随着煤炭行业的高速发展，由煤炭工业的发展引起的环境污染也越来越严 重并且也越来受到人们的重视，人们对生活质量特别是生活环境质量的要求同 时也在提高。环境污染，如大气污染对人们赖以生存的大气环境造成了极大的 影响，大气污染对环境的破坏是巨大的，它对我们的生活造成了许多的危害， 已经成为亟待解决的问题之一。大气污染中粉尘颗粒物对环境造成的污染占据 了重要的部分，严重影响了人们的身心健康。除尘系统的设计，不仅是环境保 护方面的重要内容之一，它同时也对企业的经济效益和对外形象产生影响。本 次对除尘系统的设计，就是建立在对环境保护发展的基础上的。本说明书对除 尘系统方案的提出、系统的设计计算及除尘器和风机等设备的选型等各方面都 进行了论述。通过对设计对象的深入了解，通过对系统阻力、风量等的计算， 提出了合理的除尘方案，选用合适的除尘设备和管路组合成有效的除尘系统。
最终达到预定的设计目标。 关键词：大气污染 除尘系统 环境保护 除尘器 阻力
With the rapid development of the coal industry, the development of the coal industry caused by the pollution of the environment is also more and more serious and also more and more attention by people, people life quality of life, especially the requirements of the quality of the environment as well as improved. The pollution of the environment, such as air pollution people depend on atmospheric environment caused great influence, atmospheric pollution damage to the environment is huge, it to our life caused a lot of damage, and have an urgent problem to solve. Dust particles in the air pollution to the environment pollution caused by occupy the important part, the serious influence on people's physical and mental health. Dust removal system design, not only is the important content of the environmental protection is one of these, and it also to the economic efficiency of enterprises and the external image effect. This on the dust removal system design, is based on the foundation of the development of environmental protection. This manual on the dust removal system of the scheme proposed, the system of design calculation and filter and machine equipment selection and other aspects are discussed in this paper. Through the design of the deep understanding of the object, through to the system, air flow rate of the calculation of the resistance, and put forward the reasonable dust control scheme, choose the right combination of dust removal equipment and pipeline into effective dust removal system. Finally reach the predetermined design goal.
Keywords：Air pollution Dust removal system Environmental protection Dirt catcher Resistance
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前言.............................................................................................................................4 1.大气污染控制工程课程设计任务........................................................................... 5
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| 1.1目的.....................................................................................................................5 |
|---|
| 1.2任务与要求.........................................................................................................6 |
| 1.3设计内容.............................................................................................................6 |
| 1.4设计课题与有关数据.........................................................................................6 |
| 2.大气污染控制工程课程设计说明及计算...............................................................7 |
| 2.1集气罩的设计.....................................................................................................8 |
| 2.1.1控制点控制速度vx的确定..........................................................................8 |
| 2.1.2集气罩排风量、尺寸的确定.....................................................................8 |
| 2.2外部集气罩排风量的计算.................................................................................8 |
| 2.3外部集气罩的设计要点.....................................................................................9 |
| 2.4管道的初步设计...............................................................................................10 |
| 2.4.1管道内流速的确定...................................................................................10 |
| 2.4.2管道的初步设计及压损的确定...............................................................10 |
| 2.4.3选择风机和电机.......................................................................................13 |
| 3.有关说明.................................................................................................................14 |
| 3.1室内布置...........................................................................................................14 |
| 3.2除尘器的选择...................................................................................................15 |
| 3.3除尘器地面标高...............................................................................................15 |
| 3.4烟囱设计...........................................................................................................15 |
| 3.5有关尺寸...........................................................................................................15 |
| 4.结束语.....................................................................................................................15 |
| 5.参考资料.................................................................................................................16 |
大气是人类赖以生存和发展的必不可少的环境要素之一。然而人口的增
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多，人类活动频繁，自然因素影响使大气污染严重，保护大气环境是我们刻不 容缓的义务。人类赖以生存的环境由自然环境和社会环境组成。自然环境是人 类生活和生产所必需的自然条件和自然资源的总和，即阳关、温度、气候、地 磁、空气、水、岩石、土壤、动植物、微生物以及地壳的稳定性等自然因素的 总和。而社会环境是人类在自然环境的基础上，为不断提高物质和精神生活水 平，通过长期有计划、有目的地发展，逐步创造和建立起来的一种人工环境。 社会环境是人类物质文明和精神文明发展的标志，它随着经济和科学技术的发 展而不断地变化。社会环境的质量对人类的生活和工作，对社会的进步都有极 大的影响。
目前，大气污染已经变成了一个全球性的问题。主要有温室效应、臭氧层 破坏和酸雨。而大气污染可以说主要是人类活动造成的，大气污染对人体的舒 适、健康危害包括对人体的正常生活和生理的影响。目前，大气污染直接影响 到人们的身体健康。我国大气环境面临的形势仍然非常严峻。大气污染物排放 总量居高不下。现在，全国二氧化硫年排放量高达1857万吨，烟尘1159万吨， 工业粉尘1175万吨，大气污染仍然十分严重。全国大多数城市的大气环境质量 超过国家规定的标准。全国47个重点城市中，约70%以上的城市大气环境质量达 不到国家规定的二级标准；参加环境统计的338个城市中，137个城市空气环境 质量超过国家三级标准，占统计城市的40%，属于严重污染型城市。酸雨区污染 日益突出。所以我们必须通过有效的措施来处理以及防治大气的进一步污染。
大气污染控制工程课程设计是大气污染控制工程课程的重要实践性环节， 是我们环境专业学生在校期间第一次较全面的大气污染控制设计能力训练，在 实现学生总体培养目标中占有重要地位。本课程设计涉及的基本理论主要有大 气污染的基本概念和大气扩散部分、颗粒污染物控制部分、气态污染物控制部 分、系统设计部分等等。通过本次课程设计，达到对这方面内容更加了解。
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课程设计的目的在于进一步巩固和加深课程理论知识，并能结合实践，学 以致用。本设计为车间除尘系统的设计，能使学生得到一次综合训练，特别 是：
(1).工程设计的基本方法、步骤，技术资料的查找与应用；
(2).基本计算方法和绘图能力的训练；
(3).综合运用本课程及其有关课程的理论知识解决工程中的实际问题；
(4).熟悉、贯彻国家环境保护法规及其它有关政策。
学生必须在限定时间内，在老师的指导下独立、全面地完成此规定的设
计。
具体内容包括：
(1).设计说明书和计算书各一份(放在一起装订成册，要求有封面、目录、
图纸等，一起放在设计资料袋中)；
(2).平面布置图一份；
(3).立面布置图一份；
(4).轴侧图一份。
定；
(2).管道的初步设计：①.管内流速的确定；②.管道直径的确定；③.弯头
的设计；④.直管长度的确定；⑤.三通设计计算；
(3).压损平衡计算：①.分段计算；②.压力校核；③.总压计算；④.选风
机、校核；⑤.电机选择、校核；⑥.有关说明。
(1).设计题：车间除尘系统设计；
(2).课题已知条件：
①.车间面积与两台产生污染设备的位置（见图1）。此图仅给出方柱及
②.污染源相对位置，门、窗位置及墙厚由设计定；
③.产生污染源设备的情况
污染源：立方体 长×宽×高=1200×600×1000 操作条件：20℃ 101.3KPa
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污染源产生轻矿物粉尘，以轻微速度发散到尚属平静的空气中。 在该污染设备的顶部设计两个伞形集气罩，罩口边须距离污染源上平面H=600mm 时才操作正常，管道和集气罩均用钢板制作，钢管相对粗糙度K=0.15，排气筒 口离地面高度12m，所用除尘器，LD14型布袋除尘器,该除尘器阻力为980Pa；所 用除尘草图见附图。
（也可另选其它除尘器）
有关尺寸 墙厚 240mm 方块柱 300×300 车间大门 可取 2010×2010 3010×3010 2550×2410 4010×4010 窗台到地面距离: 民 房 900～700mm 工业用房 1.0～2.0 m 仓 库 1.5～2.0 m
图1-4-1 车间面积与两台产生污染设备的位置
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空气污染物在车间内的扩散机理是污染物依附于气流运动而扩散的。对于 生产过程中散发到车间空气中的污染物，只要采取合理的通风方式，控制住室 内二次气流的运动，就可以控制污染物的扩散和飞扬，从而达到改善车间内外 空气环境质量的目的。局部排气通风方式，就是在局部污染源设置集气罩，将 污染气流捕集起来并经净化装置后排至室外。这就是控制车间空气污染最常 用、最有效的方法。
所以本设计就是依据这个原理，设计一个车间除尘系统，主要包括的部分 有：集气罩、风管、净化设备、风机、烟囱五个部分。通过这几个部分的设计 才能完成整个系统的设计工作。
集气罩是用以捕集污染气流的。其性能对净化系统的技术经济指标是有直 接影响的。由于污染源设备结构和生产操作工艺的不同，集气罩的形式是多种 多样的。
按罩口气流流动方式可将集气罩分为两大类：吸气式集气罩和吹吸式集气 罩。利用吸气气流捕集污染空气的集气罩称为吸气式集气罩，而吹吸式集气罩 则是利用吹吸气流来控制污染物扩散的装置。本设计中采用吸气式集气罩中的 外部集气罩来收集污染气体。
由题设条件可知，本设计适宜采用外部集气罩中的冷过程上部集气罩。对 于外部集气罩排风量的确定多采用控制速度法。
本设计中，污染源产生轻矿物粉尘，从轻微速度发散到上述平静的空气 中，所以污染源的控制速度按《大气污染控制工程》中表13-2可得，取0.5～ 1.0m/s之间。本设计选用vx=0.6m/s。
由于气体只能从侧面流入罩内，为避免横向气流干扰，要求H尽可能 ≤0.3L，由于题设中已给出H=0.6m，因此，L≥2m，取L=2m。
为提高集气罩的控制效果，减少无效气流的吸入，罩口加设法兰边。上部 集气罩的吸气流易受横向气流的影响，所以靠墙布置，在罩口四周加设活动挡 板。由于墙厚240mm，污染源中心距离墙中心630mm，因此污染源距墙边B=630240/2=510mm，由此可知集气罩宽2B=1020mm=1.02m。为保证罩口吸气速度均 匀，集气罩的扩张角α不应大于60°，本设计中取α为60°。
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则其排风量按下式计算：
对于外部集气罩的计算，常用的方法是控制风速法。即有害物扩散时会产 生一定的扩散速度，为捕捉、控制有害物，集气罩就必须在有害物扩散地点造 成一个吸入速度v(控制风速)，根据这一速度计算出所需的排风量。控制风速的 大小与工艺过程及其位置有关。
表1 外部集气罩控制风速v
| 有害散发情况 | v | 实例 |
|---|---|---|
| 在相当平静的状态下产生 极低的扩散速度 |
0.25～0.5 | 某些化学槽的液面蒸发，如去油槽等 |
| 在较稳定的状态下，产生 较低的扩散速度 |
0.5～1.0 | 低速输料机，如检选胶带机；粉料装袋； 摩擦压砖机压砖喷漆箱；焊接台；电镀槽 及酸洗槽等 |
| 在空气快速流动的状态 下，大量产生有害物 |
1.0～2.5 | 破碎机；高速胶带运输的转运点；物料混 合；粉料装卸等 |
| 在空气流动很快的状态 下，有害物以很高的惯性 速度扩散 |
2.5～10 | 磨床、砂轮机、磨砖、切砖机、喷砂、喷 漆等 |
根据设计要求所示，集气罩口据污染源的竖直高度H至少为600mm，本设计 中即取竖直高度H为600mm。
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