【正文】 鑒意義。 技術概述 可用于處理氧吹轉爐廢氣的設備 有多種選擇，如旋風除塵器、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廢氣中的金屬粉塵進行最終精細去除的工序，預期經(jīng)過這一道工序后，廢氣中的金屬粉塵能得到接近 100%的去除。在設備的擺放及管道的排布中，盡量減少由于排 布不合理而導致的管道、場地的浪費。所以此設計有減排、節(jié)能、降耗三重意義，符合國家環(huán)保法的要求，是對國家環(huán)保法的一次開拓性實踐 。轉爐所排煙氣量平均為 104m3/h。但同時也存在諸多問題，主要有：需要的除塵水量很大；蒸汽和濕粉塵粘結到引風機葉片，造成轉子不平衡，引起風機震動損壞，故障率高，影響系統(tǒng)正常穩(wěn)定運行；系統(tǒng)易結垢，導致除塵能力下降，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。 集氣罩設計原則 （ 1） 對散發(fā)粉塵或有害氣體的工藝流程與設備應采取密閉措施，盡量采用密閉罩。 （ 3） 吸氣點的排風量應按防止粉塵或有害氣體擴散到周圍 環(huán)境空間的原則確定，集氣罩的吸氣應盡可能利用污染氣流的運動作用。 （ 6） 防止集氣罩周圍的紊流，應盡可能避免或減弱干擾氣流、穿堂風和送風氣流等對吸氣氣流的影響。 集氣罩的結構、吸入氣流速度分布、罩口壓力損失的變化都會影響排風量。 換熱 器設計 6 換熱器類型 考慮到經(jīng)過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。一般進水溫度為 30℃，出水溫度不宜高于 45℃，以免結垢，溫差 15℃。 結構較水冷套管復雜，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行煙氣冷卻。殼管式冷卻器的優(yōu)點是傳熱效果好，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）計算，其中的煙氣與管內(nèi)壁金屬面的換熱系數(shù)α i，對于水冷器是至關重要的，其數(shù)值通常在 100W/（ m2? ℃）以下?；覍訜嶙?，對于轉爐煙氣也小，一般為 Rh=~? ℃ /W。提高 K值，應經(jīng)常注意煙管內(nèi)積附粉塵的程度，應在一定時間內(nèi)，對煙管進行維護清掃，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，設其煙管直徑為Φ 102 ，煙氣從管內(nèi)通過，煙氣在管內(nèi)流速設為 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 ?????? 水冷卻器的設計，管束布置采用Φ 102 鋼管，長 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、高效的除塵設備。爾后，氣流經(jīng)風管至旋風脫水器，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，對高濕煙氣除塵效率可達 90%~99%，阻力 600~2020Pa。 文丘里洗滌器的設計方法 文丘里收縮管、喉管以及擴散管的直徑和長度、收縮管和擴散管的張開角度等是文丘里洗 滌器設計時的主要幾何尺寸。 D DT、 D2均可按下式來確定： ??????? VQD 式中： D? 擬計算管段管徑， mm； Q? 氣體通過計算管段的實際流量， m3/h； V? 氣體通過計算管段的流速， 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能將液體霧化和加速，氣流的壓力損失遠遠大于其 它濕式和干式除塵器。 文氏管的尺寸設計計算。選擇頂部入口式旋風除塵器。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。 應當指出，塵粒在旋風除塵器內(nèi)的分離過程是非常復雜的，根據(jù)某些假設條件得出的理論公式還不能進行比較精確的計算。出口風速也取 。 Cto ??60 ，環(huán)境壓力 kPapo ? 時，空氣密度 3/ mkg?? 由式（ 9）計算旋風除塵器的壓力損失為： Pap i 16502/???????? ??? 除霧器的 設計及計算除霧塔 空塔氣速一般為 ~，壓降通常為 ~。 袋式除塵器選擇與設計 袋式除塵器結構 袋式除塵器的結構主要分為上箱體、中箱體、灰斗、進出 管、立柱、濾袋及其籠骨，進排氣閥、平臺扶梯、清灰機構以及電氣控制。對內(nèi)濾式反吹風除塵器設有濾袋和可調(diào)濾袋長度的懸吊彈簧及框架，孔板設于中箱體下部、灰斗上方。對反吹風除塵器包括反吹風機、反吹風管道、反吹風閥門。 過濾工況，含塵氣體由進風口均勻進入灰斗，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，細顆粒塵隨氣流折轉向上進入過濾室。 定壓清灰，當壓差發(fā)送器感受到壓差已達設定值，即發(fā)出訊號，由可編程序控制器按設定程序發(fā)出的指令，使清灰機構（如脈沖閥或反吹風機或機械振打裝置以及各種切換閥門）啟動，對濾袋清灰。 （ 1） 處理風量 袋式除塵器的處理風量，單機可小到 1000m3/h，大型可到幾百萬 m3/h，范圍很廣，設計前必須準確定量好。 ? ?hmLLLL 3321 ??? ? ?? ? ? ?hmptLLdN31 ??? 式 中： L? 選用袋式除塵器時的風量， m3/h； L1? 工藝所提供的工況風量， m3/h，當工藝風量有波動時，按波動最大風量計算，若未提供最大風量，可附加 10%風量； LN? 工藝提供的標準狀態(tài)時的風量， m3/h； L2? 袋式除塵器的漏風量， m3/h，按 2%~5%漏風計算，即（ ~） L1； L3? 袋式除塵器采用反吹風清灰時，清灰的反吹風量（ 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，并能與國家對粉塵排放質量濃度的規(guī)定相一致。 （ 5）袋式除塵器設計計算 過濾風速 f? 取 min/ mf ?? 則 2139 mQA f ???? ? 濾袋尺寸長 mL ? ，直徑 mcmD ?? 所需布袋數(shù) ? ? ? ? ?????? DLAaAN ? 取 120條 采用 ??? 的滌綸絨布，過濾時間 t設定為 st 40? ，氣體黏度sPa ??? ?? ，粉塵平均比阻力 ? 取 kgm/?? ，當前含塵質量濃度 2C 取? ? ? ? 312 /3%%10170%%901 mgCC ????????? 即： Pap fpf 337 ????????? ???? PatCp f 62322 ?? ?????????????? ??? （可忽略不計） 即： Papp f ????? 凈化系統(tǒng)管路設計 氣體在管道中流動時，會產(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)過各種管 道附件或設備而引起的壓力損失稱局部壓力損失。 在工程設計中，為計算方便，已經(jīng)繪制有各種形式的計算表或線算圖供使用，如《全國通用通風管道計算表》是我國根據(jù)通風管道統(tǒng)一規(guī)格而編制的相應計算表。 局部壓損系數(shù)通常通過實驗確定。要使管道系統(tǒng)設計經(jīng)濟合理，必須選擇適當?shù)牧魉伲员ＷC安全、可靠，并使投資和運行費用的總和最小。 ，按管內(nèi)實際流速計算壓力損失。否則，必須進行管徑調(diào)整或增設調(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)的動壓和靜壓相互轉化。有以下幾點經(jīng)驗結論： 聯(lián)部分壓力損失之和；（包括出口處的動壓）； 為負值，如吸入段管道發(fā)生損壞，會使管道外的氣體滲入管道內(nèi)； 一般均為正值。 ④ 沿程阻力損失計算 查表 6 知當管徑為 mm450 、風量為 hm /10000 3 時，單位摩擦阻力為 mPa/ 風管總長共計 總沿程阻力損 PalhH mm 1 2 6 ???? 注：表 6 為《機械工業(yè)采暖通風與空調(diào)設計手冊》第 643～ 645 頁。 在風機樣本和產(chǎn)品銘牌上通常標出的性能參數(shù)是風機在標定狀態(tài)下得出的數(shù)據(jù)。 ①風量 風機在單位時間內(nèi)所輸送的氣體體積流量稱為風量或流量 Q，單位為 m3/s或 m3/h。樣本上風機全壓指風機的壓頭，即出口氣流全壓與進口氣流全壓之差。風機的選用設計工況效率，不應低于風機最高效率的 90%。 電機功率應大于或等于風機的所需功率。 表 44 功率儲備系數(shù) K 電機功率 /kW 功率儲備系數(shù) K 18 離心式 軸流式 一般用途 灰塵 高溫 ~ ~ ~ ~ （ 2）風機性能參數(shù)的變化關系 風機樣本性能參數(shù)表（或特性曲 線）是按國家標準規(guī)定的標定條件的出的，當使用條件（大氣壓力、空氣密度、溫度）發(fā)生變化時，風機的性能參數(shù)將發(fā)生變化。 整個系統(tǒng)的全部風壓共計 17736Pa。美中不足的是節(jié)能做得不到位，細節(jié)方面也稍顯粗糙，尚有相當改進的余地。 這份設計是我四年來所學廢氣知識的一次大綜合。 。 感謝父母以及友人的支持與鼓勵。若不是有肖惠萍老師的幫助 ，我可能完不成這份設計。 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