大气污染课设计.docVIP

二、集气罩的设计 １、 集气罩的分类以及设计原则 　 集气罩的种类很多，应用广泛。集气罩按气流流动方式可分为两大类：气集气罩。利用吸气气流捕集污染空气的集气罩称为吸气集气罩，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。按集气罩与污染源的相对位置已经密闭情况还可以将吸气式集气罩分为密闭罩、柜式排气罩、外部集气罩、接受式集气罩。 集气罩的设计主要包括结构形式以及性能参数计算，集气罩设计得合理使用较小的排风量就可以有效地控制污染物扩散。反之用很大的排风量也不一定能达到预期的效果，因此设计的书画应该注意一下几点： ⑴、集气罩尽可能包围或靠近污染源，使污染物的扩散限制在最小的围内，尽可能减小吸气范围，防止横向气流的干扰，减小排风量 2005-12-11 12:31 回复 爱媚1314 174位粉丝 4楼 ⑴、 集气罩的吸气气流方向应尽可能与污染源污染气流运动方向一致，以充分利用污染气流的初始动能。 ⑵、 在保证控制污染的条件下，尽量减少集气罩的开口面积，使风量最小。 ⑶、 集气罩的吸气气流不允许通过人的呼吸区在进入集气罩内，设计时要充分考虑操作人员的位置和活动范围。 ⑷、 集气罩的备置应与生产工艺协调一致，力求不影响工艺操作和设备检修。 ⑸、 集气罩应力求结构简单，坚固耐用而造价低，并便于制作安装和拆卸维修。 ⑹、 要尽可能避免或减弱干扰气流如堂风、逆风气流等对吸气气流的影响。 2、集气罩形式以及参数的确定 根据金刚砂工艺特点以及酸洗操作类别，本设计选用圆台集气罩装置，由设计资料知酸洗槽直径d=800mm，设计酸洗槽高Ｈ＝1000mm取H=500mm α=90? 则D?=d+0.5H=800+0.5×500=1050（mm） D?---圆形罩口的直径，mm； d---酸洗槽的直径，mm； H---热源面到罩口的距离，mm。 罩下口面积A?=0．25×3.14×1.252=0.865 (m2) 罩下边高为h1=0.25A =0.25×0.865 =0.23 (m) 罩上口直径拟定为d?=200mm 则罩净高为h2= 1.05-0.2/2=0.43 (m) 校核：d?/d=0.2/0.8=0.250.2 1D?/d=1.05/0.8=1.312.0 H/d=500/800=0.6550.7 h2/d?=0.43/0.2=2.153 符合要求． 3、集气罩入口风量的确定 排风量的确定分两种情况：一种是运行中的集气罩是否符合设计要求，可用现场测定的方法来确定；另一种是在工程设计中，为了达到设计目的，通过计算来确定集气罩的排风量。 （１）冬季 环境气温为５oＣ，料槽内温度可达100oC ΔT=100-5=95（K） A=0.25×3.14×0.82=0.502 (m2) q=8.98ΔT1.25A/3600=8.98×951.25×0.502/3600=0.371 (KJ/s) Q0=0.403(QhA2)1/3=0.403×(0.371×0.5×0.5022)1/3 =0.403×0.361 =0.145 (m2/s) A= A0－A=0.865－0.502=0.363 (m2) 取吸气罩入口速度V=0.7(m/s) 集气罩排风量Q=Q0＋V1A1=0.145＋0.72×0.363 =0.406 (m3/s) (2)夏季 环境温度为310C 料槽内温度可达1000C ΔT=100－31=69 （K） A=0.25×3.14×0.82=0.502 (㎡) q′=8.98ΔT/3600=8.98×691.25×0.52/3600 =0.249 (KJ/s) Q=0.43(qHA2)1/3=0.43×(0.49×0.5×0.5022)1/3 =0.127 (㎡/s) 集气罩排风量Q=Q0+V1A1=0.127+0.72×0.363=0.388 (m3/s) 由于冬季排风量大于夏季排风量，所以应以冬季排风量来计算。 校核管道中风速v=4×0.412/0.22×3.14=13.12 (m/s) (符合要求10～20m/s) 3、集气罩压力损失的确定 集气罩的压力损失Δp一般表示为压力损失系数ξ与直管中的压力pd之乘积的形式即 Δp=ξpd=ξ?ρυ2/2 (pa) 式中 ξ—压力损失系数； pd——气流的动压， pa； ρ— 气体密度，kg/m3 υ—气流的流速，m/s。 通过集气罩口的流量系数和局部阻力系数表可知ξ=0.11,气体密度为3