自考管理系統(tǒng)中計算機應用串講資料匯總

1、摘 要水泥工業(yè)是我國一大支柱產(chǎn)業(yè)，為我國建設事業(yè)做出過很大貢獻。但其粉塵排放對環(huán)境造成的污染尤為嚴重，如果對粉塵不加以治理，水泥生產(chǎn)過程粉塵總排放量將超過總產(chǎn)量的5%（按水泥熟料產(chǎn)量計算）左右，所散失的粉塵都是成品水泥和各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的中間產(chǎn)品，其經(jīng)濟損失是可觀的。我國水泥工業(yè)每年向大氣排放的粉塵、煙塵在1000萬噸以上，成為我國粉塵污染的大戶。設計一個包裝車間除塵系統(tǒng)，主要包括的部分有：集氣罩、風管、凈化設備、風機，煙囪五個部分，將污染氣流捕集起來并經(jīng)凈化裝置后排至室外，控制水泥污染物的擴散和飛揚，從而達到減少水泥污染、改善空氣環(huán)境質(zhì)量的目的。關鍵詞：水泥包裝車間 除塵 設計ABSTRACTC

2、ement industry is a major pillar industry in our country, for our country construction has made great contribution. But the dust emission on the environment caused by pollution is particularly serious, if not for dust control dust, cement production process total emissions will exceed5% of total out

3、put (in cement clinker production calculation ) around the dissipated dust are finished cement and the various production processes of intermediate product, the economic loss is considerable. China cement industry emissions into the atmosphere each year, smoke dust in 10000000 tons of above, become

4、our country large dust pollution.Design a packaging workshop dedusting system, mainly includes components: a gas collecting hood, a wind pipe, purification equipment, air blower, chimney five parts, will pollute the air trapping and purification device back to the outdoor, control of cement and the

5、spread of pollutants so as to decrease the pollution of dust, cement, improve air environmental quality to the purpose.Key words: cement packaging plant design目錄1 前言大氣污染對工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的危害十分嚴重，這些危害可形響經(jīng)濟發(fā)展，造成大量人力物力和財力的損失。大氣污染物對工業(yè)的危害主要有兩種：一是大氣中的酸性污染物和二氧化硫、二氧化氮等，對工業(yè)材料、設備和建筑設施的腐蝕；二是飄塵增多給精密儀器、設備的生產(chǎn)、安裝調(diào)試和使用帶來的不利影響。

6、大氣污染對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也造成很大危害。酸雨可以直接影響植物的正常生長，又可以通過滲入土壤及進入水體，引起土壤和水體酸化、有毒成分溶出，從而對動植物和水生生物產(chǎn)生毒害。嚴重的酸雨會使森林衰亡和魚類絕跡。粉塵屬于氣溶膠狀態(tài)污染物之一：懸浮于氣體介質(zhì)中的小固體顆粒，受重力作用能夠發(fā)生沉降，但在一段時間內(nèi)能保持懸浮狀態(tài)。車間空氣中有害物質(zhì)的最高允許濃度，就生產(chǎn)性粉塵（Dust）而言一般不能超過lOmg/m³，粒徑大小1-200微米。水泥工業(yè)是我國一大支柱產(chǎn)業(yè)，為我國建設事業(yè)做出過很大貢獻。但其粉塵排放對環(huán)境造成的污染尤為嚴重，如果對粉塵不加以治理，水泥生產(chǎn)過程粉塵總排放量將超過總產(chǎn)量的5%（按水

7、泥熟料產(chǎn)量計算）左右，所散失的粉塵都是成品水泥和各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的中間產(chǎn)品，其經(jīng)濟損失是可觀的。我國水泥工業(yè)每年向大氣排放的粉塵、煙塵在1000萬噸以上，成為我國粉塵污染的大戶。水泥生產(chǎn)的過程可簡單地分為生料制備、燒成和水泥粉磨三個主要過程。在生產(chǎn)中必須處理大量的粉體井進行高溫緞燒；常溫含塵氣體和高溫含塵煙氣是水泥工業(yè)的最主要的污染物，也是水泥工業(yè)資源沒能很好利用的因數(shù)之一。水泥生產(chǎn)過程中的電器設備和機械設備也由于粉塵的存在，使得壽命明顯縮短，不能充分發(fā)揮效益?？諝馕廴疚镌谲囬g內(nèi)的擴散機理是污染物依附于氣流運動而擴散的。對于生產(chǎn)過程中散發(fā)到車間空氣中的污染物，只要采取合理的通風方式，控制住室內(nèi)二次

8、氣流的運動，就可以控制污染物的擴散和飛揚，從而達到改善車間內(nèi)外空氣環(huán)境質(zhì)量的目的。局部排氣通風方式，就是在局部污染源設置集氣罩，將污染氣流捕集起來并經(jīng)凈化裝置后排至室外。這就是控制車間空氣污染最常用、最有效的方法。所以本設計就是依據(jù)這個原理，設計一個包裝車間除塵系統(tǒng)，主要包括的部分有：集氣罩、風管、凈化設備、風機，煙囪五個部分。通過這幾個部分的設計才能完成整個系統(tǒng)的設計工作。2 設計任務書2.1設計的目的及要求目的：通過設計，了解工程設計的內(nèi)容，方法及步驟，培養(yǎng)確定大氣污染控制系統(tǒng)的設計方案，進行設計計算，使用技術資料，編寫設計說明書的能力要求：(1)設計計算書設計計算書的內(nèi)容按上述要求編寫，

9、包括與設計有關的闡述，說明及計算要求內(nèi)容完整，敘述簡明，層次清趨，計算過程詳細，準確，書寫工整，裝訂成冊。設計計算書應包括目錄、前言、正文及參考文獻等。(2)設計圖紙圖紙幅面，圖線等應符合國家標準；圖面布置均勻：符合制圖規(guī)范要求。2.2設計任務某水泥廠包裝車間在灌裝品水泥時，產(chǎn)生大量的粉塵需進行處理,達到排放要求。2.3設計參數(shù)和指標1、4800t/d的水泥生產(chǎn)線；2、處理風量：26700m³/h；3、氣體溫度：130；4、廢氣中污染物：水泥粉塵；5、含塵氣體濃度：200g/m³6、排放要求：30mg/m³；7、除塵器承受負壓：3000Pa;8、除塵系統(tǒng)允許負壓：

10、5000Pa。2.4設計內(nèi)容1、確定除塵系統(tǒng)的設計方案2、進行集氣罩的設計3、選擇除塵器4、管網(wǎng)布置及計算5、風機電機的迭擇6、編寫設計說明書 內(nèi)容如下：（1）除塵系統(tǒng)方案的確定（2）除塵設備的選擇及計算（3）確定排氣罩的形式，井計算罩子的排氣量及壓力損失（4）管道布置設計（5）系統(tǒng)阻力以及管網(wǎng)阻力平衡計算（6）風機及配用電機的選擇與確定3 粉塵分析3.1車間粉塵污染現(xiàn)狀3.1.1車間粉塵性質(zhì)a）粉塵的分散度：粉塵是由粒徑不同的塵粒組成，粉塵的分散度是指不同粒徑的粉塵所占的重量百分比。粉塵中微細顆粒占的百分比大，表示分散度高，粗顆粒占的百分比大，表示分散度低，分散度高的粉塵不易被除塵器捕集。b

11、）粉塵的密度：指單位體積內(nèi)粉塵的重量。c)粉塵的粘附性：指粉塵塵粒間相互凝聚的能力，粉塵的粒徑越小，粘附性越強。d)粉塵的荷電性：由于塵粒間的摩擦、碰撞和吸附使粉塵具有荷電性。e）粉塵的濕潤性：粉塵是否容易被水濕潤，對除塵器的效能有很大影響。f)粉塵的燃暴性：有些粉塵（如鎂粉、炭化鈣粉）與水接觸后會引起自燃或爆炸，有些粉塵在空氣中達到一定濃度時，若存在足夠的火源，也會引起爆炸。3.1.2車間粉塵分類與污染狀況車間粉塵分類l、機械振動性產(chǎn)塵：由于機械振動，使機械設備內(nèi)、外產(chǎn)生壓力差，而造成粉塵飛揚。如鄂式破碎機進料口和卸料口。2、機械高、低速旋轉(zhuǎn)型產(chǎn)塵：機械部件的旋轉(zhuǎn)帶動風速，使周圍空氣形成旋轉(zhuǎn)

12、氣流，造成粉塵飛揚。3、物料運動型產(chǎn)塵：物料借助自身的重力，由上而下墜落，造成的粉塵。3.2 粉塵危害及治理3.2.1粉塵危害1、對人體的危害：生產(chǎn)過程中，有塵作業(yè)工人長時間吸入粉塵，能引起肺部組織纖維化病變，硬化，喪失正常的呼吸功能，導致塵肺病，塵肺病是無法痊愈的職業(yè)病。此外，部分粉塵還可以引起其他疾病，如造成刺激性疾?。r青煙塵、石灰、皮毛引起的皮炎），急性中毒（如鉛煙、錳塵等），致癌率增高（如石棉、放射性物質(zhì)粉塵）。2、對生產(chǎn)的影響：（1）對產(chǎn)品的質(zhì)量、精度的影響。（2）對設備的影響，增加轉(zhuǎn)動部件的磨損。（3）造成材料的消耗等。3、對環(huán)境的影響：造成環(huán)境污染內(nèi)、破壞生態(tài)環(huán)境粉塵治理原理（

13、1）采用密閉管道輸送、密閉自動（機械）稱量、密閉設備加工，防止粉塵外逸；不能完全密閉的塵源，在不妨礙操作條件下，盡可能采用半封閉罩、隔離室等設施來隔絕、減少粉塵與工作場所空氣的接觸，將粉塵限制在局部范圍內(nèi)，減弱粉塵的存在（2）通過降低物料落差、適當降低溜槽傾斜度、隔絕氣流、減少誘導空氣量和設置空間（通道）等方法，抑制由于正壓造成的揚塵。（3）為消除二次塵源、防止二次揚塵，應在設計中合理布置、盡量減少積塵平面，地面、墻壁應平整光滑、墻角旦圓角，便于清掃；使用副壓清掃裝置來消除逸散、沉積在地面、墻壁、構(gòu)件和設備上的粉塵：對碳黑等污染大的粉塵作業(yè)及大量散發(fā)沉積粉塵的工作場所，則應采用防水地面、墻壁、

14、頂棚、構(gòu)件和水沖洗的方法，清理積塵。嚴禁用吹掃方式清塵。4 水泥廠包裝車間除塵系統(tǒng)設計及計算空氣污染物在車間的擴散機理是污染物依附與氣流而擴散的。因此，對于生產(chǎn)過程散發(fā)到空氣中的污染物，只要控制室內(nèi)二次氣流的運動，就能控制污染物的擴散和飛揚，進而達到改善車間內(nèi)外空氣質(zhì)量的目的，這就是局部排氣通風方法控制污染物的依據(jù)。水泥廠包裝車間的粉塵控制就采取局部凈化系統(tǒng)。局部排氣凈化系統(tǒng)由集氣罩、風管、凈化設各、通風機，煙囪等部分組成。本章就局部排氣凈化系統(tǒng)的個部分設計計算陳述如下：4.1確定除塵系統(tǒng)設計方案水泥廠包裝車間產(chǎn)生的粉塵主要為成品水泥，細小順粒物，組成單一，性質(zhì)穩(wěn)定，溫度不高。由于排放點均處于

15、室內(nèi)，故采用局部凈化系統(tǒng)。由于車間內(nèi)布局緊湊，故采用集中式除塵系統(tǒng)。由于粉塵的組成及考慮到除塵效果，采用布袋除塵器4.2集氣罩的設計4.2.1集氣罩的原理污染物捕集裝置按氣流流動方式分為吸氣式和吹吸式（吹吸罩）兩大類，吸氣捕集裝置按形狀可分為：集氣罩和集氣管。對密閉的生產(chǎn)設備，若污染物在設備內(nèi)部發(fā)生時，會通過設備的孔和縫隙逸散到車間內(nèi)，如果設各內(nèi)部允許微負壓存在時，則可采用集氣管捕集污染物。對于密閉設備內(nèi)部不允許微負壓存在或污染物發(fā)生在污染源的表面上時，則可用集氣罩進行鋪集。集氣罩種類繁多，應用廣泛，按集氣罩與污染源的相對位置及圍擋情況，可把集氣罩分為三類：密閉集氣罩、半密閉集氣罩、外部集氣罩

16、。這三類機器還可分為個各種型式。4.2.2集氣罩類型和選擇本車間采用外部集氣罩。集氣罩設計內(nèi)容主要包括結(jié)構(gòu)形式設計及性能參數(shù)計算集罩設計得合理，使用較小的排風量就可以有效的控制污染物的擴散。設計時應注意以下兒點：（1）集氣罩應盡可能將污染源包圍起來，使污染物的擴散限制在最小范圍內(nèi)，以便防止橫向氣流的干擾，減小排風量。（2）集氣罩的吸氣方向盡可能與污染氣流的運動方向一致，充分的利用污染氣流的初始動能（3）盡量減少集氣罩的開口面積，減少排風量（4）集氣罩的吸氣氣流不允許先經(jīng)過工人的呼吸區(qū)再進入罩內(nèi)（5）集氣罩的結(jié)構(gòu)不應妨礙工人操作和設備檢修4.2.3集氣罩的計算鑒于水泥灌裝設備的結(jié)構(gòu)和車間內(nèi)的布置

17、方式，為了更好地收集粉塵，控制污染物的擴散和操作的方便，采用傘形上吸罩，其結(jié)構(gòu)形式如圖：圖1 集氣罩結(jié)構(gòu)圖根據(jù)傘形罩抽風量的計算公式：Q=3600KPHV (4.1)式中 Q為抽風量，單位m³/h； H為工作臺據(jù)集氣罩口的高度，單位m，取0.5m； K為系數(shù)，通常取1.4； V為集氣罩四周敞開面積的控制速度，0.51.0m/s，取1.0m/s; P為集氣罩口周長，單位m;代入數(shù)據(jù)得：D=3.37m，取整為D=3.4m，根據(jù)實際情況，可在次生產(chǎn)線上設計 兩個集氣罩，代入數(shù)據(jù)：D=1.7m代入數(shù)據(jù)：Q=26903.5（m³/h）4.2.4集氣罩壓力損失計算根據(jù)大氣污染物控制工程

18、及應用實例表10-1幾種罩口的流量系數(shù)和局部阻力系數(shù)選擇，知設計排風量壓力系數(shù)為=0.235，根據(jù)集氣罩壓力損失公式：P=P=V²/2 (4.2)式中 為壓力損失系數(shù); P為氣流的動壓； V為氣流速度，單位m/s，取在管道中的速度，9.83m/s; 為氣流密度，單位kg/m³；代入數(shù)據(jù)，得出P=64.7（Pa）4.3除塵器的選擇在選擇除塵器時，應考慮以下因素：（1）粉塵發(fā)生設備的結(jié)構(gòu)，原料，成品核燃料的種類操作條件和含塵氣體的性質(zhì)和量（2）使用除塵器的目的，需要捕集粉塵的特性和價值，捕集量等情況以組合成最經(jīng)濟的除塵系統(tǒng)，保證適宜的除塵效率(3)在除塵器的維護管理上，考慮由于

19、粉塵性質(zhì)不同和操作條件變化處理措施4.3.1除塵器的相關計算 （1）除塵器的流量Q=26903.5m³/h （2）除塵器的效率 = （4.3） 式中 L為除塵器的空氣進量，g/m³； y1為除塵器進口的空氣含塵濃度，g/m³； y2為除塵器出口的空氣含塵濃度，g/m³。代入數(shù)據(jù)得 =99.99%（3）除塵器的過濾面積計算據(jù)公式 A=Q/60uf式中 Q為除塵工作流量，m³/h; uf為過濾速度，取2-4m/min； A為過濾面積，；代入數(shù)據(jù) 得A=179.4（）d為過濾袋直徑，mm,取250mm,袋長取4m過濾袋的個數(shù) N=58（個）4.3.2

20、 除塵器的選定由于氣體含塵量200g/m³，故加一級旋風除塵器。根據(jù)生產(chǎn)工藝、粉塵性質(zhì)、除塵量、除塵效率等方面，選擇回轉(zhuǎn)反吹扁袋除塵器ZC-72/4B型。主要優(yōu)點是： 1、殼體按照旋風除塵器流型設計，具有粗除塵功能，入口粉塵濃度可提高到15g/m³ 2、清灰效率濾袋壽命與同類除塵器相比可提高到1.5-2倍左右； 3、采用回轉(zhuǎn)噴嘴挨個反吹清灰，機械簡單，效果良好； 4、頂蓋可以在360度范圍內(nèi)自由旋轉(zhuǎn)，換袋方便。4.4管道的設計管道系統(tǒng)的設計時凈化系統(tǒng)設計中不可缺少的重要組成部分，合理的設計施工和使用管道系統(tǒng)，不僅能充分發(fā)揮凈化裝置的性能，而且直接關系到設計和運轉(zhuǎn)的經(jīng)濟合理性

21、，其設計主要包括三個方面的內(nèi)容：管道系統(tǒng)的布置，管道設計計算，管道保護4.4.1管道系統(tǒng)布置管道系統(tǒng)的布置關系到整個系統(tǒng)的整體布局，因此應從整體出發(fā)對全車間管線通盤考慮，統(tǒng)一布置，盡量少占用空間，力求簡單、緊湊、平整、美觀，且安裝、操作和檢修要方便。根據(jù)管道系統(tǒng)布置要求以及包裝車間布置，按最大壓損原則選擇計算環(huán)路，設計管網(wǎng)布置如下：圖2 管道布置圖4.4.2 管道設計計算據(jù)大氣污染控制控制設計手冊表10-5管道內(nèi)各種流體常用流速范圍查得，粉塵常用流速在v=10-20m/s內(nèi)，水泥粉塵在垂育段8-12m/s，水平管段18-22m/s。由Q=d2v/4 （4.3）（1）管道1-2、3-2，當Q=1

22、3451.8m³/h時，取V=10m/s據(jù)公式Q=d2v/4 得d=690mm,整取700mm圓管并取風道。除塵風管外徑允許偏差壁厚700mm12.0內(nèi)徑d1=700-2*2=696mm，由公式可計算出實際氣流速度 V實=9.83m/s（2）管道2-5，Q=26903.5m³/h，V=20m/s,代入公式，得d=690mm,整取700mm圓管并取風道。除塵風管外徑允許偏差壁厚700mm12.0內(nèi)徑d2=700-2*2=696mm，由公式可計算出實際氣流速度V實=19.65m/s（3）管道6-7、7-8，當Q=26903.5m³/h，V=10m/s,代入公式，得d=

23、980mm,整取1000mm圓管并取風道。除塵風管外徑允許偏差壁厚1000mm12.0內(nèi)徑d3=1000-2*2=996mm，由公式可計算出實際氣流速度V實=9.60m/s管道沿程摩擦阻力損失計算根據(jù)手冊查的除塵風管阻力系數(shù)=0.02，為氣流密度，kg/m3,密度根據(jù)經(jīng)驗取值1.34 kg/m3（1）管段1-2、3-2 據(jù)Q=Q=13451.8m³/h，d=696mm,v=9.83m/s，L=3.5m動壓P=摩擦壓損對于圓管PL=式中 L為管道長度，m;d為管道直徑，m;為煙氣密度，kg/m³；v為管中氣流平均速率；帶入數(shù)據(jù)，得PL=6.51Pa（2）管道2-5， d=69

24、6mm，V=19.65m/s,L=12m 由公式可計算出PL=89.21 Pa（3）管道6-7 d=996mm，V=9.60m/s，,L=5m由公式可計算出PL=6.12 Pa（4）管道7-8 d=996mm，V=9.60m/s，,L=15m由公式可計算出PL=18.36 Pa局部壓力損失計算全部管路中，有8個90°彎管，1個三通，查手冊得出阻力系數(shù)90°彎管 =0.18插板閥（全開） =0集氣罩 =0.235直流三通=30°1=0.02，阻力系數(shù)2=0.21Pm= （1）管道1-2 集氣罩=0.235，90°彎管=0.18，插板閥（全開）=0，直流三通

25、=30°圖3 三通阻力系數(shù)分配計算圖5 風機及配用電機的選擇與確定5.1 通風機的選擇通風機的選擇主要根據(jù)凈化系統(tǒng)的總風量和總壓力損失來計算，選擇通風機的風量應該按照以下公式來計算：V=（1+k）Q 式中：V、Q分別是通風集合管道系統(tǒng)的總風量，m3/h V=26593.9m3/h5.2風機風壓的計算Hy=(1+K)(h-Sy)×K為風壓備用系數(shù)：0.15-0.2；h系統(tǒng)總阻力，PaSy為煙囪抽力，Patp為風機前煙氣溫度，ty為風機性能表給出的試驗用氣體溫度，y為標準情況下的氣體密度，1.34kg/m³Hy=6 煙囪設計6.1煙囪的高度煙囪的高度確定，選取H=15m6.2煙囪直徑的計算6.2.1煙囪頂部直徑d2=0.0188×式中 Q為通過煙囪的總氣量，m3/hV為煙囪出口煙氣流速，m/s帶入數(shù)據(jù)，得d2=0.99m，取整1m6.2.2煙囪底部直徑計算d1=dd2為煙囪出口直徑，md1=1+2×0.02×15=1.6m6.3煙囪的抽力計算Sy=0.0342H（）BTk為外界空氣溫度，取27Tp為煙囪內(nèi)煙氣平均溫度，取120B為當?shù)卮髿鈮?，?01.325PaH為煙囪高度得Sy=0Pa結(jié) 論本次畢業(yè)設計是大氣污頭控制工程非常重要的實踐教學環(huán)節(jié)，其目的是使學生了解和掌握