【正文】 煙管內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的煙氣流速建議采用 10~15m/s，冷卻水流速取 ~，使其達(dá)到紊流狀態(tài)，有利于傳熱。管外壁與冷卻水的換熱系數(shù)α。 由上述，水冷卻器的傳熱系數(shù) K值可簡(jiǎn)化為 ? ? )1(11 1 2 ?????? ?????? CmWRRK ihihi ??? 由于 ? ??????? ???? CmWCC sritcii 2???，因而 K值計(jì)算式更可簡(jiǎn)化為 ? ? )4(sritci CCK ??? ?? 式中： K?體熱系數(shù)， W/（ m2? ℃）； φ ?熱效系數(shù)，在有清灰措施的條件 下，對(duì)于轉(zhuǎn)爐煙氣φ =~； ci? ?轉(zhuǎn)爐煙氣定型對(duì)流換熱系數(shù)， W/（ m2? ℃），見圖 41； Ct?溫度修正系數(shù)，見圖 43； 7 ri? ?轉(zhuǎn)爐煙氣基準(zhǔn)輻射換熱系數(shù)， W/（ m2? ℃），見圖 42； sC ?轉(zhuǎn)爐密封性修正系數(shù)，對(duì)于 密封性好的轉(zhuǎn)爐， sC =；密封性一般 sC =；密封性差 sC =。 在一定的鋼耗量下增加傳熱面積，采用較小的管徑，單位空間內(nèi)配置的總表面積就較大，對(duì)流換熱系數(shù)也可增大。在煙氣交換計(jì)算中常用到平均摩爾定壓熱容（容積比熱容），按各組成氣體百分比疊加的原理，煙氣的平均摩爾定壓熱容計(jì)算如下： ??? ni piip CC 1 ? （ 5） 式中： pC ?煙氣的平均摩爾定壓熱容， J/（ mol? ℃）； i? ?煙氣中各組成氣體所占體積百分?jǐn)?shù)， %； piC ?煙氣中各組成氣體的平 均摩爾定壓熱容， J/（ mol? ℃）。 ? ?21 21 / ttIntttm ?? ????? ? ?12 21 , amag tttttt ?????? （ 7） 式中： 1t? ?冷卻器煙氣入口處管內(nèi)外流體的溫差， ℃ ； 2t? ?冷卻器煙氣出口處管內(nèi)外流體的溫差， ℃ ； mgtt, ?煙氣入口、出口處的溫度， ℃ ； 21,aa tt?逆流時(shí)為冷卻介質(zhì)、出口溫度、順流狀態(tài)為冷卻介質(zhì)、進(jìn)口溫度，自然空冷時(shí)，兩者均為同一環(huán)境空氣溫 度， ℃ 。所以此次換熱的目標(biāo)為使換熱器出風(fēng)溫度為 400℃。則實(shí)際煙管內(nèi)煙氣流速為 smV /??????? ?????? ? ①計(jì)算傳熱系數(shù) K V=，查圖（ 41）得 ? ?CmWci ??? 2/? ； Chpj ??950 ，查圖（ 43），得 ?tC（查平均煙氣成分曲線）；再查圖（ 42）， ? ?CmWri ??? 2/? 。管內(nèi)通煙氣，殼體內(nèi)管外通冷卻水，殼體內(nèi)橫斷面上布置有 4塊橫隔板，使水由原來(lái)垂直下流改為水平 5段橫流，增長(zhǎng)了水的流程，增大了水的流速，增強(qiáng)了傳熱效果。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，由文氏管（漸縮漸擴(kuò)管及喉管）、噴嘴、脫水器等組成。 文氏管除塵器的性能取決于喉管大小及其氣流速度。適用于一般煙氣（如工業(yè)鍋爐煙氣）的除塵凈化。 進(jìn)氣管直徑 D1按與之相連管道直徑確定，管道中氣流速度為μ 1，一般μ 1=16~22m/s。 收縮管和擴(kuò)散管的長(zhǎng)度 L1及 L2由下面的式子決定： 22 111 ?ctgDDL T?? 22 222 ?ctgDDL T?? VT的選擇要考慮到粉塵、氣體和洗滌液的物理化學(xué)性質(zhì)、對(duì)洗滌器效率和阻力的要求等因素。一般認(rèn)為氣流損失的能量全部用于在喉管內(nèi)加速液滴，則文丘里洗滌器壓力損失可基于喉管內(nèi)氣流的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，一般多用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。此文氏管設(shè)計(jì)為高能文氏管，壓力損失為 10000Pa，除塵效率達(dá) 99%，喉管氣流速度為 120m/s。 其進(jìn)口風(fēng)速。但筒體直徑過(guò)小，粉塵顆粒容易逃逸，使除塵效率下降。排氣管直徑越小，旋風(fēng)除塵器的分割粒徑就越小，除塵效率也就越高。目前，旋風(fēng)除塵器的效率一般通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定。 即排氣筒直徑 mmD 4501 ? 筒體直徑 mmDD 1 ?? 錐體長(zhǎng) 1L 取 mmDL ?? 筒體長(zhǎng) 2L 取 mmDL 225022 ?? 此時(shí)，按分割粒徑 mdc ?6? 來(lái)計(jì)算 粉塵粒徑全為 m?20~10 ，平均粒徑為 m?15 。 空塔氣速取 ，即 2880m/h。 上箱體，也稱凈氣室，用于外慮式脈沖除塵器，包括頂部檢查門及孔板（也稱花板）、脈沖噴吹管。 灰斗，斗壁視不同情況設(shè)電動(dòng)振打器或脈沖清堵器（空 氣炮），高溫系統(tǒng)為防結(jié)露加設(shè)保溫，甚至加設(shè)電加熱器或蒸汽伴熱管。 電氣控制，一般主要是為濾袋清灰而設(shè)有可編程序電控、定壓差或定時(shí)控制。在過(guò)濾室內(nèi)，含塵氣流流經(jīng)濾袋，細(xì)顆粒塵被濾袋過(guò)濾而積附于袋表，某些有害氣體（如 HF， SO2）被濾袋預(yù)附塵（如 Al2O3，Ca(OH)2）部分吸收、吸附，凈化氣體透過(guò)濾袋經(jīng)袋口進(jìn)入凈氣室，由除塵系統(tǒng)主風(fēng)機(jī)吸引，經(jīng)煙囪排入大氣。袋表粉塵層被噴吹或振打落入灰斗，當(dāng)壓差下降至各設(shè)定值即停止清灰， 13 轉(zhuǎn)入下一輪過(guò)濾工況。 計(jì)算處理風(fēng)量時(shí)，應(yīng)考慮工藝風(fēng)量的波動(dòng)及袋式除塵器的漏風(fēng)量。 （ 2） 除塵效率與排放質(zhì)量濃度 袋式除塵器的除塵效率是很高的，一般可達(dá) %以上，最高能達(dá) %；排放質(zhì)量濃度一般能達(dá) 50mg/m3以下，甚至 5mg/m3以下。入口粉塵量減小時(shí)，除塵效率也降低。 （ 3）過(guò)濾風(fēng)速 過(guò)濾風(fēng)速（氣布比）， 其計(jì)算公式為 AQf 60?? 式中： Q? 氣體的體積流量， hm/3 ； A? 過(guò)濾面積， 2m 。 在管道中流動(dòng)的氣體，在通過(guò)任意形狀的管道橫截面時(shí)，其摩擦阻力損失為： mgL LRVRLp ???? ?? 242 式中： Lp? ? 氣體的管道摩擦壓力損失， Pa； Rm? 單位長(zhǎng)度管道的摩擦壓力損失，簡(jiǎn)稱比壓損（或比摩阻）， Pa/m； λ ? 摩擦阻力系數(shù)； gV ? 氣體在管道中速度， m/s； L? 管道長(zhǎng)度， m； ρ ? 氣體密度， kg/m3； R? 水力半徑， m，為管道橫截面 F 與濕周長(zhǎng)度 Lc 之比。對(duì)于矩形管道還可采用當(dāng)量直徑法進(jìn)行計(jì)算，即先計(jì)算出與圓形管道直徑相當(dāng)?shù)漠?dāng)量直徑，然后按照?qǐng)A形管道的相關(guān)線算圖標(biāo)進(jìn)行計(jì)算。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先測(cè)出管件前后的全壓差（即 該管件的局部壓力損失），再除以相應(yīng)的動(dòng)壓ρ V2/2，即可求得 ζ 值。表 42 列出了部分除塵管道內(nèi)最低氣體流速，供參考。壓力損失計(jì)算應(yīng)從最不利環(huán)路（系統(tǒng)中壓力損失最大的環(huán)路）開始。 （即系統(tǒng)中最不利環(huán)路的總壓力損失）。由于管道阻力的存在，氣體在流動(dòng)過(guò)程中的壓強(qiáng)不斷下降。若壓出段管道發(fā)生損壞，會(huì)使管道內(nèi)的氣體逸出。 ⑤ 局部阻力損失計(jì)算 使用常用局部阻力系數(shù) ? 值，取 ?? ，平均密度 ? 取 3/ mkg?? PaH mp 782 22 ?????? ??? 共十個(gè)彎頭，則總局部阻力損失 `mpH 為： PaHH mpmp 7 8 010` ?? 風(fēng)機(jī)的選擇 由于轉(zhuǎn)爐廢氣中主要的顆粒物是金屬粉塵。對(duì)于通風(fēng)機(jī)，是按大氣壓力 B=，空氣溫度 t=20℃，此時(shí)空氣密度為ρ =；對(duì)于電站鍋爐標(biāo)定條件為：大氣壓力 B=，空氣溫度 t=140℃，空氣密度為ρ =；對(duì)于工業(yè)鍋爐引風(fēng)機(jī)標(biāo)定條件為：大氣壓力 B=，空氣溫度 t=200℃，空氣密度為ρ=。它通常指的是工作狀態(tài)下輸送的氣體量。 17 ③轉(zhuǎn)速 風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速是指葉輪每分鐘的旋轉(zhuǎn)速度，單位為 r/min，常用 n 來(lái)表示。 通風(fēng)機(jī)的軸功率等與內(nèi)部功率加上軸承和傳動(dòng)裝置的機(jī)械損失功率，軸功率又稱輸入功率，也是原動(dòng)機(jī)（如電 動(dòng)機(jī)）的輸出功率，即 meinshPQN ??1000? 式中：shN? 風(fēng)機(jī)軸功率， kW，可從風(fēng)機(jī)樣本中獲得； in?? 機(jī)械傳動(dòng)效率，是反映風(fēng)機(jī)軸承損失和傳統(tǒng)損失的指標(biāo)，與傳動(dòng)方式有關(guān)，me?可由表 43查得。一般可由樣本獲得。可根據(jù)以下公式進(jìn)行修正。 通風(fēng)機(jī)配用的電動(dòng)機(jī)軸功率 按下式計(jì)算： 2110003600 ????gz LHP 式中： zP ? 電動(dòng)機(jī)的軸功率（ KW）； L? 通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量 ? ?hm/3 ； gH ? 按產(chǎn)品樣本查得的通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓 ? ?Pa ； 1? ? 通風(fēng)機(jī)的效率（ %），具體數(shù)值查風(fēng)機(jī)樣本； 2? ? 通風(fēng)機(jī)的機(jī)械效率（ %） 認(rèn)為 1? 為 95%；使用三角膠帶傳動(dòng)，所以 2? 取 。 序號(hào) 名稱 型號(hào) 單位 數(shù)量 單價(jià) 合計(jì) 1 換熱器 套 1 8 8 2 文氏管 套 1 3 旋風(fēng)除塵器 套 1 2 2 4 除霧器 套 1 3 3 5 布袋除塵器 套 1 12 12 6 水泵一 臺(tái) 1 7 水泵二 臺(tái) 1 2 2 8 風(fēng)機(jī) 926高壓離心 臺(tái) 1 3 3 9 風(fēng)管 Φ 450 米 19 10 彎頭 Φ 450 個(gè) 12 11 集氣罩 個(gè) 1 總計(jì) RMB： （萬(wàn)元） 20 參考文獻(xiàn) [1] 《大氣污染治理工程技術(shù)導(dǎo)則》（ HJ2020? 2020） [2] 《建筑防火設(shè)計(jì)規(guī) 范》（ GB50016? 2020） [3] 《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（ GBZ1? 2020） [4] 《工業(yè)企業(yè)總平面設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB50187? 93） [5] 《機(jī)械工廠總平面及運(yùn)輸設(shè)計(jì)規(guī)范》（ JBJ9? 96） [6] 《工業(yè)企業(yè)廠內(nèi)運(yùn)輸安全規(guī)程》（ GB4387? 84） [7] 《鋼鐵企業(yè)總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)規(guī)范》（ YBJ52? 88） [8] 《化工企業(yè)總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)規(guī)范》（ HG/T20649? 1998） [9] 《火力發(fā)電廠總布置及交通運(yùn)輸設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》（ SDGJ? 10? 78） [10] 《有色金屬企業(yè)總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)規(guī) 范》（ YSJ001? 88） [11] 《煙囪設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50051? 2020 [12] 許居鹓 .機(jī)械工業(yè)采暖通風(fēng)與空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè) [M].上海：同濟(jì)大學(xué)出版社， 2020 年 .第一版 . 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