打磨車間通風(fēng)除塵旋風(fēng)除塵器系統(tǒng)設(shè)計（課程設(shè)計） (3)
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《大氣污染控制工程》課程設(shè)計
打磨車間通風(fēng)除塵旋風(fēng)除塵器系統(tǒng)設(shè)計
指導(dǎo)老師：楊家寬
課設(shè)編寫者：吳晶
班級：環(huán)工1102
學(xué)號：u201115883
華中科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院
2014年5月
目 錄
一、局部排氣通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計的背景資料 6
1.1設(shè)計任務(wù)及目的 6
1.2設(shè)計資料 6
1.2.1打磨機(jī)及車間布置 6
1.2.2本系統(tǒng)產(chǎn)生粉塵的粒徑特性 7
二、局部排氣通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計 8
三、集氣罩 9
3.1集氣罩的基本類型 9
3.2集氣罩的設(shè)計原則 11
3.3排風(fēng)量的計算 11
四、管網(wǎng)的設(shè)計 14
4.1管網(wǎng)設(shè)計原則 14
4.2管段標(biāo)號并注上各管段流量和長度 15
4.3選擇流速和管徑 15
4.4壓強(qiáng)損失計算 16
五、旋風(fēng)除塵器的選型 25
5.1旋風(fēng)除塵器的特點(diǎn) 25
5.2旋風(fēng)除塵器的選型原則 25
5.3旋風(fēng)除塵器的選型步驟 26
5.4除塵器的相關(guān)參數(shù)計算 27
5.5旋風(fēng)除塵器的壓力損失計算 28
5.6旋風(fēng)除塵器的除塵效率計算 28
六、通風(fēng)機(jī)的選型 31
6.1風(fēng)量 31
6.2全壓 31
6.3通風(fēng)機(jī)的選型原則 31
七、輸排灰裝置的設(shè)計 33
7.1卸灰閥的選擇 33
7.2螺旋輸送機(jī)計算 33
八、煙囪設(shè)計 35
8.1煙囪出口尺寸計算 35
8.2風(fēng)帽設(shè)計 35
九、工程經(jīng)濟(jì)概算 36
9.1工程投資 36
9.2運(yùn)行費(fèi)用 36
十、致謝 37
十一、參考文獻(xiàn) 38
一、局部排氣通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計的背景資料
1.1設(shè)計任務(wù)及目的
在工業(yè)生產(chǎn)中把氣體與粉塵微粒的多相混合物的分離操作稱為工業(yè)除塵，該除塵操作過程是將粉塵微粒從氣體中分離出來。本通風(fēng)除塵系統(tǒng)的設(shè)計對象是一個工廠的打磨車間，工廠在打磨過程中會產(chǎn)生細(xì)小粉塵，對工廠內(nèi)部和周圍區(qū)域的空氣環(huán)境造成污染，會影響到廠內(nèi)工人和周圍居民的身體健康，并會對周圍的生態(tài)環(huán)境造成一定程度的危害。國家規(guī)定在大、中及小型工廠中，凡與粉塵有關(guān)的工序必須有防塵設(shè)計。生產(chǎn)過程和規(guī)模不斷改變，防塵設(shè)計中系統(tǒng)與設(shè)備應(yīng)與生產(chǎn)規(guī)模相適應(yīng)，有效地進(jìn)行工業(yè)防塵需要在技術(shù)上有一 套與生產(chǎn)工藝特點(diǎn)相適應(yīng)的措施。
本設(shè)計選用旋風(fēng)除塵器進(jìn)行該打磨間通風(fēng)除塵系統(tǒng)的設(shè)計，以期降低空氣中粉塵濃度，維持工廠和周圍區(qū)域良好的空氣環(huán)境，以防粉塵對工人和周圍居民造成危害。
1.2設(shè)計資料
1.2.1打磨機(jī)及車間布置
本打磨車間打磨的是鋁件，共有兩種型號的打磨機(jī)：A型與B型。其中A型打磨機(jī)共8臺，外形尺寸(mm)為700×600（長×寬）；B型打磨機(jī)共6臺，外形尺寸(mm)為600×600（長×寬）。已知A型打磨機(jī)產(chǎn)塵量為8kg/h，B型打磨機(jī)產(chǎn)塵量為10kg/h。要求對A型與B型打磨機(jī)的粉塵收集分別采用不同類型的吸氣罩。打磨機(jī)工作臺距二樓地面高1.2m。
本通風(fēng)系統(tǒng)的打磨車間位于廠房的二樓，二樓地面標(biāo)高為4.0m。打磨車間的平面圖如圖1所示。
圖1 打磨車間平面布置圖
1.2.2本系統(tǒng)產(chǎn)生粉塵的粒徑特性
粉塵分布如表1所示。
表1 粉塵粒徑分布情況
平均粒徑d(mm)
粒級分布f(%)
累計粒級分布f′(%)
25
3
3
50
7
10
75
13
23
100
70
93
125
6
99
150
1
100
含塵空氣密度為1.204kg/m3，氣體溫度為常溫。
二、局部排氣通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計
（1）集氣罩：集氣罩是用來捕集污染空氣的，其性能對凈化系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有直接影響。集氣罩的形式是多種多樣的。
（2）風(fēng)管：在凈化系統(tǒng)中用以輸送氣流的管道稱為風(fēng)管。通過風(fēng)管使系統(tǒng)的設(shè)備和部件練成一個整體。
（3）除塵設(shè)備：除塵設(shè)備指從氣體中去除或捕集固態(tài)或液態(tài)微粒的設(shè)備。
（4）通風(fēng)機(jī)：通風(fēng)機(jī)是系統(tǒng)中氣體流動的動力。為了防止通風(fēng)機(jī)的磨損和腐蝕，通常把通風(fēng)機(jī)防止凈化設(shè)備的后面。
（5）煙囪：煙囪是凈化設(shè)備的排氣裝置。由于凈化后的煙氣仍含有一定量的污染物，這些污染物在大氣中擴(kuò)散、稀釋，并最終沉降到地面。為了保證污染物的地面濃度。
（6）風(fēng)機(jī)：風(fēng)機(jī)指向機(jī)械排風(fēng)系統(tǒng)提供空氣流動動力的設(shè)備，通過輸入機(jī)械能以提高氣體壓力。為了防止風(fēng)機(jī)的磨損和腐蝕，一般把它裝置在除塵設(shè)備的后面。
（7）消聲器：消聲器是阻止聲音傳播而允許氣流通過的一種器件，是消除空氣動力性噪聲的重要措施。消聲器是安裝在空氣動力設(shè)備的氣流通道上或進(jìn)、排氣系統(tǒng)中的降低噪聲的裝置。消聲器能夠阻擋聲波的傳播，允許氣流通過，是控制噪聲的有效工具。
三、集氣罩
3.1集氣罩的基本類型
集氣罩是煙氣凈化系統(tǒng)污染源的收集裝置，可將粉塵及氣體污染源導(dǎo)入凈化系統(tǒng)，同時防止向其他生產(chǎn)車間及大氣擴(kuò)散，造成污染。
按罩口氣流流動方式集氣罩分為吸氣式和吹氣式。
按集氣罩和污染源的相對位置及適用范圍，吸氣式集氣罩分為：密閉罩、排氣柜、外部集氣罩、接受式集氣罩等。
3.1.1密閉罩
定義：將污染源的局部或整體密閉起來，在罩內(nèi)保持一定負(fù)壓，可防止污染物的任意擴(kuò)散。
特點(diǎn)：，所需排風(fēng)量最小，控制效果好，且不受室內(nèi)氣流干擾，設(shè)計中應(yīng)優(yōu)先選用。
結(jié)構(gòu)形式：局部密閉罩、整體密閉罩、大容積密閉罩。
（1） 局部密閉罩
特點(diǎn)：局部產(chǎn)塵點(diǎn)密閉，產(chǎn)塵設(shè)備和傳動裝置留在罩外，便于觀察和檢修，罩的容積小，材料消耗少，經(jīng)濟(jì)性好；
適用：產(chǎn)塵點(diǎn)固定、產(chǎn)塵氣流速度較小且連續(xù)產(chǎn)塵的地點(diǎn)。
（2） 整體密閉罩
特點(diǎn)：容積大，密閉性好；
適用：多點(diǎn)塵源、攜氣流速大或有振動的產(chǎn)塵設(shè)備。
（3） 大容積密閉罩
特點(diǎn)：容積大，可緩沖產(chǎn)塵氣流，減少局部正壓，設(shè)備檢修可在罩內(nèi)進(jìn)行；缺點(diǎn)是占地面積大，材料消耗多；
適用：多點(diǎn)源、陣發(fā)性、氣流速度大的設(shè)備和污染源。
（4） 布置要求
A.設(shè)置必要的觀察窗、操作門和檢修門；
B.罩內(nèi)應(yīng)保持一定均衡負(fù)壓，避免煙塵溢出；
C.盡量避開揚(yáng)塵中心，防止大量物料隨氣流帶至罩口被吸走；
D.處理熱物料時，應(yīng)考慮熱壓對氣流運(yùn)動的影響，通常適當(dāng)加大密閉罩容積，吸風(fēng)點(diǎn)設(shè)于罩子頂部最高點(diǎn)。
3.1.2排氣柜
排氣柜可使有害煙塵的操作在柜內(nèi)進(jìn)行。
（1）結(jié)構(gòu)形式：
A.排氣口在操作口對面
操作口氣流分布均勻，有害氣體外逸的可能性較小。
B.排氣口設(shè)在柜頂
操作口上部形成較大進(jìn)氣流速，而下部進(jìn)氣流速較小，氣柜內(nèi)易形成渦流，可能造成有害氣體外逸。
C.在對面和頂部同時設(shè)置排氣口
（2）布置要求：盡量避開門窗和其他進(jìn)風(fēng)口。
3.1.3外部吸（集、排）氣罩
定義：通過罩的抽吸作用，在污染源附近把污染物全部吸收起來的集氣罩。
特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，制造方便；但所需排放量較大，且易受室內(nèi)橫向氣流的干擾，捕集效率較低。
常見形式：頂吸罩、側(cè)面吸罩、底吸罩、槽邊吸罩。
3.1.4接受式排氣罩
定義：接受由生產(chǎn)過程（如熱過程、機(jī)械運(yùn)動過程）產(chǎn)生或誘導(dǎo)出來的污染氣流的一種排氣罩。
特點(diǎn)：罩口外的氣流運(yùn)動不是由于罩子的抽吸作用，而是由于生產(chǎn)本身過程產(chǎn)生的。
類型：a.低懸罩（罩口高度<1.5A1/2）
b.高懸罩（罩口高度>1.5A1/2）
A——熱設(shè)備的水平投影面積
3.2集氣罩的設(shè)計原則
（1） 集氣罩應(yīng)盡可能將污染源包圍起來，使污染物的擴(kuò)散限制在最小的范圍內(nèi)，以便防止橫向氣流的干擾，減少排氣量。
（2） 集氣罩的吸氣方向盡可能與污染氣流運(yùn)動方向一致，充分利用污染氣流的初始動能。 在保證控制污染的條件下，盡量減少集氣罩的開口面積，以減少排風(fēng)量；
（3） 集氣罩的吸氣氣流不允許經(jīng)過人的呼吸區(qū)再進(jìn)入罩內(nèi)；
（4） 集氣罩的結(jié)構(gòu)不應(yīng)妨礙人工操作和設(shè)備檢修。
由于打磨機(jī)需要人工操作，不適用密閉罩；又因工作臺面積小，故初步定為外部吸氣罩和排氣柜。外部吸氣罩是通過罩的抽吸作用，在污染源附近把污染物全部吸收起來；排氣柜可使有害煙塵的操作在柜內(nèi)進(jìn)行，防止有害煙塵外逸。其中A型打磨機(jī)使用外部吸氣罩中的側(cè)吸罩，B型打磨機(jī)使用排氣柜。
3.3排風(fēng)量的計算
A型打磨機(jī)選用側(cè)吸罩，矩形罩口。工作臺尺寸為700mm×600mm（長×寬），所以控制點(diǎn)到罩口的最大距離x=0.3m。設(shè)計罩口尺寸為200mm×100mm，由于x<2.4√F，將該罩假象成200mm×200mm的罩，b/a=1，x/b=1.5，查下圖可得vx/v0=0.067，
由上表可知控制點(diǎn)的最小控制風(fēng)速為2.5~10m/s，取vx=4m/s，因此可得平均速度v0=4/0.067=59.7m/s，實際排風(fēng)量L1=Fv0=0.2×0.1×59.7=1.19m3/s
B型打磨機(jī)工作臺尺寸為600×600（長×寬），罩口尺寸為600mm×600mm，排氣柜的排氣量按下式計算：
L2=L0+v·F·β (m3/s)
L0——柜內(nèi)的污染氣體發(fā)生量，m3/s
v——工作孔上的控制風(fēng)速，m/s
F——工作孔或縫隙的面積，m2
β——安全系數(shù)，β=1.1~1.2
根據(jù)已知條件，B型打磨機(jī)產(chǎn)塵量為10kg/h，含塵空氣密度為1.204kg/m3，得L0=10/1.204=2.31×10-3 m3/s，設(shè)v=1.0m/s，β=1.2，得到L2=2.31×10-3+1.0×0.6×0.6×1.2=0.4343m3/s
總排風(fēng)量L=8L1+6L2=8×1.19+6×0.4343=12.13m3/s
四、管網(wǎng)的設(shè)計
4.1管網(wǎng)設(shè)計原則
（1） 管網(wǎng)的布置應(yīng)避免與工藝管道、溜槽相碰，還要滿足通風(fēng)管道布置的特點(diǎn)（盡量避免水平鋪設(shè)，防止管道堵塞）；
（2） 除塵系統(tǒng)的排風(fēng)點(diǎn)不宜過多，以利于支管間阻力平衡，如排風(fēng)點(diǎn)多，可用大斷面集合管連接各支管，集合管內(nèi)流速不宜超過3m/s；
（3） 除塵風(fēng)管盡可能垂直或傾斜敷設(shè)；
（4） 輸送含有整齊霧滴的氣體時，應(yīng)有不小于0.005的坡度，以排出積液；
（5） 在除塵系統(tǒng)中，為防止風(fēng)管堵塞，風(fēng)管直徑不宜小于下列數(shù)值：
排送細(xì)小粉塵 80mm
排送較粗粉塵（如木屑） 100mm
排送粗粉塵（如小塊物體） 130mm
（6） 排送含有劇毒物質(zhì)的正壓風(fēng)管，不應(yīng)穿過其他房間；
（7） 風(fēng)管上應(yīng)設(shè)置必要的調(diào)節(jié)和測量裝置或預(yù)留測量裝置的接口，調(diào)節(jié)和測量裝置應(yīng)設(shè)在便于操作和觀察的地點(diǎn)；
（8） 風(fēng)管的布置應(yīng)力求順直，避免復(fù)雜的局部管件，彎頭、三通等管件要安排得當(dāng)，與風(fēng)管的連接要合理，以減少阻力和噪聲。
由于打磨車間內(nèi)有14個抽風(fēng)點(diǎn)，因此宜采用集合管式除塵系統(tǒng)，該系統(tǒng)有以下優(yōu)點(diǎn)：
（1） 可以直接關(guān)閉任何抽風(fēng)支管，而這對周圍其余的集氣罩及整個系統(tǒng)的工作沒有重大影響；
（2） 局部集氣罩的抽風(fēng)量變化范圍較寬，具有一定的自動調(diào)節(jié)風(fēng)壓和風(fēng)量的功能，因而可以改變?nèi)魏我粋€局部集氣罩的抽風(fēng)量而對整個系統(tǒng)運(yùn)行影響不大；
（3） 因為集合管內(nèi)氣速較低，部分粗顆粒粉塵在此分離出來，這樣不僅減小了凈化設(shè)備的負(fù)荷，而且減輕對總管和主要設(shè)備的磨損。
因為產(chǎn)塵設(shè)備在同一層，宜采用臥式集合管除塵系統(tǒng)，不占用工廠中間行走、活動空間，方便工廠搬運(yùn)、施工等大型活動，管道設(shè)計簡單、實用。系統(tǒng)的所有抽風(fēng)支管均可以以任何角度在集合管上部或側(cè)部與之相連接。集合管的底部沿全長設(shè)有粉塵輸送裝置，用來排出沉降在集合管內(nèi)的粉塵。
帶有集合管的集中式除塵系統(tǒng)運(yùn)行簡單可靠，管道和除塵器的磨損較輕，尤其在生產(chǎn)設(shè)備工作條件不同的情況下，也能獲得較好的除塵效果。
管網(wǎng)布置圖如下：
4.2管段標(biāo)號并注上各管段流量和長度
為簡化計算，管長以中心線計算，管道垂直段均設(shè)1.0m，風(fēng)管彎頭處的曲率半徑為接頭處進(jìn)口管徑的2倍，各水平管段長度根據(jù)打磨車間平面圖測得，結(jié)果如下表所示：
管段
1~2
2~4
3~4
4~6
5~6
6~7
7~12
8~9
長度/m
3.12
7.82
1.03
7.82
1.03
11.75
3.91
2.47
管段
9~10
10~11
11~12
12~16
13~14
14~15
15~16
16~20
長度/m
7.20
7.82
11.75
5.97
6.59
6.48
11.75
2.86
管段
17~18
18~19
19~20
20~21
22~23
24~25
長度/m
6.59
6.48
11.75
2.31
4.94
7.58
4.3選擇流速和管徑
根據(jù)除塵系統(tǒng)管道內(nèi)最低風(fēng)速規(guī)定，金屬粉塵垂直風(fēng)管最低風(fēng)速為13m/s，水平風(fēng)管最低風(fēng)速為15m/s。設(shè)計過程中根據(jù)各管段的風(fēng)量和設(shè)計風(fēng)速，確定各個管段的斷面尺寸。
4.4壓強(qiáng)損失計算
圓形管道沿程壓力損失為：
式中：λ——摩擦阻力系數(shù)；
v——風(fēng)管內(nèi)空氣的平均流速，m/s；
ρ——空氣的密度，kg/m3；
D——圓形風(fēng)管直徑，m
由《工業(yè)通風(fēng)》的附錄6所示的線解圖，已知流量、管徑、流速、阻力四個參數(shù)中的任意兩個，即可求得其余兩個參數(shù)。附錄6的線解圖是按過渡區(qū)的λ值，在壓力P0=101.325kPa，溫度t0=20℃，空氣密度ρ0=1.204kg/m3，運(yùn)動粘度υ0=15.06×10-6m2/s，管壁粗糙程度K=0.15mm，圓形風(fēng)管等條件下得出。本設(shè)計符合條件。
圓形管道局部壓力損失為：
式中：ζ——局部阻力系數(shù)
v——風(fēng)管內(nèi)的空氣的平均流速，m/s
ρ——空氣的密度，kg/m3
各管段的局部損失系數(shù)可通過查附錄7得到。
1、8、13點(diǎn)為控制點(diǎn)，17點(diǎn)所在干管和13點(diǎn)所在干管相同，且在主干管上的壓力損失比13點(diǎn)小，可忽略。
4.4.1以1點(diǎn)為壓強(qiáng)控制點(diǎn)
（1） 集氣罩及其上部豎向風(fēng)管和90°彎頭的阻力損失
查《除塵工程設(shè)計手冊》表6-25得到集氣罩局部阻力系數(shù)ζ=1.78，水平風(fēng)本設(shè)計取v=16.8m/s，所以集氣罩壓力損失為△P=302.4Pa。
垂直管段長1.0m，空氣量1.19m3/s,選擇管徑300mm，空氣流速為v=16.8m/s，單位長度沿程損失為10Pa/m，總沿程壓力損失為10Pa。設(shè)定彎頭的曲率半徑為0.6m，所以r/d=2，查局部阻力系數(shù)表得到局部阻力系數(shù)ζ=0.15，所以90°彎頭壓力損失為25.5Pa，所以集氣罩及垂直風(fēng)管和90°彎頭的總阻力損失為△P=302.4+10+25.5=337.9Pa。
（2） 1點(diǎn)處的局部壓力損失（90°彎頭）
設(shè)定彎頭的曲率半徑為0.6m，所以r/d=2，查局部阻力系數(shù)表得到局部阻力系數(shù)ζ=0.15，所以1點(diǎn)處（90°彎頭)局部壓力損失為25.5Pa
（3）1~2管段沿程壓力損失
水平管段長3.12m，空氣量1.19m3/s,選擇管徑300mm，空氣流速為v=16.8m/s，單位長度沿程損失為10Pa/m，總沿程壓力損失為31.2Pa。
（4）2點(diǎn)處的局部壓力損失（45°合流三通）
分流管的管徑分別為300mm和300mm，合流管的管徑為400mm，所以F2/F1=0.6,F3/F1=0.6,L3/L2=1,查局部阻力系數(shù)表得ζ=0.26，所以2點(diǎn)（45°合流三通）壓力損失為44.2Pa。
（5）2~4管段沿程壓力損失
水平管段長7.82m，空氣量2.38m3/s，選擇管徑400mm，空氣流速為18.9m/s，單位長度沿程損失為8.7Pa/m，總沿程壓力損失為68.0Pa。
（6）4點(diǎn)處的局部壓力損失（45°合流三通）
分流管的管徑分別為300mm和400mm，合流管的管徑為550mm，所以F2/F1=0.5,F3/F1=0.3,L3/L2=0.5,查局部阻力系數(shù)表得ζ=0.72，所以4點(diǎn)（45°合流三通）壓力損失為154.8Pa。
（7）4~6管段沿程壓力損失
水平管段長7.82m，空氣量3.57m3/s，選擇管徑550mm，空氣流速為15m/s，單位長度沿程損失為4.3Pa/m，總沿程壓力損失為33.6Pa。
（8）6點(diǎn)處的局部壓力損失（45°合流三通）
分流管的管徑分別為300mm和550mm，合流管的管徑為600mm，所以F2/F1=0.8,F3/F1=0.3,L3/L2=0.3,查局部阻力系數(shù)表得ζ=0.42，所以6點(diǎn)（45°合流三通）壓力損失為64.7Pa。
(9)6~7管段沿程壓力損失
水平管段長11.75m，空氣量4.76m3/s，選擇管徑600mm，空氣流速為16.8m/s，單位長度沿程損失為4.6Pa/m，總沿程壓力損失為54.1Pa。
(10)7點(diǎn)處的局部壓力損失（90°彎頭）
設(shè)定彎頭的曲率半徑為1.2m，所以r/d=2，查局部阻力系數(shù)表得到局部阻力系數(shù)ζ=0.15，所以90°彎頭壓力損失為25.5Pa。
(11)7~12管段沿程壓力損失
水平管段長3.91m，空氣量4.76m3/s，選擇管徑600mm，空氣流速為16.8m/s，單位長度沿程損失為4.6Pa/m，總沿程壓力損失為18.0Pa。
所以1~12段總沿程損失為337.9+25.5+31.2+44.2+68.0+154.8+33.6+64.7+54.1+25.5+18.0=857.5Pa。
4.4.2以8點(diǎn)為壓強(qiáng)控制點(diǎn)
（1）集氣罩及其上部豎向風(fēng)管和90°彎頭的阻力損失
查《除塵工程設(shè)計手冊》表6-25得到集氣罩局部阻力系數(shù)ζ=1.78，水平風(fēng)本設(shè)計取v=16.8m/s，所以集氣罩壓力損失為△P=302.4Pa。
垂直管段長1.0m，空氣量1.19m3/s,選擇管徑300mm，空氣流速為v=16.8m/s，單位長度沿程損失為10Pa/m，總沿程壓力損失為10Pa。設(shè)定彎頭的曲率半徑為0.6m，所以r/d=2，查局部阻力系數(shù)表得到局部阻力系數(shù)ζ=0.15，所以90°彎頭壓力損失為25.5Pa，所以集氣罩及垂直風(fēng)管和90°彎頭的總阻力損失為△P=302.4+10+25.5=337.9Pa。
（2）8點(diǎn)處的局部壓力損失（90°彎頭）
設(shè)定彎頭的曲率半徑為0.6m，所以r/d=2，查局部阻力系數(shù)表得到局部阻力系數(shù)ζ=0.15，所以8點(diǎn)處的局部壓力損失（90°彎頭）為25.5Pa
（3）8~9管段沿程壓力損失
水平管段長2.47m，空氣量1.19m3/s,選擇管徑300mm，空氣流速為v=16.8m/s，單位長度沿程損失為10Pa/m，總沿程壓力損失為24.7Pa。
（4）9點(diǎn)處的局部壓力損失（45°合流三通）
分流管的管徑分別為300mm和300mm，合流管的管徑為400mm，所以F2/F1=0.6,F3/F1=0.6,L3/L2=1,查局部阻力系數(shù)表得ζ=0.26，所以9點(diǎn)（45°合流三通）壓力損失為44.2Pa。
（5）9~10管段沿程壓力損失
水平管段長7.20m，空氣量2.38m3/s，選擇管徑400mm，空氣流速為18.9m/s，單位長度沿程損失為8.7Pa/m，總沿程壓力損失為62.6Pa。
（6）10點(diǎn)處的局部壓力損失（45°合流三通）
分流管的管徑分別為300mm和400mm，合流管的管徑為550mm，所以F2/F1=0.5,F3/F1=0.3,L3/L2=0.5,查局部阻力系數(shù)表得ζ=0.72，所以10點(diǎn)（45°合流三通）壓力損失為154.8Pa。
（7）10~11管段沿程壓力損失
水平管段長7.82m，空氣量3.57m3/s，選擇管徑550mm，空氣流速為15m/s，單位長度沿程損失為4.3Pa/m，總沿程壓力損失為33.6Pa。
（8）11點(diǎn)處的局部壓力損失（45°合流三通）
分流管的管徑分別為300mm和550mm，合流管的管徑為600mm，所以F2/F1=0.8,F3/F1=0.3,L3/L2=0.3,查局部阻力系數(shù)表得ζ=0.42，所以11點(diǎn)（45°合流三通）壓力損失為64.7Pa。
(9)11~12管段沿程壓力損失(包括一個45°彎頭的損失)
水平管段長11.75m，空氣量4.76m3/s，選擇管徑600mm，空氣流速為16.8m/s，單位長度沿程損失為4.6Pa/m，總沿程壓力損失為54.1Pa。設(shè)定45°彎頭的曲率半徑為1.2m，所以r/d=2，查局部阻力系數(shù)表得到局部阻力系數(shù)ζ=0.09，所以45°彎頭壓力損失為15.3Pa。所以11~12管段的沿程壓力損失為69.4Pa。
所以8~12段總沿程損失為337.9+25.5+24.7+44.2+62.6+154.8+33.6+64.7+69.4=817.5Pa<856.3Pa，所以1點(diǎn)與8點(diǎn)相比，1點(diǎn)為控制點(diǎn)。
（10）12點(diǎn)處的局部壓力損失（45°合流三通）
分流管的管徑分別為600mm和600mm，合流管的管徑為900mm，所以F2/F1=0.4,F3/F1=0.4,L3/L2=1.0,查局部阻力系數(shù)表得ζ=1.10，所以12點(diǎn)（45°合流三通）壓力損失為186.9Pa。
（11）12~16管段沿程壓力損失
水平管段長5.97m，空氣量9.52m3/s，選擇管徑900mm，空氣流速為15m/s，單位長度沿程損失為2.3Pa/m，總沿程壓力損失為13.7Pa。
所以1~16段總沿程損失為857.5+186.9+13.7=1058.1Pa。
4.4.3以13點(diǎn)為壓強(qiáng)控制點(diǎn)
（1）集氣罩及其上部豎向風(fēng)管和90°彎頭的阻力損失
查《除塵工程設(shè)計手冊》表6-25得到集氣罩局部阻力系數(shù)ζ=0.1，水平風(fēng)本設(shè)計取v=18.1m/s，所以集氣罩壓力損失為△P=19.7Pa。
垂直管段長1.0m，空氣量0.4343m3/s,選擇管徑175mm，空氣流速為v=18.1m/s，單位長度沿程損失為24Pa/m，總沿程壓力損失為24Pa。設(shè)定彎頭的曲率半徑為0.35m，所以r/d=2，查局部阻力系數(shù)表得到局部阻力系數(shù)ζ=0.15，所以90°彎頭壓力損失為29.6Pa，所以集氣罩及垂直風(fēng)管和90°彎頭的總阻力損失為△P=19.7+24+29.6=73.3Pa。
（2）13點(diǎn)處的局部壓力損失（90°彎頭）
設(shè)定彎頭的曲率半徑為0.35m，所以r/d=2，查局部阻力系數(shù)表得到局部阻力系數(shù)ζ=0.15，所以13點(diǎn)處的局部壓力損失（90°彎頭）為29.6Pa
（3）13~14管段沿程壓力損失
水平管段長6.59m，空氣量0.4343m3/s,選擇管徑175mm，空氣流速為v=18.1m/s，單位長度沿程損失為24Pa/m，總沿程壓力損失為158.2Pa。
（4）14點(diǎn)處的局部壓力損失（45°合流三通）
分流管的管徑分別為175mm和175mm，合流管的管徑為250mm，所以F2/F1=0.5,F3/F1=0.5,L3/L2=1,查局部阻力系數(shù)表得ζ=0.88，所以14點(diǎn)（45°合流三通）壓力損失為173.6Pa。
（5）14~15管段沿程壓力損失
水平管段長6.48m，空氣量0.8686m3/s，選擇管徑250mm，空氣流速為17.7m/s，單位長度沿程損失為14.5Pa/m，總沿程壓力損失為94.0Pa。
（6）15點(diǎn)處的局部壓力損失（45°合流三通）
分流管的管徑分別為175mm和250mm，合流管的管徑為300mm，所以F2/F1=0.7,F3/F1=0.3,L3/L2=0.5,查局部阻力系數(shù)表得ζ=0.58，所以15點(diǎn)（45°合流三通）壓力損失為109.4Pa。
（7）15~16管段沿程壓力損失(包括一個45°彎頭的損失)
水平管段長11.75m，空氣量1.303m3/s，選擇管徑300mm，空氣流速為18.4m/s，單位長度沿程損失為12Pa/m，總沿程壓力損失為141.0Pa。設(shè)定45°彎頭的曲率半徑為0.6m，所以r/d=2，查局部阻力系數(shù)表得到局部阻力系數(shù)ζ=0.09，所以45°彎頭壓力損失為18.3Pa。所以15~16管段的沿程壓力損失為159.3Pa。
所以13~16段總沿程損失為73.3+29.6+158.2+173.6+94.0+109.4+159.3=797.4Pa<1058.1Pa，所以1點(diǎn)與13點(diǎn)相比，1點(diǎn)為控制點(diǎn)。1點(diǎn)為整個通風(fēng)管網(wǎng)的控制點(diǎn)。
4.4.4總壓力損失
（1）16點(diǎn)處的局部壓力損失（45°合流三通）
分流管的管徑分別為300mm和900mm，合流管的管徑為900mm，所以F2/F1=1.0,F3/F1=0.1,L3/L2=1.0,查局部阻力系數(shù)表得ζ=0.15，所以16點(diǎn)（45°合流三通）局部壓力損失為30.6Pa。
（2）16~20管段沿程壓力損失
水平管段長2.86m，空氣量10.82m3/s，選擇管徑900mm，空氣流速為17.0m/s，單位長度沿程損失為2.8Pa/m，總沿程壓力損失為8.0Pa。
（3）20點(diǎn)處的局部壓力損失（45°合流三通）
分流管的管徑分別為300mm和900mm，合流管的管徑為900mm，所以F2/F1=1.0,F3/F1=0.1,L3/L2=1.0,查局部阻力系數(shù)表得ζ=0.15，所以20點(diǎn)（45°合流三通）局部壓力損失為26.1Pa。
（4）20~21管段沿程壓力損失
水平管段長2.31m，空氣量12.13m3/s，選擇管徑900mm，空氣流速為19.1m/s，單位長度沿程損失為3.4Pa/m，總沿程壓力損失為7.9Pa。
（5）旋風(fēng)除塵器的壓力損失為1131.3Pa。
（6）22~23管段沿程壓力損失
水平管段長4.94m，空氣量12.13m3/s，選擇管徑900mm，空氣流速為19.1m/s，單位長度沿程損失為3.4Pa/m，總沿程壓力損失為16.8Pa。
（7）23~24管段沿程壓力損失
水平管段長7.58m，空氣量12.13m3/s，選擇管徑900mm，空氣流速為19.1m/s，單位長度沿程損失為3.4Pa/m，總沿程壓力損失為25.8Pa。
各管段的沿程損失見下表：
管段
長度L/m
流量Q/(m3/s)
管徑D/mm
流速v/(m/s)
比摩阻Rm/(Pa/m)
沿程損失Rml/Pa
1~2
3.12
1.19
300
16.8
10
31.2
2~4
7.82
2.38
400
18.9
8.7
68.0
3~4
1.03
1.19
300
16.8
10
10.3
4~6
7.82
3.57
550
15.0
4.3
33.6
5~6
1.03
1.19
300
16.8
10
10.3
6~7
11.75
4.76
600
16.8
4.6
54.1
7~12
3.91
4.76
600
16.8
4.6
18.0
8~9
2.47
1.19
300
16.8
10
24.7
9~10
7.20
2.38
400
18.9
8.7
62.6
10~11
7.82
3.57
550
15.0
4.3
33.6
11~12
11.75
4.76
600
16.8
4.6
69.4
12~16
5.97
9.52
900
15.0
2.3
13.7
13~14
6.59
0.4343
175
18.1
24
158.2
14~15
6.48
0.8686
250
17.7
14.5
94.0
15~16
11.75
1.303
300
18.4
12
159.3
16~20
2.86
10.82
900
17.0
2.8
8.0
17~18
6.59
0.4343
175
17.7
24
158.2
18~19
6.48
0.8686
250
17.0
14.5
94.0
19~20
11.75
1.303
300
18.4
12
8.0
20~21
2.31
12.13
900
19.1
3.4
7.9
22~23
4.94
12.13
900
19.1
3.4
16.8
24~25
7.58
12.13
900
19.1
3.4
25.8
五、旋風(fēng)除塵器的選型
5.1旋風(fēng)除塵器的特點(diǎn)
（1） 旋風(fēng)除塵器與其他除塵器相比，具有結(jié)構(gòu)簡單、占地面積小、投資低、操作維修方便以及適用面寬的優(yōu)點(diǎn)。適用于工業(yè)爐窯煙氣除塵和工業(yè)通風(fēng)除塵；工業(yè)氣力輸送系統(tǒng)氣固兩相分離與物料氣力烘干回收。
（2） 旋風(fēng)除塵器的除塵效率一般達(dá)85%左右，高效的旋風(fēng)除塵器對于輸送、破碎、卸料、包裝、清掃等工業(yè)生產(chǎn)過程產(chǎn)生的含塵氣體除塵效率可達(dá)95%-98%，對于燃煤爐窯產(chǎn)生煙氣的除塵效率可以達(dá)到92%-95%。
（3） 旋風(fēng)除塵器捕集<5μm顆粒的效率不高，一般可以作為高濃度除塵系統(tǒng)的預(yù)除塵器，與其他類型高效除塵器合用。可用于10μm以上顆粒的去除，符合此題的題設(shè)條件。
（4） 粘性大的粉塵容易粘結(jié)在除塵器表面，不宜采用干法除塵；比電阻過大或過小的粉塵，不宜采用電除塵；纖維性或憎水性粉塵不宜采用濕法除塵。本題為鍋爐排煙，鍋爐排煙的特點(diǎn)是煙氣流量大，而且煙氣流量變化也很大，選取旋風(fēng)除塵器是適當(dāng)?shù)摹?
（5） 旋風(fēng)除塵器適宜于高溫高壓含塵氣體的除塵。綜合氣體的含塵濃度、煙氣溫度和其他性質(zhì)以及收集粉塵的處理、運(yùn)行費(fèi)用等多項因素，可選用旋風(fēng)除塵器。
5.2旋風(fēng)除塵器的選型原則
（1） 旋風(fēng)式除塵器凈化氣體量應(yīng)與實際需要處理的含塵氣體量一致。選擇旋風(fēng)式除塵器直徑時應(yīng)盡量小些，如果要求通過的風(fēng)量較大，可采用幾個小直徑的旋風(fēng)除塵器并聯(lián)為宜。
（2） 旋風(fēng)式除塵器入口風(fēng)速要保持18~23m/s，過低時除塵效率下降；過高時阻力損失及耗電量均要增加，且除塵效率提高不明顯。
（3） 所選擇的旋風(fēng)式除塵器的阻力損失小，動力消耗少，且結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)簡便。
（4） 旋風(fēng)式除塵器能捕集到的最小粉塵粒子應(yīng)稍小于被處理氣體中的粉塵粒度。
（5） 當(dāng)含塵氣體溫度很高時，要注意保溫，避免水分在除塵器內(nèi)凝結(jié)。假如粉塵不吸收水分、露點(diǎn)為30～50℃時，除塵器的溫度最少應(yīng)高出30℃左右，假如粉塵吸水性較強(qiáng)(如水泥、石膏和含堿粉塵等)、露點(diǎn)為20～50℃時，除塵器的溫度應(yīng)高出露點(diǎn)溫度40～50℃。
（6） 旋風(fēng)除塵器結(jié)構(gòu)的密閉要好，確保不漏風(fēng)。尤其是負(fù)壓操作，更應(yīng)注意卸料鎖風(fēng)裝置的可靠性。
（7） 易燃易爆粉塵(如煤粉)應(yīng)設(shè)有防爆裝置。防爆裝置的通常做法是在入口管道上加一個安全防爆閥門。
（8） 當(dāng)粉塵粘性較小時，最大允許含塵質(zhì)量濃度與旋風(fēng)筒直徑有關(guān)，即直徑越大其最大允許含塵質(zhì)量濃度越大。
5.3旋風(fēng)除塵器的選型步驟
旋風(fēng)除塵器的選型計算主要包括類型和筒體直徑及個數(shù)的確定等內(nèi)容。一般步驟和方法如下所述。
（1） 除塵系統(tǒng)需要處理的氣體量。當(dāng)氣體溫度較高、含塵量較大時，其風(fēng)量和密度發(fā)生較大變化，需要進(jìn)行換算。若氣體中水蒸氣含量較大時，亦應(yīng)考慮水蒸氣的影響。
（2） 根據(jù)所需處理氣體的含塵質(zhì)量濃度、粉塵性質(zhì)及使用條件等初步選擇除塵器類型。
（3） 根據(jù)需要處理的含塵氣體量Q，按下式算出除塵器直徑：
式中，D——除塵器直徑，m；
Vp——除塵器體凈空截面平均流速，根據(jù)前人的研究結(jié)果，Vp的取值 范圍為1.3~5.2m/s，本設(shè)計取4m/s；
Q——操作溫度和壓強(qiáng)下的氣體流量，m3/h
根據(jù)公式，計算除塵器直徑
或根據(jù)需要處理氣體量算出除塵器進(jìn)口氣流速度(一般在12～25m/s之間)，由選定的含塵氣體進(jìn)口速度和需要處理的含塵氣體量算出除塵器入口截面積，再由除塵器各部分尺寸比例關(guān)系選出除塵器。
當(dāng)氣體含塵質(zhì)量濃度較高，或要求捕集的粉塵粒度較大時，應(yīng)選用較大直徑的旋風(fēng)除塵器；當(dāng)要求凈化程度較高，或要求捕集微細(xì)塵粒時，可選用較小直徑的旋風(fēng)除塵設(shè)備并聯(lián)使用。
（4） 必要時按給定條件計算除塵器的分離界限粒徑和預(yù)期達(dá)到的除塵效率，也可直接按有關(guān)旋風(fēng)除塵器性能表選取，或?qū)⑿阅軘?shù)據(jù)與計算結(jié)果進(jìn)行核對。
（5） 除塵器必須選用氣密性好的卸料器，以防器體下部漏風(fēng)，影響效率急劇下降。
（6） 旋風(fēng)除塵器并聯(lián)使用時，應(yīng)采用同型號旋風(fēng)除塵器，并需合理地設(shè)計連接風(fēng)管，使每個除塵器處理的氣體量相等，以免除塵器之間產(chǎn)生串流現(xiàn)象，降低效率。徹底消除串流的辦法是為每一除塵器設(shè)置單獨(dú)的集塵箱。
（7） 旋風(fēng)除塵器一般不宜串聯(lián)使用。必須串聯(lián)使用時，應(yīng)采用不同性能的旋風(fēng)除塵器，并將低效者設(shè)于前面。
5.4除塵器的相關(guān)參數(shù)計算
型號規(guī)格
處理風(fēng)量m3/h
進(jìn)口風(fēng)速m/s
12
16
20
XLP/B-20.0
31100
38880
46660
根據(jù)風(fēng)量選用XLP?B-20.0型旋風(fēng)除塵器，并設(shè)進(jìn)口風(fēng)速為18m/s理由是：
（1）XLP/B型旋風(fēng)除塵器是在一般旋風(fēng)除塵器的基礎(chǔ)上增設(shè)旁路式分離器的一種除塵器，阻力損失較小，特別對5μm以上的粉塵有較高的除塵效率。?
（2）XLP/B型旋風(fēng)除塵器對5μm以上的粉塵有較高的除塵效率，設(shè)計處理的煙氣平均粒徑為5μm以上的顆粒占95%，基本滿足了顆粒物得處理要求。??
（3）XLP/B型在顆粒粒徑大于5μm以上時其分級除塵效率大于87.8%。
局部阻力系數(shù)
旋風(fēng)除塵器型式
XLT
XLT?A
XLP?A
XLP?B
ξ
5.3
6.5
8.0
5.8
根據(jù)上表得XLP?B型旋風(fēng)除塵器的局部阻力系數(shù)為5.8。
除塵器入口截面積：
入口高度：
入口寬度：
排出筒直徑：
筒體長度：
錐體長度：
灰口直徑：
排氣管插入深度：
5.5旋風(fēng)除塵器的壓力損失計算
根據(jù)公式：
式中：ρ——?dú)怏w的密度,kg/m3
Vin——?dú)怏w入口速度，m/s
ζ——局部阻力系數(shù)
計算得△P=1/2×5.8×1.204×182=1131.3Pa
5.6旋風(fēng)除塵器的除塵效率計算
（1）根據(jù)旋風(fēng)除塵器的特征長度l，得出交界圓柱面的高度h0：
（2） 由交界圓柱面直徑，得r0=0.415m
平均徑向速度，
（3）渦流指數(shù)的計算：根據(jù)渦流定律，外渦旋的切向速度反比于旋轉(zhuǎn)半徑R的n次方，即vτRn=常數(shù)，其中n為渦流指數(shù)。
n的計算公式為：
本設(shè)計D=1.96m，T=20+273=293 K，計算得n=0.733
（4）氣流在交接面上的切向速度，
其中v1=18m/s，D=1.96m/s，de=1.18m，代入得vτ0=33.91m/s
（5） 分割直徑：
（6） 分級效率：
計算結(jié)果如下表：
平均粒徑d(μm)
粒級分布f(%)
累計粒級分布f′(%)
分級效率ηi（%）
25
3
3
77.95
50
7
10
89.52
75
13
23
94.22
100
70
93
96.54
125
6
99
97.82
150
1
100
98.58
總效率計算得
六、通風(fēng)機(jī)的選型
6.1風(fēng)量
通風(fēng)機(jī)風(fēng)量由下式計算得到：
式中：Qr——?dú)怏w總流量，m3/s
kQ1——設(shè)備漏風(fēng)附加系數(shù)，取1.2
kQ2——管網(wǎng)漏風(fēng)附加系數(shù)，取1.15
所以求得風(fēng)量為：
Qr=kQ1kQ2Q=1.2×1.15×12.13=16.74m3/s=60264m3/h
6.2全壓
式中：Pf——風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓，Pa
p——管網(wǎng)總壓力損失，Pa
ps——設(shè)備壓力損失，Pa
kp1——管網(wǎng)壓力損失附加系數(shù)，取1.1
kp2——風(fēng)機(jī)全壓負(fù)差系數(shù)，取1.1
p=1058.1+8.0+7.9+16.8+25.8=1116.6Pa，ps=1131.3Pa，得Pf=（1116.6×1.1+1131.3）×1.1=2595.5Pa
6.3通風(fēng)機(jī)的選型原則
（1） 在選擇通風(fēng)機(jī)前，應(yīng)了解國內(nèi)通風(fēng)機(jī)的生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量情況，如生產(chǎn)的通風(fēng)機(jī)品種、規(guī)格和各種產(chǎn)品的特殊用途，以及生產(chǎn)廠商產(chǎn)品質(zhì)量、后續(xù)服務(wù)等情況綜合考察。
（2） 根據(jù)通風(fēng)機(jī)輸送氣體的性質(zhì)不同，選擇不同用途的通風(fēng)機(jī)。
（3） 在通風(fēng)機(jī)選擇性能圖表查得兩種以上的通風(fēng)機(jī)可供選擇時，應(yīng)優(yōu)先選擇效率較高、機(jī)號較小、調(diào)節(jié)范圍較大的一種。
（4） 在選擇通風(fēng)機(jī)時，應(yīng)盡量避免采用通風(fēng)機(jī)并聯(lián)或串聯(lián)工作。當(dāng)通風(fēng)機(jī)聯(lián)合工作時，應(yīng)盡可能選擇同型號同規(guī)格的通風(fēng)機(jī)并聯(lián)或串聯(lián)工作；當(dāng)采用串聯(lián)時，第一級通風(fēng)機(jī)到第二級通風(fēng)機(jī)之間應(yīng)有一定的管路連接。
（5） 原有除塵系統(tǒng)更換用新風(fēng)機(jī)應(yīng)考慮充分利用原有設(shè)備、適合現(xiàn)場安裝及安全運(yùn)行等問題。
結(jié)合上述計算，參考《除塵工程設(shè)計手冊》表8-15，選擇使用6-30型普通中壓風(fēng)機(jī)，風(fēng)量為2210~17300m3/h、全壓為1785~4355Pa，功率為1~37kW。
七、輸排灰裝置的設(shè)計
除塵器收集的粉塵需要從除塵器排出并輸送到適合的位置加以儲存、回收、利用。因此，輸排灰系統(tǒng)是除塵工程設(shè)計中的一個環(huán)節(jié)，是除塵系統(tǒng)不可缺少的組成部分。輸排灰系統(tǒng)包括排灰裝置、輸灰裝置和儲運(yùn)裝置等。
7.1卸灰閥的選擇
卸塵量為124kg/h，參考《除塵工程設(shè)計手冊》表5-2可選用D70型圓錐式卸塵閥，D=70mm，H=450mm，F(xiàn)=30mm，M=340mm，P=160mm。
7.2螺旋輸送機(jī)計算
（1） 螺旋直徑
查表得物料填充系數(shù)ψ=0.30，物料綜合特性經(jīng)驗系數(shù)K=0.0565，校正系數(shù)C=1.0。計算得到螺旋運(yùn)輸及的螺旋直徑為
式中：D——螺旋直徑，m
K——物料綜合特性經(jīng)驗系數(shù)
Q——輸送量，t/h
Ψ——物料填充系數(shù)
ρ——物料的堆積密度，查《除塵工程設(shè)計手冊》表1-1為2.5~3，取2.5，t/m3
C——螺旋輸送機(jī)傾斜安裝時輸送量的校正系數(shù)
結(jié)果小于規(guī)格中的最小直徑，因此選用最小直徑150mm作為螺旋運(yùn)輸機(jī)的直徑。
（2） 螺旋輸送機(jī)轉(zhuǎn)速
為防止物料受切向力過大而被拋起影響物料的輸送，選用螺旋輸送機(jī)時，應(yīng)控制螺旋軸的極限轉(zhuǎn)速。極限轉(zhuǎn)速可按下式計算：
式中：n——螺旋輸送機(jī)轉(zhuǎn)速，r/min
A——物料綜合特性系數(shù)
查《除塵工程設(shè)計手冊》表5-8，物料綜合特性系數(shù)A=35，根據(jù)公式算得。
充填分?jǐn)?shù)
式中：Ψ——充填分?jǐn)?shù)
S——螺距，m，S制法，S=0.8D；D制法，S=D
算得Ψ=0.084，低于推薦值很多，故降低魯魯修軸轉(zhuǎn)速，以提高螺旋機(jī)的壽命。取n=0.252，正好在推薦范圍內(nèi)，最后確定D=150mm，n=30r/min。
（3） 螺旋輸送機(jī)的功率
螺旋運(yùn)輸及軸功率
式中：P0——軸功率，kW
k——功率備用系數(shù)，可取1.2~1.4
ω0——物料阻力系數(shù)
L——螺旋輸送機(jī)水平投影長度，m
H——螺旋輸送機(jī)垂直投影高度，m，向上輸送時取正值，向下輸送時取負(fù)值
始終取k=1.2,ω0=3.2，輸送機(jī)長度取L=6m，算得P0=0.003kW
（4） 螺旋輸送機(jī)驅(qū)動裝置的額定功率
式中：P——驅(qū)動裝置額定功率，kW
η——驅(qū)動裝置總效率，與減速機(jī)直聯(lián)時η=0.94
算得P=0.0032kW
八、煙囪設(shè)計
8.1煙囪出口尺寸計算
煙囪截面積可由下式求出：
式中：S——排氣筒出口截面積，m2
Qg——煙氣量，m3/h
Vg——煙氣自煙囪口排出的速度，m/s
取Vg=16m/s，計算得到S=0.75m，直徑D=0.98.由于此排氣裝置非正式煙囪，故高度可以放低，材料也可以不用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。高度取10m，材料用薄鋼管。
8.2風(fēng)帽設(shè)計
為了防止雨水的侵蝕，通常在其頭部加裝風(fēng)帽，其常見的做法是在排氣筒出口加裝傘形風(fēng)帽。其結(jié)構(gòu)尺寸為傘蓋直徑2.88m，傘蓋距排氣筒出口距離0.72m，傾角15°。
九、工程經(jīng)濟(jì)概算
9.1工程投資
（1） 除塵器
旋風(fēng)除塵器的價格可根據(jù)其處理能力估算，每處理10000m3/h的價格在2.2萬左右。本系統(tǒng)處理量為43668m3/h，故除塵器價格約為9.61萬元。
（2） 風(fēng)管
風(fēng)管目前市場價約為60元/m。本系統(tǒng)總長138m，買140m，故花費(fèi)8400元。
（3） 集氣罩
柜式集氣罩價格約400元/個。本系統(tǒng)共用6個，花費(fèi)2400元；
側(cè)吸罩價格約400元/個。本系統(tǒng)共用8個，花費(fèi)3200元。
集氣罩總花費(fèi)為5600元。
（4） 風(fēng)機(jī)
高壓風(fēng)機(jī)9-26型風(fēng)機(jī)市場報價1900元/臺。
綜上所述，如果不考慮粉塵的回收，整個通風(fēng)除塵系統(tǒng)的建設(shè)投資為11.2萬元。
9.2運(yùn)行費(fèi)用
（1） 電費(fèi)
系統(tǒng)的裝機(jī)容量按50kW計，全年工作按360天，每天工作10小時計，電費(fèi)工業(yè)用電0.95元/千瓦時計，則全年電費(fèi)為17.1萬元。
（2） 維修費(fèi)用
由于設(shè)備、管道均為鋼結(jié)構(gòu)，無易損部件，所以全年的維修費(fèi)按總投資的2%計，即2240元。
由此可知，系統(tǒng)每年的運(yùn)行費(fèi)用為17.324萬元。
十、致謝
在一周忙碌的課程設(shè)計中我受益良多，從資料查找，工藝計算和設(shè)計報告的編寫，以及CAD圖的繪制，不僅充分檢驗了我對所學(xué)專業(yè)知識的掌握，還考驗了我如何合理安排、統(tǒng)籌規(guī)劃，并與同學(xué)相互交流探討。
在此真誠地感謝楊家寬老師的悉心指導(dǎo)以及同學(xué)們在我遇到困難時認(rèn)真地給予我?guī)椭?
課程設(shè)計是我們綜合運(yùn)用課堂所學(xué)知識的重要平臺，是我們今后走人社會在自己的工作崗位上進(jìn)行相關(guān)設(shè)計工作的一次模擬，是我們成人成才的一個重要過程。
十一、參考文獻(xiàn)
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[3] 張殿印, 王純. 除塵工程設(shè)計手冊. 化學(xué)工業(yè)出版社, 2003
[4] 胡傳鼎. 通風(fēng)除塵設(shè)備設(shè)計手冊. 化學(xué)工業(yè)出版社, 2003
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