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1、大气污染控制工程-第十三章 净化系统的设计,第十三章 净化系统的设计,13.1 净化系统的组成及设计基本内容 13.2 集气罩设计 13.3管道系统设计,13.1 净化系统的组成及设计的基本内容 -13.1.1局部净化系统的组成,大气污染控制工程-第十三章 净化系统的设计,图13-1局部净化系统示意图 1.集气罩；2.风管；3.净化设备；4.风机；5.排气筒,大气污染控制工程-第十三章 净化系统的设计,13.1 净化系统的组成及设计的基本内容 -13.1.2局部排气净化系统设计的基本内容,确定集气罩结构形式、安装位置及性能参数,管道布置、管内气体流速、管径、压力损失、通风机选择,结构尺寸、工艺
2、参数（排气筒高度、出口直径、排气速度等）的设计,1.捕集装置设计 2.净化装置设计 3.管道系统设计 4.排气筒设计,13.2 集气罩设计-13.2.1 集气罩的基本形式,按照罩口气流方式： 集气罩分为吹吸式集气罩和吸气式集气罩。 密闭罩 集气罩与污染源 外部集气罩 相对位置及围挡情况 排气柜 接受式集气罩,大气污染控制工程-第十三章 净化系统的设计,13.2 集气罩设计-13.2.1 集气罩的基本形式,1.密闭罩 定义：将污染源的局部或整体密闭起来，在罩内保持一定负压，以防止污染物的任意扩散 特点：排风量最小，控制效果最好，不受室内横向气流干扰 适用：多用于粉尘发生源，常称为防尘密闭罩 设计
3、时优先考虑密闭罩,大气污染控制工程-第十三章 净化系统的设计,13.2 集气罩设计-13.2.1 集气罩的基本形式,局部密闭罩 结构形式 整体密闭罩 大容积密闭罩,大气污染控制工程-第十三章 净化系统的设计,图13-2 局部密闭罩,图13-3 整体密闭罩,图13-4 大容积密闭罩,13.2 集气罩设计-13.2.1 集气罩的基本形式,2.排气柜（箱式集气罩） 捕集机理：有害气体发生源围挡在柜状空间内，视为开口较大密闭罩 特点：控制效果好，排风量比密闭罩大，小于其它形式集气罩 下部：冷污染源或产生有害气体密度较大的场合 排气点位置 上部：热污染源或产生有害气体密度较小的场合 上、下部：产热不稳定
4、的场合,大气污染控制工程-第十三章 净化系统的设计,13.2 集气罩设计-13.2.1 集气罩的基本形式,3.外部集气罩,图13-5 外部集气罩 a-上部集气罩； b-下部集气罩； c-侧吸罩；d-槽边集气罩,机理：外部集气罩 依靠罩口外吸入气流 的运动而实现捕集 污染物,按照气罩与污染源的 相对位置可将其分为 四类： 上部集气罩、下部集气罩、 侧吸罩、槽边集气罩,13.2 集气罩设计-13.2.1 集气罩的基本形式,4.接受式集气罩,图13-6 接受式集气罩 a-热源上部伞状接受罩；b-砂轮机接受罩,大气污染控制工程-第十三章 净化系统的设计,13.2 集气罩设计-13.2.1 集气罩的基本
5、形式,5.吹吸式集气罩,图13-7 吹吸式集气罩,大气污染控制工程-第十三章 净化系统的设计,13.2 集气罩设计-13.2.2集气罩性能参数及计算,集气罩的主要技术经济指标排气量和压力损失 1.排气量的确定 （1）排气量的测定方法 （m3/s）,大气污染控制工程-第十三章 净化系统的设计,式中：qv 集气罩排风量， m3/s； A0 罩口面积，m2； v0 罩口平均吸气速度，m/s（实测）, （m3/s） (动压法) 或 （m3/s）（静压法）,式中：v 连接集气罩直管中的平均速度， m/s（实测） Pd 气流动压，Pa；（实测） Ps 气流静压，Pa；（实测） A 直管断面面积，m2； 气
6、体密度，Kg/m3； 集气罩流量系数，,大气污染控制工程-第十三章 净化系统的设计,13.2 集气罩设计,-13.2.2集气罩性能参数及计算,13.2 集气罩设计-13.2.2集气罩性能参数及计算,13.2 集气罩设计-13.2.2集气罩性能参数及计算,（2）排气量计算方法-控制速度法,图13-8 控制速度法,13.2 集气罩设计-13.2.2集气罩性能参数及计算,a.计算集气罩排气量一般步骤：,工艺设备及操作要求,集气罩形状及尺寸,罩口面积A0,控制要求,安排罩口与污染源相对位置,罩口几何中心和控制点距离x,大气污染控制工程-第十三章 净化系统的设计,13.2 集气罩设计-13.2.2集气罩
7、性能参数及计算,b. 控制速度法计算排气量,关键确定？,大气污染控制工程-第十三章 净化系统的设计,13.2 集气罩设计-13.2.2集气罩性能参数及计算,表13-2 污染源的控制速度,13.2 集气罩设计-13.2.2集气罩性能参数及计算,表13-3 按周围气流情况及有害气体的危害性选择控制速度,13.2 集气罩设计-13.2.2集气罩性能参数及计算,13.2 集气罩设计-13.2.2集气罩性能参数及计算,13.2 集气罩设计-13.2.2集气罩性能参数及计算,2.压力损失的确定 集气罩的压力损失： （Pa）,大气污染控制工程-第十三章 净化系统的设计,式中： 集气罩压损系数； Pd 连接直
8、管中的动压，Pa； v 连接直管中的风速，m/s；,式中：Ps、Pd 分别为相连直管断面的静压和动压,求得：,集气罩流量系数,由以上公式得出 和 关系：,13.3 管道系统设计-13.3.1管道系统压力损失计算,1.管道内气体流动的压力损失 管道系统总压力损失 = （摩擦压力损失（沿程压损）+局部压力损失） （1）摩擦压力损失 流体流经断面的直管：,大气污染控制工程-第十三章 净化系统的设计,(Pa),其中 (Pa/m),13.3 管道系统设计-13.3.1管道系统压力损失计算,式中 Rm 单位长度（m）管道的摩擦压力损失，简称比压损，Pa/m； 摩擦压损系数； v 管道内流体的平均流速，m/
9、s； 气体密度/m3； Rs管道的水力半径，m；,大气污染控制工程-第十三章 净化系统的设计,（ 2 ）局部压力损失 一般用动压头的倍数表示，即： （Pa） 式中 局部压损系数（实验确定或查设计手册） v 断面平均流速，m/s,13.3 管道系统设计-13.3.1管道系统压力损失计算,3、管道系统压力损失计算 目的： 确定管道断面尺寸和系统的压力损失 根据系统总风量和总压损选择通风机和电动机 方法： 流速控制法管道内气流速度为控制因素，计算 管径和压损,大气污染控制工程-第十三章 净化系统的设计,13.3 管道系统设计-13.3.1管道系统压力损失计算,13.3 管道系统设计-13.3.1管道
10、系统压力损失计算,通风机风量 通风机风压 所需电动机功率,13.3 管道系统设计-13.3.2管道系统布置及部件,1.管道系统布置,系统划分 管网配置 管道布置,a.考虑的因素 输送气体（粉尘）的性质 操作制度 回收处理（粉尘的资源化利用） 相互距离,b.共用系统的基本条件 污染物性质同，生产设备同步运转，污染物便于集中理； 污染物性质不同，生产设备同步运转，允许不同污染物混合或污染物无回收价值场合； 同一工房中同步操作的污染设备排风系统合并。,c.不能用同一系统的几种情况 不同排风点污染物混合有燃爆可能，或形成毒性更大的污染物 不同污染物混合后，引起管道结露或者设备堵塞； 不同污染物混合后导
11、致 系统净化或回收效率下降,管道布置的一般原则 除尘管道布置原则,13.3 管道系统设计-13.3.2管道系统布置及部件,图13-12 管网配置方式 （a）干管配置方式 （b）个别配置方式（c）环状配置方式,13.3 管道系统设计-13.3.2管道系统布置及部件,2.管道和部件 （1）管道材料和连接,大气污染控制工程-第十三章 净化系统的设计,（2）管道系统部件 异形管件、阀门、 清灰孔、检修平台、 管道加固筋、 测孔、管道支吊架,13.3 管道系统设计-13.3.2管道系统布置及部件,3.管道热补偿 高温烟气管道系统， 管道产生应力 设备振动 设备热膨胀位移 基于以上三点，需要对高 温烟气管
12、道系统进行热补 偿设计,13.3 管道系统设计-13.3.3管道系统保温、防腐和防爆,1.管道系统保温 目的：减少输送过程中的热量损耗或防止烟气结露 而影响系统正常运行 主要内容：选择保温材料、计算保温层厚度、设计保温层结构,（2）保温结构设计,13.3 管道系统设计-13.3.3管道系统保温、防腐和防爆,2.管道系统防腐 （1）防腐涂料：,大气污染控制工程-第十三章 净化系统的设计,（2）防腐材料 常用的有：硬聚氯乙烯塑料、玻璃钢和其他复合、衬里材料,13.3 管道系统设计-13.3.3管道系统保温、防腐和防爆,可燃气体 或易燃易爆粉尘,？,采取防爆措施,大气污染控制工程-第十三章 净化系统的设计,大气污染控制工程-第十三章 净化系统的设计,谢谢,