【正文】 鑒意義。 技術(shù)概述 可用于處理氧吹轉(zhuǎn)爐廢氣的設(shè)備 有多種選擇，如旋風(fēng)除塵器、重力沉降室、填料洗滌塔、文丘里除塵器、電力除塵器、布袋除塵器等。文丘里除塵器屬于自激式濕式除塵器，不僅可以有效的除去一部分金屬顆粒，還可以有效的降低廢氣的溫度。布袋除塵器在這里是作為對(duì)廢氣中的金屬粉塵進(jìn)行最終精細(xì)去除的工序，預(yù)期經(jīng)過(guò)這一道工序后，廢氣中的金屬粉塵能得到接近 100%的去除。在設(shè)備的擺放及管道的排布中，盡量減少由于排 布不合理而導(dǎo)致的管道、場(chǎng)地的浪費(fèi)。所以此設(shè)計(jì)有減排、節(jié)能、降耗三重意義，符合國(guó)家環(huán)保法的要求，是對(duì)國(guó)家環(huán)保法的一次開拓性實(shí)踐 。轉(zhuǎn)爐所排煙氣量平均為 104m3/h。但同時(shí)也存在諸多問(wèn)題，主要有：需要的除塵水量很大；蒸汽和濕粉塵粘結(jié)到引風(fēng)機(jī)葉片，造成轉(zhuǎn)子不平衡，引起風(fēng)機(jī)震動(dòng)損壞，故障率高，影響系統(tǒng)正常穩(wěn)定運(yùn)行；系統(tǒng)易結(jié)垢，導(dǎo)致除塵能力下降，積塵效果和凈化效果變差，爐口煙塵外溢、放散塔冒黃煙；系統(tǒng)阻力大，耗電高；污 泥處理工序復(fù)雜且容易造成二次污染；受文氏管效率影響，煙塵排放濃度偏高（為 100mg/Nm3）。如果選用濕法除塵工藝，最終用水量會(huì)很大，而且產(chǎn)生的廢水 將難以處理。 4 干法除塵工藝 集氣罩類型選擇 選擇接受式集氣罩。 集氣罩設(shè)計(jì)原則 （ 1） 對(duì)散發(fā)粉塵或有害氣體的工藝流程與設(shè)備應(yīng)采取密閉措施，盡量采用密閉罩。 （ 3） 吸氣點(diǎn)的排風(fēng)量應(yīng)按防止粉塵或有害氣體擴(kuò)散到周圍 環(huán)境空間的原則確定，集氣罩的吸氣應(yīng)盡可能利用污染氣流的運(yùn)動(dòng)作用。 （ 6） 防止集氣罩周圍的紊流，應(yīng)盡可能避免或減弱干擾氣流、穿堂風(fēng)和送風(fēng)氣流等對(duì)吸氣氣流的影響。 集氣罩的結(jié)構(gòu)、吸入氣流速度分布、罩口壓力損失的變化都會(huì)影響排風(fēng)量。 換熱 器設(shè)計(jì) 6 換熱器類型 考慮到經(jīng)過(guò)熱交換的水還要回用，所以選擇間接水冷。但其傳熱效率較低，耗水量大。一般進(jìn)水溫度為 30℃，出水溫度不宜高于 45℃，以免結(jié)垢，溫差 15℃。 結(jié)構(gòu)較水冷套管復(fù)雜，加工難度也大，但傳熱面積大，傳熱效率較之也大，是電爐排煙中常用的方式，適于較大煙管傳熱進(jìn)行煙氣冷卻。殼管式冷卻器的優(yōu)點(diǎn)是傳熱效果好，冷卻面積小，鋼耗少，其冷卻后的熱水可利用?？紤]煙氣通路大一些，以免積附粉塵，便于清灰，煙管管徑通常用ψ 76~ψ 140mm，管中心距取管徑的 ~。 殼管式水冷器的傳熱系數(shù) K值按式（ 1）計(jì)算，其中的煙氣與管內(nèi)壁金屬面的換熱系數(shù)α i，對(duì)于水冷器是至關(guān)重要的，其數(shù)值通常在 100W/（ m2? ℃）以下。灰層熱阻，對(duì)于轉(zhuǎn)爐煙氣也小，一般為 Rh=~? ℃ /W。提高 K值，應(yīng)經(jīng)常注意煙管內(nèi)積附粉塵的程度，應(yīng)在一定時(shí)間內(nèi)，對(duì)煙管進(jìn)行維護(hù)清掃，以清 除灰層，提高傳熱效果。 煙氣比熱容。 煙氣量為 gL 的煙氣 由溫度 gt 冷卻到 mt 所放出的熱量為 ? ?mmggg tCtCLQ ?? （ 6） 式中： Q?煙氣放出的熱量， kJ/h； L?煙氣量， m3/h； 8 mg CC, ?分別是煙氣為 gt~0 及 mt~0 時(shí)的平均摩爾定壓熱容， kJ/(kmol? ℃ )； mgtt, ?冷卻前后的煙氣溫度， ℃ 。由于此工藝中換熱器后面連著文氏管濕式除塵器，而文氏管耐溫最高為 400℃。采用殼管式水冷卻器，設(shè)其煙管直徑為Φ 102 ，煙氣從管內(nèi)通過(guò)，煙氣在管內(nèi)流速設(shè)為 18m/s，則需管束的總橫截面積為 ? ? ????? 需管束的鋼管數(shù)為 ? ? ??????? ??? ?n 根 取 100根，在一方形殼體內(nèi)布置。hmG /2881 0 0 ?????? 水冷卻器的設(shè)計(jì)，管束布置采用Φ 102 鋼管，長(zhǎng) 5m，三等邊三角形布置，殼體為方形。 文氏管濕式除塵器的介紹及選用 文氏管除塵器是一種高能、高阻、高效的除塵設(shè)備。爾后，氣流經(jīng)風(fēng)管至旋風(fēng)脫水器，凈化氣 體脫水后排出，凝塵沉落脫水器錐斗內(nèi)形成泥漿，流入沉淀池。低能型，喉管速度為 40~60m/s時(shí)，對(duì)高濕煙氣除塵效率可達(dá) 90%~99%，阻力 600~2020Pa。 文丘里洗滌器的設(shè)計(jì)方法 文丘里收縮管、喉管以及擴(kuò)散管的直徑和長(zhǎng)度、收縮管和擴(kuò)散管的張開角度等是文丘里洗 滌器設(shè)計(jì)時(shí)的主要幾何尺寸。 D DT、 D2均可按下式來(lái)確定： ??????? VQD 式中： D? 擬計(jì)算管段管徑， mm； Q? 氣體通過(guò)計(jì)算管段的實(shí)際流量， m3/h； V? 氣體通過(guò)計(jì)算管段的流速， m/s。 （ 1）文丘里洗滌器的壓力損失 文丘里洗滌器靠高速氣流的動(dòng)能將液體霧化和加速，氣流的壓力損失遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其 它濕式和干式除塵器。 文氏管的尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算。選擇頂部入口式旋風(fēng)除塵器。在相同的切向速度下，筒體直徑越小，塵粒受到的離心力越大，除塵效率越高。 排氣管直徑的影響。 應(yīng)當(dāng)指出，塵粒在旋風(fēng)除塵器內(nèi)的分離過(guò)程是非常復(fù)雜的，根據(jù)某些假設(shè)條件得出的理論公式還不能進(jìn)行比較精確的計(jì)算。出口風(fēng)速也取 。 Cto ??60 ，環(huán)境壓力 kPapo ? 時(shí)，空氣密度 3/ mkg?? 由式（ 9）計(jì)算旋風(fēng)除塵器的壓力損失為： Pap i 16502/???????? ??? 除霧器的 設(shè)計(jì)及計(jì)算除霧塔 空塔氣速一般為 ~，壓降通常為 ~。 袋式除塵器選擇與設(shè)計(jì) 袋式除塵器結(jié)構(gòu) 袋式除塵器的結(jié)構(gòu)主要分為上箱體、中箱體、灰斗、進(jìn)出 管、立柱、濾袋及其籠骨，進(jìn)排氣閥、平臺(tái)扶梯、清灰機(jī)構(gòu)以及電氣控制。對(duì)內(nèi)濾式反吹風(fēng)除塵器設(shè)有濾袋和可調(diào)濾袋長(zhǎng)度的懸吊彈簧及框架，孔板設(shè)于中箱體下部、灰斗上方。對(duì)反吹風(fēng)除塵器包括反吹風(fēng)機(jī)、反吹風(fēng)管道、反吹風(fēng)閥門。 過(guò)濾工況，含塵氣體由進(jìn)風(fēng)口均勻進(jìn)入灰斗，大顆粒塵由于受慣性碰撞及重力沉降作用而從氣體中分離沉入灰斗，細(xì)顆粒塵隨氣流折轉(zhuǎn)向上進(jìn)入過(guò)濾室。 定壓清灰，當(dāng)壓差發(fā)送器感受到壓差已達(dá)設(shè)定值，即發(fā)出訊號(hào)，由可編程序控制器按設(shè)定程序發(fā)出的指令，使清灰機(jī)構(gòu)（如脈沖閥或反吹風(fēng)機(jī)或機(jī)械振打裝置以及各種切換閥門）啟動(dòng)，對(duì)濾袋清灰。 （ 1） 處理風(fēng)量 袋式除塵器的處理風(fēng)量，單機(jī)可小到 1000m3/h，大型可到幾百萬(wàn) m3/h，范圍很廣，設(shè)計(jì)前必須準(zhǔn)確定量好。 ? ?hmLLLL 3321 ??? ? ?? ? ? ?hmptLLdN31 ??? 式 中： L? 選用袋式除塵器時(shí)的風(fēng)量， m3/h； L1? 工藝所提供的工況風(fēng)量， m3/h，當(dāng)工藝風(fēng)量有波動(dòng)時(shí)，按波動(dòng)最大風(fēng)量計(jì)算，若未提供最大風(fēng)量，可附加 10%風(fēng)量； LN? 工藝提供的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)的風(fēng)量， m3/h； L2? 袋式除塵器的漏風(fēng)量， m3/h，按 2%~5%漏風(fēng)計(jì)算，即（ ~） L1； L3? 袋式除塵器采用反吹風(fēng)清灰時(shí)，清灰的反吹風(fēng)量（ m3/h）； t? 工藝提供的工況溫度（℃）； Pd? 袋式除塵器安裝所在地的大氣壓（ kPa）。 除塵效率隨入口粉塵量的增大而加大。除塵效率這一指標(biāo)不能完全反映高效袋式除塵器的性能，而出口排放濃度才能真正反映其高效性能，并能與國(guó)家對(duì)粉塵排放質(zhì)量濃度的規(guī)定相一致。 （ 5）袋式除塵器設(shè)計(jì)計(jì)算 過(guò)濾風(fēng)速 f? 取 min/ mf ?? 則 2139 mQA f ???? ? 濾袋尺寸長(zhǎng) mL ? ，直徑 mcmD ?? 所需布袋數(shù) ? ? ? ? ?????? DLAaAN ? 取 120條 采用 ??? 的滌綸絨布，過(guò)濾時(shí)間 t設(shè)定為 st 40? ，氣體黏度sPa ??? ?? ，粉塵平均比阻力 ? 取 kgm/?? ，當(dāng)前含塵質(zhì)量濃度 2C 取? ? ? ? 312 /3%%10170%%901 mgCC ????????? 即： Pap fpf 337 ????????? ???? PatCp f 62322 ?? ?????????????? ??? （可忽略不計(jì)） 即： Papp f ????? 凈化系統(tǒng)管路設(shè)計(jì) 氣體在管道中流動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生壓力損失，氣體和管壁摩擦而引起的壓力損失稱摩擦壓力損失，氣體在經(jīng)過(guò)各種管 道附件或設(shè)備而引起的壓力損失稱局部壓力損失。 在工程設(shè)計(jì)中，為計(jì)算方便，已經(jīng)繪制有各種形式的計(jì)算表或線算圖供使用，如《全國(guó)通用通風(fēng)管道計(jì)算表》是我國(guó)根據(jù)通風(fēng)管道統(tǒng)一規(guī)格而編制的相應(yīng)計(jì)算表。 局部壓損系數(shù)通常通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定。要使管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)合理，必須選擇適當(dāng)?shù)牧魉?，以保證安全、可靠，并使投資和運(yùn)行費(fèi)用的總和最小。 ，按管內(nèi)實(shí)際流速計(jì)算壓力損失。否則，必須進(jìn)行管徑調(diào)整或增設(shè)調(diào)壓裝置（閥門、阻力圈等），使之滿足上述要求 。由于斷面和流量的變化，管內(nèi)的動(dòng)壓和靜壓相互轉(zhuǎn)化。有以下幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)結(jié)論： 聯(lián)部分壓力損失之和；（包括出口處的動(dòng)壓）； 為負(fù)值，如吸入段管道發(fā)生損壞，會(huì)使管道外的氣體滲入管道內(nèi)； 一般均為正值。 ④ 沿程阻力損失計(jì)算 查表 6 知當(dāng)管徑為 mm450 、風(fēng)量為 hm /10000 3 時(shí)，單位摩擦阻力為 mPa/ 風(fēng)管總長(zhǎng)共計(jì) 總沿程阻力損 PalhH mm 1 2 6 ???? 注：表 6 為《機(jī)械工業(yè)采暖通風(fēng)與空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)》第 643～ 645 頁(yè)。 在風(fēng)機(jī)樣本和產(chǎn)品銘牌上通常標(biāo)出的性能參數(shù)是風(fēng)機(jī)在標(biāo)定狀態(tài)下得出的數(shù)據(jù)。 ①風(fēng)量 風(fēng)機(jī)在單位時(shí)間內(nèi)所輸送的氣體體積流量稱為風(fēng)量或流量 Q，單位為 m3/s或 m3/h。樣本上風(fēng)機(jī)全壓指風(fēng)機(jī)的壓頭，即出口氣流全壓與進(jìn)口氣流全壓之差。風(fēng)機(jī)的選用設(shè)計(jì)工況效率，不應(yīng)低于風(fēng)機(jī)最高效率的 90%。 電機(jī)功率應(yīng)大于或等于風(fēng)機(jī)的所需功率。 表 44 功率儲(chǔ)備系數(shù) K 電機(jī)功率 /kW 功率儲(chǔ)備系數(shù) K 18 離心式 軸流式 一般用途 灰塵 高溫 ~ ~ ~ ~ （ 2）風(fēng)機(jī)性能參數(shù)的變化關(guān)系 風(fēng)機(jī)樣本性能參數(shù)表（或特性曲 線）是按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的標(biāo)定條件的出的，當(dāng)使用條件（大氣壓力、空氣密度、溫度）發(fā)生變化時(shí)，風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)將發(fā)生變化。 整個(gè)系統(tǒng)的全部風(fēng)壓共計(jì) 17736Pa。美中不足的是節(jié)能做得不到位，細(xì)節(jié)方面也稍顯粗糙，尚有相當(dāng)改進(jìn)的余地。 這份設(shè)計(jì)是我四年來(lái)所學(xué)廢氣知識(shí)的一次大綜合。 。 感謝父母以及友人的支持與鼓勵(lì)。若不是有肖惠萍老師的幫助 ，我可能完不成這份設(shè)計(jì)。 即： KWP z %9510003600 1773610000 ???? ?? 19 出口處粉塵氣體含量為 ? ? ? ? ? ? 3/15%%%901170 mmg??????? 綜上，此工藝 選擇 926高壓型離心