袋式除尘器设备设计说明书模板(23页).doc

-袋式除尘器设备设计说明书模板-第 20 页袋式除尘器结构设计说明书 学院名称： 专 业： 班 级： 姓 名： 学 号： 指导老师： 目录绪论1设计内容和深度要求2设计原则2参考文献3一、概述41. 课程设计的背景42.粉尘性质43.课程设计的目的与意义64.技术现状与发展趋势6二、设计条件要求和技术数据说明81.设计参数与要求82.技术数据及说明83.布袋除尘器型号选定94.引风机型号选定105.排气管路106.位置布置107. 除尘器的比较10三、袋式除尘器的设计111.二级除尘前具体工况112.过滤速度计算113.过滤面积确定134.花板及滤袋的排列和间距设计145.脉冲电磁阀的选择146.气源气包设计计算147.灰斗的设计168.箱体的设计179.其他附属设施18心得与小结19绪论 课程设计任务书课程设计课题 某车间粉尘除尘用袋式除尘器一、设计主要内容1.查阅相关书籍，撰写设备说明书。2.除尘方案的确定。3.袋式除尘器相关数据的计算。4.绘制设备图。二、设计成果1.设计说明书2.装备图三、设计基本资料处理风量：35000m³/h排放浓度：30mg/m3;过滤风速：1.5m/min;滤袋规格：130*3000mm;除尘器本体阻力：2000Pa;除尘器本体漏风率：3%；滤料采用拒水防油防静电针刺毡；除尘器采用脉冲清灰方式设备本体寿命>20年，滤袋使用寿命达到1年，每年滤袋破损率<1%。四、参考文献1.脉冲袋式除尘器手册 化学工业出版社 张殿印 王纯 主编；2.环保设备及课程设计 化学工业出版社 周敬宣 主编 ；3.工业烟尘减排与回收利用化学工业出版社 王纯 张殿印 主编；4.除尘理论与技术 冶金工业出版社 向晓东 主编；6.现代烟气除尘技术 化学工业出版社 祁君田 主编 5.上网及公司提供资料。设计内容和深度要求1. 必须满足国家和行业有关除尘器设计、制造、安装规范标准及安装技术条件和图纸技术要求GB/T67190-86 袋式除尘器分类及规格性能表示方法； GB/T12138-89 袋式除尘器性能测试方法； JB/T8532-97 脉冲喷吹类袋式除尘器；JB/T5916-2004袋式除尘器用电磁脉冲阀；JB/T5917-91 袋式除尘器用滤袋框架技术条件；GB12625-90 袋式除尘器用滤料及滤袋技术条件； GB11653-89 除尘机组技术性能及测试方法；JB/T10340-2002 袋式除尘器用压差测试仪 。2. 设计和制造的除尘器按GB/T16157-1996 固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法检测需达到新国家环保标准所规定的废气排放标准中对粉尘的排放要求；符合GB/T16297-1996大气污染物综合排放标准要求小于30mg/m³。除尘器噪音需满足GBJ87-85 工业企业噪声控制设计规范的标准小于85dB。3.设计出切实可行的粉尘净化工艺，确定袋式除尘器压力损失。4.确定处理方案，进行计算。5.提交设备说明书一份。6.绘制设计图纸一套，包括袋式除尘器正、立面图，局部结构图。设计原则1.选用处理工艺成熟，效果好，能保障除尘系统长期运行。2.投资省，运行费用低，占地面积小，管理方便。3.除尘装置的负荷适应性强，设备的各部分均应体现技术上的可行 性和经济上的合理性，装置要易安装和检修。4.应符合设备安装地的运行环境和所在地实际气候条件：（1）气温：年平均气温17，极端最高、最低气温分别为38.0和-11.0，气温最高7月份，平均气温29.2，气温最低1月份，平均气温3.9；（2）主导风向：全年主导风向为E；（3）风速：年平均风速为2.2m/s，年最大风速为17.0m/s；（4）气压：年平均气压101.2Kpa；（5）大气稳定度：中性D类；（6）环境空气质量等级：二级。参考文献1.脉冲袋式除尘器手册 化学工业出版社 张殿印 王纯 主编；2.环保设备及课程设计 化学工业出版社 周敬宣 主编 ；3.工业烟尘减排与回收利用化学工业出版社 王纯 张殿印 主编；4.除尘理论与技术 冶金工业出版社 向晓东 主编；6.现代烟气除尘技术 化学工业出版社 祁君田 主编5.上网及公司提供资料。一、概述1. 课程设计的背景 大气是人类赖以生存的最基本的环境要素，它不仅通过自身运动进行热量、动量和水资源分布的调节过程，给人类创造一个适宜的生活环境，并且阻挡过量的紫外线照射地球表面，有效的保护人类和地球上的生物。但是，随着人类生产生活和社会活动的增加，特别是工业革命以来，由于大量燃料的燃烧、工业废气和汽车尾气的排放，使大气环境质量日趋恶化，故公司排放粉尘应达到国家环保标准要求，减少烟尘排放。2.粉尘性质 粉尘是能较长时间漂浮在空气中的固体微粒。人们把生产过程中产生的粉尘叫生产性粉尘。生产性粉尘按其性质可分为无机粉尘、有机粉尘及混合粉尘三大类。无机粉尘包括矿物性粉尘、金属性粉尘、人工无机粉尘等；有机粉尘包括动物性粉尘、植物性粉尘、人工有机粉尘等；混合粉尘是上述各类粉尘中两种以上粉尘的混合存在，在生产中最为多。粉尘的理化性质及危害粉尘的如下理化特性决定着对人体的危害程度。（1）粉尘的结构性质 a粉尘的粒度粉尘的粒度是指粉尘的大小，又称粒径。因粉尘的开关不规则，一般用尘粒的平均直径或其投影定向长度来表示粒度。b粉尘的分散度分散度是指物质破碎的程度，通常所说的粉尘分散度是指某粒级的粉尘量与粉尘总量的百分比。c粉尘中游离二氧化硅的含量二氧化硅是地壳内最常见的氧化物，它以2种状态存在，一种是结合状态的二氧化硅。另一种是游离状态的。（2）粉尘的危害 a化学组成和浓度：粉尘的化学组成及其在空气中的浓度直接决定对人体的危害程度。例如，二氧化硅的游离型就比结合型的危害大，同一种粉尘在空气中的浓度越高危害越大。 b粉尘的分散度：分散度是物质被粉碎的程度，较小直径微粒百分比大则分散度高，反之则分散度低。分散度愈高的粉尘沉降速度愈慢，稳定程度愈高，被人体吸入的机会愈 ，对人体危害愈严重。稳定程度与粉尘的比重和颗粒的形状有关。粉尘颗粒大小相同，比重大的沉降速度快，对人体危害小。质量相同的尘粒，其形状愈接近球形在降落时所受阻力愈小，沉降速度愈快，危害愈小。人们还发现重量相同而分散度不同的粉尘，直径越小使人发病越快，病变也越严重。 c粉尘的溶解度：溶解度大小不同，对人体的危害也不同。如毒物粉尘铅、砷等，随其溶解度增大对人体危害也加大；有些粉尘，如面粉、糖等在提内容易溶解、吸收和排出，对人体危害反而小，还有些矿物粉尘，如石英等，虽然在体内溶解度较小，但对人体危害却较严重。  d硬度：坚硬的粉尘能引起上呼吸道粘膜损伤，而进入肺泡的微细尘粒由于质量小，加之环境湿润，故而损伤不严重。  e荷电性：物质在粉碎过程中和流动中相互摩擦或吸附空气中的离子而带电。粉尘的荷电量取决于粉尘的大小和比重，也与空气的温度和湿度有关。荷电性对粉尘在空气中的稳定程度与有影响，同性电荷相斥，增加了粉尘在空气中的稳定性，异性电荷相吸，使粉尘在撞击时凝集而沉降，稳定性降低。人们还认识到，荷电尘粒易滞留在体内3.课程设计的目的与意义 粉尘对人非常有害，可经过人体呼吸道、皮肤进入，通过植物的叶片进入植物，损伤人体呼吸道及植物，危害人类及其他生物的健康，危害性极大。 本次课程设计即对某车间粉尘除尘设备展开设计，设计一个具有环境可行性、技术可行性和经济可行性的方案。通过对课程设计系统方法的学习，能够了解并掌握做设计的方法，更重要的是体会设计在生产活动中的实际意义。 设计过程中涉及到查阅文献、寻找方案、进行方案比较，最终确定一个除尘的方案，进行设计计算，做出设备结构图，并撰写设计说明书。4.技术现状与发展趋势 袋式除尘器的要害在于清灰，清灰效果在最大程度上决定着袋式除尘设备乃至整个系统的成败，这一点已为越来越多的专业人员和用户所认识，并作为选用袋式除尘器的首要因素而加以关注。因此，反吹风等弱力清灰的除尘器从其应用的高潮退了下来，而以强力清灰为特征的脉冲袋式除尘器则逐渐成为首选的设备。以系列长袋低压脉冲袋式除尘器为代表的新一代脉冲袋式除尘技术，完全克服了传统脉冲除尘的缺点，而其清灰能力强的特性则比传统技术更突出，从而带来滤袋长（）、占地面积少、设备阻力小、清灰所需气源压力低、能耗少、工作可靠、维修工作量小等优点杜绝了反吹风（分室反吹、回转反吹）弱清灰类除尘器普遍存在的阻力过高现象，在各工业部门获得日益广泛的应用。除尘效果更加提高我国袋式除尘器的排尘浓度低于已是普遍现象，低于m甚至在范围内也非罕见，其原因：滤料的进步固然重要，而主机的滤袋接口技术有了长足进步，也功不可设。以往采取绑扎或螺栓压紧的固袋方式，滤袋接口存在泄漏，往往使除尘器的除尘效率同滤料相差个数量级。新的固袋方式是严格控制花板的袋以及袋口的加工尺寸依靠弹性元件使袋口外侧的凹槽嵌入袋孔内，二者公差配合，密封性好，从而消除了接口处的泄漏。这一固袋方式消除了袋式除尘器除尘效率同滤料效率之间的差距，使袋式除尘器的排尘浓度普遍降低。 二、设计条件要求和技术数据说明1.设计参数与要求排放浓度：30mg/m3;过滤风速：1.5m/min;滤袋规格：130*3000mm;除尘器本体阻力：2000Pa;除尘器本体漏风率：3%；滤料采用拒水防油防静电针刺毡；除尘器采用脉冲清灰方式设备本体寿命>20年，滤袋使用寿命达到1年，每年滤袋破损率<1%。2.技术数据及说明 （1）按要求除尘器配置设备的选定 a.除尘器中箱体壁板选=4mm冷轧钢板，材质Q235A； b.除尘器灰斗壁板选=4mm冷轧钢板，材质Q235A； c.除尘器花孔板=8mm冷轧钢板，材质Q235A； d.喷吹气包使用120*5无缝钢管，封头用=5mm成品椭圆面成品封头封装；收集管路使用=1.2mm镀锌螺旋风管，与工位接触部位选择螺纹软管链接。 e.脉冲阀选用24v 1寸 DMF-Z-25d电磁式脉冲阀，保证喷吹次数100万次以上，喷吹时间为0.1s，每180s喷吹一次。 f.滤袋选用拒水防油防静电针刺毡滤袋，保证收尘效果达到99.9%以上，运行阻力清灰后小于800Pa,平方容量不小于550克； g.滤袋笼骨架选用4丝8根，直径130*3000喷塑滤袋笼骨架，保证经久耐用，使用寿命高于滤袋的使用寿命；3.布袋除尘器型号选定DMC-585型低压脉冲布袋除尘器，具体技术参数如下:处理风量35000m3/h过滤风速0.8-1.0m/min实际过滤面积585m2单条滤袋过滤面积1.25m2滤袋数量468条脉冲阀规格24v 1寸 DMF-Z-25d电磁阀脉冲阀数量39台喷吹时间0.1s每次喷吹间隔时间180s使用温度60滤袋材质拒水防油防静电针刺毡滤袋规格130*3000mm运行阻力90012000Pa设计压力6000Pa入口粉尘浓度3g/m3出口含尘浓度30mg/m3除尘效率>99.9%运行方式负压外过滤清灰方式在线脉冲清灰清灰物质成分压缩空气外形尺寸长*宽*高=7260*7175*2840mm4.引风机型号选定 选用风量为35000m3/h风机。5.排气管路排气管路（烟囱）选=5mm钢板，材质为Q235A钢板，设计排气管路高度为15m，用角钢链接固定。6.位置布置所有设备主体均在室外，包括除尘器的本体及风机（集尘管路除外）。7. 除尘器的比较（1）袋式除尘 除尘效率高，可达99%，投资较低，操作方便，可处理不同的风量的废气，但不适于含油、粘性或高温、高湿气体，维护量较大（换袋）。主要用于干燥、温度不高的小风量处理。（2）电除尘 电除尘效率高（>0.1um，>99%），可处理大风量废气（几万-几百万m3/h），电耗低，适用范围广，但投资大，占地面积大，不适宜有腐蚀性，比电阻过高或过低的含尘气体，主要用于大风量的各种废气处理。（3）湿式除尘除尘效率较高（>0.1um，>90%），结构简单，投资少，适用范围广（高温、高湿、高腐蚀性、粘性、高比电阻均可），兼有净化有害气体的作用，但除尘后产生的泥浆需处理，使运行费用较高，冬季需采用防冻措施。三、袋式除尘器的设计1.二级除尘前具体工况 原气体含尘浓度3g/m3 处理风量35000m³/h经一级除尘旋风除尘器之后，二级除尘气体含尘浓度为c=3*（1-60%）=1.2g/m3 处理风量为Q=350000*（1-5%）=33250m3/h2.过滤速度计算 过滤速度可用以下公式做出精确计算： qf=qnC1C2C3C4C5图1式中，qf为气布比，m3/（m2·min）；qn为标准气布比，该值与要过滤的粉尘种类、凝集性有关：对黑色和有色金属升华物质、活性炭采用1.2m3/（m2·min），对焦炭、挥发性渣、金属粉末、金属氧化物等取值1.7m3/（m2·min），对铝粉、水泥、煤炭、石灰、矿石灰 等取值为2.0m3/（m2·min）；C1为考虑清灰方式的系数，脉冲清灰（织造布）取1.0，脉冲清灰（无纺布）取1.1，反吹加振打清灰取0.70.85，单纯反吹风取0.550.7；C2为考虑气体初始含尘浓度的系数，以图可以查询；C3为考虑要过滤的粉尘粒径分布影响的系数，以粉尘质量中位径dm为准，将粉尘按粗细划分为5个等级，越细的粉尘，其修正系数C3越小；C4为考虑气体温度的系数，其值如表所示；C5为考虑气体净化质量要求的系数，以净化后气体含尘量估计，其含尘浓度大于30mg/m3的，取1.0；含尘浓度低于10mg/m3的，取0.95。表1 C3与粉尘中粒径大小的关系粉尘粒径dm/m1001005050101033校正系数C31.81.41.11.00.90.90.7表2 温度的修正系数温度t/20406080100120140160系数C41.00.90.840.780.750.730.720.70由以上可得：qf=qn·C1C2C3C4C5由于处理粉尘为金属细粉，故 qn取1.7，C1取1.0、 C2取0.85、C3取0.8、C4取0.84、C5取1.0qf=1.7*1*0.85*0.8*0.84*1=0.97m/min故 气体过滤速度为v=0.97m/min3.过滤面积确定过滤面积：A= A=33250/(0.97*60)=571m2 A:滤袋过滤面积m2. Q:处理含尘气体量m3/h. 取的滤袋规格为13*3000，则长径比：3000/130=23.07 符合设计要求。由以上可知单个滤袋过滤面积A=3*0.13*3.14=1.25m2 计算滤袋个数： n=571.3/1.25=457个n>457,取468个则实际过滤面积A1=468*1.25=585m2实际过滤风速 V1=33250/（585*60）=0.947m/min在0.81.2m/min范围内，符合设计要求。4.花板及滤袋的排列和间距设计图2滤袋的排列采用线性排列 如图2，相邻滤袋的间距取40mm,滤袋距箱体为100mm。花板采用=8mm Q235A钢板。花板与滤袋采用法兰连接，法兰通常用角铁做成，用安装螺栓固定，然后密封焊。 5.脉冲电磁阀的选择计划选用39个，24V，1寸 DMF-Z-25d电磁脉冲阀，则经计算每个脉冲阀控制12条滤袋。脉冲阀的喷吹时间为0.1s，由于除尘浓度小于5g/m3，所以每次喷吹间隔时间取180s。6.气源气包设计计算气包又称为分气箱，简称气包，它对袋式除尘器脉冲清灰系统而言，起定压作用。原则上讲，如果气包本体就是压缩气稳压罐，其容积越大越好，对于脉冲喷吹清灰系统而言，所提供的气源气压越稳定，清灰效果越好。然而，从工程实际角度出发，气源气包容积的大小往往受场地、资金等因素的限制。因此，设计一个合理的气包成为脉冲清灰系统设计的一个重要环节。（1）气源气包的容积设计计算由提供的工况知：车间温度<60气包最小体积的计算:Vmin= n=Vmin:气包最小体积L . n：脉冲阀喷吹耗气量摩尔数.Q:为脉冲阀一次耗气量.22.4L/mol为标准态下气体分子摩尔体积.R为气体常数 R=8.3145.Pmin为气包内最小工作压力.K为容积系数<=30%由于一只阀控制12条滤袋，过滤速度为0.95m/min.粉尘粒度<3m.则单个脉冲阀喷吹面积：F=nA1=12*0.13*3.14*3=14.7m2过滤气量：QF=FVf·60=14.7·0.95·60=837.6m3/h=0.233m3/s根据经验，最小清灰气量是过滤气量的3倍以上，取4倍。设定喷吹时间为0.1s则Q喷=0.233*4*0.1=93.2L/次n=93.2/22.4=4.16mol故:Vmin=93.2/22.4)*8.3145*(60+273)/(6*105*0.3)=65L所以气包的最小容积是65L。（2）制作安装气包有不同形状，不管设计为圆形还是方形截面，必须考虑安全可靠和保证质量要求。可参照JB/T10191袋式除尘器安全要求 脉冲喷吹类袋式除尘器分气箱或压力容器进行设计。气包的进气管口径尽量选大，满足补气速度。对大容量的气包可设计多个进气输入管路。可用3in以上管道把多个气包连接成为一个储气回路。脉冲阀安装在气包的上部或侧面，避免气包内的油污、水分经过脉冲喷吹进滤袋。每一个气包底部必须带有自动或手动的油水排污阀，周期性的把容器内的杂质排出。气包在加工生产后，必须用压缩空气连续喷吹清洗内部焊渣，然后再安装阀门，在车间测试脉冲阀，特别是3in淹没阀时，必须保证气包压缩空气的压力和补充流量。 7.灰斗的设计灰斗的上口尺寸的大小取决于滤袋室的大小。一台袋式除尘设备的除尘能力是以其过滤总面积来衡量的。灰斗结构示意如图。图3灰斗一般设计成正方形或近似正方形为宜，一般上口尺寸为3m左右时，壁板厚度采用45mm。如上口尺寸为5m左右时壁板厚度采用68mm。考虑到磨损及腐蚀，太薄会影响使用寿命。灰斗外壁有环向加强筋用槽钢或角钢制作。灰斗上口尺寸大于5m，高度也大于5m的灰斗有时在斗内增设几层支撑，支撑用圆钢管制作。灰斗的尺寸数据确定 灰斗的两片相对的侧壁之间夹角最小60°。两片相邻的灰斗侧壁的交线与水平面之间的夹角（称为凹槽角）最小55°。灰斗的垂直高度h计算：h=（）2+()2×tan灰斗下端排尘口的尺寸，方形排尘口至少应该为300mm×300mm，圆形排尘口至少应该为直径340mm。进入灰斗的烟气入口应设在不低于能储存8h粉尘的位置，入口顶部应距离滤袋底部至少180mm。烟气入口的速度应不大于15m/s。该除尘器 灰斗 上口：2640mm×1710mm 下口：480mm×300mm 高：1919mm >60°8.箱体的设计箱体一般由4mm6mm的钢板焊接而成，以花板为界，花板以上称为上箱体，花板以下称为中箱体，中箱体连接灰斗。上箱体是除尘后的烟气外排通道，内装喷吹管；中箱体内放置滤袋，悬挂在花板上。该设计袋式除尘器选用4mm的Q235A钢板。箱体一侧设有检修门，检修门9.5mm的Q235A钢板制作。箱体的具体尺寸为：长：宽：高=7260mm×2840mm×3795mm9.其他附属设施箱体护栏 箱顶护栏 防雨搭 等 材料及焊接位置，详见设计图。心得与小结两周的课程设计结束了，通过此次课程设计，使我更加扎实的掌握了有关除尘器设计方面的知识，在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。实践出真知，通过亲自动手制作，使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。 过而能改，善莫大焉。在课程设计过程中，我们不断发现错误，不断改正，不断领悟，不断获取。最终的检验修改环节，本身就是在践行“过而能改，善莫大焉”的知行观。这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多问题，最后在不懈的努力下，终于迎刃而解。在今后社会的发展和学习实践过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题就想到要退缩，一定要不厌其烦的发现问题所在，然后一一进行解决，只有这样，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荆斩棘，而不是知难而退，那样永远不可能收获成功，收获喜悦，也永远不可能得到社会及他人对你的认可！ 课程设计不仅是一门专业课，给我很多专业知识以及专业技能上的提升，同时又是一门讲道课，一门辩思课，给了我许多道，给了我很多思路，给了我莫大的空间。同时，设计让我感触很深。使我对抽象的理论有了具体的认识。通过这次课程设计，我掌握了除尘器设计的基础原理 。我认为，在这两周的的课程设计中，不仅培养了独立思考、动手操作的能力，在各种其它能力上也都有了提高。更重要的是，在课程设计过程中，我们学会了很多学习的方法。而这是日后最实用的，真的是受益匪浅。要面对社会的挑战，只有不断的学习、实践，再学习、再实践。这对于我们的将来也有很大的帮助。以后，不管有多苦，我想我们都能变苦为乐，找寻有趣的事情，发现其中珍贵的事情。就像中国提倡的艰苦奋斗一样，我们都可以在除尘器课程设计结束之后变的更加成熟，会面对需要面对的事情。 回顾起此课程设计，至今我仍感慨颇多，从理论到实践，在这段日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，但可喜的是最终都得到了解决。 此次设计也让我明白了思路即出路，有什么不懂不明白的地方要及时请教或上网查询，只要认真钻研，动脑思考，动手实践，就没有弄不懂的知识，收获颇丰。何为课程设计？在我们的认识中，这便是理论与实践相结合的过程。在*老师的课堂中，我们学习了很多关于除尘器设计的知识，这让我们脑中有着很多“模型”，如何将模型具体化，这便需要课程设计的“真金”磨练。在课程设计中，我们重新温习并应用了很多课堂知识，。在理论与实际相结合的过程中，这让我们更加认识到课堂知识的重要性，这些都将是实际的公路设计的必备品。 总之，认真对待每一个学习的机会，珍惜过程中的每一分一秒，学到最多的知识和方法，锻炼自己的能力，这个是我们在在本次除尘器课程设计中学到的最重要的东西，以后也将受益匪浅的！