环境工程原理大型作业--重力沉降室的设计

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1、《环境工程原理》大型作业题目：3000m3/h重力降尘室的设计学院:环境科学与工程学院专业名称:环境监测与治理技术201230310100学号学生姓名指导教师2013年12月15日目录—vHUs3二、设计条件4三、设计要求41、重力降尘室的工作原理42、重力降尘室的类型53、实际性能和测试5五、工艺计算51、设计降尘室尺寸52、沉降时间和沉降速度53、颗粒回收百分率64、降尘室的隔板数7六、总结7七、参考文献7、八、•一、刖目大型作业是《环境工程原理》课程的一个总结性教学环节，是培养学生综合运用木门课程及有关选修课程的基木知识去解决某一设计任务的一次训练。

2、在整个教学计划中，它也起着培养学生独立工作能力的重要作用。大型作业不同于平时的作业，在设计中需要学生自己做出决策，即自己确定方案，选择流程，查取资料，进行过程和设备计算，并要对自己的选择做出论证和核算，经过反复的分析比较，择优选定最理想的方案和合理的设计。所以，大型作业是培养学生独立工作能力的有益实践。通过大型作业，学生应该注重以下几个能力的训练和培养：1.查阅资料，选用公式和搜集数据（包括从已发表的文献中和从生产现场中搜集）的能力;2.树立既考虑技术上的先进性与可行性，又考虑经济上的合理性，并注意到操作时的劳动条件和环境保护的正确设计思想，在这种设计思想

3、的指导下去分析和解决实际问题的能力；3.迅速准确的进行工程计算的能力；4.用简洁的文字，清晰的图表来表达自己设计思想的能力。二、设计条件1、含尘气体成分：炉气和矿石；2、气体密度：0.6kg/m3；3、矿石密度：4500kg/m3；4、黏度:3X10-5N*s/m2;5、气体流量:3000m3/h三、设计要求1、设计方案确定(长宽高)；2、矿尘颗粒沉降流型判断；3、理论上能完全捕集的最小颗粒直径;4、降尘室的隔板数；5、重力降尘室的工艺尺寸计算。!1!1.重力沉降室的工作原理重力沉降室是利用重力作用使尘粒从气流中自然沉降的除尘装置。其机理为含尘气流进入沉降

4、室后，由于扩大了流动截面积而使得气流速度大大降低，使较重颗粒在重力作用下缓慢向灰斗沉降。重力沉降室除尘效率的计算决定于描述气流状态所作的假设，其简单模式是假定气流处于塞式流动状态，且尘粒在入口气体中均匀分布。实际沉降室内包含有湍流、某程度的混合和柱塞式流动的某呰波动。为缩短尘粒必须降落的距离以提高除尘效率，可在沉降室内平行放置隔板，构成多层沉降室。多层沉降室排灰较网难，难以使各层隔板间气流均匀分布，处理高温气体时金属隔板容易翘曲。沉降室内的气流速度一般为0.3-0.5m/s,压力损失为50-130Pa,可除去40um以上的尘粒。除尘效率通常可釆用公式n=U

5、LW(n+l)/Q计算，L，W指沉降室的长和宽，N是水平隔板数量。重力沉降室具有结构简单，投资少，压力损失小的特点，维修管理较容易，而且可以处理高温气体。但是体积大，效率相对低，一般只作为高效除尘装置的预除尘装置，来除去较大和较重的粒子。集尘斗1.重力沉降室的类型重力沉降室可放置导流板，以改变气流的方向，以产生惯性作用，也可利用鱼鳞板、百叶窗以产生惯性作用。有单层沉降室，有多层沉降式（平行的放置一些隔板）。折流板式沉降室（垂直的折流板安装在沉降室的顶部，惯性作用力会增强颗粒的重力作用。当气流被绕过折流板底部的吋候，由于气流路径上这段弯曲部分的惯性作用，颗粒

6、被分离下来）。2.实际性能和测试沉降室的实际性能几乎从不进行实验测量或测试，在最好的情况下，这种装置也只能作为气体的初级净化，除去最大和最重的颗粒。沉降室的除尘效率约为40—70%,仅用丁•分离d〉50um的尘粒。穿过沉降室的颗粒物必须用其它的装置继续捕集。五、工艺计算1、设计降尘室的尺寸沉降室的长、宽、高分别为L、W、H,假设沉降室的长为6m，宽为2m，高为4m,气体密度为0.6kg/m3，矿石密度为4500kg/m3,黏度为3X10-5N•s/m2。2、沉降时间和沉降速度气体流量为qv气体在沉降室内的水平通过速度为u，要使沉降速度力U的尘粒在沉降室内全

7、部去除，气流在沉降室内的停留时间G应大于或等于尘粒从顶部沉降到灰斗的时间（）t，贝IJ:气体通过降尘室的时间为：0=L/u颗粒从顶部沉降到灰斗的时间为：0t=H/ut故颗粒能沉降而分离出的条件是：00t^L/u^H/ut依据降尘室的生产能力，气体在降尘室内的水平通过速度为：u=qv/Hb综上整理可得：qv/ut^bl所以，在降尘室内能完全分离岀来的最小颗粒的沉降速度为：ut=qv/bl=3000/12+3600=0.07(m/s)假设沉降在滞流区，则可由斯托克斯公式求得最小颗粒直径d=[ut18u/(Ps—P)g]*/2=[0.07X18X3X10—5/(

8、4500-0.6)X9.81]%=30X10'6(m)=30(um