【正文】 中北大學(xué) 信息商務(wù)學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 47 頁 共 51 頁 參考文獻(xiàn) [1] GB 132231996 火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn) [s] [2] GB132232020 火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn) [S] [3] 陳隆樞 .袋式除塵的使命和發(fā)展【 c]，全國袋式除塵技術(shù)研討論文集 .2020 [4。 最后，還要感謝即將對我進(jìn)行論文答辯的老師們，感謝所有為我們的畢業(yè)工作兢兢業(yè)業(yè)、忙碌奔波的老師。 其次，在該研究領(lǐng)域，前人已做了大量的研究工作，有極其豐富的成果可供我汲取，幫助我糾正缺失，充實自己的觀點。他們淵博的學(xué)識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué) 風(fēng)、得體的待人之道將使我受益終生。在此，特向其表示我最誠摯的謝意。從題目的選定到具體的研究方法以及 設(shè)計的修改， 梅瑛 老師都給了我許多中肯切實的建議和意見。如今，掩卷沉思，心中不禁感慨萬千。同樣我也要衷心的感謝教育過和指導(dǎo)過我的各位老師，感謝給 予我?guī)椭呐笥褌儯?jǐn)獻(xiàn)上我最真摯的祝福。在設(shè)計中體味艱辛，在艱辛中體味快樂。相信這次畢業(yè)設(shè)計對我今后的工作會有一定的幫助?；仡櫞舜萎厴I(yè)設(shè)計，是大學(xué)四年所學(xué)知識很好的總結(jié)。 ??bN 8 824 3 39。 8 225 2 ???bP （ 2） 加勁肋承 受的水平拉力為： 39。 圖 灰斗模型 中北大學(xué) 信息商務(wù)學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 43 頁 共 51 頁 方形鋼倉的計算 斜壁彎矩計算 1 當(dāng)加勁肋為水平布置時，可將加勁肋視為斜壁彈性支座。 ，長方向 8~9 米且有兩個卸料斗，宜采用前后兩面的垂直加勁肋連接起來。 6 米的，高度在 4~5 米的漏斗宜采用水平加勁肋用角鋼作成。 斗型鋼倉的結(jié)構(gòu)布置 。 中北大學(xué) 信息商務(wù)學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 42 頁 共 51 頁 由于我們是除塵器的貯灰灰斗，所以屬于小容量料斗。 6．臨時工程，采用鋼倉，便于拆除。 4．援外工程要求。 2．工期緊迫的緊急工程，采用鋼倉可以縮短工期。 綴板計算 ： 綴板 寬 ： cmbd 6610032321 ???? 綴板 厚 ： cmbt ?? 綴板軸線間距離 cmdll o 1 3 6667011 ????? ? ? ? ? ? ?滿足63704136/220/100/66251212/ /2 3111 ???????? ???lI bI b 通過計算上述鋼結(jié)構(gòu)，滿足鋼架支撐穩(wěn)定性。 通過除塵器重量是 10000kg， 除塵器殼體高度為 ，加上排灰空間的高度，設(shè)計支撐鋼柱高度為 ，支撐重量為 N=100KN。這類構(gòu)件廣泛的應(yīng)用于 鉸接桿系結(jié)構(gòu)中，如平面或空間 架接，同時也可用作各類操作平臺及其他承重結(jié)構(gòu)的支撐柱及支撐等。 管道的總壓力損失 除塵系統(tǒng)管道的總壓力損失是直管的摩擦壓力損失和管道中局部壓 力損失之和： 22 gvLPm D ?????? ? ?????? （ 3－ 9） 式中 位計算方便，矩形管道可采用與圓形管道相當(dāng)?shù)漠?dāng)量直徑進(jìn)行計算。 2． 管道的確定 矩形管道 可按下式計算： Q=3600ABvg （ 3－ 8） 中北大學(xué) 信息商務(wù)學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 37 頁 共 51 頁 式中 A、 B—— 矩形管道的邊長 ， m Q—— 氣體流量， m3／ h； vg—— 管道內(nèi)的氣體流速， m/s。 除塵器 進(jìn)出口 系統(tǒng)的設(shè)計 管道內(nèi)的氣流速度和管道直徑的確定 1． 管道內(nèi)的氣流速度 管道內(nèi)的氣速應(yīng)根據(jù)粉塵性質(zhì)確定，氣速太小，氣體方的粉塵易沉積．影響除塵系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)；氣速太大，壓力損失會成 平方增長，粉塵對管壁的磨損加劇，使管道的使用壽命縮短。它由 3 個部分構(gòu)成，公式表示為： △ P＝ △ Pc 十 △ Pf 十 △ Pd （ 3－ 6） 式中 中北大學(xué) 信息商務(wù)學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 36 頁 共 51 頁 △ p —— 除塵器的總阻力， Pa； △ Pc—— 除塵器的設(shè)備阻力， Pa， 50～ 500Pa； △ Pf— — 濾料阻力， Pa，由第二章阻力分析圖可知 HBT 復(fù)合濾料的阻力約為 20Pa； △ Pd—— 沉積粉塵層的阻力， Pa，由第二章阻力分析圖知粉塵層阻力約為 100 Pa。袋式除塵器的壓力損失比除塵效率具有更重要的技術(shù)、經(jīng)濟意義，它不但決定著能量消耗，而且決定著除塵效率及清灰周期等。 N=192/16=12 中北大學(xué) 信息商務(wù)學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 35 頁 共 51 頁 圖 花板孔的設(shè)計 這樣需要 12 塊這樣花板以滿足過濾要求?？紤]到安裝和檢修的問題，采用正方形排列方式，濾袋直徑為130mm，間距選取 185mm。根據(jù)求出總過濾面積和單條濾袋的過濾面積，就可以算出濾袋條數(shù)。 一般情況下， 濾袋沒用的過濾面積占濾袋面積的 5～ 10%。 L —— 濾袋長度， m， 本文選擇長度為 2m的圓形濾袋。 過濾 面積的確定 1． 單條濾袋面積。脈沖袋式除塵器的過濾風(fēng)速一般在 — 2m／ min 左右。 ( 2 7 3 ) 1 0 1 . 3 2 4 (1 )273cSatQ Q Kp??? ? ? （ 3－ 1） 式中 Q —— 通過防塵器的臺塵氣體量， m3/h； Qs —— 生產(chǎn)過程產(chǎn)生的氣體量， m3/h； tc —— 除塵器內(nèi)氣體的溫度，℃； Pa —— 環(huán) 境大氣壓， kPa； K —— 除塵器漏風(fēng)系數(shù) ， 取值為 。 處理氣體量的計算 計算袋式除塵器的處理氣體量時，首先要求出工況條件下的氣體量，即實際通過袋式除塵器的氣體量，并且還要考慮除塵器本身的漏風(fēng)量。 中北大學(xué) 信息商務(wù)學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 32 頁 共 51 頁 布袋及袋室尺寸的設(shè)計 選型計算方法很多，一般地說，計算前應(yīng)知道煙氣的基本工藝參數(shù)，如含塵氣體的流量、性質(zhì)、濃度以及粉塵的分散度、浸潤性、粘度等。 除塵器的選型 選定除塵設(shè)備為脈沖袋式除塵器 ， 它是近期發(fā)展起來的高效除塵設(shè)備之一 ， 其高效除塵的穩(wěn)定性與達(dá)標(biāo)排放的可靠性 ， 以及其它技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo) ， 已呈現(xiàn)明顯優(yōu)于靜電除塵器的趨勢 ， 甚至在燃煤鍋爐煙氣除塵領(lǐng)域顯示出取代靜電除塵器的勢頭。 設(shè)計一個具有達(dá)標(biāo)排放和占地小、阻力低、效率高、投資省和運行費少等特點的布袋除塵器。而電除塵效率提高困難、成本高昂，被布袋除塵所取代將是其宿命。 (2)對濾袋框架進(jìn)行表面處理，目前可根據(jù)不同需要進(jìn)行電鍍、噴塑或涂漆，不管采用何種技術(shù)，都要做到外表防腐蝕層完整，無剝落、劃痕等現(xiàn)象。一般進(jìn)口濾袋框架的特點是 ： (1)采用特 殊的焊接方法，使其形狀規(guī)整，尺寸嚴(yán)格，具有良好的剛性和韌性，沒有毛刺。 濾袋框架 對袋式除塵器來說，濾袋框架就同人的骨骼一樣，支撐濾袋，使其保持一定形狀。多孔花板的結(jié)構(gòu)是確定收塵設(shè)備尺寸的關(guān)鍵。 當(dāng)采用脈沖袋式除塵器時，為把濾袋安裝在箱體內(nèi)，首先要在箱體內(nèi)設(shè)置一塊多孔花板，既根據(jù)濾袋直徑的大小在一塊鋼板上開數(shù)個大小相同的孔。正方形排列較長 采用，當(dāng) 濾袋 的直徑為 150mm時，間距選取 180~190mm；直徑為 210mm，間距選取 250~280mm；直徑為 230mm時，間距選取 280~300mm。 一般，濾袋 的排列有三角形和正方形排列。在計算面積時要考慮防癟環(huán)對過濾面積的影響。因此，袋式除塵器今后將會迅猛發(fā)展。 袋式除塵器的最大缺點是需要更換濾袋，過去由于濾料的品種少，質(zhì)量欠佳，縫袋技術(shù)不太過關(guān)，以及除塵系統(tǒng)的其它原因，換袋周期 比較短，增加了運轉(zhuǎn)費用和維護(hù)工作量，給用戶帶來不便。濾袋性能和質(zhì)量的好壞，直接關(guān)系到袋式除塵器性能的好壞和使用壽命的長短。針對這些需求，我認(rèn)為高溫過濾材料―― HBT 復(fù)合濾料將是一種很好的選擇。 FMS9806 過濾效率過濾阻力等性能都較好 ， 且價格適中 ， 使用溫度可達(dá) 2600℃ 但耐堿性能和耐磨性能較差。 4． P84 過濾效率較高 ， 過濾阻力最低 ， 且可以處理 2600℃ 的高溫?zé)煔?， 但其耐堿性稍差，另外其原材料主要依靠進(jìn)口 ， 國內(nèi)尚不能生產(chǎn) ， 所以價格較高。 PPS 覆膜濾料過濾效率也基本在70%以上同時阻力僅次于 FMS9806 覆膜。因此在實際使用中 壓力損失較小 ， 大大降低了除塵器的能耗和改造費用，同時 ， HBT 復(fù)合濾料的各項物理、化學(xué)性能都很好。 3．小 結(jié) 1． HBT 復(fù)合濾料不但在價格上略低于當(dāng)前的一些進(jìn)口濾料 ， 且使濾料的選擇空間有更大的余地 ， 對于使用條件比較復(fù)雜的電站燃煤鍋爐除塵 ， 復(fù)合濾料具有較長的使用壽命 ， 節(jié)約運行費用。 圖 三種過濾方式 圖 2－ 6 為覆膜濾料、傳統(tǒng)濾料以及 HBT 濾料過濾方式示意圖。 HBT 具有較低的清潔阻力 ， 這樣可顯著地降低運行阻力。 中北大學(xué) 信息商務(wù)學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 26 頁 共 51 頁 圖 清潔狀態(tài)下阻力隨風(fēng)速的變化 圖 對 PM PM 、 PM 的總過濾效率 濾料過濾方式通常分為表面過濾和深層過濾。圖 2－ 4 描述 了常溫條件下 (t＝ ℃ ， φ ＝ 78%， P=1014kPa)幾種高溫針刺氈的潔凈阻力 Pf 。 3)HBT 耐磨性有了很大提高 ： 經(jīng)平磨機檢測 ， HBT 耐磨性達(dá) 22020000 次 ， 遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于玻璃纖維濾料的 538 次。 2)復(fù)合濾料 HBT 的耐高溫性能有了一定提高 ， 由 P8 PPS 和玻璃纖維復(fù)合而成的 HBT 濾料耐溫最高可達(dá) 200℃。 1． 物化性能技術(shù)指標(biāo) HBT 與幾種常用濾料針刺氈技術(shù)性能的對比參數(shù)列于表 1 。 幾種常用高溫濾料特性簡要分析及選取 下面通過 HBT 針刺氈鍋爐專用復(fù)合濾料與其他高溫濾料的性能對比 ， 分析復(fù)合濾料在燃煤、電、鋼廠除塵系統(tǒng)上應(yīng)用的優(yōu)點。 為了保證耐高溫性能和強度 ， HBT 基布采用玻璃纖維 ， 且基布必須具有一定的面密度 ； 在復(fù)合濾料的表層選用抗酸堿腐蝕性較強的 PPS 或 P84 濾料 ， 同時為了保中北大學(xué) 信息商務(wù)學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 24 頁 共 51 頁 證較高的過濾效率 (尤其對于一些很細(xì)小的飛灰 )， 可以使用通過熔噴或熱軋技術(shù)制造的超細(xì)纖維 (一般 )作表層濾料 ； 內(nèi)層使用具有一定耐腐蝕性和耐高溫的纖維 ， 但是內(nèi)層纖維的線密度可以適當(dāng)加大 ， 節(jié)約成本 ， 而且在濾料深層不易積灰 ；另外為了使濾料具有較好的粉塵剝落性 ， 可以在表面覆 膜或通過浸泡 PTFE 的方法 ， 增加表面的光滑程度 ； 如果濾料要克服靜電影響 ， 還可以在濾料中混入一定比例的導(dǎo)電纖維。 復(fù)合濾料及其使用優(yōu)點 ： 復(fù)合濾料顧名思義就是把幾層機織的或非制造的材料互相疊加 ， 再經(jīng)特殊工藝處理復(fù)合而成的濾料 ， 其目的是使這種濾料具有多種濾料的優(yōu)良性能 ， 在應(yīng)用中獲得最大的性價比。其抗氧化、抗酸堿腐蝕能力也很強 ， 最大的缺點是抗拉、耐磨、耐折性較差 ， 并且價格較高。其缺點是水解穩(wěn)定性差 ， 容易水解老化。 中北大學(xué) 信息商務(wù)學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 23 頁 共 51 頁 P84 耐高溫性能好 ， 可達(dá) 200℃左右 ， 瞬時耐溫 260℃ ， 同時其優(yōu)良的耐酸性和良好的耐堿性使其在燃煤鍋爐除塵上得到廣泛的應(yīng)用。但在高溫?zé)煔庵?， 如水分含量較大 ， 且含較多酸 堿廢氣及雜質(zhì) ， 如硫氧化物、氮氧化物、鹽酸、氫氧化鈣等 ， 這些酸堿廢氣及雜質(zhì)將會加速布的水解。但在使用中也發(fā)現(xiàn)了不少問題 ， PPS 濾料在 200℃以上便會發(fā)生熱縮現(xiàn)象 ， 耐氧化性差 ， 在高溫時變硬且伴有不同程度的老化。 Ryton 和 Procon 是當(dāng)前較好的耐酸堿腐蝕性濾料 ， 同時 PPS 纖維也具有較好的耐水解能力 ， 特別適合在高濕的煙氣中使用 ， 其連續(xù)使用溫度為 170℃ ， 最高使用溫度為 190℃。當(dāng)前常用的耐高溫濾料纖維有玻璃纖維和合成纖維 PPS(聚苯硫醚纖維 )、 P84(聚酰亞中北大學(xué) 信息商務(wù)學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 22 頁 共 51 頁 胺纖維 )、 Nomex(芳綸 )、 PTFE(聚四氟乙烯纖維 )等針刺氈 ， 而且還可以根據(jù)煙氣參數(shù)等使用條件選用復(fù)合濾料針刺成氈 ， 如上海博格工業(yè)用布廠生產(chǎn)的 FMS(氟美斯 ，玻璃纖維 +P84+PPS)系列和 HBT(超細(xì) PPS+P84+玻璃纖維 )系列等產(chǎn)品 ， 這大大增強了濾料選用的靈活性。究其深層原因 ， 除了設(shè)計和管理上的問題外 ， 濾料性能差是一個主要原因。眾所周知 ， 我國在上世紀(jì) 70、 80 年代曾有過使用袋式除塵器失敗的教訓(xùn)。 幾種常用高溫濾料 濾料作為袋式除塵器的核心部件之一 ， 其發(fā)展及應(yīng)用越來越受到人們的關(guān)注。袋式除塵器的除塵效率、壓力損失、清灰方式以及使用壽命等均與 濾料 種類有很大關(guān)系