【正文】 .............................................................. 52 參考文獻(xiàn) ................................................................................. 53 附錄 A .................................................................................... 54 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書 6 文獻(xiàn)翻譯 ................................................................................. 57 致謝 ..................................................................................... 80 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書 7 第一章 引 言 研究背景 對(duì)鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量粉塵，必須采取綜合防塵措施，必須采取綜合防塵措施，以保證作業(yè)地點(diǎn)的含塵濃度 ，以及排入大氣的氣體含塵濃度符合國家“衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)”和“三廢排放標(biāo)準(zhǔn)”的要求。具體流程如下： 原礦倉 →粗破碎車間→中細(xì)碎車間→篩分間→磨礦倉→選礦主廠房→鐵精礦庫 選礦 系統(tǒng)膠帶機(jī)揚(yáng)塵點(diǎn)設(shè)置除塵點(diǎn)，帶速為 。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書 8 粉塵的危害 粉塵對(duì)人體健康的危害同粉塵的性質(zhì)、粒徑大小和進(jìn)入人體的粉塵量有關(guān)。它主要表現(xiàn)在一下幾個(gè)方面：粉塵粒徑小，粒子在空氣中不易沉降，也難于被捕集，造成長(zhǎng)期空氣污染；同時(shí)易于隨空氣吸入人的呼吸道深部；粉塵粒徑小，不僅其化學(xué)活性增大，表面活性也增大（由于單位質(zhì)量的表面積增大），加劇了人體生理效應(yīng)的發(fā)生與發(fā)展。 幾種常見的塵化作用包括： 剪切壓縮造成的塵化作用、誘導(dǎo)空氣造成的塵化作用、熱氣流上升造成的塵化作用和綜合性的塵化作用。 粉塵的特性 塊狀物料破碎成細(xì)小的粉狀微粒后，除了繼續(xù)保持原有 的主要物理化學(xué)性質(zhì)外，而 煉鐵礦料輸運(yùn)過內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書 9 程產(chǎn)生粉塵的特性 ， 參考文獻(xiàn) [2]有以下幾個(gè)方面 ： 粉塵的真密度 在自然狀態(tài)下堆積起來的粉塵在顆粒之間及顆粒內(nèi)部充滿空隙，我們把松散狀態(tài)下單位體積粉塵的質(zhì)量稱為粉塵的容積密度。鋼鐵企業(yè)中粘結(jié)性粉塵多屬于后者。在同一溫度下，表面積大、含濕量小的的塵粒帶電量大；表面積小、含濕量大的塵粒帶電量小。 粉塵的導(dǎo)電性取決于表面導(dǎo)電和本征導(dǎo)電兩種因素。所以， 粉塵比電阻不僅與粉塵本身的性質(zhì)有關(guān)，而且與含塵氣體的溫度、濕度、化學(xué)雜質(zhì)含量有關(guān)。粉塵中細(xì)顆粒占的百分比大，為分散度高，反之為分散度較低。 磨琢性 磨琢性粉塵會(huì)磨損除塵系統(tǒng)的管道和設(shè)備，造成系統(tǒng)癱瘓。 粉塵的吸水性 鋼鐵企業(yè)的粉塵有親水性粉塵和疏水性粉塵兩種。 安息角和滑動(dòng)角 粉塵的安息角，是指將粉塵自然地堆積水平面上，堆積成圓錐體的堆積角。 密閉罩不嚴(yán)密處的縫口速度 av 取決于罩內(nèi)含塵氣流及設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的誘導(dǎo)氣流的速度，并與密閉罩的形式密切相關(guān)。 皮帶運(yùn)輸機(jī)受料點(diǎn)一般采用單層局部密閉罩，其風(fēng)量可按下列規(guī)定計(jì)算： （ 1） 受料點(diǎn)在皮帶運(yùn)輸機(jī)機(jī)尾部時(shí)，根據(jù)落料高度 H 和溜槽斜角 ? 按 參考文獻(xiàn) [2]表 166查取。 10176。 45176。抽風(fēng)量為物料帶入料槽內(nèi)的空氣量與卸料體積流量之和。隨物料帶入的空氣量，可按 《鋼鐵企業(yè)采暖通風(fēng)設(shè)計(jì)參考資料》 表 166之 L1采?。ㄎ锪下洳?H為導(dǎo)料槽落料口至膠帶機(jī) 的高度）。 6除塵點(diǎn)， 4點(diǎn)除塵設(shè)備為 PYD1750短頭圓錐破碎機(jī)； 6點(diǎn)除塵設(shè)備為 PEX250 1200 顎式破碎機(jī)。一般小篩子和局部密閉取上限，大篩子和大容積密閉取下限。 1 除塵點(diǎn)的除塵設(shè)備為 4臺(tái)GZG503自同步慣性振動(dòng)給料機(jī)， 其除塵抽風(fēng)量可根據(jù)設(shè)備型號(hào)在《鋼鐵企業(yè)采暖通風(fēng)設(shè)計(jì)參考資料》表1612中查取。由于工藝設(shè)備和物料的運(yùn)動(dòng)，防塵密閉罩不可能完全密閉，因此在物料下落時(shí)會(huì)帶入誘導(dǎo)氣流，造成罩內(nèi)正壓。 密閉罩形式 本設(shè)計(jì)中，密閉罩采取了兩種形式： 1) 局部密閉罩 在每個(gè)膠帶機(jī)頭部進(jìn)行局部密閉，這樣可以防止物料在膠帶機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)過程中產(chǎn)生的粉塵飛濺。通過罩上的觀察孔對(duì)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視。 ① 密閉罩上通過物料的孔口，應(yīng)設(shè)彈性材料制作的遮塵簾。 ① 根據(jù)工藝操作要求，設(shè)置必要的操作孔、檢修門和觀察孔，門孔應(yīng)嚴(yán)密，并使關(guān)閉靈活。 ② 密 閉罩需有一定的空間，以緩沖氣流，減小正壓。通常 抽風(fēng) 罩應(yīng)正對(duì)含塵氣流中心，但對(duì)破碎、篩分和運(yùn)輸設(shè)備，排風(fēng)點(diǎn)應(yīng)避開含塵氣流中心，以防吸出大量粉料。 （ 3） 處理或輸送熱物料時(shí)， 抽風(fēng) 罩應(yīng)設(shè)在密閉罩頂部，或給料點(diǎn)和受料點(diǎn)均設(shè)。 （ 7） 抽風(fēng) 罩吸風(fēng)口的平均風(fēng)速， 可按下例 數(shù)據(jù)選取 ： 對(duì)篩落得極細(xì)粉塵 V＝ m/s 對(duì)粉碎或磨碎的細(xì)粉 V＜ m/s 對(duì)粗顆粒物料 V＜ m/s 本設(shè)計(jì)的抽風(fēng)罩為傘形罩，傘形罩的罩口截面和形狀應(yīng)盡可能與有害物擴(kuò)散區(qū)的水平投影相似。 .為減小傘形罩的高度，對(duì)邊內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書 17 長(zhǎng)較長(zhǎng)的矩形傘形罩可將邊長(zhǎng)分段設(shè)置，傘形罩應(yīng)設(shè)置罩裙（即垂直邊），罩裙的高度 h2= F (F為罩口 面積 )。 各除塵點(diǎn)的傘形罩尺寸如 表 ： 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書 18 表 傘形罩外形尺寸 除塵點(diǎn) α A B h1 h2 流量 速度 （ mm） （ mm） （ mm） （ mm） 1 60 2021 600 650 440 152 2 60 3200 750 800 530 192 3 60 3500 800 850 540 201 4 60 3500 800 850 520 201 5 60 3500 800 850 560 201 6 60 3500 800 850 560 201 7 60 3000 700 800 500 186 8 60 4000 850 900 630 215 9 60 9072 1300 1300 940 324 10 60 5200 1800 1600 1520 425 11 60 3200 750 800 550 192 1 60 6500 1100 1100 760 274 1 60 4400 900 900 600 226 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書 19 第三章 除塵系統(tǒng) 的設(shè)計(jì)與計(jì)算 除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算包括除塵管道流量和阻力損失的設(shè)計(jì)計(jì)算、除塵設(shè)備阻力確定以及風(fēng)機(jī)和電機(jī)的選擇等，其中主要是管道系統(tǒng)的阻力計(jì)算。 根據(jù) 工藝流程和 設(shè)備的配置、廠房條件和除塵抽風(fēng)量的大小，可分別設(shè)計(jì)就地除塵系統(tǒng)、分散除塵系統(tǒng)和集中除塵系統(tǒng) [2]。這種除塵系統(tǒng)的除塵器和通風(fēng) 機(jī)安裝在產(chǎn)塵設(shè)備附近，管路較短，布置簡(jiǎn)單，系統(tǒng)阻力容易平衡。本設(shè)計(jì)采用集中除塵系統(tǒng)。 ③ 通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析選擇合理的主環(huán)路管內(nèi)設(shè)計(jì)風(fēng)速，并計(jì)算主環(huán)路中各管段的管徑和壓力損失值。一般除塵系統(tǒng)應(yīng)在工藝設(shè)備開動(dòng)之前啟動(dòng)，在工藝設(shè)備停轉(zhuǎn)后關(guān)閉。 除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮留有一定的檢修平面和空間、安裝孔洞、吊掛措施、走臺(tái)、梯子、和照明設(shè)施等，為施工、操作和檢修創(chuàng)造必要的條件 [2]。集合管有水平垂直兩種形式，水平集合管內(nèi)風(fēng)速一般取 3~4m/s,垂直集合管內(nèi)風(fēng)速一般取 6~10 m/s。除塵風(fēng)道內(nèi)的速度必須大于規(guī)定的最小風(fēng)速 [2]。 （ 5） 除塵支風(fēng)道應(yīng)盡可能從側(cè)面或上部與主風(fēng)道連接，三通的夾角一般取 15176。 （ 7） 有可能發(fā)生粉塵靜電積聚的風(fēng)管，如木工除塵風(fēng)道應(yīng)設(shè)計(jì)接地。除塵系統(tǒng)各支管之間的壓力差不應(yīng)大于 10%[2]。 薄鋼板是最常用的材料，有普通薄鋼板和鍍鋅薄鋼板兩種。 考慮到本設(shè)計(jì)中物料無腐蝕性，所以，采用普通鋼板就能滿足要求 。 垂直管道內(nèi)的氣體流速應(yīng)小于水平和傾斜管道的氣速，水平和傾斜管道內(nèi)的氣速應(yīng)大于最大塵粒的懸浮速度。對(duì)袋式除塵器和電除塵器后的排氣管內(nèi)氣體流速應(yīng)低，其他除塵器應(yīng)高些。 表 除塵管道內(nèi)最低風(fēng)速（ m/s） 粉塵性質(zhì) 垂直管道（ m/s） 水平管道（ m/s） 重礦物粉塵 14 16 輕礦物粉塵 12 14 本設(shè)計(jì) 粉塵性質(zhì)為重礦物粉塵最小風(fēng)速取 16（ m/s）。 由于計(jì)算得出的管道直徑不同，所以在變徑時(shí)要加設(shè)變徑管以 減少氣體阻力損失 。摩擦壓力損失和局部壓力損失之和即為管道系統(tǒng)總壓力損失。管道系統(tǒng)和凈化設(shè)備的布置、風(fēng)管的材料等，設(shè)計(jì)計(jì)算的目的是確定各管段的管徑和阻力，保證系統(tǒng)內(nèi)達(dá)到要求的風(fēng)量分配，并為風(fēng)機(jī)的選擇和繪制施工圖提供依據(jù)，具體步驟如下： （ 1） 繪制通風(fēng)系統(tǒng)的軸測(cè)圖 ， 并對(duì)圖上各管段進(jìn)行編號(hào)，標(biāo)注個(gè)管段的長(zhǎng)度和風(fēng)量。 阻力計(jì)算應(yīng)該從最不利的環(huán)路開始，對(duì)于袋式除塵器和電除塵器后的分管，應(yīng)把除塵器的漏風(fēng)量和反吹風(fēng)量計(jì)入，除塵器的漏風(fēng)率一般為 5%。 (3)增加支管阻力 —— 閥門條街是最常用的一種增加局部阻力的方法，它是通過改變閥門的寬度來調(diào)節(jié)管道阻力 的，應(yīng)當(dāng)指出這種方法簡(jiǎn)單易行，嚴(yán)格計(jì)算，但是改變某一支管上的閥門的位置會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的壓力分布，要反復(fù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，才能使各支管的風(fēng)量分配達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。 （ 1） 預(yù)選 —— 根據(jù)所考慮的基本因素，如煙塵物化性質(zhì)、凈化要求、各種除塵器的使用規(guī)范等，對(duì)內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書 27 除塵器進(jìn)行預(yù)選。 （ 5） 除塵器阻力的確定 —— 在除塵器設(shè)計(jì)中確定除塵器的阻力， 參照廠家提供的樣本外，還應(yīng)考慮一些非常情況，如系統(tǒng)阻力平衡、陰郁天氣對(duì)袋式除塵器的影響、除塵器長(zhǎng)期 阻力的變化等。 （ 3） 各支管之間的阻力平衡，當(dāng)計(jì)算所得差值在 10%以內(nèi)時(shí)，則計(jì)算成立。 據(jù)流速，標(biāo)準(zhǔn)直徑等參數(shù)查得λ∕ d 、動(dòng)壓（ pa）， 構(gòu)成管段 11 的局部阻力包括吸塵罩、電動(dòng)插板閥、 90176。彎頭、 45176。 本設(shè)計(jì)最不利管水力計(jì)算如表 。 ． 1 選擇 除塵器必須考慮的因素 除塵器時(shí)必須全面考慮有關(guān)的因素，如除塵效率、阻力、一次投資、維護(hù)管理等等，其中最主要的是除塵效率。 （ 3） 氣體的含塵濃度較高時(shí)，在除塵器前應(yīng)設(shè)置低阻力的初凈化設(shè)備，去除粗大塵粒，有利于它們更好地發(fā)揮作用。對(duì)于可以回收利用的粉粒狀物料等，一般采用干法除塵，回收的粉塵可以納入工藝系統(tǒng)。重力沉降室和慣性除塵器屬于低效除塵器，旋風(fēng)除塵器屬于中等效率除塵器。 重力沉降室結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低，便于維護(hù)管理、壓力損失小，可處理高溫?zé)煔?。 慣性分離器 慣性除塵器是使含塵氣流沖擊在擋板上，氣流急劇地改變方向，借助粉塵粒了的慣性作用使其與氣流分離并被捕集的一種裝置。反轉(zhuǎn)式慣性除塵器有彎管、百葉窗和多層隔板塔型。切向進(jìn)入式分為直入型和蝸殼型，前者入口管外壁與 筒體相切，后者入口管內(nèi)壁與筒體相切，入口管外壁采用漸開線型式，漸開角為 180 度 ,270 度 ,360 度等。 旋風(fēng)除塵器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占地面積小、投資低、操作維修方便、壓力損失中等、動(dòng)力消耗不大、可用各種材料制造、能用于高溫、高壓及有腐蝕性氣體，并可直接回收十顆粒物等優(yōu)點(diǎn)。其原理為利用水形成液網(wǎng)、液膜或液滴與塵粒發(fā)生慣性碰撞、擴(kuò)散效應(yīng)、黏附、擴(kuò)散漂移與熱漂移、凝聚等作用，達(dá)到捕集、分離塵粒，并兼?zhèn)湮諝鈶B(tài)污染物的目的 。 5 微米特別是 1微米的粉塵，由于粉塵和水滴表面都存在著一層氣膜，粉塵很難被水濕潤(rùn)，只有當(dāng)兩者以較高相對(duì)速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，才能相互附著凝并。并可處理從低溫、低壓到高溫、高壓的含塵氣流。其除塵機(jī)理是依靠過濾介質(zhì)運(yùn)行一段時(shí)間后形成的粉塵初層為主要過濾層，本身濾料層起到粉塵初層的骨架作用。氣體溫度應(yīng)在其露點(diǎn)溫度之上。提高通過濾料的氣流流速，可提高慣性碰撞作用。新濾料開始濾塵時(shí)，除塵效率很低，使用一段時(shí)間后，粗塵會(huì)在濾布表面形成一層粉塵初層，過濾效率不斷提高。其應(yīng)用主要受濾料的耐溫和耐腐蝕等性能影響。另外，靜電除塵器體積龐大、占地面積大。靜電除塵器兒乎可以捕集一切細(xì)微粉塵及霧狀液滴，其捕集粒徑范圍在 0. 01100 微米，粉塵粒徑 0. 2 微米時(shí)，除塵效率可高達(dá) 99%以上 。 主要缺點(diǎn)為能耗較大，廢液和泥漿需要處理 。 濕式除塵器 濕式除塵器是利用液滴或液膜洗滌含塵氣流使粉塵與氣流分離沉降的裝置。與切向進(jìn)入式相比，相同壓力損失下，能處理約 3 倍的氣體量且氣流分配均勻。 旋風(fēng)除塵器 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書 31 旋風(fēng)除塵器是使含塵氣流作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，利用離心力將顆粒從氣流中分離并捕集下來的裝置。若在擋板上淋水形成 a 水膜，就成為濕式慣性除塵器。重力沉降室主要用作高效除塵裝置的初級(jí)除塵力沉降室可分為水平氣流沉降室和垂直氣流沉降室。垂直沉降室 :含塵氣流從管道進(jìn)入沉降室后，由于橫截面積的擴(kuò)大，氣流速度降低，其中沉降速度大于氣體速度的塵粒就沉降下來。常用的除塵裝置有機(jī)械