結合工藝過程設計局部排風系統。 對于有可能突然發生大量有毒氣 體，易燃、易爆氣體的場所，則應考慮設置事故排風裝置。對于作業地帶有害物的濃度，不應高于最高允許濃度，否則亦應該設置局部局部排國系饒示童

5、圖1 一防林排風里* 2鳳管一風機排風系統進行處理。排風系統的設置 首先要以不妨礙工藝設備的生產操作 為前提，然后再具體考慮局部排風的 措施。排風系統中排風罩的形式對排 風效果的好壞起決定作用，因此，必 須配合工藝設備確定適宜的罩口形式 及形狀。風系統的設計，必須以造價底， 排風量小和能最大限度地排除所散發 的有害物原則，只有在自然排風不能 排除有害物或技術上經濟上不合理 時，則考慮采用機械排風系統。局部排風罩的形式很多，根據其作用原理，主要有以下幾種基本類型:（1）密閉罩和通風柜/rr<n局部密ft運工作圍墜這類局部排風罩的主要特點是，把產生有害物的局部 地點全部密閉在罩內，有害物質被

6、限制在一個小的空間 內。只需較小的排風量就可以有效地控制有害物擴散。其特點是排風量小，控制有害物的效果好，不受環境氣流影 響，但影響操作，主要用于有害物危害較大，控制要求高 的場合。（2）外部吸氣罩廚3-17 卉解聶弋罩罩位于有害源附近，依靠罩口的抽吸作用 將有害物吸入罩內。對于生產操作影響小，安 裝維護方便，但排風量大，控制有害物效果相 對較差。主要用于因工藝或操作條件的限制， 不能將污染源密閉的場合。（3）接收式排風罩排風罩口直接對著具有一定速度的有害物混合氣流的運動方向。由于有害物混合氣流的定向運動，罩口排風量只要能將有害物排走即可控制有害物的擴散， 主要用于熱工藝過程，砂輪磨削等，有害

7、物具有定向運動的污染源的通風。大氣污染控制課程設計（4）吹吸式排風罩由吹出射流和外部吸氣罩組合成。相同條件下，排風量比外部排風罩的少， 抗外界干擾氣流能力強，控制效果好，不影響工藝操作，但增加了射流系統。主 要用于因生產條件限制，外部吸氣罩離有害物源較遠，僅靠吸風控制有害物較困 難的場合。1.2局部排風系統排風量的確定（1）宜按其全部吸風點同時工作計算；（2）非同時工作吸風點的排風量較大時，系統的排風量可按同時工作的吸風點 的排風量與各非同時工作吸風點排風量的 15%20%之和確定，且應在各間歇工 作的吸風點上裝設電動閥門，并與工藝設備連鎖。1.3局部排風罩的設計原則（1）局部排風罩應盡可能包

8、圍或靠近有害物，使有害物源局限于較小的局部空 間。應盡可能減小吸氣范圍，便于捕集和控制；（2）排風罩的吸氣氣流方向應盡可能與污染氣流運動方向一致；（3）已被污染的吸入氣流不允許通過人的呼吸區。設計時要充分考慮操作人員 的位置和活動范圍；（4）排風罩應力求結構簡單，造價低，便于安裝和維護；（5）局部排風罩的配置應與生產工藝協調一致，力求不影響工藝操作；（6）要盡可能避免和減弱干擾氣流和穿堂風，送風氣流等對吸氣氣流的影響。1.4槽邊排風罩槽邊排風罩是外部吸氣罩的一種特殊形式，專門用于各種工業槽（電鍍槽， 酸洗槽等）。它的特點是不影響工藝操作，有害氣體不經過人的呼吸區。槽邊排風罩分為單側和雙側，槽寬

9、 B<700mm時采用單側排風；B=7001200mm時采用雙側排風；B>1200mm采用吹吸式排風罩。槽邊排風罩應設在槽的長邊的一側，并應采取以下措施保證其吸氣均勻：（1）排風罩風道內流速應低于排風罩吸口處的流速，一般為吸口風速的 2050%，當無法實現上述風速時，貝網道內必須設導流片；（2）一般當槽長I三1.5m時，可采用單吸風口； I三1.8m時，建議采用多吸風 口；當I三3.0m時，必須采用多吸風口；（3）為提高槽邊抽風的排風效果，減少排風量可采用以下措施：大氣污染控制課程設計設置槽邊排風的槽，應盡量靠墻;盡量降低排風罩距液面的高度，但一般不得小于150mm；在條件允許的情

10、況下，槽面上可設置密 閉或活動蓋板。當槽面無法覆蓋時，則 可在液面上加覆蓋料，抑制劑等措施， 以減少液面有害物質的揮發。條縫式槽邊排風罩是目前應用較為廣泛的 一種排風罩。其結構如圖所示，它的特點是截面 高度E較大，E三250mm的稱為高截面，E<250mm的稱為低截面。按照斷面尺寸(E F)，有200mm 200mm、 250mm 200mm、250mm 250mm 三種規格。條縫式槽邊排風罩條縫類型為了使沿條縫口長度方向的風速分布均勻，條縫口的形式可設計成等高條 縫、楔形條縫和多風口式。(1) 等高條縫條縫式槽邊排風罩上的條縫口高度沿長度方向不變的，稱為等高條縫，等高條縫口的高度h按下

11、式確定：L3600 Ivoh條縫口高度,m;L 條縫口排風量，m/h;I 條縫口長度， m;V0 條縫口速度，一般取710m/s.條縫口上的速度分布是否均勻，對槽邊排風罩的控制效果有重大影響， 高條 縫罩沿條縫口長度方向的風速分布均勻較差，設計進可采取：減小條縫口面積 f 和罩橫斷面積F1之比的措施，即通過增大條縫口阻力，促使速度分布均勻。f/F1 愈小，速度分布愈均勻。f/F1 < 0時可近似認為是均勻的。(2) 楔形條縫采用楔形條縫口時，楔形條縫的高度可近似按表 1確定。表中的h0為條縫 口的平均高度。iNMri <L %nnpmi大氣污染控制課程設計表1楔形條縫末端高度W0.

12、5W1.0條縫末端高度h：1現皿條縫始端高度th£0,7110.6%(3) 多風口式I -一 a ii槽邊罩的相關計算公式(1) 條縫式高度按下式計算：h =L36OOIvoh 條縫口高度，m；L條縫口排風量，m5/h; I 條縫口長度，m;vo 條縫口速度，一般取7 10m/s.(2) 排風量計算高截面單測排風:低截面單側排風:.2L =2VxAB -lA丿m3/sL =3VxABA0.2m3/s多風口式罩一般槽長大于1500mm時可沿槽長度方向分設兩個或三個排風 罩，以保證沿槽長度方向的抽吸風速分布均勻。高截面雙側排風(總風量):BY 3L =2VxABm /s?A）低截面雙側排

13、風（總風量）:r B f . 2L=3VxABm3/s12A丿高截面周邊型排風：L = 1. 5 7xV2 m3/s低截面周邊型排風：L= 2.36V xD2 m3/s式中：A槽長，m;B槽寬，m；D圓槽直徑，m；V x 邊緣控制點的控制風速，m/s。（控制風速Vx據簡明通風設計手冊P136表5-8查詢）（3）條縫式槽邊排風罩的壓力損失2.：p二丄 t Pa2式中一局部阻力系數，=2.34；5 條縫口上空氣流速，m/s（Vo=71Om/s）；一周圍空氣密度，kg/m3設計計算本設計中要求為電鍍酸洗槽設計排氣裝置，因此選用條縫式槽邊排風罩，斷面尺寸選E F =250 250mm。其中，A=1.0

14、m， B=0.6m， h=1.2m。根據簡明通風設計手冊P137得VX =0.35m/s由于槽寬B=600mm<700mm，因此采用E=250mm的高截面單側排風罩，代入公 式有：L = 2 0.35 1 0.6打“379磁大氣污染控制課程設計假設條縫口吸氣速度V°=9m/s (依據簡明通風設計手冊P135)條縫口面積 f =丄=0.379=o 042m2V09采用等高條縫口，條縫口高度f 0.0421h0.0702mA 0.6依據簡明通風設計手冊P134進行校核：f 0.0421»亠0.637 0.3 (其中 F, =E F =0.25 0.25 = 0.0625)

15、 F,0.25 0.251所以，將條縫口改為楔形條縫口：條縫口末端高度 h, = 1.4h = 1.4 0.0702 二 0.0983m條縫口始端高度 h2 = 0.6h 二 0.6 0.0702 二 0.0421m2q2槽邊排風罩壓力損失沖二八0 2 2.34 91.185=112.30Pa22大氣污染控制課程設計2. 吸收塔的選擇2.1氣體吸收方式選擇根據簡明通風設計手冊P483相關內容，有害氣體的處理方式可以分為 以下幾大類，包括物理方法（水洗法、冷藏法、吸附法、電子束照射法），化學 方法（燃燒法、氧化法、藥液吸收法，化學吸附法、覆蓋法），生物方法以及高 空稀釋排放等。各種凈化處理方法的

16、使用條件和經濟性比較見下表：表2各種凈化處理方法的使用條件吸附法溫度低，濃度小，可燃組分，吸附率大洗滌吸收法溫度低，濃度大，吸附率小直接燃燒溫度高，可燃組分，催化燃燒溫度高，可燃組分，其他不可燃組分，吸附率小表3各種凈化處理方法的適用性與經濟性比較適用風量使用濃度脫臭凈化效率設備費運行費維護管理藥液洗滌吸收大/中/小中中中低中活性碳吸收中/小低高中中低直接燃燒小高高高高高催化燃燒小高高高高高根據上面兩個表，進行比較選擇。由于電鍍工部產生的有害氣體主要是： 酸 霧、堿霧、油霧、含CN廢氣，處理方式以吸收處理為宜，油霧可采取冷凝吸收 或洗滌方式。在此設計中，電鍍酸洗槽產生的有害氣體主要為鹽酸煙霧，

17、因此應選用液體吸收方式，即吸收塔來進行處理。大氣污染控制課程設計2.2液體吸收法液體吸收法是以液體為吸收劑，通過洗滌吸收裝置使排氣中的有害成分為液 體所吸收，從而達到凈化目的的一種處理方法。 這種處理方法可以單獨使用，也 可作為一種前處理措施與活性炭吸附法組合使用。提高液體吸收法吸收率的要點是要使氣、液充分接觸。因而，吸收劑、吸收 裝置空塔速度和液氣比的合理選擇十分關鍵。液體吸收法可分為物理吸收和化學吸收兩大類。物理吸收是使有害成分物理 地溶解于吸收劑的一種吸收過程。此時，為使吸收劑能循環使用，可用各種物理 分離方法如減壓、加熱、惰性氣體解吸、分餾、萃取、結晶等使吸收劑得到再生。 化學吸收則是

18、靠著有害成分與吸收劑之間發生化學反應而生成新的物質。此時， 吸收劑再生，就必須采取逆反應、電解等化學分離方法。221選用原則（1）為了提高吸收速度，增大對有害組分的吸收率，減少吸收劑用量和設備尺 寸，要求對被吸收組分的溶解度盡量高，吸收速度盡量快。（2）為了減少吸收液的損失，其蒸汽壓要盡量的低。（3）盡量不采用腐蝕性介質，以減少設備仿佛蝕費用。（4）盡可能無臭無毒，難燃，且化學性質穩定性好，冰點要低。（5）粘度要低，比熱不大，不起泡。（6）使用中有利于被吸收的組分的回收利用。（7）來源充足，價格低廉，最好能夠就地取材，易再生重復利用。吸收劑的種類（1） 水一一比較易溶解于水的氣體通常都用水做吸

19、收劑， 吸收效率與溫度有關， 一般隨著溫度的升高而吸收效率降低。 當氣體中的有害組分很低時，水的吸收效 率很低，此時需采用其他高效催化劑。水便宜易地，比較經濟。（2） 堿性吸收劑一一通常用于吸收能和堿起化學反應的有害組分，如二氧化硫， 氮氧化物，硫化氫等，常用的堿性吸收劑有氫氧化鈉，碳酸鈉，氫氧化鈣，氨水 等。（3）酸性吸收劑通?？梢栽黾佑泻M分在稀酸中的溶解度或是發生化學反應。如在一定濃度的硝酸中，一氧化氮和二氧化氮的溶解度比在水中高的多。濃硫酸也可以吸收一氧化氮。（4）有機吸收劑有機氣體一般可以用有機吸收劑。（5）氧化劑吸收劑一次用次氯酸納，臭氧，過氧化氫等氧化劑可以氧化分解更 有效的吸收

20、某些有機氣體。本設計中有害氣體采用的吸收方式酸霧可以采用堿液吸收法（如氫氧化鈉溶液等）2.3氣體吸收裝置在選用吸收裝置時，需要考慮的因素是：處理能力要大、壓力損失要小、結 構力求簡單、吸收效率高、操作彈性大等方面。此外，尚應考慮吸收系統的特點。 對氣膜控制的吸收過程，一般采用填料塔之類的液相分散型裝置。 因為在這類裝 置中可以使氣相湍動，液相分散，有利于傳質。也即，在滿足了必需的液氣比前 提下，如果吸收是由氣膜控制時，則應選擇氣相傳質系數大的裝置；如果吸收是 由液膜控制時，則應選擇液相傳質系數大的裝置。 對于一般化學吸收過程，則宜 按氣膜控制來考慮。如按照物質性質特點來考慮，對吸收過程中產生大

21、量熱，需要移去的過程， 或需有其他輔助物料加入或引出的過程，易用板式塔。對于易起泡、粘度大、腐 蝕性眼中、熱敏性物料宜用填料塔；對于懸浮固體顆?；蛴杏僭囊擞煤Y板等板 式塔。按照氣壓分散方式和傳質系數，吸收裝置分類列于表 4表4吸收裝置分類丸翹分散方武養名稱吒械分敷方式猱相分謹型中弋相分It型_小小中申艇岡梯誨塔中氣沁塔小*A：氏管撫廉堪大中中中氣酒3S祥槽中表5吸收裝置性能比較*當1松塵*有書物時化應 a捽學A£/um£5卩in瀏WJE大橋壽度小00OOXX0X填料皓AOOXXOXOOXXObXXXOXX丈氏管標滌塔XOO 100O0AXb厶XAXX喊卅t帰棒X1厶0O0

22、O1注.鼻一不令如 0-仟95%曲倫 蠱一廠臂於一鮎滄 一嚴為心弟虬大氣污染控制課程設計表6各種吸收裝置的技術經濟比較年比(L/'ni1 >P鑿塔遑度CPaJ«圖務M J 00mJ/min設各費比較 （以填科塔 為 1.0）備注電hCkW；Ct/h)1400-3b05(x>-2ono3r*1$. a訓1*0拉西環、鮑爾環， 波軾、建間常怕料2M 40- FT 0SQiDO-20CW1+ U-3 45-此為填料塔抽一 種待5!0. J L0二 2-1.0soa $ooCc)0* K3 4l"o. e-c.flo. a0. 5-5. 0I->3.05金

23、3驅-3.0-303. 1文氏管就斷器Q.2噸 口 acxoo3000-9000£ 0-24_2-S1C-ICKJ曉口 20-51）0-2t-0tn0- 5. 450-6003-5>3, 0毎尿200-6000. 541h 621B 301 -53. X0聲塊按0,34-3DL 一1.2同上注：憲中電力祥非整牛驗的電*£1H是每底（駛*塊焙伍的堂值.（Z作互相比載弔.電鍍廢氣控制設備最常用的為低損失的填充洗滌塔。 由于酸液會造成控制設 備的腐蝕，故一般控制設備均以 PVC、PP或玻璃纖維為材質，以避免設備材質 腐蝕。濕式填充塔洗滌處理設備的形式大致可分為兩類。其一是將

24、洗滌液霧化，使 其與廢氣接觸，例如噴霧洗滌塔及文氏洗滌塔；另一是將洗滌液散布于裝有隔板、 填充材或其他裝置內，使氣體迂回通過，例如隔板式洗滌塔及填充式洗滌塔等。（1）噴霧式洗滌塔噴霧式洗滌塔之型如圖所圖，洗滌液自塔頂以霧狀或小液滴型式噴灑而下， 廢氣由塔頂（同向流）或塔底（逆向流）進入，已達到氣液接觸目的。本設備可 同時達成冷卻高溫廢氣、氣體調理及去除顆粒物等目的，但由于其氣體吸收效果 差，故較少應用于有毒氣體吸收。大氣污染控制課程設計i9K 4.2-10唱n式洗褲坯（2）文氏洗滌塔文氏洗滌塔屬高能量處理設備，如上圖所示。由于停留的接觸時間較短，致 使氣液接觸效果較差，故適用于溶解度較大或具反

25、應性的氣體處理。 文氏洗滌塔 的操作方式為當低壓液體由喉部射入時， 高速廢氣于喉部穿肩而過，使洗滌液霧 化，以產生氣液接觸作用。（3）隔板式洗滌塔隔板式洗滌塔可分為泡罩塔和篩板塔兩種形式。塔中有多個平行板將塔分成 數段，每塊板上有許多氣孔，氣孔上蓋以鐘形罩，廢氣自板底通過氣孔，而沿罩 的邊緣以氣泡方式逸出，再與板上的液體接觸以產生吸收作用。篩板塔結構較簡 單，板上開挖尺寸為68公分的小孔，即成篩板，故價格較為便宜。r不gh出【一:圖4.2-12隔板式洗滌塔（泡罩塔）MatHOH 4.2 13填充式洗滌塔(4) 填充式洗滌塔填充式洗滌塔內裝填具有廣大表面積的惰性材料， 用以將塔頂噴灑而下的吸 收

26、液分散成薄膜，使其與來自塔底的廢氣發生連續充分的接觸，以進行冷卻、濕化及吸收作用。對于處理廢氣量大、污染物對吸收液的溶解度不大及吸收反應速 率慢等情況的廢氣，均可使用填充式洗滌塔。2.4吸收塔的選擇方案一本設計中，局部排風量為0.379 m3/s,即1364.4 m3/h,溫度為室溫，吸收劑 米用NaOH閉路循環。選擇允許較高操作氣速，無需價格昂貴的填料，壓力降不高，性能穩定而操 作管理方便的旋流板塔作為洗滌洗手設備。 此旋流板塔比通常的定型產品作了如 下改進：(1) 采用多級噴嘴噴灑布液代替一般的單級噴管，增強水滴霧化程度；(2) 該平面盲板為凸椎盲板，以加強前段反混液與噴灑液的沖擊濺射及氣

27、流撞 擊離心噴灑，改善布水狀況，促進傳質；(3) 采用凹錐形葉片布局替代一般的平面葉片布局， 延長氣液兩相接觸運動軌 跡，增加傳質機會。該結構尚能提高塔板開孔率，從而改善了塔的性能；(4) 用自動控制儀表對吸收塔進行連續監控操作， 使其噴淋液總量與濃度始終 維持在最佳工況，以保持吸收塔最佳性能，大幅度降低操作人員勞動強度 和管理工作量，提高安全性。-一水黑I9i位配曲槽凈化工藝方框流程圖凈化裝置主要數據:INftl.Hr 4 LMHIWin大氣污染控制課程設計(1)旋流板塔葉片外徑Dx=800mm；盲板直徑Dm=250mm；塔徑Dt =950mm ；氣流通道截面 A0=0.1635m2板間距H

28、T=400mm (3塊板)穿孔動能因子F0 =10.36kg/(m s)全塔壓力降:P=830Pa(2) 配用WFXZ型廢氣吸收塔自動控制儀，主要功能是：一是噴淋液濃度檢測、 設定與自動調節；二是噴淋液總量自動控制與報警儀表信號傳輸與控制距離=100m。(3) 該套裝置的凈化效率n >80%造價僅為鮑爾環填料塔的一半左右。方案二通過兩級篩板吸收并且回收鹽酸原料。吸收劑分別采用 出0和NaOH溶液凈化回收工藝流程圖吸收操作要點：先檢查吸收塔水泵運轉情況，鹽酸閥門關閉，同時檢查各路進出閥門； 每天早班開車前開啟水管閥門加水，更新堿液，然后關閉閥門； 開啟水泵和風機，經常檢查運行情況；吸收終止

29、一般以一天三批料為準，取樣化驗鹽酸濃度，達到20%以上才能結束，停泵打開底閥將回收的鹽酸打入貯罐；即使沖入新鮮水，進入下一個吸收流程；大氣污染控制課程設計3. 通風管道的設計3.1常用材料用作通風管道的材料很多，主要有兩大類：(1) 金屬薄板：為常用材料，通常有普通薄鋼板、鍍鋅鋼板、不銹鋼板、鋁板 和塑料復合鋼板。優點是易于工業化加工制作，安裝方便，能承受較高溫 度。工程中鋼板常用厚度為0.54mm；(2) 非金屬材料：包括聚氯乙烯塑料板和玻璃鋼。表7玻璃鋼風管與配件的壁厚圓刑鳳直徑戒矩於鳳恃枝邊尺寸HI強風管頁輕或矩形風管長邊底寸 *<2001. 0-1*5800-10002. 5-3

30、.025。他1. 5-2. 0125020002. 0乳 55006302*0-2. 5本設計中，將選用金屬管材的通風管道3.2風管形狀與規格(1)風管斷面形狀通風管道斷面通常有兩種形式，圓形和矩形。在同樣面積下，圓形斷面周長 最短，較為經濟。且由于矩形風管四角存在局部渦流，在同樣風量下，矩形風管 的壓力損失較之圓形風管要大。因此，在一般情況下都選用圓形風管。在本設計中，通風管道也選用圓形風管。矩形風管與同面積圓形風管的壓損比值：弘=S 4炎a +町心兀 S + 6尸血形風管的單位長度摩擦壓力損失，Pa/m,式中Rnj矩形風管的單位長度摩擦壓力損失，Pa/m；g b矩形風管的邊長” g(2)通

31、風管道統一規格表8圓形通風管道規格.mmZ?Mfi<nvii.J外盤It林菱(<rm f<nun)f ftO1 0:ooK/fJO25C嚴樓Jt汗話査悴私氏許AMPGimO(lUIChHaUGO>160rR0>(2LO>f.25O>2 SO<.U0): WQ)4004J05004陰:：f«0C)itro)irsa)伽）財)1000doeci)1250(WQ)M2(1S0&3:兩(1700)JSDOn»0D>200(12.0±彳，Of40*-«,0第孝九脣iHftl.HI -U SIHIPin大

32、氣污染控制課程設計3.3風管內的壓力損失331摩擦壓力損失空氣在管道內流動時，單位長度管道長度的摩擦壓力損失按下式計算:2丸 vRm 二4Rs 2式中Rm單位長度的摩擦阻力損失，Pa/m；v 風管內空氣的平均流速，m/s ；一一空氣的密度，kg/m3 ；Rs摩擦阻力系數；-風管的水力半徑，m.對于圓形風管Rs=¥ m D一一風管直徑，m；4r a* b對于矩形風管RS=k）m ； a，矩形管道的邊長，m；局部阻力損失管件（如三通，彎頭等）的局部阻力損失按下式計算式中Z局部壓力損失，Pa；局部阻力系數，根據相關表格進行查詢;v 風管內空氣的平均流速，m/s;一一空氣的密度，kg/m3

33、；大氣污染控制課程設計3.4通風管道系統設計計算步驟(1) 繪制通風系統軸側圖，對各管段進行編號，標注長度和風量。以風量和風 速不變為一管段。一般從距離風機最遠的一段開始，由遠及近順序編號。 管段長度一般按照兩管件間中心線長度計算， 不扣除管件(如三通、彎頭) 本身的長度；(2) 選擇風管內的空氣流速。風管內的空氣流速對通風系統的經濟性有較大影 響。流速高，風管斷面小，材料耗用少，建造費用低；但系統阻力大，動 力消耗增加，運行費用增加；表9 一般通風系統風管內的風速生產廠房機騷通鳳民用及輔働建筑物鋼板及塑料鳳答磚理混凝土鳳道自然通鳳機憾邇風干*6J44-12a. 57 057支W0- 50.7

34、2-5(3) 根據各管段的風量和選擇的流速確定各管段的斷面尺寸， 計算摩擦阻力和 局部阻力。確定風管斷面尺寸后，應采用通風管道統一規格，按管內實際 流速計算阻力。阻力計算應從最不利環路開始；(4) 對并聯管路進行阻力平衡(兩支管的阻力差為：除塵系統應小于10%，其 他通風系統應小于15%)。計算系統的總阻力；(5) 根據系統的總阻力和總風量選擇風機。大氣污染控制課程設計4. 設計系統水力計算4.1系統軸側圖通風系統軸測圖4.2管徑、風速及單位摩阻的確定絕對粗糙度K=0.15mm(1) 管路初步選擇管內空氣流速v=5m/s,根據Li=0.379m3/s (1364 m3/h)查表，按通風 管統一

35、規格選用管徑，確定D1 =320mmo當 L =0.379m /s, D1 =320mm 時，求得：管內流速v, =4.71m/s,單位長度摩擦阻力Rm1=0.9Pa/m(2) 管路大氣污染控制課程設計初步選擇管內空氣流速v=7m/s,根據L2=0.758m3/s （2728m3/h）查表，按通風 管統一規格選用管徑，確定 D2=400mm。當 L2=0.758m/s，D2=400mm 時，求得：管內流速v2=6.03m/s,單位長度摩擦阻力Rm2=1.0Pa/m（3）管路初步選擇管內空氣流速v =8m/s，根據L3=0.758m3/s（2728m3/h）查表，按通風 管統一規格選用管徑，確定

36、 D3=400mm。當 L,=0.758m3/s, D3 =400mm 時，求得：管內流速V3=6.03m/s,單位長度摩擦阻力Rm3=1.0Pa/m（4）管路初步選擇管內空氣流速v =8m/s，根據L4=0.758m3/s（2728m3/h）查表，按通風 管統一規格選用管徑，確定 D4=400mm。當 L4=0.758m3/s，D4=400mm 時，求得：管內流速V4=6.03m/s,單位長度摩擦阻力Rm4=1.0Pa/m（5）管路初步選擇管內空氣流速v =5m/s,根據L5 =0.379m3/s（ 1364 m3/h）查表，按通風 管統一規格選用管徑，確定 D5=320mm。當 Ls =0

37、.379m /s, D5 =320mm 時，求得：管內流速v5=4.71m/s,單位長度摩擦阻力Rm5=0.9Pa/mINKIMI 4LL %IHIPmi大氣污染控制課程設計4.3計算各管段的摩擦阻力和局部阻力431摩擦阻力(1) 管段風管內空氣溫度t=25C，查得摩擦阻力溫度修正系數 Kt=0.98摩擦阻力 Pmi=Rm1l1 Kt =0.9 爲 >0.98=4.41Pa (取 l1=5.0m)(2) 管段摩擦阻力 Pmi=Rm2l2 Kt=1.0 85 %.98=8.33Pa (取 l2=8.5m)(3) 管段摩擦阻力 Pm3= F313 Kt=1.0 g>0.98=4.90P

38、a (取 l3=5.0m)(4) 管段摩擦阻力：Pm4 = Rm414 Kt =1.0 §5 %.98=6.37Pa (取 I4 =6.5m)(5) 管段摩擦阻力 Pm5= Fm515 Kt=0.9 lX).98=1.77Pa (取 l5=2.0m)局部阻力（1）管段2q2槽邊排風罩壓力損失厶P="° t= 2.34 1.185=112.30Pa22彎頭（三個）:=90° （三中節二端節）取R=1.5D,查簡明通風手冊表6-8 “局部阻力系數”得：Z =08, 3 Z 3X0.18=0.54合流三通:=45°4即合流三通°5 嵐 5“

39、D2A22魚=f、旦2 2<320 ) cc= 1 =0.6A5 =a2 2f320) =A<D2丿1400 丿A<D2丿1400 丿=0.6查表得,Ls =0.379 =1L,0.379Z =06排風罩出口為變徑管：由排風罩出口尺寸為 250 250mm及管段的管徑為“ 2F4 = 4 0.32=1.29320mm得知，該變徑管為漸擴管。長度取 400mm=(0.54+0.26) X4.712 1.1852+0.02更.062 1.185+112.30=123.25Paa1 320 -2500=0.088, =10°2 400查得：Z =（02 （對應小頭速度）排

40、風罩出口流速v =0.379/(0.250 ) =6.06m/s2F。0.25 0.25局部阻力乙八空2（2）管段彎頭（二個）a =90° （三中節二端節）取 R=D，查簡明通風手冊表 6-8 “局部阻力系數”得：Z =0.2,3 2 Z =2X 0.23=0.46大氣污染控制課程設計2 2局部阻力乙=才=。.46(3) 管段局部阻力包括兩個90°彎頭和風機進口處變徑管的阻力。要確定風機進口變徑管的斷面尺寸，先要確定風機的進口尺寸。為此根據經驗，初步選擇4-68離心通風機，查得其進口直徑為355mm,從而確定了該變徑管為漸縮管。去長度為360mmot 1 400 -355、

41、=_ uu 355 pg： = 7.15。查簡明通風手冊得：22360Z =0.1(對應小頭速度)2漸縮管收縮斷面的流速 V =0.758行(0.355 ) =7.66m/s2 2局部阻力 Z3=V2 29.91+0.1 爐6 1.185 =13.40Pa2 2(4) 管段風機出口風變徑管：由風機出口尺寸為260 260mm及管段的管徑為400mm得知，該變徑管為漸擴管。長度取 400mmji40.42F。0.26 0.26=1.86atg2 =1400 -260 :2 J 400=0.175,:-=20查得：Z =0.16(對應小頭速度)2風機出 口流速 V =0.758/(0.260 ) =11.21m/s帶到椎體傘形風帽：取h/D=0.5,查得：Z1.30局部阻力乙八2宜=0.162211.211.1852+1.302史.032><1.1852=39