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集气罩的设计

  集气罩的设计 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020 课程设计 题目 学院 专业 姓名 学号 指导教师 二O 年 月 日 目录 一、 设计总论 (1)设计目的....................................5 (2)设计原则....................................5 (3)设计要求....................................5 (4)设计机理....................................7 二、设计原始资料................................7 三、型号确定 (1)集气罩的类型................................9 (2)集气罩的选择................................9 (3)罩口尺寸的确定..............................11 (4)与罩口连接处直管尺确定......................11 四、 设计计算 (1)集气罩排风量的计算........................... (2)集气罩压力降的计算........................... (3)集气罩的排风速度算............................ 五、课程设计小结............................. ..... 六、参考文献....................................... 一、 设计总论 (1) 设计目的 ①控制空气污染物在车间内外扩散 ②设计局部通风方法,把污染空气捕集起来经净化后排至室外 ③对集气罩的结构性能的充分掌握 ④理论与实际相结合,增强实践能力 ⑤对除尘系统深入了解,提高空间思维能力 (2)设计原则 ① 改善有害物质甲苯对工艺和环境污染,尽量减少甲苯排放及危害 ② 集气罩尽量靠近污染源并将其吸收起来 ③ 决定集气罩的安装位置和排气方向 ④ 决定开口周围的环境条件 ⑤ 防止集气罩周围的紊流 ⑥ 决定控制风速 (3)设计要求 ① 尽可能将污染气体吸进集气罩,以防止污染气流流入室内 ② 罩内应保持一定的均匀负压,避免污染物从罩上外逸 ③ 罩内吸风速度应达到一定标准,以保证污染物全部吸进系统 ④ 设计应实现原材料、费用最节俭 (4)设计机理 综述:集气罩汇集污染物,是一种流体动力学捕集 ,因此要对集气罩合理设计,必 须要了解吸气罩罩口的气流流动规律。集气罩口气流流动方式有两种 :一种是吸气 口气流的吸人流动,一种是吹气口气流的吹出流动。 (1)、吸入气流 吸入机理:吸气口吸气时,在吸气口附近形成负压,周围的空气从四面八方流 向吸气口,形成吸入气流或汇流。 吸气流断面的速度分布和特点: 四周加挡板 吹吸气流比较 吹气气流呈锥形且流量随距离增加,而吸气流呈椭球面,通过各等速面流量相 等,且等于吸入口流量 吹气速度与离吹口距离呈反比,吸气与距离平方呈反比 吹气作用范围大,6up,吸气作用范围小且能量衰减较快。 、吹吸气罩的气流特点 二、设计原始资料 甲苯浓度 500mg/m3, 允许的排风速度最大 s;车间有 3 个,相距 5m。 车间平均温度:25℃ 允许罩内最大负压:25Pa; 允许压力损失:1000pa 按中国(GB16297-1996)大气污染物综合排放标准最高允许浓度排放 环境温度:-9℃ 当地气压:100KPa 净化系统布置场地在车间北侧 20-25 米以内 三、型号的确定 (1)集气罩类型 ①局部密闭罩 ②接受式集气罩 ③整体密闭罩 ④外部集气罩 还有吹吸式集气罩等类型。 (2)集气罩的选择 总述:集气罩是用以捕集污染气流的。其性能对净化系统的技术经济指标是有直接 影响的。由于污染源设备结构和生产操作工艺的不同,集气罩的形式是多种多样的。按 罩口气流流动方式可将集气罩分为两大类:吸气式集气罩和吹吸式集气罩。利用吸气气 流捕集污染空气的集气罩称为吸气式集气罩,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。本设计中采用吸气式集气罩中的外部集气罩来收集污染气体。 由题设条件可知,本设计适宜采用外部集气罩中的侧集气罩。对于外部集气罩排风 量的确定多采用控制速度法。 (3)集气罩罩口尺寸确定 ①控制点控制速度 Vx 的确定 本设计中,污染源产生于甲苯,从轻微速度发散到上述相当平静的空气中,所 以污染源的控制速度按《大气污染控制工程》中表 13-2 或表 1 可得,取 0. 5~s 之 间。本设计选用 vx=s。 表1 外部集气罩控制风速 vx 有害散发情况 vx 实例 在相当平静的状态下产生 极低的扩散速度 某些化学槽的液面蒸发,如去油槽等 在较稳定的状态下,产生 较低的扩散速度 低速输料机,如检选胶带机;粉料装袋; 摩擦压砖机压砖喷漆箱;焊接台;电镀槽 及酸洗槽等 在空气快速流动的状态 破碎机;高速胶带运输的转运点;物料混 下,大量产生有害物 合;粉料装卸等 在空气流动很快的状态 下,有害物以很高的惯性 速度扩散 磨床、砂轮机、磨砖、切砖机、喷砂、喷 漆等 由于气体只能从侧面流入罩内,我们选用侧吸罩。为避免横向气流干扰,要求 H 尽可能≤,可设题中 H=,因此,L≥,取 L=。 吸气流易受横向气流的影响,所以靠墙布置。设墙厚 260mm,设污染源中心距 离墙中心 660mm,因此污染源距墙边 B=660-260/2=530mm,由此可知集气罩宽 2B=1060mm=。为保证罩口吸气速度均匀,集气罩的扩张角α不应大于 60°,本设计 中取α为 60°。 (4)与罩口连接处直管尺确定 本设计中,污染源产生甲苯,属于染料粉尘,所以污染源的控制速度按《

2021-01-06 04:02