钢铁烧结厂除尘课程设计.doc

_大气污染控制工程课程设计

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2014-12-14――2014-12-26

钢铁烧结厂除尘课程设计
目录
一、 设计题目 ………………………………………………………1
1.1题目………………………………………………………… 1
1.2引言………………………………………………… 1
二、钢铁烧结技术规范准…………………………………………… 1
三、概述…………………………………………………………2
3.1袋式除尘的介绍 …………………………………………… 2
3.2袋式除尘器的工作原理…………………………………2
四、 设计前说明书 ………………………………………………… 3
4.1烧结机烟气性质及特点 ……………………………… 4
4.2内容及要求 ……………………………………………… 4
4.3除尘器选用 ……………………………………………… 4
4.4袋式除尘器的优点和为何适合烧结烟气………………… 4
4.5滤料的选用 …………………………………………… 5
4.6清灰方式的选择 ………………………………………… 6
4.7过滤速度的确定 ………………………………………… 7五、设计计算 …………………………………………………… 7
（1）滤袋除尘器规格设计 ………………………………………… 7
5.1.1袋式除尘器类型选择 ………………………………………7
5.1.2计算过滤面积 ……………………………………………7
5.1.3计算滤袋 …………………………………………… 7
5.1.4计算滤室规格及尺寸 ………………………………………8

5.1.5袋式除尘器的压损计算 ……………………………………9
5.1.6灰斗体积计算及尺寸设定 ………………………………9
5.1.7除尘效率的计算： ……………………………………… 10（2）净化系统组成及个部分设计计算 …………………………10
5.2.1排气净化系统组成 ………………………………………11
5.2.2各部分功能简单介绍 …………………………………… 11（3）系统各部分的设计及压损计算 …………………………… 12
5.3.1集气罩尺寸计 ………………………………………… 12
5.3.2烟囱高度及出口直径计算 ……………………………12
5.3.3管道及系统压力损失计算 ……………………………14
5.3.4风机选用 ………………………………………………18六、总结 ………………………………………………………20
七、参考资料 ……………………………………………………20

一、 设计题目 ：
1.1钢铁烧结厂布袋除尘设备设计
1.2引言
随着人类工业化程度的不断提高，人类向自己赖以生成的环境中排放的有害物质在不断增多，这其中工业对空气环境的影响又是最大的。在工业中煤炭，钢铁，石油，化工热电是环境污染的大户。中国是世界上钢铁产量第一的国家。钢铁产量的快速增长在带来巨大的经济效益的同时也给环境造成了相当大的影响。对于钢铁工业，尤其值得注意的是粉尘污染，粉尘对工人健康、机器寿命以及周边环境都会造成很大的危害，因此国家制定了相关的法律条款来限制烟尘排放，对其排放浓度做了严格的规定，同时加大了对违规行为的处罚力度。在这种情况下各钢铁厂纷纷投资上马新的高效除尘设备，此时袋式除尘器以其高效率、易维护等优点逐步成为企业除尘的首选。本设计以钢炼铁厂地下料仓和筛分室粉尘为处理对象，选用袋式除尘工艺对其进行除尘以达到排放要求。本设计重点对袋式除尘器结构的设计计算和附属设备的选用、安装维护作了说明，并对管道系统的设计计算给出详细地解释。本设计严格按照行业设计标准为依据，希望给钢铁企业进行除尘设计以参考。
二、钢铁烧结技术规范标准
[国家标准] GB/T 6807-2001 钢铁工件涂装前磷化处理技术条件
[DL电力行业] DL/T 768.7-2012 电力金具制造质量 钢铁件热镀锌层
[国家标准] GB/T 28292-2012 钢铁工业含铁尘泥回收及利用技术规范
[国家标准] GB/T 25834-2010 金属和合金的腐蚀 钢铁户外大气加速腐蚀试验
[HJ环境保护] HJ/T 426-2008清洁生产标准 钢铁行业（烧结）
[结构标准] GB 50632-2010 钢铁企业节能设计规范 非正式版
[结构标准] GB13912-2002金属覆盖层_钢铁制件热浸镀锌层技术要求及试验方法
[资料大全] 济南钢铁660000 m3h电袋复合除尘器工程方案分析
[资料大全] GB221-2000：钢铁产品牌号表示方法
[暖通标准] 钢铁工业除尘工程技术规范HJ435-2008
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三、概述
在现阶段，我国大型钢厂一的烧结机在烧结过程中会排出大量烟气，其中会含有氮气，二氧化硫，二恶英。扮尘等物质。以280平方米的烧结机为例，其排到大气的物质中，含粉尘浓度3.8g/m3按此计算，将会给环境造成很大的污染。目前，我国对节能减排制定了详细的要求及标准，对环境保护法规在不断的完善，对环境保护提出了更高的要求.按我国现行标堆要求，排入大气的粉尘浓度必须低50mg/Nm3，而加布袋除尘装置是实现这一要求的重要环节
3.1袋式除尘器的介绍
袋式除尘器的除尘效率一般可以达到99%以上。虽然他是古老的除尘方法之一，但由于它效率高，性能稳定可靠、操作简单，因而获得越来越广泛的应用。同时，在结构形式、滤料、清灰方式和运行方式等方面也都得到了不断的发展。滤袋形状传统上为圆形，后来又出现了扁形，扁袋在相同过滤面积下体积更小，具有较好的应用价值。
3.2除尘器工作原理
布袋除尘器采用多孔滤布制成的滤袋除尘粒从烟气流中分离出来。工作时，烟气从外向内流过滤袋，尘粒被挡在滤袋外面，布袋除尘器的基本工作过程是:烟气因引风机的作用被吸入和通过除尘器，并在负压的作用下均匀而缓慢地穿过滤袋。烟气在穿过滤袋时，固体尘粒被捕集在滤袋的外侧，过滤后的洁净气体经净气窄汇集到排风烟道后外排。使用脉冲压缩空气将已捕集在滤袋上的灰尘从滤袋口落并使之落入底部的灰斗内，再通过输送设备把灰尘从过滤袋内愉送出.布袋除尘这一术语包含了收尘(把尘粒从气流里分离出来)以及定期清灰（把以收子从布袋上清理下来）这样2个过程。收尘的基本条件为:
(1）尘粉必须与纤维表面(或与挡在纤维上的尘粒)相碰撞。
(2)尘粒必须被挡在纤维表面(或与档在纤维.上的尘粒在一起)。
对布袋除尘器的除尘机理有一种常见的唔解是:过滤器就象精微的筛子，只有比筛孔小的尘粒才能通过。然而，纤维的孔径要比尘粒的平均粒径大一个数量级，布袋除尘器的除尘首先是靠尘粒对滤布纤维表面碰撞和附着发生的。
尘粒沉积在滤袋纤维上的基本机理有以下五种：
（1）拦截:当一颗尘粒顺着烟气流移动到距一根纤维的表面只有尘粒一个半径范圈之内时，就发生拦截。
〔2〕惯性碰撞:当一尘粒因其惯性而无法在一根纤维的附近足够快地与突然变化的流线随之交向时，尘粒脱离流线与纤维相碰橄。
（3） 扩散:尘粒由于布朗运动使其于纤维碰幢。
（4） 重力;较大的尘粒由于重力离开烟气流而沉降。(5)睁电吸引:尘粒/或纤维上的电荷在纤维和尘粒之间产生出相吸的静电力。

四、设计前说明：
4.1钢铁结烧的废气尘的分析：
在钢铁厂结烧的过程中由于温度的随着时间的变化会有不同的粉尘颗粒和气体产生，一般的有害物质是一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、二噁英，及一些的有毒颗粒物，此时的颗粒物直径都是在20~50um左右。在烧结的过程中也会有一些燃料物质燃烧不充分而释放出来的含尘气体，这些气体也会污染空气，和损害人的健康。
4.2内容是：
设计的内容及要求
钢铁厂烧结机尾气处理：烟气量1.5×104m3/min，粉尘浓度3.8g/m3，粉尘众径为40um。
要求：
除尘效率达到98%以上，并达相关排放标准。
4.3除尘工艺及设备的选用
湿式除尘器    
湿式除尘器的特点是：结构简单；除尘效率高；水滴还能吸收烟气中的二氧化硫和三氧化硫等有害气体。其缺点是阻力大；处理气体量小；还需要有污水处理装置。 3）旋风除尘器  
旋风除尘器被广泛应用于独立除尘装置，也可作其他除尘器的预处理装置。本设计要求有较高的除尘效率，因此不能选。
用袋式除尘器净化大于17000m3/h含尘气量的投资费用要比电除尘器高。而净化小于17000 m3/h含尘烟气时，投资费用要比电除尘省。由于本设计要处理的烟气量一般，所以，本设计选袋式除尘 器。
4.4布袋式除尘器的优点和为何适合烧结烟气
袋除尘的优点：
（1）对细粉尘 (≥0.5μm) 除尘效率 高 , 一般 达 99% 以 对细粉尘( μm) 除尘效率高 一般达 99% 可以用在净化要求很高的场合. 上,可以用在净化要求很高的场合. 适应性强,可捕集各类性质的粉尘, （2）适应性强,可捕集各类性质的粉尘,且不因粉尘 的比电阻等性质而影响除尘效率, 的比电阻等性质而影响除尘效率 , 适应的烟尘浓度 范围广, 而且当入口浓度或烟气量变化时, 范围广 , 而且当入口浓度或烟气量变化时 , 也不会 影响净化效率和运行阻力. 影响净化效率和运行阻力. 规格多样,使用灵活.处理风量可由每小时几立（3）,规格多样,使用灵活.处理风量可由每小时几立 方米到几百万立方米. 方米到几百万立方米. 便于回收物料,没有污染 废水等二次污染 污染, 等二次污染. （4）,便于回收物料,没有污染,废水等二次污染.
缺点:
(1),受滤料的耐温,耐腐蚀等性能的限制,使用温 受滤料的耐温 耐腐蚀等性能的限制 的耐温, 性能的限制, 度不能过高,有些腐蚀性气体也不能选用. 度不能过高,有些腐蚀性气体也不能选用.( 2),在捕集粘性强及吸湿性强的粉尘或处理露点很 高的烟气时,容易堵塞滤袋 影响正常工作. 堵塞滤袋, 高的烟气时,容易堵塞滤袋,影响正常工作. 袋式除尘器不同程度的存在占地面积大 占地面积大, (3)袋式除尘器不同程度的存在占地面积大,滤袋 易损坏,维修费用高等问题 等问题. 易损坏,维修费用高等问题. 应用: 应用: 对布袋不易造成腐蚀的气体的除尘. 对布袋不易造成腐蚀的气体的除尘
布袋除尘器的工作机理是含尘烟气通过过滤材料，尘粒被过滤下来，过滤材料捕集粗粒粉尘主要靠惯性碰撞作用，捕集细粒粉尘主要靠扩散和筛分作用。滤料的粉尘层也有一定的过滤作用。应用袋式除尘器,烟尘排放浓度可大幅度降低到20～30mg/m3以下,设备运行稳定,不受烧结机工况波动的影响,并可大大改善厂区和周边环境.转炉炼钢二次烟气和电炉烟气采用的均是脉冲袋式除尘器,也是钢铁行业大型除尘器的应用场所,处理风量达100万～150万m3 /h.转炉烟气的一次除尘目前大多采用的是湿法,从节能减排政策的要求来看,用袋式除尘取代湿法意义重大
4.5滤料的选用
对滤袋材料的选择
1、袋一般要求要有一定的透气性，滤布材料要有20~50μm 的孔径，表面绒毛要有5~10μm的孔径。
2、具有一定的机械强度（抗拉、抗折、抗磨等）。
3、质地均匀，过滤效率高，流体阻力小。
4、滤袋材料应有一定的耐温或耐腐蚀性能。
常用的的滤袋材料有棉，毛等天然纤维品和尼龙、涤纶、玻璃纤维等人造纤维织品，或天然与人造纤维的混纺织品等。
对滤料的要求：
性能良好的滤料应容尘量大，吸湿性小，效率高，阻力小，使用寿命长，同时具备耐高温、耐磨等。表面光滑的滤料容尘量小清灰方便适用含尘浓度低粘性大的粉尘，采用的过滤速度不宜过高。表面起毛的滤料容量大，颗粒能深入滤料内部，可以采用较高的过滤速度。由于是钢铁烧结则温度较高可使用纤维作为滤料。常用滤料的理化性能简介如下

4.6清灰方式的选择
含尘气体通过这种除尘器是利用机械传动使滤袋振动，致使沉积在滤袋上的粉尘层落入灰斗中。如图示出三种不同的振动方式，其中图(a)是滤袋沿垂直方向振动的方式，既可采用定期提升滤袋的吊挂框架的办法，也可利用偏心轮振打框架的方式；图(b)是滤袋沿水平方向振动的方式，可分为上部摆动和腰部摆动两种，图(c)是扭转一定角度，使袋上的粉尘层破碎而落入灰斗中。机械振动清灰袋式除尘器的过滤风速一般取0．6～1．6m／min，压力损失约为800～1200Pa。

4.7过滤速度的确定
由钢铁厂烧结机尾气处理：烟气量Q=1.5×104m3/min一般的布袋过滤袋长L=10m滤，直径R=0.292m.
由公式：A=πL×（R/2）2 = 3.14×10×（0.146）2.....................①
=0.66
=1.5×104÷（60×0.66）......................②
=357.142
V------布袋除尘器中的平均流速(m／min)
A------布袋内的滤料总面积，m2
Q------烟气的流量m3／h
大致可以算出平均的流速

五、 设计计算

（1）滤袋除尘器规格设计
5.1.1袋式除尘器类型选择
选定除尘器的心形式、滤料及清灰方式：首先决定采用的除尘器形式。列如对除尘效率要求高、厂房面积受限制、投资和设备订货皆有条件情况，可以采用脉冲喷吹袋式除尘器，否则采用机械振动清灰或逆气流清灰。其次根据含尘气体的特性，选择合适的滤料，如气温超过410K，但低于530K时，可选用玻璃纤维滤袋：对纤维状粉尘则应选用表面光滑的滤料，如平绸、尼龙等：对一般工业性粉尘可采用涤纶布、棉绒布等。根据除尘器形式、滤料种类、气体含尘浓度、允许的压力损失等，则可确定除尘器的类型。
5.1.2计算过滤面积
根据含尘浓度、滤料种类及清灰方式等，即可确定过滤气速,并得出总过滤面积。过滤风速ν=1.0m/min

5.1.3计算滤袋
如果选择定型产品，则根据处理烟气量和总过滤面积，即可选定除尘器型号和规格。若自行设计列如：
确定滤袋尺寸：直径d=0.292m和高度L=10m:
计算每条滤袋的面积：=3.14×0.292x10=9.1688m2；
计算滤袋条数： =250÷9.1688=27.26(取28个）。
在滤袋条数多时，根据清灰方式及运行条件将滤袋分成若干组。每组内相邻两滤袋之间的净距离一般取50~70mm。组与组之间以及滤袋与外壳之间的距离，应考虑到检修、换袋等操作需要，对简易清灰袋式的除尘器，这种距离一般取600~800mm。
5.1.4计算滤室规格及尺寸
袋式除尘器的形式多种多样。从滤袋断面形状上分，有圆筒形和扁平形滤袋两种。圆袋应用较广，直径一般为120～300mm，最大不超过600mm，滤袋长度一般为2～6m，有的长达12m以上。径长比一般为16—40，其取值与清灰方式有关。对于大中型袋式除尘器，一般都分成若干室，每室袋数少则8～15只，多达200只，每台除尘器的室数，少则3～4室，多达16室以上。设锅炉烟气量为Q(m^3/h)，过滤风速为v(m/min)，可计算出所需要的布袋除尘器的过滤面积S(m^2)，即：S=Q/（60*v），而除尘器的尺寸取决于使用的滤袋的直径D和长度L以及滤袋的布置方式，在选定滤袋的直径D和长度L的情况下，可计算滤袋的条数N，则N=S/（D*D*3.1415926*0.25*L)，再根据N排布滤袋，之后结合除尘器的进出口形式确定除尘器的尺寸（长、宽、高）即可。
单个滤袋直径一般为，一般取
单个滤袋长度一般为，取
单个滤袋面积：S==1.77m²
滤袋个数：n=A/S=141.24（取142个）
扁袋的断面形状有楔形(见图5-1、梯形(见图5—2)和矩形等形状，它的点是单位容积内布置的过滤面积大，占地、占空间小。

图5—1 扁袋除尘器 图5—2  袋式除尘器的结构形式

按含尘气流通过滤袋的方向分，有内滤式和外滤式两类(见图5—2)。内滤式系指含尘气流先进入滤袋内部，粉尘被阻留在袋内侧，净气透过滤料逸到袋外侧排出；反之，为外滤式。外滤式的滤袋内部通常设有支撑骨架(袋笼)，滤袋易磨损，维修困难。
5.1.5袋式除尘器的压损计算
袋式除尘器的压力损失(设备阻力)不但决定着它的能耗，还决定着除尘效率和清灰的时间间隔。袋式除尘器的压力损失与它的结构形式、滤料特性、过滤速度、粉尘浓度、清灰方式、气体温度及气体黏度等因素有关。它基本上由三部分组成。

式中  △p——袋式除尘器设备阻力，Pa；
　　  △——除尘器结构阻力，Pa；
　　  △p0——清洁滤料的阻力，Pa；
　　  △Pd——滤料上附着粉尘的阻力，Pa。
　　(1)除尘器结构阻力  是指气体通过入口、出口以及除尘器内部的挡板、引射器等产生的阻力。正常情况下，这部分阻力一般为200～500Pa(20～50mmH2O)；
　　(2)清洁滤料的阻力(△p0)  是指滤料未附着粉尘时的阻力。该项阻力较小。
　　气体在滤料中的流动属于层流，清洁滤料的压力损失可用下式表示：

式中  ——滤料的阻力系数，1／m；
　　  μ——气体的动力黏度，kg／(m·s)；
　　  υ——过滤速度，m／s。
　　(3)滤料上粉尘层的阻力

式中  ——粉尘层的阻力系数，1／m；
　　  a——粉尘层的比阻力，m／kg；
　　  m——粉尘负荷，kg／m2。
　　于是，积尘滤料的总阻力为

　　在一般情况下△p0＝50～200Pa，而△pd＝500～2500Pa。
　　通常，a值不是常数，它取决于粉尘堆积负荷m、粉尘粒径、粉尘层的空隙率及滤料的特性等。a一般为109～1012m／kg。
　　对于清洁滤料，实用上常以透气率指标表示其阻力。透气率系指压差124．5Pa(12．7mmH2O)时，滤料对大气的过滤速度(cm／s)。
5.1.6灰斗体积计算及尺寸设定

根据棱台体体积计算公式：

注：H--------------高m
S1--------------------上底面积m2
S2------------------下底面积m2
V----------体积m3
5.1.7袋式除尘器的效率计算：
丹尼诗（Dennis)和克莱姆(Klemm)提出了一系列方程，以预测袋式除尘器的粉尘出口浓度和穿透效率

式中： ----粉尘出口浓度，g/m3 - ----无量纲常数
V-----表面过滤速度，m/s
C1-----粉尘入口浓度，g/m3
CR----脱落浓度（常数），g/m3
W---粉尘负荷，g/m2

袋式除尘器的分级效率曲线
在各种除尘装置中，袋式除尘器是滤尘效率很高的一种，几乎在各种情况下，滤尘效率都可以达到99％以上。如设计、制造、安装运行得当，特别是维护管理适当，则不难使其除尘效率达到99．9％。在许多情况下，袋式除尘器的排尘浓度可以达到每立方米数十毫克，甚至0．1mg／m3以下。因此，有时可以将袋式除尘器排气送回车间内部循环使用，节省了为补给空气加热或冷却的能耗和费用。当然，在设计、选用不当或操作管理不善的情况下，袋式除尘器的排尘浓度也会达到很高数值。
（2）净化系统组成及个部分设计计算
5.2.1排气净化系统组成
它主要由排气管道、催化式净化器
　　排气系统看似只是简单的管道，其实设计时不仅要考虑到特定的底盘布置，而且排气系统的长度、管径大小、都要考虑到排气气体的流动,其工作原理是利用风机产生的动力，将含尘气体经抽风管道送人除尘设备内净化，净化后的气体经排气管道由烟囱排出，回收的粉尘由排气装置排出。电机是为风机提供电力来源的设备，其他设备为配套设施。
5.2.2各部分功能简单介绍
排气管道：简单的说是排掉废气的通道，还有减低噪音。
催化式净化器：其中净化是除去较大的含尘气体和吸附收集一些微量的有毒气体，使气体经过布袋除尘后达到标准气体。
（3）系统各部分的设计及压损计算
5.3.1集气罩尺寸设计
主要作用是将废气烧掉，达到排放的要求。
①处理风量：15000m3/min
②入口含尘浓度：≤3.8g/m3
③出口含尘浓度：≤50mg/m3
④颗粒物去除率：≥95~98%
由于取的是直径R=0.292m,布袋的长度L=10m,横截断面积A=×（R/2）2则罩口面积与分管断面积之比是16:1.
A1=16A
由于集气罩的喇叭罩的长度宜取风管直径的3倍
R1=3R
5.3.2烟囱高度及出口直径计算

烟囱高度的计算
确定烟囱的高度，既要满足大气污染物的扩散稀释要求，又要考虑节省投资。设计的目的是使烟囱排放的大气污染物在环境空气中产生的地面浓度背景值叠加后的预测浓度，不超过《环境空气质量标准》规定的浓度限值。
烟囱高度计算方法，目前应用最普遍的是按高斯模式的简化公式。由于地面的浓度要求不一样，烟囱高度计算介绍如下2种方法：
（1）达到大气污染物稀释扩散的作用；
（2）尽量节省投资（造价正比于H2 ）；
（3）地面浓度不超过《环境空气质量标准》。
①按地面最大浓度计算
该法是保证大气污染物的地面最大浓度不超过国家标准规定的浓度限值来确定烟囱的高度。如设 为国家标准规定的浓度限值，为环境背景浓度，按保证则由【1】表（4-10)得到烟囱高度计算式：

如扩散参数、 按 【1】中的公式（4-31）和（4-32）计算，且，则可导出：

式中：
2、按地面绝对最大浓度的计算方法
地面最大浓度模式【1】式（4-10）是在风速不变的情况下导出的。实际上风速是变化的，风速 对地面最大浓度 有双重影响。从【1】式（4-10）可见，增大时 减小；从各种烟气抬升公式来看，增大时抬升高度减小 反而增大。这2种相反作用的结果，定会在某一风速下出现地面最大浓度的极大值，称为地面绝对最大浓度，以 表示。出现绝对最大浓度时的风速称为危险风速，以 表示。
一般烟气抬升高度公式可简化成，式中：B为抬升公式中除风速以外的其他量。将此式代入【1】式（4-10）中，对 求导，并令，解得危险风速 再将 代入【1】式（4-10）中，便得到地面绝对最大浓度公式：

按保证则可导出：

如扩散参数、 ：按 【1】中的公式（4-31）和（4-32）计算，且时同样导出：

3出口内直径的计算：
=（357.12÷3600×π÷4×4×3）1/2=0.96m
式中  D——烟囱的内径,m；
         V——通过烟囱排出的废气量,m3/h；
         ——烟囱内气体的流速,m/s,对于自然排风烟囱为2~4m/s；
         n——烟囱的个数.一般取2~4个
5.3.3管道内压力损失的计算
实际粘性液体在流动时存在阻力，为了克服阻力就要消耗一部分能量，这样就有能量损失。在液压传动中，能量损失主要表现为压力损失，这就是实际液体流动的伯努利方程式中的项的含义。液压系统中的压力损失分为两类，一类是油液沿等直径直管流动时所产生的压力损失，称之为沿程压力损失。这类压力损失是由液体流动时的内、外摩擦力所引起的。另一类是油液流经局部障碍（如弯头、接头、管道截面突然扩大或收缩）时，由于液流的方向和速度的突然变化，在局部形成旋涡引起油液质点间，以及质点与固体壁面间相互碰撞和剧烈摩擦而产生的压力损失称之为局部压力损失。
压力损失过大也就是液压系统中功率损耗的增加，这将导致油液发热加剧，泄漏量增加，效率下降和液压系统性能变坏。
在液压技术中，研究阻力的目的是：①为了正确计算液压系统中的阻力；②为了找出减少流动阻力的途径；③为了利用阻力所形成的压差p来控制某些液压元件的动作。

一、液体在直管中流动时的压力损失
液体在直管中流动时的压力损失是由液体流动时的摩擦引起的，称之为沿程压力损失，它主要取决于管路的长度、内径、液体的流速和粘度等。液体的流态不同，沿程压力损失也不同。液体在圆管中层流流动在液压传动中最为常见，因此，在设计液压系统时，常希望管道中的液流保持层流流动的状态。
1. 层流时的压力损失
在液压传动中，液体的流动状态多数是层流流动，在这种状态下液体流经直管的压力损失可以通过理论计算求得。

圆管中的层流
(1)液体在流通截面上的速度分布规律。如图所示，液体在直径d的圆管中作层流运动，圆管水平放置，在管内取一段与管轴线重合的小圆柱体，设其半径为r，长度为l。在这一小圆柱体上沿管轴方向的作用力有：左端压力p1，右端压力p2，圆柱面上的摩擦力为Ff，则其受力平衡方程式为：

由式(2-6)可知：

式中：μ为动力粘度。
因为速度增量与半径增量符号相反，则在式中加一负号。
另外，＝p1- p2
把、式(2-45)代入式(2-44)，则得:

对式积分得：

当r＝R时，u＝0，代入(2-47)式得：

则
由式可知管内流速u沿半径方向按抛物线规律分布，最大流速在轴线上，其值为：

(1) 管路中的流量。图(b)所示抛物体体积，是液体单位时间内流过通流截面的体积即流量。为计算其体积，可在半径为r处取一层厚度为的微小圆环面积，通过此环形面积的流量为：

对式积分，即可得流量q：

(2)平均流速。设管内平均流速为υ，

（3对比可得平均流速与最大流速的关系：
υ=
(4)沿程压力损失。层流状态时，液体流经直管的沿程压力损失可从式求得：

由式可看出，层流状态时，液体流经直管的压力损失与动力粘度、管长、流速成正比，与管径平方成反比。
在实际计算压力损失时，为了简化计算，得μ=/Re，并把
μ=/Re代入，且分子分母同乘以2g得:

式中：λ为沿程阻力系数。它的理论值为λ＝64/Re，而实际由于各种因素的影响，对光滑金属管取λ＝75/Re，对橡胶管取λ＝80/Re。
2.紊流时的压力损失层流流动中各质点有沿轴向的规则运动。而无横向运动。紊流的重要特性之一是液体各质点不再是有规则的轴向运动，而是在运动过程中互相渗混和脉动。这种极不规则的运动，引起质点间的碰撞，并形成旋涡，使紊流能量损失比层流大得多。
由于紊流流动现象的复杂性，完全用理论方法加以研究至今，尚未获得令人满意的成果，故仍用实验的方法加以研究，再辅以理论解释，因而紊流状态下液体流动的压力损失仍用式来计算，式中的λ值不仅与雷诺数Re有关，而且与管壁表面粗糙度有关，具体的λ值见表2-5。
表2-5圆管紊流时的λ值

2.局部压力损失
局部压力损失是液体流经阀口、弯管、通流截面变化等所引起的压力损失。液流通过这些地方时，由于液流方向和速度均发生变化，形成旋涡，使液体的质点间相互撞击，从而产生较大的能量损耗。

突然扩大处的局部损失
局部压力损失的计算式可以表达成如下算式：

式中：为局部阻力系数，其值仅在液流流经突然扩大的截面时可以用理论推导方法求得，其他情况均须通过实验来确定；为液体的平均流速，一般情况下指局部阻力下游处的流速。
3.管路系统中的总压力损失与效率
管路系统的总压力损失等于所有沿程压力损失和所有局部压力损失之和，即：

 5.3.4风机选用
由于涉及到的是钢铁烧结，则选用时要求还是相对比较高的，风机是一种用于压缩和输送气体的机械，从能量观点来看，它是把原动机的机械能量转变为气体能量的一种机械。是烧结机的心脏的最重要的设备。在设计的内容中是烟气量1.5×104m3/min，其在过程中产生的压强也较大，则一般运用的是离心式风机-----气流轴向进入风机的叶轮后主要沿径向流动。这类风机根据离心作用的原理制成的。其包括离心通风机.离心鼓风机和离心压缩机抽风机的工作原理，离心式抽风机主要的结构是叶轮和机壳。机壳内的叶轮固定装配在电动机拖动的转轴上，当电动机带动叶轮旋转时，叶片间的气体也随叶轮旋转而获得离心力，并使气体从叶片之间的开口处甩出。被甩出的气体挤入机壳，于是机壳内的气体压强增高，最后被导出口排出。气体被甩出后，叶轮中心部分的压强降低，外界气体就源源不断从风机吸入通过叶轮前盘中心孔口，在整个抽风机系统形成负压。
抽风机系统主要由烧结机的风箱、风箱弯管总集气管（大烟道）、水封拉链机、放灰系统、旋风除尘器、电除尘器烟气净化设备，抽风机及传动电动机、闸阀烟道及烟囱等部分组成。

名 称
代号
单 位
1#、3#、5#、6#烧结机DS30m2
2 #烧结机DS30m2
4#烧结机
DS50 m 2
设备名称

烧结离心抽风机
烧结离心抽风机
烧结离心抽风机
规格型号

SJ3500-1.033/0.89
SJ3000-1.027/0.89
SJ6000-1.023/0.86
介质

烧结烟气
烧结烟气
烧结烟气
进口介质密度

Kg/m3
0.78
0.78
0.78
进口流量
Q
m3/min
3500
3000
6000
进口压力
P
Kg/m3
0.893
0.893
0.867
进口温度
t
。C
110
110
150
气体绝热指数

1.37
1.37
1.37
R气体常数

kgm/kgk
29.27
29.27
29.27
主轴转数
n
vpm
1485
1485
1500
电机功率

kw
1400
1400
2500
电机型号

1s、3sYRKK560-4
5s、6sYR500-4
YR5601-4
YKS630-4
投产日期

1s02年12月5日
3s01年12月12日
03年9月22日
04年9月8日
额定电压
v
v
6000
6000
6000
额定电流
A
安倍
定子=158.5A
转子=694.4A
定子=185.36A
转子=655A

六、 总结
袋式除尘器作为一种高效除尘器，广泛用于各种工业废气除尘中，如轻工、机械制造、建材、化工、有色冶炼及钢铁企业等。它比电除尘器的结构简单，投资省，运行稳定，还可以回收因比电阻高而难于回收的粉尘；它与文丘里管洗涤器相比，动力消耗小，回收的干粉尘便于综合利用，不存在泥浆处理的问题。因此，对于细而干燥的粉尘，采用袋式除尘器净化是适宜的。
袋式除尘器不适用于净化含有油雾、凝结水及黏结性粉尘的气体，一般也不耐高温。尽管采用某些耐高温的合成纤维和玻璃纤维等滤料，应用范围有所改善，但在一般情况下，气体温度宜低于100℃。因此，在处理高温烟气时存在着烟气的冷却降温问题。常采用的冷却方式有三种：①喷雾塔(直接蒸发冷却)；②表面换热器(用水或空气间接冷却)；③混入室外冷空气。三种冷却方式各有优缺点，冷却后气体流量按③→①→②顺序减小，方式②能使除尘器体积达到最小，但设备费却顺着②→①→③次序降低。采用喷雾蒸发冷却方式，会导致气体露点升高，粉尘容易黏结在滤料上，且存在腐蚀和水污染问题。所以除非需要急冷外，不能大量采用这种方式。一般多采用换热器冷却，特别是采用余热锅炉时，可以做到能量的回收。作为气体温度的最后调节，可以考虑采用混入少量室外冷空气。采用何种烟气冷却方式，要依具体条件而定。此外，袋式除尘器占地面积大，滤袋更换和检修较麻烦，工作环境也较差。布袋除尘器是基于过滤原理的过滤式除尘设备，利用有机纤维或无机纤维过滤布将气体中的粉尘过滤出来，该机是一种干式除尘装置,它适用于捕集细小、干燥非纤维性粉尘。利用纤维织物的过滤作用对含尘气体进行过滤，当含尘气体进入除尘器，颗粒大、比重大的粉尘，由于重力的作用沉降下来，落入灰斗，含有较细小粉尘的气体在通过滤料时，粉尘被