集气罩选择

3.集气罩的设计 3.1 集气罩的选型

在焊接车间，焊接烟尘粒子小,粘性大,烟尘的温度较高,发尘量较大，颗粒的分散范围较小，如果采用密闭罩，它将污染源全部密闭在罩内，影响设备的检修，有时还看不到罩内的工作情况，它主要适用于有害物危害较大，控制要求高的场合。而如果选用接受式集气罩，它主要是依靠污染物自身的运动进入罩内，而焊接车间污染物四处飞溅，污染气流运动方向不固定，形成热射流的能力较差，因此不适用此系统。选用外部集气罩对粉尘进行处理更适合，因为外部集气罩对生产操作影响小，结构简单，安装维护方便，能大大减少维修的费用。

外部集气罩可将排风罩设在工作台上，靠近污染物源附近，依靠罩口的抽吸作用，在污染物散发地点造成一定的气流运动，把污染物吸入罩内。根据尘源情况和工艺过程不同，外部罩可以设在尘源上部、下部或侧面，分别称为上吸罩、下吸罩或侧吸罩。根据焊接粉尘在前方飞溅的颗粒数目更多，所以选择在操作台上布置侧吸罩，能更好的除去粉尘，减轻粉尘对操作工人的危害，降低环境中粉尘的浓度。

3.1.1外部集气罩以及设计注意事项

外部集气罩的设计要求

(1)在不妨碍工艺操作的前提下，罩口应尽可能靠近污染物发生源，这样可以减少横向气流的干扰

(2)在罩口四周增设法兰边，使排风量减少，在一般情况下，法兰边宽度为150-200mm

(3)集气罩的扩张角对罩口的速度分布以及罩内压力损失有较大影响，设计时应

该根据要求来确定。当o

30=?～o 60时，阻力最小。综合结构，速度分布，阻力三

方面的因素，? 尽可能小于或等于o

60。

(4)当罩口尺寸较大，难以满足上述要求时，应采取适当的措施，以便确保集气罩的集气效果，主要措施有：

a 、把一个大排风罩分割成若干个小排风罩

b 、在罩内设挡板

c 、在找扣上设条缝口，要求条缝口处风速在10m/s 以上，而静压箱内风速不超过条缝口风速的1/2

d 、在罩口设气流分布板

外部罩结构简单，制造方便，其特点是排气量大，但受车间横向气流干扰严重。 设计侧吸罩时，应考虑工艺设备的安装高度和室内横向气流的干扰等因素，必要时可采取围挡、回转、升降及其他改进措施。

3．1.2吸气口气流的运动规律

根据流体力学，位于自由空间的点汇吸气口的排风量为：

22

212

144v r v r l ππ== (3-1)

式中 1v 、2v ———点1、点2的空气流速，m/s;

1r 、2r ———点1、点2至吸气口的距离，m;

吸气口设在墙上时，吸气范围受到限制，它的排风量为：

22

212

122v r v r l ππ== （3-2）

从式（3-1）、式（3-2）可以看出，吸气口外某一点的空气流速与该店至

吸气口距离的平方成反比，而且它是吸气口吸气范围的减小而增大。因此，设计时罩口应尽量靠近污染物源，并且设法减小其吸气范围。

外部集气罩可将排风罩设在工作台上，靠近污染物源附近，依靠罩口的抽

吸作用，在污染物散发地点造成一定的气流运动，把污染物吸入罩内。根据尘源情况和工艺过程不同，外部罩可以设在尘源上部、下部或侧面，分别称为上吸罩、下吸罩或侧吸罩。本设计选择在操作台上布置上吸罩，来除去粉尘，减轻粉尘对操作工人的危害，降低环境中粉尘的浓度。 3.2上吸罩的设计及排风量的计算 3.2.1上吸罩的设计

由于焊接作业都在工作台上进行，临近两个工作台宽度为0.8m ，产尘点规格相同，所以可设计相同规格的上吸罩，而第三个工作台宽度为1m ，另设不同尺寸的上吸罩，以提高除尘效率，减少所操作人员的影响。

三个工作台长边均靠墙布置，每个工作台间距三米。

为了减小阻力，使速度分布均匀，扩张角o 30=?～o 60，本设计扩张角取o 60，

这样可以减小集气罩尾部大小，减小体积，方便操作。

设计上吸罩时为了提高控制效果，减少横向气流的影响，上吸罩靠墙布置，在罩口边缘加设活动挡板，一条长边靠墙布置，不用加设挡板。

本设计将罩口设置在污染源距离0.35m ，在工作台中间，为了避免横向气流的影响，要求H （罩口至污染源距离）尽可能的小于或等于0.3a （罩口的长边尺寸），即H ≤0.3a 。

工作台宽度为0.8m,设计上吸罩的尺寸为1.0m*0.8m; 工作台宽度为1m,设计上吸罩的尺寸为1.2m*1.0m; 3.2上吸罩排风量的计算

上吸罩排风量公式 x KPHv L = s m /3 （3-3） 式中 P ——— 排风罩口敞开面周长，m; H ———罩口至污染源距离，m;

x v ———边缘控制点的控制风速，m/s;

K ———考虑沿高度速度分布不均匀的安全系数，通常取k=1.4;

工作台宽度为0.8m 时，排风量的计算： 因一个长边靠墙布置，罩口周长

P=A+2*B=1.0+2*0.8=2.6m

在焊接车间尘粒以较低的初速度放散到空气中，根据表3-2 (1)，控制风速x

v 取

0.5～1.0m/s ，本设计控制风速x

v 取0.5m/s;

表3-1 控制点的控制风速

x

v (1)

污染物排放情况

最小控制风速 （m/s ）

举例

以轻微的速度放散到相当平静的空气中

0.25～0.5

槽内液体的蒸发；气体或烟从敞口容器中外溢

以较低的初速度放散到尚属平静的空气中 0.5～1.0 喷漆室内喷漆；断续地倾倒有尘屑的干物料到容器中；焊接

以相当大的速度放散出来，或是放散到空气运动速度的区域

1～2.5 在小喷漆室内用高压力喷漆；快速装袋或装桶；往运输器上给料

以高速放散出来，或是放散到空气运动很迅速的区域

2.5～10

磨削；重破碎；滚筒清洗

根据式（3-3），排风量为

x KPHv L =1=1.4*2.6*0.35*0.5=0.637s m /3=2293.2h m /3

;

工作台宽度为1.0m 时，排风量的计算： 罩口周长 P=A+2*B=1.2+2*1.0=3.4m

x KPHv L =2=1.4*3.4*0.35*0.5=0.833s m /3=2998.8h m /3

; 处理总风量的21*2L L L Z +==2*0.637+0.833=2.107s m /3

=7585.2h m /3;

4.除尘器的选择

4.1除尘器类型

（1）重力沉降室

重力沉降室是通过重力使尘粒从气流中分离的。含尘气流进入重力沉降室，流速迅速下降，在层流或接近层流的状态下运动，其中的尘粒在重力作用下缓慢向灰斗沉降。

重力沉降室结构简单，便于维护，阻力损失小，经济可靠。但只适用于50um以上的粉尘，效率低，预除尘

（2）惯性除尘器

在除尘器中设置各种形式的挡板，使气流方向发生急剧转变，利用尘粒的惯性或使其和挡板发生碰撞而捕集。特点是结构简单，阻力小，但除尘效率低。主要用于20～30um以上粗大的尘粒，常用作为多级除尘器中的第一级除尘器。

（3）旋风除尘器

旋风除尘器时利用气流旋转过程中作用在尘粒上的惯性离心力，使尘粒从气流中分离的设备，它的结构简单、体积小、维护方便。旋风除尘器主要用于含尘气体中较粗颗粒物的去除，也可用于气力输送中的物料分离。普通的旋风除尘器由筒体、锥体、排出管三部分组成。含尘气流由切线进口进入除尘器，沿外壁由上向下作螺旋形旋转运动，最后经排出管排出。

（4）袋式除尘器

袋式除尘器主要是利用纤维加工的滤料进行过滤除尘。含尘气体进入滤袋之内，在滤袋内表面将粉尘分离捕集，净化后的空气透过滤袋从排气筒排出。袋式除尘器具有除尘效率高、适用性强、操作弹性大、结构简单、使用灵活，便于回收干料，不存在污泥处理。但其应用受滤布耐湿耐腐蚀等操作性能的限制，不适用粘性强或吸湿性强的粉尘。同时存在过滤速度低、压降大、占地面积大、换袋麻烦等特点。（5）湿式除尘器

湿式除尘器是通过含尘气体与液滴或液膜的接触使尘粒从气流中分离的。它的优点是结构简单、投资低。占地面积小、除尘效率高，能同时进行污染气体的净化。它适宜处理有爆炸危险或同时含有多种污染物的气体。它的缺点是用物料不能干法回收，泥浆处理比较困难。

（6）电除尘器

当电场的强度提高到某一值时，发生电晕放电，产生了大量的正负离子.正离子被电晕极中和,负离子和自由离子则向集尘极转移,当带有粉尘的气体通过时,这些带负电荷的粒子就会在运动中不断碰到并被吸附在尘粒上,使尘粉荷电,在电场力的作用下使尘粒从气流中分离的设备。特点是效率高、阻力低。

4.2 除尘器的选择

选择除尘器应考虑因素

（1）必须满足排放标准规定的排放浓度

（2）颗粒物的性质和粒径分布

（3）气体的含尘浓度

（4）气体的温度和性质

（5）选择除尘器时，必须同时考虑除尘器下颗粒物的处理问题。

本设计选择袋式除尘器，因为：

(1)除尘效率高，一般在99%以上，其烟口浓度可以达到50mg/m3以下，甚至达到10mg/m3以下；

(2)处理气体量范围大，可处理高浓度的含尘气体；

(3)结构比较简单，操作维护方便；

(4)在同样除尘效率下，其造价和运行费用低于电除尘器；

(5)对粉尘特性不敏感，不受粉尘比电阻的影响；

4.3袋式除尘器组成及机理

袋式除尘器主要有袋室、滤袋、框架、清灰装置等部分组成。袋式除尘器的除尘过程主要是在滤袋完成的。滤袋的各种滤料纤维织造后缝制而成的。过滤机理主要取决于滤料和粉尘层多种过滤效应。

4.3.1袋式除尘器除尘机理

(1)扩散效应下于0.2um的离子和气体分子相互碰撞后产生不规则运动。在不规则运动中，一部分尘粒被纤维或尘层所阻留，这种现象称为扩散效应。尘粒的速度越大、纤维越细、粒径粗捕集效率越高。

(2)惯性效率若粒子质量较大，当气体流经纤维层而被截住的机理，称为惯性效应。

惯性碰撞效果正比于尘粒的大小、尘粒的密度以及气流的速度，而反比于纤维的直径。

(3)直接拦截当粒子沿气流流线随着气流直接向纤维捕集体运动时，由于气流流线离纤维表面的距离在粒子半径范围以内，则粒子与纤维接触并被捕集，这种捕集机制称为拦截。

(4) 重力沉降只有颗粒较大，气流速度较小时，重力沉降的作用才较明显。

(5)静电吸引气流冲刷纤维捕集体，摩擦作用可使纤维带电荷。某些粉尘颗粒在运动中也会带上电荷。在外界不施加静电场时，由于捕集体的导电、离子化气体分子的经过、放射性的辐射、带电颗粒的沉降等现象，这种电荷会慢慢减少。

(6)筛分效应滤袋间的空隙或滤料上的粉尘间的空隙较尘粒小时也有利于筛分阻留，即为筛分效应。很显然，尘粒愈大，纤维空隙愈小，被筛分的概率就越大。4.3.2 影响除尘效率的因素

（1）运行状态清洁滤布的除尘效率最低，积尘后滤布的除尘效率最高，清灰后的滤布的除尘效率又有所降低。可见袋式除尘器起主要过滤作用的是滤布表面的粉尘层，滤布仅起形成粉尘初层和支撑骨架的作用。所以清灰应保留初始粉尘层，避免引起粉尘效率的下降。

（2）粉尘粒径的影响对0.2-0.4um的尘粒，三种状态下的除尘效率均最低，因为这一范围的尘粒处在拦截作用的下线，扩散作用的上限，因此，0.2-0.4um的尘粒是最难捕集的。但滤布的后处理和覆膜使捕集微小尘粒的效率有了极大的提高。（3）滤布结构及粉尘层厚度的影响滤布表面沉积的粉尘厚度用粉尘负荷来表示，除尘效率随粉尘负荷的增大而增大。就滤布而言，绒毛和针刺毡的除尘效率比素布高，绒长的比绒短的效率高。

4.4 袋式除尘器分类

（1）机械清灰袋式除尘器

机械清灰是利用机械振动和摇动悬吊滤袋的框架，使滤袋产生振动而清灰的方法。由于清灰时粉尘要扬起，所以振动清灰常用分室工作制，即将整个除尘器分割成若干个袋式，顺次地逐室进行清灰，可保持除尘器的连续运转。

（2）脉冲喷吹清灰袋式除尘器

脉冲喷吹清灰是利用压缩空气，在极短的时间内高速喷入滤袋，同时诱导数倍于喷射气流的空气，形成空气波，使滤袋由带口至底部产生急剧的膨胀和冲击振动，造成很强的清灰积尘作用。

（3）反吹风清灰袋式除尘器

反吹风清灰是利用与过滤气流相反的气流，使滤袋变形而造成粉尘层脱落的一种清灰方式。清灰气流可以由系统主风机提供，也可设置单独风机供给。利用阀门自动调节，逐室产生反向气流。

本设计采用脉冲清灰，因为脉冲喷吹清灰作用很强，而且强度和频率都可以调节，清灰效果好，可允许较高的过滤风速，在处理相同的风量情况下，滤袋面积要比机械振动和反吹风清灰要少。其清灰机构没有运动部件，滤袋不受机械力作用，损伤较小，滤袋使用期长。但也存在不足之处：需要充足的压缩空气，当供给的压缩空气压力不能满足喷吹要求时清灰效果大大降低。机械清灰方式清灰强度较弱，只能允许较低的过滤风速，例如一般取0.6-0.8m/min。振动强度过大会对滤袋有一定的损伤，增加维修和换袋的工作量。反吹风清灰，反向气流会大大增加气体分子的碰撞，增加阻力损耗。同时反吹清灰的效果容易受反吹气流的速度、滤袋变形程度以及滤袋与框架碰撞的影响。

4.6脉冲喷吹袋式除尘器型号确定

4.6.1脉冲喷吹袋式除尘器型号

（1）侧喷脉冲袋式除尘器气包的喷吹装置放在除尘器侧部，上部不设喷吹管和导流文氏管。

（2）顺喷脉冲袋式除尘器即气流由除尘器上部箱体进入，从下部箱体的净气联箱派出。

（3）对喷脉冲袋式除尘器含尘气体从中箱体上方进入除尘器，经滤袋过滤后，在袋内自上而下流至净气联箱汇集，再从下部排气口排出。

本设计采用顺喷脉冲袋式处理器，其流动方向与脉冲喷吹方向以及清灰后粉尘落入灰斗的方向一致；而且净化后的空气不经过引射喉管，大大降低了粉尘器阻力，减小了风机的负载，节省动力损耗，有利于粉尘沉降。

根据处理风量，选择LSB36-JI/A

LSB36-JI/A 技术性能参数

技术性能参数

LSB36-JI/A

过滤面积 滤袋袋数/条 脉冲阀数量/个 处理风量/（m 3/h ）

除尘率/% 设备阻力/KPa 过滤风速/（m/min ） 入口含尘浓度/(g/m 3) 滤袋规格（长*宽*高）

脉冲控制仪表

最大外形尺寸（长*宽*高)/mm

设备质量/kg

34 36 6 4070-10170

99.5 0.6-1.2 2-5 3-15 Ф120*2500 电控或气控 1400*1400*4550 1200.8

4.6.2 除尘器参数校核 由除尘效率公式 %100*%100*1

2

113G G G G G -==

η 式中 1G ----进入除尘器的颗粒物的量，g/s; 2G ----从除尘器排出的颗粒物的量，g/s; 3G ----除尘器所捕集的颗粒物的量，g/s;

得 =-=112*G G G η0.7-99.5%*0.7=0.0035g/s=0.0126Kg/h;

查现有污染源大气污染物排放限制可得：镍及其化合物最高排放速率为0.18Kg/h ；所以污染物排放达到了排放标准，可以选用此类除尘器。

5通风管道的设计计算

通风管道是通风系统的重要组成部分。设计计算的目的在于保证要求的风量分配的前提下，合理确定风管布置和尺寸，使系统的初投资和运行费用综合最优。通风管道的设计直接影响到通风系统的使用效果和经济性能。 5.1风管内空气流动的阻力 5.1．1摩擦阻力

根据流体力学原理，空气在横断面不变的管道内流动时的摩擦阻力计算公式如

下： l v R p s m 2

412

?=?λ (pa) (5-1)

对于圆形风管，摩擦阻力计算公式可改写为：

l

v D p m 22 ?=?λ （pa ） (5-2) 圆形风管单位长度（又称比摩阻）为：

2

2

v D R m ?=λ （pa ） (5-3)

l R P m m ?=? （pa ） (5-4) 式中 λ———摩擦阻力系数；

V ———风管内空气的平均流速，m/s; ———空气的密度，kg/m 3； l ———风管的长度,m;

S R ———风管的水力半径,m;

D ———圆形风管直径，m;

摩擦租租阻力系数λ与空气在风管内的流动状态和风管管壁的粗糙度有关。 5.1．2 局部阻力

当空气流过断面变化的管件（如各种变径管、风管进出口、阀门）、流向变化的管件（弯头）和流量变化的管件（让三通、四通、风管的侧面送、排风口）都会产生局部阻力。

局部阻力的计算公式：

2

2 v Z ζ

= （pa ） (5-5)

式中 ζ———局部阻力系数。

局部阻力在通风系统中占有较大的比例，在设计时应加以注意，对于一些局部管件通常采取以下措施：

（1）弯头

布置管道时，应尽量取直线，减少弯头。圆形风管弯头的曲率半径一般应大于（1~2）倍管径；矩形风管弯头断面的长宽比愈大，阻力愈小；矩形直角弯头，应在其中设导流片。 （2）三通

三通内流速不同的两股气流汇合时的碰撞，以及气流速度改变时形成的涡流是造成局部阻力的原因。为了减小三通的局部阻力，应注意支管和干管的连接，减小其夹角；还应尽量使支管和干管内的流速保持相等。.

（3）排风立管出口

通风排气如不需要大气扩散进行稀释，应降低排风立管的出口流速，以减小出口的动压损失。

（4）管道和风机的连接 应尽量避免在接管处产生局部涡流。

初次之外在管道设计时还应注意渐扩管和渐缩管中心角最好是在8~15o 。 三通的直管阻力与支管阻力要分别计算，尽量降低出风口的流速。

5.2 通风管道的水力计算

风管内水力计算的方法有假定流速法、压损平均法、静压复得法等几种，本设计采用假定流速法

（1） 绘制通风除尘系统的轴测图，对各管段进行编号，标注出长度和风量。 （2）确定最不利管路，然后进行相关的计算。 本系统选择1-4-6-除尘器-7-风机-9为最不利管路.

（3）根据各管段的风量和选定的流速，确定最不利环路上各管段的断面尺寸和单位长度的摩擦阻力。

查除尘风管的最小风速表可知，输送含有金属粉尘的空气时，风管内最小风速为，垂直风管13m/s,水平风管15m/s.

管段1

根据L1=2293.2h m /3

(0.637s m /3)、v1=15m/s,由通风管道单位长度摩擦阻力线

算图查的,所选管径应按照通风管道同一规格。

D1=250mm Rm1=12pa/m

同理可查的3、5、6、7、8的管径及比电阻，具体结果见表5-1 (4)确定管段2、4的管径和单位长度的摩擦阻力。

2管段和1管段风量相同，所以设计相同管径的管道，而4管段由于考虑并联风管阻力平衡问题，所以本设计假定流速17m/s.

（5）风管摩擦阻力的计算。 管段1

根据公式（5-4）

l R P m m ?=? =12*5= 60（pa ）

同理可计算3、5、6、7、8、2、4的风管摩擦阻力，具体结果见表5-1

（6）确定各管道局部阻力系数。 1)管段1

设备上吸罩ζ=1.0

900弯头（R/D=2）一个 ζ=0.15 直流三通（1→3）

31F F =2

)320220(

=0.5 32F F =2

)320

220(

=0.5 1

2

l l =2293.2/2293.2=1 查的ζ

13

=0.21

ζ∑=1.0+0.15+0.21=1.36

2）管段2 设备上吸罩ζ=1.0

600弯头（R/D=1.5）一个 ζ=0.17 直流三通（2→3）

31F F =2

)320220(

=0.5 32F F 2

)320

220(=0.5 1

2

l l =2293.2/2293.2=1 查的ζ

23

=0.18

ζ∑=1.0+0.17+0.18=1.35

3）管段3 直流三通（3→5）

=5

3

F F =2)450360(0.64 =5

4

F F 2)450320(=0.5 3

4

l l =2998.8/4586.4=0.6 查的ζ

35

=0.54

4）管段4 设备上吸罩ζ=1.0

600弯头（R/D=1.25）一个 ζ=0.15 直流三通（4→5）

=5

3

F F =2)450360(0.64 =5

4

F F 2)450320(=0.5 3

4

l l =2998.8/4586.4=0.6 查的ζ

45

=0.88

ζ∑=1.0+0.15+0.88=2.03

5）管段5

除尘器进口变径管（渐扩管） 除尘器进口尺寸为300mm*800mm ，变径管长度为500mm

tg α=

21=-500

)

450800(0.35

α=200 ζ=0.60

900弯头（R/D=2）2个 ζ=0.15*2=0.3

ζ∑=0.60+0.3=0.9

6）管段6

除尘器出口变径管（渐缩管）

除尘器进口尺寸为300mm*800mm ，变径管长度为400mm tg α==-400

)420800(210.475 α=25.40 ζ=0.10

900弯头 )5.1(

=D

R

两个 ζ=2*0.17=0.34 风机进口渐扩管

现近似选出一台风机，风机进口直径D1=500mm 变径管长度L=300mm

41.1)420

500(60=F F tg α==-300)420500(210.13 α=7.60

ζ=0.03=∑ζ 1.0+0.34+0.03=0.47 7）管段7 风机出口渐扩管

风机出口尺寸410mm*315mm D7=420mm

07.1129

.0138.07==出F F ζ=0 带扩散管的伞形风帽（h/D0=0.5）

ζ=0.60

ζ∑=0.60

（8）计算各管的局部阻力 管段1

根据公式 (5-5)

2

2 v Z ζ==2.06*16.82*1.2/2=230.2pa 同理可计算3、5、6、7、8、2、4的局部摩擦阻力，具体结果见表5-1 （9）对并联管路进行阻力平衡 汇合点A =?1P 290.2pa =?2P 264.6pa

=

??-?1

2

1P P P =-2.2906.2642.2908.8%>10% 符合要求 汇合点B =?+?31P P 290.2+107.9=398.1pa 4p ?=404pa

=

??+?-?4

314)(P P P P =-4041.398404 1.5%<10% 符合要求

（10）计算系统的总阻力

=+∑=?)(Z l R p m 290.2+264.6+107.9+404+224.4+81.1+115.2+1200=2687.4pa （11）选择风机

风机风量L=1.15*L=1.5*7585.2=11377.83m /h 风机风压=f p 1.155*p ?=1.15*2687.4=3090.5pa 选用风机Y18022-M

f L =145113m /h =f p 3170pa

风机转速n=2240r/min 皮带传动

配用Y1802-M 型电动机，电动机功率N=22kw.

表5-1 管道水力计算表

管段编号流量/1

3-

?h

m

（

1

3-

*s

m）】

长度

L/m

管径

D/mm

流速

V/1

3-

*s

m

动压p4

pa

局部阻

力系数

局部

阻力

单位长

度摩擦

阻力

摩擦阻力管段阻力

备注

1 2293.2(0.637) 5 220 16.8 169.3 1.36 230.

2 12 60 290.2

3 4586.4(1.274） 3 320 15.8 149.8 0.5

4 80.9 9 27 107.9

5 7585.2(2.107) 12 400 16.8 169.3 0.90 152.4

6 72 224.4

6 7585.2(2.107) 4 420 15.2 138.6 0.4

7 65.1 4 16 81.1

7 7585.2(2.107) 8 420 15.2 138.6 0.60 83.16 4 32 115.2 2 2293.2(0.637) 4 220 16.8 169.3 1.35 228.6 9 36 264.6 4 2298.8(0.833) 4 250 17 173.4 2.03 352 13 52 404

除尘器1200

集气罩的设计

课程设计 题目 学院 专业 姓名 学号 指导教师 二O 年月日 目录 设计总论 （1）设计目的 (5) （2）设计原则 (5)

（3）设计要求 (5) （4）设计机理 (7) 二、设计原始资料 (7) 三、型号确定 （1）集气罩的类型 (9) （2）集气罩的选择 (9) （3）罩口尺寸的确定 (11) （4）与罩口连接处直管尺确定 (11) 四、设计计算 （1）集气罩排风量的计算........................... （2）集气罩压力降的计算........................... （3）集气罩的排风速度算............................ 五、课程设计小结............................. ..... 六、参考文献....................................... 设计总论 设计目的 ①控制空气污染物在车间内外扩散 ②设计局部通风方法，把污染空气捕集起来经净化后排至室外 ③对集气罩的结构性能的充分掌握

④理论与实际相结合，增强实践能力 ⑤对除尘系统深入了解，提高空间思维能力 （2）设计原则 改善有害物质甲苯对工艺和环境污染，尽量减少甲苯排放及危害 集气罩尽量靠近污染源并将其吸收起来 决定集气罩的安装位置和排气方向 决定开口周围的环境条件 防止集气罩周围的紊流 决定控制风速 （3）设计要求 ①尽可能将污染气体吸进集气罩,以防止污染气流流入室内 ②罩内应保持一定的均匀负压,避免污染物从罩上外逸 ③罩内吸风速度应达到一定标准，以保证污染物全部吸进系统 ④设计应实现原材料、费用最节俭 （4）设计机理 综述：集气罩汇集污染物，是一种流体动力学捕集，因此要对集气罩合理设计，必须要了解吸气罩罩口的气流流动规律。集气罩口气流流动方式有两种:一种是吸气口气流的吸人流动，一种是吹气口气流的吹出流动。 （1）、吸入气流 吸入机理：吸气口吸气时，在吸气口附近形成负压，周围的空气从四面八方流向吸气口，形成吸入气流或汇流。 吸气流断面的速度分布和特点：

集气罩的类型与风量计算

集气罩的类型与风量计算 集气罩在废气治理工程系统中处于前沿阵地，它主要借助于风机在罩口造成一定的吸气速度而有效地将生产过程中产生的废气和有害气体吸走，经过处理达到收尘净化的目的。要合理、经济地解决废气治理问题，正确地设计集气罩也是至关重要的。 1、设计原则 集气罩的形式，根据产生废气源的设备、工作环境的要求不同，可以是多种多样的，但无论是哪种形式的集气罩在设计时都应该遵循“通、近、顺、封、便”的原则。通：就是废气能畅通地被吸走。通常物料从高处落地时，会向四面散发，此时，废气的散发速度称为飞扬速度。物料落点处的废气飞扬速度最大。随着废气散发距离的增加，达到一定距离后，其散发速度为零。当废气散发速度较大时，不容易被捕集。而散发速度达到零时，废气被捕集就容易得多了。速度达到零点的那一点称为控制点，控制点到集气罩口的距离为x，废气源至

集气罩口的距离为D，如下图所示。 在实际工作中，为有效捕集废气，应根据废气源周围空气运动的速度、废气的有害程度，使集气罩在该处造成一个吸收速度(称为控制风速)。要在废气源点造成一定的控制风速，必须有相应的罩口风速(罩口面风速)。对一定形式的集气罩，风量愈大，罩口风速愈大，控制风速也愈大，废气就容易被捕集。近：就是集气罩要尽量靠近废气源。顺：在生产中，必须在顺着废气飞溅的方向设置罩口正面对着含尘气流的集气罩，使集气罩充分利用含尘气流的动能，以提高捕集效果。封：就是在不影响操作和生产的前提下，集气罩应尽可能将废气源包围起来。这样有利于用较少的抽风量达到收尘效果。便：就是集气罩的结构设计应便于操作，便于检修。通、近、顺、封、便这五个方面是一个整体，不可分割，但也常常发生矛盾，尤其是近、顺、封与便更是常发生矛盾。当集气罩和废气源设置太近时，操作往往不方便。所以，设计过程也是正确处理这些矛盾的过程。本篇主要讲述VOCs废气集气罩的风量设计。 2、密闭罩及通风柜风量计算 密闭罩及通风柜的风量按式E.1计算。

厌氧塔计算手册

1. 厌氧塔的设计计算 1.1 反应器结构尺寸设计计算 （1） 反应器的有效容积 设计容积负荷为 5.0 /( 3 / ) N v kgCOD m d 进出水 COD 浓度 C 0 2000( mg / L) ， E=0.70 QC 0 E 3000 20 0.70 8400m 3 3 V= 5.0 ，取为 8400 m N v 式中 Q ——设计处理流量 m 3 / d C 0——进出水 CO D 浓度 kgCOD/ 3 m E ——去除率 N V ——容积负荷 （2） 反应器的形状和尺寸。 工程设计反应器 3 座，横截面积为圆形。 1） 反应器有效高为 h 17.0m 则 横截面积： S V 有效 8400 ＝495(m 2 ) h 17.0 单池面积： S i S 495 165(m 2 ) n 3 2) 单池从布水均匀性和经济性考虑，高、直径比在 1.2 ： 1 以下较合适。 设直径 D 15 m ，则高 h D*1.2 15 * 1.2m 18 ，设计中取 h 18m 单池截面积： S i ' 3.14 * ( D )2 h 3.14 7.52 176.6( m 2 ) 2 设计反应器总高 H 18m ，其中超高 1.0 m 单池总容积： V i S i ' H ' 176.6 (18.0 1.0) 3000( m 3 ) 单个反应器实际尺寸： D H φ15m 18m 反应器总池面积： S S i ' n 176.6 3 529.8(m 2 ) 反应器总容积： V V 'i n 3000 3 9000(m 3 )

集气罩与管道系统的设计

集气罩与管道系统的设计主要内容 ●净化系统的组成及系统设计的基本内容●集气罩的集气机理●集气罩的基本类型●集气罩性能参数及计算●集气罩设计的方法●废气净化系统设计（第二部分）净化系统的组成及系统设计的基本内容1局部排气净化系统的 、烟囱；4、风机；531、集气罩；2、排风管；、净化设备；的技术经济指标有直接的:集气罩是用来捕集污染空气的，其性能对净化系统集气罩(1) 影响。由于污染源设备结构和生产操作工艺的不同、集气罩的形式是多种多样的。 (2)风管:在净化系统中用以输送气流的管道称为风管，通过风管使系统的设备和部件连成一个整体。(3)净化设备:为了防止大气污染，当排气中污染物含量超过排放标准时，必须采用净化设备进行处理，达到排放标准后，才能排人大气。(4)通风机 :通风机是系统中气体流动的动力。为了防止通风机的磨损和腐蚀，通常把风机设在净化装备的后面。(5)烟囱: 烟囱是净化系统的排气装置。由于净化后的烟气中仍含有一定量的污染物。这些污染物在大气中扩散、稀释，并最终沉降到地面。． 、捕集装置设计（结构、安装、性能）1、净化系统的选择或设计2选择依据(1) a.污染物的种类与性质； b.处理量；净化效率；c.净化系统的环境、经济及社会效益。d.一般程序(2)工程调查；a.确定净化程度；b.选择合理的净化工艺；c.选择适当的净化装置，确定合理的净化系统配置；d. e.确定净化系统运行参数和技术经济指标。除尘系统与装置的选择(3)吸收系统与装置的选择(4)吸附系统与吸附装置的选择(5)净化装置的费用(6)设备投资费、运行费用、总费用管道系统的设计3.排放烟囱设 计4.2集气罩的集气机理 集气罩汇集污染物，是一种流体动力学捕集，因此要对集气罩合理设计，必须要了解吸气罩罩口的气流流动规律。集气罩口气流流动方式有两种 :一种是吸气口气流的吸人流动，一种是吹 气口气流的吹出流动。 外部吸气罩罩口气流流动规律1.等速面的形式确定其分布规律速度分布: a.将吸气口近似视

VOCs常见行业特征及相关行业标准、计算依据

产生VOCs常见行业特征及相关行业标准、计算依据等 主要内容： 1、“产生挥发性有机物各行业基本情况及排放控制要求”（源自广州环保局网站），共11个行业，重点介绍木制品家具、人造板制造、制鞋、印刷、汽车制造涂装和汽车维修 2、VOCs行业标准 （1）《家具制造行业挥发性有机化合物排放标准》（DB44/814-2010 ）（2）《印刷行业挥发性有机化合物排放标准》（DB44/ 815-2010） （3）《制鞋行业挥发性有机化合物排放标准》（DB44/817-2010） （4）《表面涂装（汽车制造业）挥发性有机化合物排放标准》（DB44/816- 2010） 3、佛环委办〔2014〕3号文件中关于活性炭治理挥发性有机化合物的要求 4、VOCs产污系数依据及处理措施废气量计算 一、人造板制造、木制品家具行业 1、行业特征 人造板制造：常见的为简单的胶合板热压胶合、装饰单板或饰面板的加工制造。以上过程中产生总VOCs主要来源于涂胶、热压工序，主要胶黏剂为脲醛、酚醛和三聚氰胺树脂等。 木制品家具制造：总VOCs来源主要为白乳胶、热熔胶、喷漆工序等。 2、行业标准 《家具制造行业挥发性有机化合物排放标准》（DB44/814-2010 ）：

表1 排气筒VOCs 排放限值 表2 无组织排放监控点浓度限值 （单位：mg/m 3 ） 二、印刷行业 1、行业特征 印刷行业根据其生产工艺可分为凸版印刷、平版印刷、凹板印刷、孔版印刷。各类印刷工艺总VOCs 排放特征见下表： 2、行业标准 《印刷行业挥发性有机化合物排放标准》（DB44/ 815-2010）：

表3 印刷油墨VOCs 含量限值 表4 企业排气筒VOCs 排放限值 表5 无组织排放监控点浓度限值 （单位：mg/m 3 ） 三、制鞋行业 1、行业特征 制鞋行业产生有机废气的工序主要有： 鞋面商标印刷工序、鞋面材料高频压型工序、鞋底材料EVA 、MD 的发泡、鞋底喷漆工序、鞋底中底贴合、鞋面鞋底粘胶成型工序。

集气罩

第十三章集气罩 讲授2学时 教学要求 要求了解集气罩的集气类型， 理解和掌握集气罩的集气机理 掌握集气罩的设计方法。 教学重点 重点集气罩的集气机理及设计方法 教学难点 集气罩的设计方法 教学内容: §1净化系统的组成及基本内容 §2 集气罩的集气机理 §3集气罩的基本类型 §4集气罩性能参数及计算 §5集气罩设计的方法 集气罩：是烟气净化系统污染源的收集装置，可将粉尘及气体污染源导入净化系统，同时防止其向生产车间及大气扩散，造成污染。 形式： （1）按罩口气流流动方式分为：吸气式和吹吸式； （2）按集气罩与污染源的相对位置及适用范围， 吸气式集气罩分为：密闭罩、排气柜、外部集气罩、接受式集气罩等。 一.密闭罩 定义：将污染源的局部或整体密闭起来，在罩内保持一定负压，可防止污染物的任意扩散。 特点： 所需排风量最小，控制效果最好，且不受室内气流干扰，设计中应优先选用。 结构形式 局部密闭罩、整体密闭罩、大容积密闭罩 局部密闭罩（见图13-3） 特点：体积小，材料消耗少，操作与检修方便； 适用：产尘点固定、产尘气流速度较小且连续产尘的地点。 整体密闭罩（见图13-4） 特点：容积大，密闭性好。 适用：多点尘源、携气流速大或有振动的产尘设备。 大容积密闭罩（见图13-5） 特点：容积大，可缓冲产尘气流，减少局部正压，设备检修可在罩内进行。 适用：多点源、阵发性、气流速度大的设备和污染源。 布置要求

设置必要的观察窗、操作门和检修门； 罩内应保持一定的均衡负压，避免烟尘逸出； 尽量避开扬尘中心,防止大量物料随气流带至罩口被吸走； 处理热物料时，应考虑热压对气流运动的影响，通常适当加大密闭罩容积，吸风点设于罩子顶部最高点。 密闭罩的排气量计算 影响密闭罩排气量的因素： 罩子结构、罩内气流情况、工艺设备的种类、操作情况等。 密闭罩排气量Q: Q=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5-Q6 m3/s（13.1）式中：Q1-被运动物料带入罩内的诱导空气量； Q2-由罩密闭不严处吸入的空气量； Q3-由化学反应，受热膨胀，水分蒸发等产生的气体量； Q4-由于设备运转而鼓入罩内的空气量； Q5-被压实的物料所排挤出的空气量； Q6-随物料排出所带走的烟气量。 理论上计算很困难，实际中常根据经验数据和有关手册来确定。 二.排气柜 排气柜可使产生有害烟尘的操作在柜内进行。 1. 结构形式 A、排气口在操作口对面（见图13-7a） 操作口气流分布较均匀，有害气体外逸的可能性较小。 B、排气口设在柜顶（见图13-7b） 操作口上部形成较大进气流速，而下部进气流速较小，气柜内易形成涡流，可能造成有害气体外逸 C、在对面和顶部同时设置排气口 2. 布置要求：尽量避开门窗和其它进风口。 排气柜的排气量计算 排气柜的排气量可按下式计算： Q =u0A0β（13.3） 式中： Q -排气量； u0-操作口的平均吸气速度，一般选用0.5～1.5m/s，对危害性大的烟气，取较大值； A0-操作口的面积；

UASB的设计计算

.UASB的设计计算： 1.1 设计说明： 厌氧反应器一般可采用矩形和圆形结构，对于圆形反应器在同样面积下，其周长比矩形少12%，但是圆形反应器这一优点仅在采用单独池子时才成立，当采用两个或两个以上时，矩形反应器可以采用共用壁。本工程厌氧反应器进水水质：水量1200 m3/d COD30000mg/l,BOD20000mg/l,SS2000mg/l。SS去除率19%，CODcr去除率40%，BOD5去除率45%。 本工程选用四座座矩形UASB反应器，钢筋混凝土结构，体积有效系数90%。 1.2 设计计算： 1.反应器几何尺寸： （1）容积负荷法：参考工程实际及本工程的水质条件，容积负荷选用9.5kgCOD/( m3/d)。反应器体积V=QS0/q 其中Q—反应器有效体积，m3 q—容积负荷，kgCOD/( m3/d) S0—进水有机物浓度，gCOD/L 则V=1200×30/9.5=3789.47 m3 选用4座同样规格的池子，则每个池子体积不小于3789.47/4=947.37 m3，假定UASB体积有效系数取90%，则每池总容积不小于1052m3。 （2）池子几何尺寸（以单池为计算模型）： 一般UASB的生产性装置的有效高度常采用5—8m，浓度较高的废水水力停留时间长时，常采用较大的反应器高度，鉴于此垃圾渗滤液的浓度较高,从微生物代谢及投资费用方面考虑，最大高度为10.5m。沉淀区水力负荷不超过0.7。本工程有效高度H取10.5m，超高H2取0.7m。 则表面积A=V/H1 其中A—厌氧反应器表面积，m2；H1—厌氧反应器高度，m； A=1052/11.2=93.9 m3。 由于矩形池在同样面积下比正方形的周长大，从而矩形UASB需要更多的建筑材料，但从单池布水的均匀性和经济性考虑，选择正方形的池子较为合理，从实际工程来看，反应器的宽度在20m以下是成功的。 综上：长取10m，宽取10m，则实际表面积为A=10×10=100m3>93.9 m3，表明设计合理。

UASB完整计算版

U A S B完整计算版 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT

UASB工艺设计计算 一、UASB反应器设计说明 (一)工艺简介： UA SB 是升流式厌氧污泥床反应器的简称, 是由荷兰W agen ingen 农业大学教授L et t inga 等人于1972～ 1978 年间开发研制的一项厌氧生物处理计术, 国内对UA SB 反应器的研究是从 20 世纪 80 年代开始的. 由于UA SB 反应器具有工艺结构紧凑,处理能力大, 无机械搅拌装置, 处理效果好及投资省等特点,UA SB 反应器是目前研究最多, 应用日趋广泛的新型污水厌氧处理工艺[ 1 ] 1.UA SB 反应器基本构造如图1 2.UA SB 的工作原理： 如图1 所示, 废水由反应器的底部进入后, 由于废水以一定的流速自下而上流动以及厌氧过程产生的大量沼气的搅拌作用, 废水与污泥充分混合, 有机质被吸附分解, 所产沼气经由反应器上部三相分离器的集气室排出, 含有悬浮污泥的废水进入三相分离器的沉降区, 由于沼气已从废水中分离, 沉降区不再受沼气搅拌作用的影响. 废水在平稳上升过程中,其中沉淀性能良好的污泥经沉降面返回反应器主体部分, 从而保证了反应器内高的污泥浓度. 含有少量较轻污泥的废水从反应器上方排出. UA SB 反应器中可以形成沉淀性能非常好的颗粒污泥, 能够允许较大的上流速度和很高的容积负荷. UA SB 反应器运行的3 个重要的前提是: ①反应器内形成沉降性能良好的颗粒污泥或絮状污泥; ②出产气和进水的均匀分布所形成良好的自然搅拌作用; ③设计合理的三相分离器, 能使沉淀性能良好的污泥保留在反应器内 (二)设计作用 UASB，即上流式厌氧污泥床，集生物反应与沉淀于一体，是一种结构紧凑，效率高的厌氧反应器。它的污泥床内生物量多，容积负荷率高，废水在反应器内的水力停留时间较短，因此所需池容大大缩小。设备简单，运行方便，勿需设沉淀池和污泥回流装置，不需充填填料，也不需在反应区内设机械搅拌装置，造价相对较低，便于管理，且不存在堵塞问题。 (三)设计参数 选用设计资料参数如下： ①参数选取：

集气罩的设计

课程设计题目 学院 专业 姓名 学号 指导教师 二O 年月日 目录 一、设计总论 （1）设计目的 (5) （2）设计原则 (5) （3）设计要求 (5) （4）设计机理 (7) 二、设计原始资料 (7) 三、型号确定 （1）集气罩的类型 (9)

（2）集气罩的选择 (9) （3）罩口尺寸的确定 (11) （4）与罩口连接处直管尺确定 (11) 四、设计计算 （1）集气罩排风量的计算........................... （2）集气罩压力降的计算........................... （3）集气罩的排风速度算............................ 五、课程设计小结............................. ..... 六、参考文献....................................... 一、设计总论 （1）设计目的 ①控制空气污染物在车间内外扩散 ②设计局部通风方法，把污染空气捕集起来经净化后排至室外 ③对集气罩的结构性能的充分掌握 ④理论与实际相结合，增强实践能力 ⑤对除尘系统深入了解，提高空间思维能力 （2）设计原则 ①改善有害物质甲苯对工艺和环境污染，尽量减少甲苯排放及危害 ②集气罩尽量靠近污染源并将其吸收起来 ③决定集气罩的安装位置和排气方向 ④决定开口周围的环境条件 ⑤防止集气罩周围的紊流 ⑥决定控制风速 （3）设计要求 ①尽可能将污染气体吸进集气罩,以防止污染气流流入室内 ②罩内应保持一定的均匀负压,避免污染物从罩上外逸 ③罩内吸风速度应达到一定标准，以保证污染物全部吸进系统

集气罩选择

3.集气罩的设计 3.1 集气罩的选型 在焊接车间，焊接烟尘粒子小,粘性大,烟尘的温度较高,发尘量较大，颗粒的分散范围较小，如果采用密闭罩，它将污染源全部密闭在罩内，影响设备的检修，有时还看不到罩内的工作情况，它主要适用于有害物危害较大，控制要求高的场合。而如果选用接受式集气罩，它主要是依靠污染物自身的运动进入罩内，而焊接车间污染物四处飞溅，污染气流运动方向不固定，形成热射流的能力较差，因此不适用此系统。选用外部集气罩对粉尘进行处理更适合，因为外部集气罩对生产操作影响小，结构简单，安装维护方便，能大大减少维修的费用。 外部集气罩可将排风罩设在工作台上，靠近污染物源附近，依靠罩口的抽吸作用，在污染物散发地点造成一定的气流运动，把污染物吸入罩内。根据尘源情况和工艺过程不同，外部罩可以设在尘源上部、下部或侧面，分别称为上吸罩、下吸罩或侧吸罩。根据焊接粉尘在前方飞溅的颗粒数目更多，所以选择在操作台上布置侧吸罩，能更好的除去粉尘，减轻粉尘对操作工人的危害，降低环境中粉尘的浓度。 3.1.1外部集气罩以及设计注意事项 外部集气罩的设计要求 (1)在不妨碍工艺操作的前提下，罩口应尽可能靠近污染物发生源，这样可以减少横向气流的干扰 (2)在罩口四周增设法兰边，使排风量减少，在一般情况下，法兰边宽度为150-200mm (3)集气罩的扩张角对罩口的速度分布以及罩内压力损失有较大影响，设计时应 该根据要求来确定。当o 30=?～o 60时，阻力最小。综合结构，速度分布，阻力三 方面的因素，? 尽可能小于或等于o 60。 (4)当罩口尺寸较大，难以满足上述要求时，应采取适当的措施，以便确保集气罩的集气效果，主要措施有： a 、把一个大排风罩分割成若干个小排风罩

大气污染控制工程模拟试卷三复习资料

《大气污染控制工程》模拟试卷（三）答案 一．单选题 1．建立监测制度，制定监测范围，会同有关部门组织监测网络，加强对环境监测的管理。 A 县、市人民政府环境保护行政主管部门； B 省、自治区、直辖市人民政府环境保护行政主管部门； C 国务院环境保护行政主管部门； D 全国人民代表大会。 2．在国务院和省、自治区、直辖市人民政府划定的风景名胜区、自然保护区、文物保护单位附近地区和其它需要特别保护的区域内， A不得建设工业生产设施； B 不得建设任何设施； C不得建设任何污染环境的设施； D 不得建设污染环境的工业生产设施 3．新建、扩建排放二氧化硫的火电厂和其他大中型企业，超过规定的污染物排放标准或者总量控制指标的， A可申请增加总量指标； B限期治理并达到规定的排放标准； C 必须建设配套脱硫、除尘装置或者采取其他措施； D 可以购入总量指标。 4．3095－96《环境空气质量标准》所说的总悬浮颗粒物（）是指悬浮在空气中，空气动力学直径的颗粒状污染物。 A ≤10μm B ≤100μm C ＞10μm D 介于10μ100μm 5．标准状态下的温度和压力值分别是 A 273K，1 B 20℃，1 C 0K，1 D 273K，100 6．按照存在的状态，大气污染物可分为 A 一次污染物，二次污染物 B 有机污染物，无机污染物 C 固态污染物，气态污染物 D 气溶胶状态污染物，气态污染物 7．按照帕斯奎尔分类法，大气可以划分A、B、C、D、E、F六个稳定度级别，其中D为哪个级别 A 稳定 B 不稳定 C 中性 D 极不稳定 8．粉尘的粒径往往大小不一，但总存在某一个粒径，使得小于和等于该粒径的粉尘质量与大于该粒径的粉尘质量相等，该粒径是

车间气体净化系统中集气罩设计汇总

目录 1 总论 (3) 1.1大气污染概述 (3) 1.2 设计任务 (3) 1.2.1 设计题目 (3) 1.2.2 设计原始资料 (3) 1.2.3 设计内容以及要求 (4) 2 集气罩的设计 (4) 2.1集气罩的集气机理 (4) 2.1.1吸入气流 (4) 2.1.2吹出气流 (5) 2.1.3吹吸气流 (6) 2.2集气罩的类型 (6) 2.3吹吸式排气罩的应用注意事项 (8) 2.4集气罩的设计方法 (9) 3 集气罩计算以及造型 (9) 3.1 集气罩性能参数及计算 (9) 3.1.1排风量的确定 (9) 3.1.2排风量的计算 (10) 3.1.3 压力损失的确定 (10) 4 设计计算及选型 (11) 4.1集气罩尺寸设计 (11)

4.2集气罩排风量设计计算 (13) 4.3 集气罩压力损失的确定 (13) 设计小结 (13) 参考文献 (14) 某车间气体净化系统中集气罩设计 1 总论

1.1大气污染概述 1995年全国燃煤排放的烟尘总量为1478万吨，其中火电厂和工业锅炉排放量占70%以上。在火电厂排放中，地方电厂由于基本上使用的是低效除尘器，吨煤排放烟尘是国家电厂的5~10倍，其排放量占到电厂总排放量的65%。 1995年全国工业粉尘排放量约为639万吨.其中.钢铁生产排尘占总量的15%，水泥生产排尘占总量的70%。在水泥生产排尘中，地方水泥厂排尘占到80%，成为工业12尘的主要排放源。 近年来，乡镇工业发展迅速口1996年全国乡镇工业污染源调查结果表明，1995年全国乡镇工业二氧化硫、烟尘和工业粉尘排放量分别占当年全国工业二氧化硫、烟尘和工业粉尘排放莹的28.2%、54.2%和68.3%。乡镇工业污染物排放已成为我国环境污染的重要因素。 1.2设计任务 1.2.1设计题目 某金属冶炼车间除尘系统的集气罩设计 1.2.2设计原始资料 气体中颗粒物占15.0%，允许的排风速度最大1.0m/s；车间有2个，相距10m。 烟气粘度：2.4×10－5pa.s 烟气温度：20℃ 允许罩内最大负压：25Pa； 允许压力损失：1000pa 烟气密度：1.18kg/m3 烟气真密度：2.2g/cm3 空气过剩系数：a=1.4 烟尘浓度排放标准（标准状况下）：200㎎/L 环境温度：-7℃ 当地气压：100KPa 净化系统布置场地在车间北侧20-25米以内 1.2.3设计内容以及要求 根据烟气性质，选择设计合适的集气罩，计算出集气罩的排风量、压力降并确定排风速度，完成除尘、风机、烟囱的位置及管道布置，最后按照工程制图

如何能有效捕获VOCs,学一学集气罩与废气净化系统设计(一)

如何有效捕获VOCs，学一学集气罩与废气净化系统设计（一） 目前，大气污染防治引起社会各界的广泛关注，尤其是VOCs污染治理；集气罩主要是进行污染气体的捕集，由于设备污染源和生产操作工艺的不同，相应集气罩的形式是多种多样的。合理的设计和正确的使用对净化系统技术经济指标有直接影响。 集气罩：是废气净化系统污染源的收集装置，可将粉尘及气体污染源导入净化系统，同时防止其向生产车间及大气扩散，造成污染。 本文(第一部分)从净化系统的组成及系统设计的基本内容、集气罩的集气机理、集气罩的基本类型、集气罩性能参数及计算、集气罩设计的方法等方面内容，全方位分析集气罩与管道系统的设计知识。 集气罩与管道系统的设计 主要内容 ●净化系统的组成及系统设计的基本内容 ●集气罩的集气机理 ●集气罩的基本类型 ●集气罩性能参数及计算 ●集气罩设计的方法 ●废气净化系统设计（第二部分） 1净化系统的组成及系统设计的基本内容

(1) 集气罩:集气罩是用来捕集污染空气的，其性能对净化系统的技术经济指标有直接的影响。由于污染源设备结构和生产操作工艺的不同、集气罩的形式是多种多样的。 (2)风管:在净化系统中用以输送气流的管道称为风管，通过风管使系统的设备和部件连成一个整体。 (3)净化设备:为了防止大气污染，当排气中污染物含量超过排放标准时，必须采用净化设备进行处理，达到排放标准后，才能排人大气。 (4)通风机:通风机是系统中气体流动的动力。为了防止通风机的磨损和腐蚀，通常把风机设在净化装备的后面。 (5)烟囱:烟囱是净化系统的排气装置。由于净化后的烟气中仍含有一定量的污染物。这些污染物在大气中扩散、稀释，并最终沉降到地面。 局部排气净化系统设计的基本内容 1、捕集装置设计（结构、安装、性能） 2、净化系统的选择或设计 (1)选择依据

大气污染控制工程集气罩课程设计方案.doc

课程设计任务书 一、课程设计的内容 根据以下数据资料，完成“酸洗车间净化系统集气罩设计” SO3含量为 30%；允许的排风速度最大 1.5m/s ；车间有酸洗槽 3 个；相距 5m。 选用 5%的 NaOH为吸收液 槽内甲酸后温度可达100℃ 允许罩内最大负压： 25Pa； 允许压力损失： 1000pa 排放标准（标准状况下）：1.5mg/m-3 冬季环境温度： -6 ℃ 夏季环境温度： 31℃ 当地气压： 100KPa 净化系统布置场地在车间北侧20-25 米以内 二、课程设计应完成的工作 1、根据污染物性质，选择设计合适的集气罩； 2、计算出集气罩的排风量、压力降； 3、并确定排风速度； 4、完成除尘、风机、烟囱位置及管道布置 5、按照工程制图要求绘制一张集气罩和系统A3 图。 评语 指导小组或指导教师评语： ① 本设计对酸洗车间净化系统的集气罩进行设计，并对除尘原理进行了介 绍，工艺及参数基本合理，计算数据基本正确。 ② 文字通顺，格式正确。 ③ 通过本次设计，基本掌握了酸洗车间净化系统的净化原理，达到了预期 目标。 目录 1、总论 (2) 1.1 酸雨的危害 (2) 1.2 集气罩的种类 (3) 1.3 除尘原理 (4) 2、集气罩的原始资料 (5)

3、集气罩型号的确定 (5) 4、设计计算 (6) 4.1 集气罩基本参数的确定 (6) 4.2 集气罩入口风量的确定 (6) 4.3 集气罩压力降的确定 (7) 4.4 集气罩连接管道压力降的确定 (7) 5、课程设计小结 (7) 参考文献 (8) 酸洗车间净化系统集气罩设计 1.总论 随着人口的剧增和城市化的加剧，煤和石油燃烧排放到大气中的二氧化硫越来越 多，它在大气中与水蒸气和氧气混合，生成硫酸，形成酸雨。酸雨被人们称为“空中 死神”，它对生态系统的危害已成为举世瞩目的环境问题。控制大气中二氧化硫的含 量无疑是当今正在努力的一个问题。而酸洗产生的废气中含有大量酸性气体，合理处 理废气中的酸性气体是控制大气污染的必要措施。 我国的能源结构以煤为主，是世界上最大的煤炭生产国和消费国。随着经济的快速 发展，我国因燃煤排放的二氧化硫急剧增加，所造成的酸雨污染已经到了十分严重 的程度，必须引起密切关注。 1.1 酸雨的危害 弱酸性降水，可溶解地壳中的矿物质，供植物吸收。但如果酸度过高，如pH值低 于5.0 ，就可能对人类及自然生态系统造成危害。酸雨带来的巨大损失是难以估量 的，国外把酸雨称为“空中死神” 。 1.1.1 酸液对人体的危害 酸雨形成硫酸雾所产生的毒性很大，因为其微粒可侵入肺的深部组织，从而引起 肺气肿和肺硬化等疾病而导致死亡。当空气中含有0.8 mg/m3 硫酸雾时，就会使人难 受致病。 1.1.2 对农作物、植被的危害 受到酸雨侵蚀的农作物，由于叶内叶绿素含量降低，影响其光合作用，引起叶子

大气课程设计

前言 人类不仅能适应自然环境，而且还能开发利用自然资源，改造自然环境，使环境更加适合于人类生存。在人为活动影响下形成的环境，称为次生环境。工农业生产排放大量有毒有害污染物，严重污染大气、水、土壤等自然环境，破坏生态平衡，使人类生活环境的质量急剧恶化，人类生产和生活活动排入环境各种污染物，特别是生产过程排放的污染物种类极多，而且随着科学技术和工业的发展，环境中污染物的种类和数量还在与日俱增。这些污染物随同空气、饮水和食物进入人体后，对人体健康产生各种有害影响。大气污染是随着产业革命的兴起，现代工业的发展，城市人口的密集，煤炭和石油燃料的迅猛增长而产生的。近百年来，西欧，美国，日本等工业发达国家大气污染事件日趋增多，本世纪50-60年代成为公害的泛滥时期，世界上由大气污染引起的公害事件接连发生，例如：英国伦敦烟雾事件，日本四日市哮喘事件，美国洛杉矶烟雾事件，印度博帕尔毒气泄漏事件等等，不仅严重地危害居民健康，甚至造成数百人，数千人的死亡。我国随着经济的快速发展，因燃煤排放的二氧化硫、颗粒物等有毒有害的污染物质急剧增多。空气污染以煤烟型为主，主要污染物是二氧化硫和烟尘。据统计，1990年全国煤炭消耗量10.52亿吨，到1995年煤炭消耗量增至12.8亿吨，二氧化硫排放量达2232万吨。超过欧洲和美国，居世界首位。由于我国部分地区燃用高硫煤，燃煤设备未能采取脱硫措施，致使二氧化硫排放量不断增加，造成严重的环境污染。如不严格控制，到2010年我国煤炭消耗量增长到15亿吨时，二氧化硫排放量将达2730万吨。因而已经到了我 们不得不面对的时候。这里 我们将用科学的态度去防治！

概述 1、气态污染物 ⑴、气态污染物的分类 气体状态污染物是指以分子状态存在的污染物，简称为气态污染物。气态污染物种类很多包括无机物和有机物两种，但大部分为无机气体。 无机气态有硫化物（SO2、SO3、H2S等）、含氮化合物（NO、NO2、NH3等）、卤化物（CL2、HCL、HF、SiF4等）、碳化合物（CO、CO2等）以及臭氧等。 有机气态污染物则有碳氢化合物（烃、芳烃、稠环烃等）、含氧有机物（醛、酮、酚等）、含氮有机物9芳青胺类化合物、腈等）、含硫有机物（流醇、噻吩、二硫化碳等）、含氯有机物（氯代烃、氯醇、有机氯农药等）等。 直接从污染源排出的污染物称为一次污染，一次污染物与空气中原有成分或几种污染物之间发生一系列化学或光化反应而生成的与一次污染物性质不同的新污染物，称为二次污染物。在大气污染中受到普遍重视的二次污染物主要有硫酸雾（Sulfurous smog），光化学烟雾(Photochemical smog )如酸雨（PH 〈5.6的大气降雨〉。 硫酸烟雾是空气中的二氧化硫等含硫化合物在有雾、重金属尘或氮氧化合物存在的情况下，发生一系列化学反应而生成的硫酸盐气溶胶，光化学烟雾则是在太阳光照下化学反应而生成的淡蓝色烟雾，其主要成分是臭氧、过氧乙酰基硝 酸脂（PAN）、醛类以及酮类等。 ⑵气态污染物的危害 空气中二氧化硫的主要危害是刺激和腐蚀呼吸道黏膜，引起炎症和气道阻力增加，继续不断作用会导致慢性鼻咽炎，慢性气管炎等。根据世界卫生组织资料，居民长期接触接近年平均浓度超过100mg/m3的烟尘和二氧化硫；短期接触日平均浓度超过250mg/m3的烟尘和二氧化硫，能促使呼吸系统疾病加重，患者病情 恶化。 大气中二氧化硫可被氧化成硫酸雾，随飘尘直接进入肺泡。它的危害作用比二氧化硫大10倍。由二氧化硫排放引起的酸雨污染范围不断扩大，已由80年代初的西南局部地区，扩展至西南，华中，华南和华东的大部分地区，目前年均降

有机废气处理--活性炭吸附详细计算

活性炭吸附脱附及附属设备选型详细计算书

目录 1.绪论 (1) 1.1概述 (1) 1.1.1有机废气的来源 (1) 1.1.2有机物对大气的破坏和对人类的危害 (1) 1.2有机废气治理技术现状及进展 (2) 1.2.1各种净化方法的分析比较 (2) 2设计任务说明 (4) 2.1设计任务 (4) 2.2设计进气指标 (4) 2.3设计出气指标 (4) 2.4设计目标 (4) 3工艺流程说明 (5) 3.1工艺选择 (5) 3.2工艺流程 (5) 4设计与计算 (7) 4.1基本原理 (7) 4.1.1吸附原理 (7) 4.1.2吸附机理 (7) 4.1.3吸附等温线与吸附等温方程式 (8) 4.1.4吸附量 (10) 4.1.5吸附速率 (11) 4.2吸附器选择的设计计算 (11) 4.2.1吸附器的确定 (11) 4.2.2吸附剂的选择 (13) 4.2.3空塔气速和横截面积的确定 (15) 4.2.4固定床吸附层高度的计算 (15) 4.2.5吸附剂（活性炭）用量的计算 (17) 4.2.6床层压降的计算]15[ (17)

4.2.7活性炭再生的计算]16[ (18) 4.3集气罩的设计计算 (19) 4.3.1集气罩气流的流动特性 (19) 4.3.2集气罩的分类及设计原则 (20) 4.3.3集气罩的选型 (20) 4.4吸附前的预处理 (22) 4.5管道系统设计计算 (23) 4.5.1管道系统的配置 (23) 4.5.2管道内流体流速的选择 (24) 4.5.3管道直径的确定 (24) 4.5.4管道内流体的压力损失 (25) 4.5.5风机和电机的选择 (25) 5工程核算 (28) 5.1工程造价 (28) 5.2运行费用核算 (28) 5.2.1价格标准 (28) 5.2.2运行费用 (29) 6结论与建议 (30) 6.1结论 (30) 6.2建议 (30) 致谢 (33)

UASB反应器的设计计算

第二章啤酒废水处理构筑物设计与计算第一节格栅的设计计算 一、设计说明 格栅由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在废水渠道的进口处，用于截留较大的悬浮物或漂浮物，主要对水泵起保护作用，另外可减轻后续构筑物的处理负荷。 二、设计参数 取中格栅；栅条间隙d=10mm 栅前水深h=0.4m ;格栅前渠道超高h 2=0.3m 过栅流速v=0.6m/s ； 3 3 安装倾角a =45°;设计流量Q=5000n/d=0.058m /s 三、设计计算 h2 一 卜 (1) -------- ---------- 1 ------------------ -------- h i H h ---------- J ----------- r --------- H __________ ___________ ___ . 一弋h h i J 图2.1 格栅设计计算草图 (一)栅条间隙数(n) Q max Jsin a n = bhv =0.058 xV(sin45) - 0.01 - 0.4 - 0.6 =20.32 取n=21条 式中： 设计流量，m/s 格栅倾角，取45° 栅条间隙，取0.01m 栅前水深，取0.4m 过栅流速，取O.6m/S ; （二）栅槽总宽度（B）

设计采用宽10 mm长50 mm,迎水面为圆形的矩形栅条,即s=0.01m B=S x (n-1)+b x n =0.01 x (21-1)+0.01 x 21 =0.41 m 式中： S ------------- 格条宽度，取0.01m n ------------- 格栅间隙数， b -------------- 栅条间隙，取0.01m （三）进水渠道渐宽部分长度（1 1） 设进水渠道内流速为0.5m/s,则进水渠道宽B=0.17m, 渐宽部分展开角a1取为20° =B- B1 1 = 2' tga j =（0.41-0.17）- 2- tg20 =0.32 式中： l1 --------- 进水渠道间宽部位的长度，m L2 --------- 格栅槽与出水渠道连接处的渐窄部位的长度, B -------------- 栅槽总宽度，m B 1 -------------------- 进水渠道宽度，m a1 ------------------------ 进水渠展开角，度 （四）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度（丨2） l 2= l 1/2=0.32/2 =0.16m (五)过栅水头损失(h1) 取k=3, B =1.83(栅条断面为半圆形的矩形)，v=0.6m/s 4/3 h o= px( S* b) x V A2^ 2宁g x sin a 4/3 =1.83 x (0.01 *0.01) x 0.6A2 *2*9.8 x sin45 =0.024 m

除尘工艺设计书王家兴

除尘设备工艺设计书 姓名：王佳兴学号：15051304 一. 工艺流程的选择 在喷铝机为避雷针喷防锈铝膜时，会产生粉尘和氮氧化物，严重污染环境，所以要对其进行处理，设计除尘与净化设备，首先由已知条件可知，粉尘为铝粉，工作时温度有240度，是具有爆炸性的粉尘，所以作为安全第一的考虑，对防爆措施的设计是第一步。 在没有惰性气体保护的情况下，易燃粉体工艺很容易发生爆炸事故。对于惰性气体保护的工艺过程，很多事故发生在系统维修期间，或者入料、出料工艺单元。 所以防爆就要按照惰化和工艺两方面考虑。 惰化最重要的是确定氧含量的控制方案，即确定系统补充惰性气体的氧含量上限和触发系统停机的氧含量上上限。一般情况下，采用极限氧含量降低3 -5个百分点作为上限，极限氧含量降低1-2个百分点作为上限。如果极限氧含量本身很低，则采用极限氧含量的1 / 4 作为氧含量上限。例如，对于镁粉，其氧含量上限可控制为0 . 5 %。对于硫磺粉，氧含量上限可控制为5 ％。进行惰化保护一般需要实时测定氧浓度，通常在系统中至少安装2 个测试点。为例保证系统的密闭性，入料和出料单元应采用缓冲仓或双阀门的方式确保系统在任意时刻都是密封的。 抗爆设计就是增加设备的强度，以使爆炸发生时设备不会发生不可恢复的变形。对于易燃金属粉尘，抗爆设计应和惰化结合，至少设备应设置惰性气体紧急入口。因为设备内发生

燃烧和爆炸后，温度会急剧升高，从而使设备的强度降低。抗爆设备的强度通常设计为 1 MPa 。 对于易燃粉尘，总结本质安全方法如下： (1）防止机械摩擦和碰挽预留足够的空间；使用青铜或铝制的防爆工具，尤其注意对于金属粉尘，不能使用铁制工具；在工具和设备的接触点设置缓冲物（如棉布包覆），操作小心： (2）静电防护应依照标准《防止静电事故通用导则》进行生产工艺的防静电设计。一般来说，如果粉尘的最小点燃能力小于10 mJ ，就应该考虑静电点燃：采用导电设备和导电设备部件：设备之间跨接并接地，尤其注意移动设备（如加料和出料的容器、移动式除尘器等; 地板应防静电，工作人员穿戴防静电工作服；接触粉尘位置（入料口、出料口、检查口）等附近设置接地触摸杆或扶手，操作前释放人体静电；使用湿式除尘器，干式除尘器滤材使用防静电滤料，或金属网。袋式除尘器和收尘器应采用防静电滤袋。防静电滤袋通过在普通滤布中织入金属丝的方法增强滤袋的导电性能．然后通过滤袋架将静电导入大地：在清理时使用天然纤维（如棉、棕等）制作的工具。 (3）防止其它点火源使用防爆电气设备，应根据设备所在的生产场所的危险区域分级和粉尘的最低着火温度选择粉尘防爆电气设备：生产场所危险区域划分的标准GB 12476 . 3 （草案），该标准等同IEC 61241-10 ．根据爆炸性粉尘空气混合物出现的频率和持续时间进行区域分级。粉尘层尽管没有和空气形成爆炸性混合物，在分级时也加以考虑。严格动火管理，动火时将相关设备拆卸到安全的地方进行。如必须现场动火，则进行局部惰性气体的保护，并用盲板法兰将动火段和工艺其它环节隔开。 (4）合理的设备布局设备的布局应保证发生爆炸时，人和设备的损失最低，因此除尘器和料仓应位于建筑物外，或建筑的高处。

集气罩与管道系统的设计说明书

集气罩与管道系统的设计 主要内容 ●净化系统的组成及系统设计的基本内容 ●集气罩的集气机理 ●集气罩的基本类型 ●集气罩性能参数及计算 ●集气罩设计的方法 ●废气净化系统设计（第二部分） 1净化系统的组成及系统设计的基本内容 局部排气净化系统的 1、集气罩； 2、排风管； 3、净化设备； 4、风机； 5、烟囱； (1) 集气罩:集气罩是用来捕集污染空气的，其性能对净化系统的技术经济指标有直接的影响。由于污染源设备结构和生产操作工艺的不同、集气罩的形式是多种多样的。 (2)风管:在净化系统中用以输送气流的管道称为风管，通过风管使系统的设备和部件连成一个整体。 (3)净化设备:为了防止大气污染，当排气中污染物含量超过排放标准时，必须采用净化设备进行处理，达到排放标准后，才能排人大气。 (4)通风机 :通风机是系统中气体流动的动力。为了防止通风机的磨损和腐蚀，通常把风机设在净化装备的后面。 (5)烟囱:烟囱是净化系统的排气装置。由于净化后的烟气中仍含有一定量的污染物。这 些污染物在大气中扩散、稀释，并最终沉降到地面。 局部排气净化系统设计的基本内容 1、捕集装置设计（结构、安装、性能） 2、净化系统的选择或设计 (1)选择依据 a.污染物的种类与性质； b.处理量； c.净化效率；

d.净化系统的环境、经济及社会效益。 (2)一般程序 a.工程调查； b.确定净化程度； c.选择合理的净化工艺； d.选择适当的净化装置，确定合理的净化系统配置； e.确定净化系统运行参数和技术经济指标。 (3)除尘系统与装置的选择 (4)吸收系统与装置的选择 (5)吸附系统与吸附装置的选择 (6)净化装置的费用 设备投资费、运行费用、总费用 3.管道系统的设计 4.排放烟囱设计 2集气罩的集气机理 集气罩气流流动的基本理论 集气罩汇集污染物，是一种流体动力学捕集，因此要对集气罩合理设计，必须要了解吸气罩罩口的气流流动规律。 集气罩口气流流动方式有两种 :一种是吸气口气流的吸人流动，一种是吹气口气流的 吹出流动。 吸入气流 1.外部吸气罩罩口气流流动规律 a.速度分布: 等速面的形式确定其分布规律 将吸气口近似视为一个点汇，等速面是以该点为中心的球面（见图13-2a），假设点汇吸风量为Q，等速面的半径为r1、r2，相应气流速度为u1、u2，由于通过每个等速面的风量相等，则有 Q = 4πr12u1 = 4πr22u2 (13--1) 于是： u1/u2 = (r2/r1)2 (13--2) 表明吸气口外气流速度衰减很快，应尽量减少罩口至污染源的距离。