某冶煉廠煉鋼車間通風(fēng)除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì).doc

_ 某冶煉廠煉鋼車間通風(fēng)除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書專業(yè)班級(jí)： 組 名： 學(xué) 號(hào)： 姓 名： 指導(dǎo)教師： 年 月 日精品資料目 錄1 課程設(shè)計(jì)目的.42 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求.42.1 課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容.42.2課程設(shè)計(jì)的基本要求.43 風(fēng)機(jī)選型.43.1輸送氣體的性質(zhì).43.2需風(fēng)量、風(fēng)壓.53.3 風(fēng)機(jī)選型.54 除塵器選型.64.1 滿足排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定.74.2粉塵性質(zhì).94.3除塵器選型.94.4反吹袋式除塵器介紹.104.5 隧道氣溫.105 課程設(shè)計(jì)總結(jié).11參考書目.111 課程設(shè)計(jì)目的課程設(shè)計(jì)是課程教學(xué)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，是教學(xué)計(jì)劃中綜合性較強(qiáng)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，它對(duì)幫助學(xué)生全面牢固地掌握課堂教學(xué)內(nèi)容、培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐和實(shí)際動(dòng)手能力、提高學(xué)生全面素質(zhì)具有很重要的意義。 本次課程設(shè)計(jì)是在學(xué)習(xí)工業(yè)通風(fēng)的基礎(chǔ)上，綜合運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)，完成通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，計(jì)算排風(fēng)量，進(jìn)行通風(fēng)管道的水力計(jì)算，平衡并聯(lián)管路的阻力，選擇合適的風(fēng)機(jī)等。其目的是通過課程設(shè)計(jì)使學(xué)生對(duì)工業(yè)通風(fēng)知識(shí)有全面的掌握和應(yīng)用，對(duì)工程設(shè)計(jì)有初步的認(rèn)識(shí)，閥強(qiáng)學(xué)生的識(shí)圖、繪圖能力培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用通風(fēng)與除塵理論知識(shí)、獨(dú)立分析和解決工程實(shí)際問題的能力。2 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求2.1 課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容1）設(shè)備選型：風(fēng)機(jī)選型（輸送氣體性質(zhì)、所需風(fēng)量、風(fēng)壓）；2）除塵器選型（滿足排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定、粉塵性質(zhì)、氣體溫度）；2.2課程設(shè)計(jì)的基本要求 1）通過課程設(shè)計(jì)，要求學(xué)生對(duì)通風(fēng)與除塵設(shè)計(jì)內(nèi)容和過程有較全面地了解和掌握，熟悉有關(guān)通風(fēng)問題的設(shè)計(jì)規(guī)范、規(guī)程、手冊(cè)和工具書。 2）在教師指導(dǎo)下，獨(dú)立完成課程設(shè)計(jì)任務(wù)指導(dǎo)書規(guī)定的全部?jī)?nèi)容。問題分析與計(jì)算要求正確、文理通順、方案合理、表達(dá)清晰，符合課程設(shè)計(jì)要求。3 風(fēng)機(jī)選型3.1輸送氣體的性質(zhì)除電爐以外的其他設(shè)備產(chǎn)生的煙氣中主要是以空氣為主，煙氣成分與所冶煉的鋼種、工藝操作條件、熔化時(shí)間及排煙方式有關(guān)，且變化幅度較寬。電爐煙氣中還存在著極少量的NOX和SOX等，其中NOX的產(chǎn)生是因?yàn)榭諝庵械腘2和O2在爐內(nèi)由于高溫電弧的加熱作用化合而成。另外有些電爐采用重油助燃也會(huì)產(chǎn)生少量的NOX和SOX，產(chǎn)生量的多少取決于重油的使用量和S的含量。所以為了降低煙氣中的NOX和SOX，就必須改變或采用少的重油。煙氣中含塵量的大小和爐料的品種、清潔度及所含雜質(zhì)有關(guān)，也與冶煉工藝和操作有關(guān)。煙氣含油量相對(duì)電爐煉鋼而言，含油量的大小同樣與爐料的品種、清潔度及所含雜質(zhì)有關(guān)，特別是工藝采用的帶重油燒嘴的電爐。二氧化硅在日常生活、生產(chǎn)和科研等方面有著重要的用途，但有時(shí)也會(huì)對(duì)人體造成危害。二氧化硅的粉塵極細(xì)，比表面積達(dá)到100m2/g以上（全自動(dòng)F-Sorb2400氮吸附BET比表面積測(cè)試儀），可以懸浮在空氣中，如果人長(zhǎng)期吸入含有二氧化硅的粉塵，就會(huì)患硅肺?。ㄒ蚬枧f稱為矽，硅肺舊稱為矽肺）。硅肺是一種職業(yè)病，它的發(fā)生及嚴(yán)重程度，取決于空氣中粉塵的含量和粉塵中二氧化硅的含量，以及與人的接觸時(shí)間等。長(zhǎng)期在二氧化硅粉塵含量較高的地方，如采礦、翻砂、噴砂、制陶瓷、制耐火材料等場(chǎng)所工作的人易患此病。因此，在這些粉塵較多的工作場(chǎng)所，因采取嚴(yán)格的勞動(dòng)保護(hù)措施，采用多種技術(shù)和設(shè)備控制工作場(chǎng)所的粉塵含量，以保證工作人員的身體健康。3.2需風(fēng)量、風(fēng)壓通風(fēng)機(jī)風(fēng)量： =1.156060.6 =6970 m/h1.94m/s通風(fēng)機(jī)靜壓 ： =（954.6+1120.5）1.16=2792Pa3.3 風(fēng)機(jī)選型風(fēng)機(jī)根據(jù)工作區(qū)域不同分布，對(duì)粉塵和各種氣體濃度比較大的工作區(qū)域采取多個(gè)風(fēng)機(jī)共同作用，幾個(gè)為一組的方式，沿著尾氣處理排放的方向布置。為了滿足鑄造車間內(nèi)的環(huán)境要求，通風(fēng)機(jī)通常配有整體消聲器。在調(diào)節(jié)空氣質(zhì)量的同時(shí)，通風(fēng)機(jī)可達(dá)到減小噪聲的作用，經(jīng)葉輪作功后，從通風(fēng)機(jī)出口高速噴出，把鑄造車間內(nèi)的污濁空氣迅速排出車間外，使一氧化碳等有害氣體的濃度降低到允許值，達(dá)到更新鑄造車間內(nèi)空氣的目的。3.3.1離心式通風(fēng)機(jī)離心通風(fēng)機(jī)主要由葉輪、機(jī)殼、進(jìn)風(fēng)口等部分配直聯(lián)電機(jī)而組成。 1)葉輪由10個(gè)后傾的圓弧薄板型葉片、曲線型前盤和平板后盤組成。均用鋼板制造，并經(jīng)動(dòng)、靜平衡校正，空氣性能良好，效率高、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。 2)機(jī)殼做成二種不同型式。一種機(jī)殼作為整體，不能拆開。一種的機(jī)殼制三開成式，除沿中分水平面分為二半外，上半部再沿中心線垂直分為兩半，用螺栓連接。 3)進(jìn)風(fēng)口制成整體，裝于風(fēng)機(jī)的側(cè)面，與軸向平行的截面為曲線形狀，能使氣體順利進(jìn)入葉輪，且損失較小。 4)傳動(dòng)部分由主軸、軸承箱、滾動(dòng)軸承、帶輪組成。 離心式通風(fēng)機(jī)的主要參數(shù)型 號(hào)風(fēng) 壓(mmH2O)風(fēng) 量(m3/h)功 率(KW)轉(zhuǎn) 速(rpm)重 量(kg)外 形 尺 寸（mm）4-72-2.8A60-971330-24501.5284075492577570 4-72-3.2A80-1271975-36402.228401205266495964-72-3.6A109-1652930-5408328901406197256944-72-4A 134-2044020-74205.529001707127927344-72-4.5A170-2585730-105807.529001907438917664-72-5A224-3247950-147201529302908569849344-72-6C231-37012300-22629302600250817118310094-72-8C188-25217920-31000221600390995157013133.3.2 NSL系列射流風(fēng)機(jī)技術(shù)特點(diǎn)NSL系列射流風(fēng)機(jī)，根據(jù)通風(fēng)形式的不同，分為NSL-U型單向射流風(fēng)機(jī)和NSL-R型雙向可逆射流風(fēng)機(jī)兩大類型。NSL-U型射流風(fēng)機(jī)，一般用作單向通風(fēng)；在特殊情況下風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)，可提供50%80%的正向推力。NSL-R型射流風(fēng)機(jī)，可用作雙向通風(fēng)，方便用戶對(duì)氣流方向的控制，風(fēng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)時(shí)的推力和風(fēng)速基本相等。NSL系列射流風(fēng)機(jī)具有同下特點(diǎn)：（1）性能范圍寬，最大一種風(fēng)機(jī)推力可達(dá)2100牛頓，用戶有更大的選擇余地。（2）先進(jìn)的氣動(dòng)設(shè)計(jì)使得風(fēng)機(jī)具有效率高、推力大和噪音低的優(yōu)點(diǎn)。（3）葉片與輪轂均由鋁合金壓力鑄造產(chǎn)成，經(jīng)金相分析、X光射線探傷檢驗(yàn)，有足夠的強(qiáng)度。精確平衡的葉輪，使風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，符合高速運(yùn)行的要求。（4）特殊設(shè)計(jì)的消聲器有效地控制了風(fēng)機(jī)噪聲；考慮到用戶的不同要求，有1D長(zhǎng)度與2D長(zhǎng)度兩種規(guī)格的消聲器可供用戶選用。（5）可配用雙速電機(jī)，用戶可根據(jù)隧道內(nèi)的車流密度等情況取定風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，以達(dá)到風(fēng)機(jī)運(yùn)行成本和節(jié)約電能的目的。（6）配有專用電動(dòng)機(jī)，在-250500的環(huán)境下可長(zhǎng)期可靠運(yùn)轉(zhuǎn)。其中電機(jī)軸承壽命按L10標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算可達(dá)20000小時(shí)以上。（7）風(fēng)機(jī)葉輪設(shè)計(jì)時(shí)已考慮高溫下的熱膨脹系的和強(qiáng)度要求，專用電機(jī)可保證風(fēng)機(jī)在火災(zāi)高溫下可靠運(yùn)行。（8）結(jié)實(shí)可靠、輕便、合理，易拆、易裝，方便用戶維護(hù)保養(yǎng)根據(jù)通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和風(fēng)壓，選用排塵離心風(fēng)機(jī)7-40-11No8，當(dāng)轉(zhuǎn)速為n=2000r/min，全壓為3120Pa時(shí)，風(fēng)量為9500m/h。配套電機(jī)型號(hào)為Y180L-4，電機(jī)功率為N=22kw。4 除塵器選型4.1 滿足排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定表51 工作場(chǎng)所空氣中粉塵容許濃度序號(hào)粉 塵 種 類時(shí)間加權(quán)平均容許濃度(mg/m3)總粉塵呼吸性粉塵1煤塵(游離SiO2含量10%)4 2.52水泥粉塵4 1.53矽塵10 %游離SiO2含量50% 10.750%游離SiO2含量80% 0.70.3游離SiO2含量80% 0.5 0.24大理石粉塵845電焊煙塵4-6石膏粉塵847白云石粉塵848玻璃鋼粉塵3-9茶塵2-10沉淀SiO2(白炭黑)-5-11二氧化鈦粉塵8-12沸石粉塵5-13酚醛樹脂粉塵6-14谷物粉塵(游離SiO2含量10%)4-15硅灰石粉塵5-16硅藻土粉塵(游離SiO2含量10%)6-17滑石粉塵(游離SiO2含量10%)3118活性炭粉塵5-19聚丙烯粉塵5-20聚丙烯腈纖維粉塵2-21聚氯乙烯粉塵5-序號(hào)粉 塵 種 類時(shí)間加權(quán)平均容許濃度(mg/m3)總粉塵呼吸性粉塵22聚乙烯粉塵5-23鋁塵 鋁金屬、鋁合金粉塵 氧化鋁粉塵34-24麻塵(游離SiO2含量10%)亞麻黃麻苧麻1.523-25棉塵1-26木粉塵3-27凝聚二氧化硅粉塵1.50.528膨潤(rùn)土粉塵6-29皮毛粉塵8-30人造玻璃質(zhì)纖維 玻璃棉粉塵 礦渣棉粉塵巖棉粉塵333-31桑蠶絲塵8-32砂輪磨塵8-33石灰石粉塵8434石棉(石棉含量10%)粉塵 纖維0.80.8 f/ml-35石墨粉塵4236炭黑粉塵4-37碳化硅粉塵8438炭纖維粉塵3-序號(hào)粉 塵 種 類時(shí)間加權(quán)平均容許濃度(mg/m3)總粉塵呼吸性粉塵39稀土粉塵( 游離SiO2含量10%)2.5-40洗衣粉混合塵1-41煙草塵2-42螢石混合性粉塵1-43蛭石粉塵3-44云母粉塵21.545珍珠巖粉塵8446重晶石粉塵5-47*其他粉塵8-4.2粉塵性質(zhì)鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)時(shí)所產(chǎn)生的粉塵成分多為中性礦物粉塵，而電爐煉鋼產(chǎn)生的粉塵含鐵成分最高，具有回收利用價(jià)值。電爐第四孔（或第孔）出口處的粉塵成分與電爐所煉鋼種有關(guān)。冶煉普通鋼時(shí)，粉塵中的氧化鋅和鐵的含量一般較高，可回收利用作為氧化劑代替礦石脫磷、脫硫，但需注意粉中的鋅、鉛、鉻含量對(duì)不同鋼種冶煉的影響，特別是對(duì)冶煉不銹鋼種的影響。冶煉不銹鋼時(shí)粉塵中含有三氧化二鉻、和氧化鎳，這些粉塵更應(yīng)回收利用，一般可采用粉塵冷壓塊裝置，所用黏結(jié)劑可以是廢紙粉，也可以是石灰等副原料（目前還不成熟）；粉塵熱壓塊裝置因回轉(zhuǎn)窯能耗大，壓塊成品率低而影響起推廣應(yīng)用。下表為典型不銹鋼電爐的粉塵成分。表典型不銹鋼電爐的粉塵成分成分4.3除塵器選型靜電除塵系統(tǒng)由除塵機(jī)和附屬設(shè)備組成。為確保集塵、除塵效果需要配備水處理裝置、送風(fēng)機(jī)、控制器、高壓發(fā)生機(jī)、計(jì)測(cè)器等裝置。工作機(jī)理是在帶負(fù)電放電極周圍的空氣被電離形成電暈區(qū), 電暈區(qū)內(nèi)的空氣電離后, 正離子很快向負(fù)極移動(dòng), 負(fù)離子向帶正電的集塵板方向移動(dòng), 塵粒會(huì)沉積在集塵板上, 當(dāng)塵粒達(dá)到一定數(shù)量后由清灰機(jī)構(gòu)來完成清洗工作, 將塵粒清洗掉或做固化處理, 完成清塵工作。靜電除塵機(jī)的凈化率隨著集塵板的有效長(zhǎng)度增加、極板間隔的減少而增大, 但同時(shí)空氣的阻力也增加。所以要根據(jù)實(shí)際情況選擇集塵板的長(zhǎng)度及間隔。 常用的除塵器主要有分室反吹袋式除塵器，機(jī)械回轉(zhuǎn)扁布除塵器，低壓脈沖長(zhǎng)袋除塵器，三種除塵器各有優(yōu)缺點(diǎn)。 分室反吹處理風(fēng)量范圍寬，尤適于大風(fēng)量系統(tǒng)；備品備件少，維護(hù)量??；如采用內(nèi)濾，濾袋安裝時(shí)不需骨架，濾袋無磨損，換袋簡(jiǎn)單干凈；反吹風(fēng)機(jī)清灰，對(duì)外圍條件要求少。其缺點(diǎn)是相對(duì)面積較大；清灰能力中等。 機(jī)械回轉(zhuǎn)扁布袋除塵器設(shè)備緊湊，占地面積較??；反吹風(fēng)機(jī)清灰，對(duì)外圍條件要求少。其缺點(diǎn)是過濾面積受限制；換袋困難，布袋易磨損，人直接接觸粉塵；若過濾風(fēng)速偏高，常有清不下灰的現(xiàn)象。 低壓脈沖長(zhǎng)袋除塵器氣布比高，設(shè)備緊湊，占地面積小，適于處理中等風(fēng)量系統(tǒng)；壓縮空氣直噴式清灰，動(dòng)力大，效果好，運(yùn)行阻力低。其缺點(diǎn)是布袋直徑受限制；零部件多，脈沖閥易損壞，維護(hù)、維修量大；外圍條件要求多；壓縮空氣要除油除水；有骨架外濾，布袋易磨損；換袋時(shí)人接觸粉塵。 綜合各方面因素考慮，認(rèn)為在電爐煙塵治理中選用分室反吹袋式除塵器比較適宜。4.4反吹袋式除塵器介紹4.4.1工作原理 袋式除塵器的過濾機(jī)理是一個(gè)綜合效應(yīng)的結(jié)果，如重力、慣性力、碰撞、靜電吸附、篩濾作用等。當(dāng)含煙塵、粉塵氣體經(jīng)進(jìn)氣口進(jìn)入除塵器，較大的粉塵顆粒因截面積的增大，風(fēng)速下降，而直接沉降；較小的煙塵、粉塵顆粒被濾袋阻留在濾袋表面。經(jīng)過濾袋的凈化氣體，經(jīng)出氣口，由引風(fēng)機(jī)排出。隨著過濾的不斷進(jìn)行，濾袋表面的煙塵、粉塵越積越多，濾袋阻力不斷升高，當(dāng)設(shè)備阻力達(dá)到一定的限值時(shí)，濾袋表面積聚的煙塵、粉塵需及時(shí)清除；在外力（主要是脈沖壓縮氣體、反吹風(fēng)氣體、機(jī)械振打等）的作用下，抖動(dòng)和反吹濾袋，將附著在濾袋表面的煙塵、粉塵清除，使濾袋再生，周而復(fù)始，實(shí)現(xiàn)連續(xù)過濾，以保證設(shè)備連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。 4.4.2特點(diǎn) 1、過濾風(fēng)速一般為0.5-1m/min，濾袋使用壽命較長(zhǎng)。 2、塵器采用5-10米的大長(zhǎng)袋，使單位過濾面積所需的占地面積較小。 3、適于大流量煙塵、粉塵處理。 4、設(shè)備故障率低；操作、維護(hù)簡(jiǎn)單容易，費(fèi)用低。 5、分室停風(fēng)逆氣流三狀態(tài)清灰，清灰效果好； 4.4.3技術(shù)參數(shù) 序號(hào)型號(hào)過濾面積m2過濾風(fēng)速V(m/min)處理風(fēng)量L(m3/h)袋長(zhǎng)(m)圈數(shù)（圈）袋數(shù)（袋）入口含塵濃 度（g/Nm3 )設(shè)備阻力（pa)公稱實(shí)際124ZC20040381.536002.0124151200224ZC30060571.554003.0124151200324ZC40080761.572004.0124151200472ZC2001101141.599002.0272151200572ZC3001701701.5153003.0272151200672ZC4002302281.5207004.02721512007114ZC3003403401.5306003.031441512008114ZC4004504551.5405004.031441512009114ZC5005705691.5513005.0314415120010240ZC4007607581.5604004.0424015120011240ZC5009509481.5855005.0424015120012240ZC600114011381.51260006.042401512004.4.4除塵器的選用 1、過濾風(fēng)速的選定：過濾風(fēng)速是指通過濾料的風(fēng)速（m/min）,也稱氣布比。過濾風(fēng)速的選取需按照過濾介質(zhì)的特性、溫度、濕度、粉塵濃度、清灰方式及濾料性質(zhì)等多方面的因素綜合考慮。過濾風(fēng)速不僅決定了除塵器的大小，而且對(duì)通過濾料的阻力、除塵效率、清灰效率等有很大的影響。一般袋式除塵器的過濾風(fēng)速取值范圍在0.5-2.5m