大气污染控制工程第二版课件教学课件 ppt 作者 郭静 阮宜纶 主编 马德刚 副主编第12章净化系统管道设计.ppt

基地建设目标和总体思路 第12章 净化系统管道设计 马德刚 1.流动气体的压力损失 （1）流动气体能量方程 伯努利方程： （2）气体流动压力损失 沿程压力损失 RL：比压损，Pa／m R： 水力半径，m（流体流经管道的截面积A 与管道湿周X之比，即： R=A/X） （2）气体流动压力损失 局部压力损失 （2）气体流动压力损失 空气流动总阻力 （3）流动气体的压力变化 （3）流动气体的压力变化 管道系统的总压力损失等于各串连部分压力损失之和。 风机的全压等于管道系统的总压力损失（包括出口处的动压）。 风机吸入段的全压和静压均为负值。如吸入段管道发生损坏，会使管道外的气体渗入管道内。 风机压出段的全压和静压一般均为正值。若压出段管道发生损坏，会使管道内的气体逸出。图中断面6出现负压是一个特例，在过程中如果没有特殊需要，应尽量加以避免。 当管道的断面增大时，气体的流速会减少，这时气体的动压会转换为静压，反之亦然。 2.风量、风压的测试 （1）风量、风速测量 风量 风速法：注意布点 压力损失法：孔板、喷嘴、弯管等 （1）风量、风速测量 风量 流量计：浮子、超声波、电磁、涡轮 （1）风量、风速测量 风速 动压法：毕托管+倾斜微压计 （1）风量、风速测量 风速 转子流量计：转杯，转轮 热球风速仪 （2）压力测量 倾斜微压计 U形管 压力计：弹簧压力表等 3.局部排气罩 （1）局部排气罩的形式 局部排气罩的基本形式 密闭罩 排气柜 外部排气罩 接受式排气罩 吹吸式排气罩 密 闭 罩 密 闭 罩 排气柜 排气柜 外部排气罩 接受式排气罩 吹吸式排气罩 （2）局部排气罩设计要点 对散发粉尘或有害气体的工艺流程与设备应采取密闭措施，尽量采用密闭罩。确定密闭罩的吸气口位、结构和风速时，应使罩内负压均匀，防止污染物外逸，对于散发粉尘和挥发性的污染源，应避免过多负压。 当不能或不便采用密闭罩时，可根据工艺操作要求和技术经济条件选择适宜的其他开敞式集气罩。集气罩应尽可能包围或靠近有害污染源，使污染物局限在较小空间内。并尽可能减少吸气范围，便于捕集和控制污染物。 吸气点的排风量应按防止粉尘或有害气体扩散到周围环境空间的原则确定，集气罩的吸气应尽可能利用污染气流的运动作用。 （2）局部排气罩设计要点 已被污染的吸入气流不允许通过人的呼吸区。设计时要充分考虑操作人员的位置和活动范围。 集气罩的配置应与生产工艺协调一致，力求不影响工艺操作。在保证功能的前提下，应力求结构简单、造价低廉，便于安装和维护管理。 防止集气罩周围的紊流，应尽可能避免或减弱干扰气流、穿堂风和送风气流等对吸气气流的影响。 4.气体管道设计 （1）气体管道的设计目的 目的 确定管道断面尺寸 计算管道系统的总压力损失，选择适当风机 （2）气体管道系统的形式 净化管道系统的形式 就地式 分散式 集中式 （3）气体管道系统的划分 管道系统的划分 可采用统一系统：同一生产线上同时产生的污染物便于统一集中回收处理的；污染物性质相同的；污染物性质不同，但生产设备同时运转且相对集中，并且允许不同污染物混合或污染物无回收价值的。 不可采用统一系统：污染物混合后会引起燃烧或爆炸危险，或形成毒性更大的污染物的；污染气流混合后会引起管道内结露和堵塞的；因粉尘或气体性质不同，会影响回收或净化效率的；排风量大的收集点位于风机附近，不宜与远处风量小的收集点合为一个系统的； ＋＋生产设备操作制度不一致情况不宜合为一个系统。 （4）系统管道的布置原则 管道敷设分明装和暗设，应尽量明装，以便检修； 管道应尽量集中成列，平行敷设，尽量沿墙或柱敷设； 管道与梁、柱、墙、设备及管道之间应留有足够距离，以满足施工、运行、检修和热胀冷缩的要求。一般间距不应小于100～150mm，管道通过人行横道时，与地面净距不得小于2m，横过公路时不应小于4.5m，横过铁路时于轨面净距不得小于6m； 对于给水和供汽管道，水平敷设时应有一定的坡度，以便于放气、放水、疏水和防止积尘； 捕集含有剧毒、易燃、易爆物质的管道系统，其正压段一般不应穿过其他房间。穿过其他房间时，该段管道上不易设法兰或阀门。 （5）管道系统计算步骤 绘制系统平面图、高程图、轴测图。 选择最不利管路进行管段编号，确定长度和风量。 确定管道内气体的流速。 根据风量和流速确定断面尺寸。 计算最不利管路压力损失。 对于并联管路进行平衡校核(10%)（如何平衡？） 选择风机（考虑余量安全