废气处理设施设计流程.pptx

Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,#,Click to edit Master title style,CATCHER,废气处理,设施,设计,流程,可发环保课,设计准则,-,流程,2,制程换气量计算,管路设计规划,管道压损核算,洗涤塔选型,设计资料收集,水泵选型,废气基础资料,其他,设计准则,-,废气基础资料,厂内废气种类与排放标准,3,序号,污染物,最高允许排放,速率,(kg/h,）,最高允许排放浓度,(mg/m,3,),无组织排放浓度限值,污染源名称,标准依据,排气筒高度,(,m),二级限值,监控点,浓度,(,mg/m,3,),1,SO,2,8(,燃气锅炉,),50,蒸汽锅炉排气、热水锅炉排气,GB13271-2014,表,2,大气污染物特别排放限值,2,NO,X,200,3,烟尘,20,4,颗粒物,15,3.5,120,周界外浓度最高点,1,CNC,废气、涂装废气、,DDG,废气、磨刀废气,GB16297-1996,表,2,中二级标准限值,20,5.9,5,非甲烷总烃,15,10,120,4,20,17,6,甲苯,15,3.1,40,2.4,涂装废气,20,5.2,7,二甲苯,15,1,70,1.2,20,1.7,8,SO,2,15,2.6,550,0.4,挤型废气、成型废气,20,4.3,9,NH,3,15,4.9,1.5,阳极废气、清洗废气、模具废气,GB14554-93,表,1,中二级新扩改建项目标准限值及表,2,排放标准值,20,8.7,10,硫酸雾,15,1.5,45,1.2,阳极废气、清洗废气、皮膜废气、剥漆废气,GB16297-1996,表,2,中二级标准限值,20,2.6,11,NO,X,15,0.77,240,0.12,阳极废气、清洗废气、挤型废气、成型废气、,PVD,废气,20,1.3,30,4.4,12,氟化物,15,0.1,9,20g/m,3,阳极废气、清洗废气、皮膜废气、剥漆废气、酸洗房废气,20,0.1730,0.59,13,臭气,(,无量纲,),15,2000,20,CNC,废气,GB14554-93,表,1,中二级新扩改建项目标准限值及表,2,排放标准值,25,6000,35,15000,备注：锅炉大气污染物排放标准,GB13271-2014,、大气污染物综合排放标准,GB16297-1996,、恶臭污染物排放标准,GB14554-93,设计准则,-,废气基础资料,阳极废气及处理方式,1).,厂内,采用碱性溶液吸收的方法，洗涤塔内水质,pH,为,810,，利用碱性溶液吸收产生的,HF,、硫酸雾、氨气、氮氧化物,等,废气,，化学式及示意图如下：,4,加药桶,气体收集装置,阳极洗涤塔,阳极废气,更换废水至中继池,气体排放,氯化氢挥发废气,氟化氢：,HF+Na,O,H,NaF+H,2,O,氟化氢分子量：,1+19,20,硫酸雾：,H,2,SO,4,+,2Na,O,H=Na,2,SO,4,+2H,2,O,氢氧化钠分子量：,23+1+,16,40,氮氧化物：,NO,X,+Na,O,H,NaNO,X,+H,2,O,硫酸分子量：,2*1+32+16*4,98,氨气：,NH,3,+H,2,O NH,3,H,2,O,氨气分子量：,14+3*1,17,设计准则,-,废气基础资料,喷砂研磨废气,工艺流程,5,喷砂工艺,工件,成品,废气,粉尘废气,镭雕工艺,工件,成品,废气,粉尘废气,镭雕,机废气,工艺流程,湿式水洗,无组织排放,粉尘,废气,污泥定期排放,集气罩,粉尘,废气及处理方式,厂内,采用湿式洗涤塔喷淋的形式，利用喷淋水吸收粉尘废气,进气管,喷淋洗涤塔,烟囱,风机,粉尘废气处理工艺流程,设计准则,-,废气基础资料,CNC,工艺流程,6,工件,CNC,加工,水溶性或者油性切削液,冲压,清洗,抛光,产品进入阳极氧化工序,硝酸,主原料,废气种类,切削油挥发性废气,无,组织,粉尘,收集系统,水淋洗涤塔,水性切削液废气,达标排放,更换清洗水至废水站,CNC,废气及处理方式,厂内,采用湿式洗涤塔喷淋的形式，利用喷淋水吸收,CNC,工艺的水性切削液废气,进气管,喷淋洗涤塔,烟囱,风机,切削油挥发性废气处理工艺流程,设计准则,-,废气基础资料,喷涂,废气,工艺流程,7,喷漆等工艺,烘烤,稀释剂,固化剂,光油,工件,成品,主原料,废气,甲苯、二甲苯等非甲烷总烃,非甲烷总烃废气处理工艺流程,名称,种类,分子质量,稀释剂,甲苯,92.14,二甲苯,106.17,乙苯,106.16,环已酮,98.00,固化剂,乙酸乙酯,88.00,光油,甲苯,92.14,丁酮,72.11,乙酸乙酯,88.00,喷涂,废气及处理方式,厂内,采用湿式洗涤塔加活性碳箱的形式去除非甲烷总烃，先进过湿式洗涤塔后再通过活性碳箱吸收气流中非甲烷总烃,进气管,喷淋洗涤塔,活性碳箱,烟囱,活性碳箱,无组织排放,水淋洗涤塔,喷涂废气,表,15,喷涂主原料成分,设计准则,-,废气基础资料,皮膜,废气及处理方式,(,镁（锌）合金组件,),8,脱脂,+,水洗,酸洗,+,水洗,碱洗,+,水洗,皮膜,+,水洗,脱脂剂,HNO,3,烘干处理,、除毛边,射包、,ABB,散打,工件,废气,主原料,NaOH,HNO,3,H,2,SO,4,H,2,PO,4,NaOH,氮氧化物,氟化氢,氮氧化物,硫酸雾,氟化氢,无组织粉尘,染色剂,无组织粉尘,甲苯、二甲苯等非甲烷总烃,进气管,喷淋洗涤塔,烟囱,风机,收集系统,水淋洗涤塔,制程废气,达标排放,更换清洗水至废水站,皮膜,废气及处理方式,厂内,采用湿式洗涤塔喷淋的形式，利用喷淋水吸收皮膜工艺的制程废气,整修、,补皮膜,涂装,设计准则,-,废气基础资料,废水厂废气及处理方式,废水厂内含磷调匀池、含镍调匀池、染色废水会有酸性废气挥发，泡药间用氢氧化钙时也会有大量粉尘，采用洗涤塔吸收的方式处理废气,9,气体收集装置,阳极洗涤塔,泡药间氢氧化钙粉尘,更换废水至中继池,气体排放,含磷调匀池,含镍调匀池 挥发气体,染色废水,设计准则,-,废气基础资料,配套模具加工生产工艺,10,车、铣、冲等加工,委外金属热处理,切削液,模具钢,产品用于压铸、注塑,主原料,废气,水性切削油挥发性废气,收集系统,水淋洗涤塔,水性切削液废气,达标排放,更换清洗水至废水站,模具,废气及处理方式,厂内,采用湿式洗涤塔喷淋的形式，利用喷淋水吸收模具工艺的水性切削液废气,进气管,喷淋洗涤塔,烟囱,风机,切削油挥发性废气处理工艺流程,设计准则,-,设计资料收集,设计资料收集,11,序号,资料收集,1,现场评估,2,制成,layout,图收集,3,车间,CAD,底图,备注：由设备及现场需求部门一同现场评估，确定抽风方式，需制成,layout,图以及车间,CAD,底图，方便绘制管路初稿,以,CNC,为例,设计准则,-,制程抽风量,制程抽风量清查,及设计标准,12,序号,制程,换气次数,(hr),1,研发配药间,15-20,2,涂,装车间,15-20,3,CNC,、组,立、模具、成型车间,2-6,4,阳极,1).,根据槽体换气量计算空间换气量,2).,建议换气次数,9-12,各制程建议换气次数,制程换气量计算：,1.,由换气区域的体积乘以建议换气次数即为换气区域的空间换气量，依据空间换气量，选择适当的风机风量,2.,阳极车间空间换气量由槽体总换气量和建议换气次数决定,设计准则,-,风罩、管路、管径设计,净化系统,1).,净化系统简介,在生产过程中，往往散发出含有各种有害气体，蒸汽或粉尘的废气，为处理这些废气，改善工作环境和保障工人的身体健康，需进行合理的通风或装置必要的净化系统,13,工作台,工作台,废气处理装置,(,洗涤塔、高效滤棉、活性炭箱,),风机,风罩,风管,风罩,局部排风净化系统,设计准则,-,风罩、管路、管径设计,净化系统,14,序号,参数名称,意义,建议,备注,1,净化系统,在生产过程中，往往散发出含有各种有害气体，为改善工作环境，需进行合理的通风或装置必要的净化系统,净化系统分为：,1),局部排风净化系统,2),全面通风净化系统,3),事故通风,我司因工艺限制，局部污染严重，故采用局部排风净化装置,2,空气汇流形式,管道周围的空气被吸入时，管口处形成负压，流速随距离增加而减少,不同的汇流形式影响吸气速度以及吸气量,1).,有阻挡的吸风罩,2).,无阻挡吸风罩,在,同样距离上,同样的吸风量,有阻挡的吸风口的吸入速度比无阻挡的吸风口的吸入速度大一倍,.,因此设排风罩的时候,应尽量减小吸气范围,以增强吸气效果,3,风罩的形式,排气罩是一种有效的捕集有害气体的装置,不同的排气罩用于不同的制程，影响吸风效果,风罩有,1),密闭型,2),包围型,3),捕集型,4),诱导型四种形态，,由于,工艺的限制,我司阳极线局部污染较大,结合实际采取的是捕集型风罩,4,排气罩排气量,排气量的确定涉及控制速度,污染物具有一定的扩散速度，当扩散速度减小到零时的位置称控制点。能吸走污染物的最小气速为控制速度,不同污染物，其最小吸入速度不同,1).,气态污染物为：,0.51m/s,2).,颗粒物污染物为：,2.510m/s,设计准则,-,风罩、管路、管径设计,净化系统,15,序号,参数名称,意义,建议,备注,5,管径的选择,风管内气体流速对通风系统的经济性有较大的影响,流速高，断面小材料耗材少，费用低但系统阻力大，动能消耗大；流速低，阻力小，但风管断面大，成本就会增加，因此需选择适当的流速,6,管道规格选择,不同类型的管道具有不同的管道规格，不同规格的管路对于管径、管壁厚度等因素也有关系，与其连接的法兰也不同，因此需选择适当管路,因工艺限制，除喷砂、镭雕等因产生金属粉尘而采用钢板制风管外，阳极、,CNC,等采用塑料制风管,7,管道开孔,对于除尘系统，管道需开设检测孔、检查孔和清扫孔，方便设备的检修检测以及清理,1).,测孔位置应在这些影响气流部件上游,4,倍管径和下游,2,倍管径处，一般为,50mm,，粉尘测孔一般为,75-100mm,2).,清扫孔的位置应在管道的侧面或上部，对于大型管道、直径大于,500mm,者在弯头、三通、端头处都设有清扫孔,8,管道连接,对于通风管道而言，有自攻螺丝，螺栓，焊接，铆接这几种常见的连接方式,我司管道普遍是塑料圆形风管的环向接缝，多用焊接的形式，并采用圆形弯头来改变管道方向,9,弯头管道连接,对于管道弯头处连接方式有：,直接焊接,(,最常用的方式,),法兰连接、热熔连接、电熔连接、螺纹连接及承插式连接等,我司管道普遍是塑料圆形风管的环向接缝，多用直接焊接的形式，采用弯头连接，接入方式建议使用“,Y,”型连接法,设计准则,-,风速要求,1).目前我司采用的干管风速如下表：,16,序号,气态污染物,(,m/s),1,制程,主管设计风速,支管设计风速,吸风罩吸入口风速,污染源表面吸风速度,2,现标准,现标准,现标准,现标准,3,CNC,10,4,46,0.5,4,DDG,10,4,46,0.5,5,清洗机,10,4,46,0.5,6,PVD,10,4,46,0.5,7,阳极,10,4,46,0.5,8,研发配药区,10,4,46,0.5,9,贴膜机,10,4,46,0.5,10,危废仓,10,4,46,0.5,11,涂装,10,4,46,0.5,12,废水厂,10,4,46,0.5,颗粒污染物,(,m/s),13,制程,主管,设计,风速,支管设计风速,吸风罩吸入口风速,污染源表面吸风速度,14,现标准,现标准,现标准,现标准,15,喷砂,23(,金属,),4,46,0.5,16,20(,非金属,),4,46,0.5,17,撕碎机,23(,金属,),4,46,0.5,18,20(,非金属,),4,46,0.5,19,镭雕机,镭雕为氧化性粉尘,，检测结果可爆性低风速修改为,10,4,46,0.5,20,其他,10,4,46,0.5,备注：,1).,因,风速影响管道压损,(,风速平方与压损成正比,),，为减小管道压损,使风机能有效运用,，后续将降低管道风速,要求,2).,风速要求与粉尘粒径相关，预计,6/21,完成风速制定标准3).,颗粒污染物管道风速基于可燃性粉尘检测报告判断,设计准则,-,风罩、管路、管径设计,风罩吸风风速要点,1).,从污染源散发出来的污染物具有一定的扩散速度，当扩散速度减小到零时的位置称控制点。只有控制点的污染物才容易被吸走，此时风罩在控制点所造成的能吸走污染物的最小气速为控制速度,2).,按有害物散发条件选择吸入速度，如表,29,：,17,序号,有害物散发条件,举例,涉及工艺,最小吸入,速度,(,m/s,),1,以轻微的速度散发到几乎静止的空气中,蒸汽蒸发，槽子的液面蒸发，如脱油槽浸槽等,0.25-0.5,2,以较低的速度散发到较平静的空气,中（气态污染物）,喷涂室内喷漆、焊接台、电镀槽酸洗,研发配药间、阳极,涂,装车间车间,0.5-1.0,3,以相当大的速度散发到空气运动迅速的区域,高压喷漆、破碎机破碎、冷落砂机,1.0-2.5,4,以高速散发到空气运动很迅速的,区域（颗粒污染物）,磨床、喷砂、热落砂机,喷砂等车间,2.5-10,管径设计合理性评估,1).,管径大小与管道的沿程阻力损失负相关，管径越大及压损越小，管径越小则压损越大，而管径的大小跟风量成正相关，与风速成负相关,2).,在已知流量和确定流速以后，管道断面尺寸可按计算方式计算：,其中,D,为管道直径，,m,；,Q,为体积流量，,m,3,/s,；,v,为管内流体的平均速度，,m/s,设计准则,-,洗涤塔设计,洗涤塔简介,18,序号,工作原理,性能特点,适用范围,1,洗涤塔系统之风机组将收集到的废气吸入洗涤塔内，流经填充,层,(,气,液,接触,),，,让废气与填充物表面流动的洗涤液充分接触，以吸附废气中污染物质,1.,洗涤塔价格便宜，处理方法简单,2.,直立式结构最适用于经济空间安装,3.,适用于气态及液态污染源,4.,处理单一污染源,5.,适用于中低风量,1.,各种有害气体如,H,2,S,、,SO,X,、,HCl,、,NH,3,、,甲苯、二甲苯、氟化物、颗粒物、非甲烷总烃、,Cl,2,等气体之处理,2.,废水处理厂之除臭装置,3.,光电业之制程排气处理,4.,垃圾填埋场之渗出水储留池废气处理,5.,焚化炉之工业炉等排放之废气处理,图,3,洗涤塔外观图,洗涤塔构造图,设计准则,-,洗涤塔设计,洗涤塔设计参数简介,19,序号,参数名称,说明,建议,备注,1,填料规格,主要指控制填料直径,d,与塔径,D,的比例,选择合适的填料规格可以克服下降液体的壁流短路现象,d/D 1/10,2,喷淋头数量,洗涤塔内喷淋头布置的个数,洗涤塔内需布置足够多的喷淋头，才能保证吸收液能够完全覆盖填料层,喷淋覆盖率需达,200%,以上,3,喷淋密度,即单位时间内单位塔截面积上喷淋的液体体积,洗涤塔处理效率与喷淋密度成正相关,最小湿润速率,0.12 m,2,/hr,4,循环水量,洗涤塔循环泵的流量,循环水量与洗涤塔的处理效果成正相关，水量不可小于最小循环水量,/,5,液气比,吸收剂与惰性气体摩尔流量的比值,它反映单位气体处理量的吸收剂的耗用量，实际液气比不可小于最小液气比,/,6,填充段空塔滞留时间,气体在洗涤塔填充层内的停留时间,滞留时间与气体被吸收的效率成正相关,空塔滞留时间：,0.5s,7,泛点气速,达到泛点时的空塔风速称为泛点气速,空塔风速取泛点气速的,0.5,0.8,/,8,空塔风速,通过洗涤塔横截面积的线速度,空塔速度是影响塔内流体流动状态及传质效果的重要因素，速度越大，停留时间越短，反应深度降低,1.,空塔风速,0.5s,设计准则,-,洗涤塔设计,液气比,合理性评估,1).,液气比：吸收剂与惰性气体摩尔流量的比值,它反映单位气体处理量的吸收剂的耗用量,2).,最小液气比：理论上吸收液能达到的最高浓度，对应的吸收剂的用量即为最小吸收剂用量，此时的液气比即为最小液气比选择合适的液气比可以使吸收剂的耗用量与设备费用之和达到最小，节约生产成本,3).,最小液气比计算公式：,24,泛点气速,与塔径合理性评估,1).,洗涤塔塔径计算公式为：,2).,初步计算后的塔径应符合我国压力容器直径标准，直径,1m,以下，间隔为,100mm,；直径,1m,以上，间隔为,200mm,3).,在相同填料的情况下，塔径越大则要求的最小循环水量越大；在风量一定的情况下，塔径越小则空塔风速越大,空塔风速,合理性评估1).,空塔风速：通过洗涤塔横截面积的线速度，单位为,m/s,2).,空塔速度是影响塔内流体流动状态及传质效果的重要因素，速度越大，停留时间越短，反应深度降低，但处理量增大；速度越小，停留时间越长，反应深度增高，但处理量减小,3).,空塔风速的计算公式为：,备注：备注：空塔风速建议取值,1.8m/s,设计准则,-,洗涤塔设计,泛点气速,与塔径合理性评估,1).,泛点气速：达到泛点时的空塔风速称为泛点气速，单位为,m/s,2).,填料塔的泛点气速与液气比、填料的特性等有关,3).,依埃克特通用关联图计算泛点气速，空塔风速取泛点气速的,0.5,0.8,，常压操作下取值趋下限值本报告中计算取系数为0.6,25,埃克特通用关联图,u,空塔气速，,m/s,；,g,重力加速度，,m/s,2,；,填料因子，,1/,m,；,液体密度校正系数（等于水的密度与液体密度之比）；,L,、,V,液体与气体的密度，,kg/m,3,；,L,液体的黏度，,mPas,；,L,、,V,液相及气相的质量流量，,kg/s,设计准则,-,系统压损,设计,系统压损简介,26,序号,参数名称,说明,建议,备注,1,管道内气体流动压损,根据流体力学原理,流体在流动过程中,由于阻力作用而产生压力损失,管道压损与管道摩擦阻力系数、流速、风管长度成正比，与风管水力半径成反比。,2,洗涤塔填料层压损,指洗涤塔进口压力与塔顶的压力之差若洗涤塔压差大，说明塔内阻力大，主要会影响洗涤塔的流通量以及降低洗涤塔的洗涤效率,3,高效滤棉压损,指滤棉进出口压力之差,1).,一般初效过滤器初阻,1040pa,左右,终阻力在,2080pa,左右,过滤,1.0um,的以上颗粒,30-35%,2).,中效过滤器初阻力在,5090pa,左右,终阻力在,100180pa,左右,中效滤棉过滤,0.5um,以上颗粒,80-85%,3).,高效过滤器初阻力,100220pa,左右,终阻力在,200450pa,左右,高效滤棉过滤,0.3um,以上颗粒,99.9%,以上,4,活性炭箱压损,指活性炭箱进出口压力之差,活性炭箱的压损与活性炭特性、碳箱长度以及气体速度呈正相关,设计准则,-,系统压损,设计,管道压损合理性评估,1).,管道之阻力损失：,式中，,为摩擦阻力系数；,v,为风管内空气的平均流速，,m/s,；,p,为空气密度，,kg/m,3,；,L,为风管长度，,m,；,Rs,为风管为水力半径，,m,。由式中可知，管道压损与管道摩擦阻力系数、流速、风管长度成正比，与风管水力半径成反比,水力半径,Rs,可按下面公式计算,：,式中，,A,为管道中充满流体部分的横断面积，,m,2,；,P,为湿润周边，在通风系统中，即为风管的周长，,m,，对于直径为,D,圆形风管而言，水力半径为：,2).,圆形风管单位长度的摩擦阻力,R,m,(,又称比摩阻，,Pa/m),：,摩擦阻力系数,与空气在风管内的流动状况,Re,和风管壁的绝对粗糙度,K,有关。而雷诺系数为 ，其中,为气体密度，,kg/m,；,v,为流体的流速，,m/s,；,为气体动力粘度,(,表征液体或气体粘性的内摩擦系数,),，,Pa.S,。,经计算我司管道内空气流动雷诺系数,Re,4000,，处于紊流态此时按流体力学原理，在,Re,4000,时，摩擦阻力系数为：,式中，,k,为风管内壁粗糙度，,mm,；,D,为风管直径，,mm,27,设计准则,-,系统压损,设计,局部管道压损合理性评估,流体流过异常管件或设备时，由于流动情况发生变化使阻力增加，这种阻力称为局部阻力，克服这种阻力而引起的能量损失称为局部压力损失，简称局部压损,局部管道压损计算如下：,式中：,Ps,为单位长度管道压力损失，,Pa/m,；,为摩擦阻力系数；,v,为风管内空气的平均流速，,m/s,，,4.04,为固定值,根据已知条件，,可求出局部管道压损为,净化系统管网总压力,流体流过异常管件净化系统管网的总阻力，是不同直径段摩擦阻力之和，加上各局部阻力点局部阻力之和，在乘以附加阻力系数,(,储备量,),，即,式中，,p,为系统管网总压力，,k,为流体阻力附加系数，可取,k=1.151.20,28,洗涤塔填料层压差,合理性评估,1).,洗涤塔填料层压差：指洗涤塔进口压力与塔顶的压力之差，若洗涤塔压差大，说明塔内阻力大，主要会影响洗涤塔的流通量以及降低洗涤塔的洗涤效率,2).,洗涤塔填料层压差计算公式：,备注：目前洗涤塔填料采用乱堆形式，填充层乱堆系数为：,510,2,；气体密度预估为,1.17kg/m,3,设计准则,-,风,机,设计,29,风机参数,序号,分类方法,分类名称,备注,1,工作,方式,离心式风机,除尘工程主要使用离心式风机,轴流式风机,混流式风机,2,风机压力,低压,风机,(P1000Pa),工程中常用后两种风机，建议采用中压风机,中压,风机,(1000P3000Pa),3,制作材料,钢制风机,酸碱性抽风建议采用塑料风机,金属粉尘抽风建议采用钢制或不锈钢制风机,塑料风机,玻璃风机,不锈钢风机,4使用范围,排尘风机,/,排毒风机,锅炉风机,排风机,序号,参数名称,说明,建议,备注,1,风量,风机流量就是单位时间内输送气体的多少，通常用体积流量来表示,1.,风机设计时优先选择效率高、转速低的低噪音风机,2.,采用相应的消音措施，如弹簧减震器或橡胶减震器,2,全压,通风机出口截面上的总压与进口截面上的总压之差,风机压力的选择需满足实际运行的需要,3,噪音,凡是妨碍到人们正常休息、学习和工作的声音都属于噪音,/,/,4,变频器,通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备,因变频器易产生高温，建议统一安装室内,/,设计准则,-,风,机,设计,30,风量计算,1).,风量的计算管网漏风系数按,10%,15%,计算；设备漏风系数按,5%,10%,计算,风压计算,2).,全压的计算：,Pf,全压，,Pa,；,p,管网总压损，,Pa,；,Ps,设备的压损，,Pa,；,a1,管网的压力损失附加系数，按,15%20%,取值；,a2,设备的全压负差系数，取,1.05(,风机行业标准,),功率计算,3).,功率的计算：,风量：风机风量，,cmm,；全压：系统全压，,mmaq,设计准则,-,水泵选型,水泵,管,径,设计,1).,抽水机,管径,大小,一般以口径表示：,式中，,D,：抽水机吸水口径,(mm),；,Q,：吸水量,(m,3,/min),；,V,：吸水口流速,(m/s),考虑吸水口流速、抽水机旋转数、吸水扬程等,V,以,1.53m/s,为,准,(23),，,根据前章计算最小循环水量计算，取速度为,2.5m/s,，可求,此时,管,径,，如下表：,31,塔径,m,1,1.2,1.4,1.6,1.8,2,2.2,2.4,2.6,2.8,3,3.2,3.4,洗涤塔填充段水平截面积,m,2,0.79,1.13,1.54,2.01,2.54,3.14,3.80,4.52,5.31,6.15,7.07,8.04,9.07,填充物比表面积,m,2,/m,3,127,127,127,127,127,127,127,127,127,127,127,127,127,最小润湿速率,m,2,/hr,0.12,0.12,0.12,0.12,0.12,0.12,0.12,0.12,0.12,0.12,0.12,0.12,0.12,最小洗涤塔循环水量需求,m,3,/hr,11.96,17.23,23.45,30.63,38.76,47.85,57.90,68.91,80.87,93.79,107.67,122.51,138.30,最小洗涤塔循环水量需求,m,3,/s,0.00332,0.00479,0.00651,0.00851,0.01077,0.01329,0.01608,0.01914,0.02246,0.02605,0.02991,0.03403,0.03842,流速,m/s,2.5,2.5,2.5,2.5,2.5,2.5,2.5,2.5,2.5,2.5,2.5,2.5,2.5,口径,m,0.041,0.049,0.058,0.066,0.074,0.082,0.091,0.099,0.107,0.115,0.124,0.132,0.140,in,1.6,1.9,2.3,2.6,2.9,3.2,3.6,3.9,4.2,4.5,4.9,5.2,5.5,设计准则,-,水泵选型,水泵扬程计算,1).,总扬程：抽水机的总扬程包括实际扬程及抽水机附属的吸水管、出水管及排水管的水头损失如下：,H=h,a,+h,pv,+h,o,+h,f,式中，,H,总扬程,(m),；,ha,实际扬程,(m),；,h,pv,吸水及出水管水头损失,(m),；,h,o,出水口残余速度水头,(m),；,h,f,直管道水头损失,(m),2).,损失水头：主要水头损失系数为,f,，损失水头可以表示如下：,式中，,h,水头损失,(m),；,f,损失系数；,v,流速,(m/s),；,g,重力加速度,(kg/m,2,),3).,弯头水头损失：,f,b,=f,b1,*f,b2,式中，,f,b1,：依弯管曲率半径及管径而定损失系数，,fb2,：任意弯曲中心角及中心角,90,之损失，,90,弯曲时，依弯管水头损失系数图可知,f,b,=f,b1,*f,b2,=0.25*1=0.25,4).,吸水口水头损失：,fi,依吸水口形状而异，口径大时取小者，,f,i,=0.5610,；,f,i,=0.5,；,f,i,=0.06,以下，因水泵管径较小，根据,下水道工程,建议取值,0.5610,，此时取,f,i,=3,，可求出此时吸水口水头损失,5).,直管损失水头,h,f,：,(24),式中，,L,：直管长度,(m),；,D,：,(,直管管径,),。在试验范围内,(0.9m/sv2.1 m/s),，试验,PP-R,管的水力摩阻系数,与糙度无关，,属于水力光滑管区。实测的聚丙烯塑料管,(PP-R),摩阻水头损失系数平均值为,=0.01948,。,取水泵直管长度,为,6,m,，可求出此时直管道,水头损失6).,出水口残余速度水头,h,o,：因喷淋头需有,1.2Kg/m,2,压力，此时出水口残余水头为,12.36m,32,设计准则,-,水泵选型,水泵扬程计算,33,编号,塔径,m,1,1.2,1.4,1.6,1.8,2,2.2,2.4,2.6,2.8,3,3.2,3.4,1,洗涤塔填充段水平截面积,m,2,0.79,1.13,1.54,2.01,2.54,3.14,3.80,4.52,5.31,6.15,7.07,8.04,9.07,2,填充物比表面积,m,2,/m,3,127,127,127,127,127,127,127,127,127,127,127,127,127,3,最小润湿速率,m,2,/hr,0.12,0.12,0.12,0.12,0.12,0.12,0.12,0.12,0.12,0.12,0.12,0.12,0.12,4,最小洗涤塔循环水量需求,m,3,/hr,11.96,17.23,23.45,30.63,38.76,47.85,57.90,68.91,80.87,93.79,107.67,122.51,138.30,5,最小洗涤塔循环水量需求,m,3,/s,0.00332,0.00479,0.00651,0.00851,0.01077,0.01329,0.01608,0.01914,0.02246,0.02605,0.02991,0.03403,0.038426,流速,m/s,2.5,2.5,2.5,2.5,2.5,2.5,2.5,2.5,2.5,2.5,2.5,2.5,2.5,7,口径,m,0.041,0.049,0.058,0.066,0.074,0.082,0.091,0.099,0.107,0.115,0.124,0.132,0.140,8,in,1.6,1.9,2.3,2.6,2.9,3.2,3.6,3.9,4.2,4.5,4.9,5.2,5.5,9,损失系数,0.0194,0.0194,0.0194,0.0194,0.0194,0.0194,0.0194,0.0194,0.0194,0.0194,0.0194,0.0194,0.0194,10,吸水管距地面高度,m,0.1,0.1,0.1,0.1,0.1,0.1,0.1,0.1,0.1,0.1,0.1,0.1,0.1,11,高度,m,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,12,重力加速度,kg/m,2,9.81,9.81,9.81,9.81,9.81,9.81,9.81,9.81,9.81,9.81,9.81,9.81,9.81,13,长度,m,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,14,直管道水头损失,m,0.899,0.749,0.642,0.562,0.500,0.450,0.409,0.375,0.346,0.321,0.300,0.281,0.264,15,弯头处水头损失,m,0.080,0.080,0.080,0.080,0.080,0.080,0.080,0.080,0.080,0.080,0.080,0.080,0.080,16,吸入口损失系数,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,17,吸水口水头损失,m,0.96,0.96,0.96,0.96,0.96,0.96,0.96,0.96,0.96,0.96,0.96,0.96,0.96,18,出水口剩余水头,m,2,2.,2.,2,2,2,2.,2,2.,2,2,2,2,19,总水头损失,m,1.93,1.78,1.68,1.60,1.53,1.48,1.44,1.41,1.38,1.36,1.34,1.32,1.30,20,总扬程,m,11.29,1,0.14,1,0.04,9.96,9.89,9.84,9.80,9.77,9.74,9.72,9.70,9.68,9.66,21,抽水机所需总扬程,m,13.99,13.81,13.69,13.59,13.51,13.45,13.4,13.36,13.33,13.3,13.27,13.25,13.24,设计准则,-,水泵选型,水泵功率计算,1).,由水泵扬程可计算出水泵的马力,轴马力：,式中，,H,：抽水机总扬程；,Q,：抽水量,(CMS),；,：抽取液体的密度，常温水,=1000kg/m,3,抽水机效率，建议取值：,0.8,(24),电动机马力：,其中，：安全系数,(,电动机与抽水机直接相连接为,0.10.2,，使用发动机为,0.250.45),，安全系数取,0.2,(26),34,编号,塔径,m,1,1.2,1.4,1.6,1.8,2,2.2,2.4,2.6,2.8,3,3.2,3.4,1,洗涤塔填充段水平截面积,m,2,0.79,1.13,1.54,2.01,2.54,3.14,3.80,4.52,5.31,6.15,7.07,8.04,9.07,2,总扬程,m,20.29,20.14,20.04,19.96,19.89,19.84,19.80,19.77,19.74,19.72,19.70,19.68,19.66,3,抽水机所需总扬程,m,24.35,24.17,24.05,23.95,23.87,23.81,23.76,23.72,23.69,23.66,23.63,23.61,23.59,4,抽水机轴马力,Hp,1.35,1.93,2.61,3.40,4.28,5.28,6.37,7.57,8.87,10.27,11.78,13.39,15.10,5,电动机马力,Hp,1.62,2.31,3.13,4.07,5.14,6.33,7.64,9.08,10.64,12.33,14.14,16.07,18.13,设计准则,-,其他,(,材质选择,),材质选择2).,下表为厂区洗涤塔材质选择建议表，供参考,35,序号,制程,塔体,风管材质,风机,填料,备注,处理设施前,处理设施后,1,阳极,塑料,塑料,塑料,塑料风机,塑料,2,CNC,3,镭雕,金属,钢制风机,4,模具,塑料,塑料,塑料风机,塑料,5,废水厂,6,喷砂,金属,钢制风机,7,喷涂,塑料,塑料风机,8,皮膜,9,研发配药（切削油）,研发配药（醋酸镍）,金属,钢制风机,设计准则,-,其他,(,材质选择,),材质选择,1).,洗涤塔的材质选择需综合考虑处理物的物理化学特性以及材质的成本,36,序号,结构名称,材料分类名称,优缺点,备注,1,塔体,碳钢,结构坚硬但很脆，而且易生锈,建议使用塑料塔体,陶瓷,有很好的耐磨性、耐热性、耐腐蚀性，但脆性大,塑料,材质较轻、耐酸碱、价格便宜但易老化、易燃,玻璃钢,耐腐蚀性、耐水耐湿性好，但易老化，价格较高,2,风管,钢板或镀锌钢板,防火不燃烧、内壁润滑、阻力小、气密性好、承压强度高但易腐蚀生锈、成本高,(1),酸,碱性气体建议采用塑料风管,(2),金属,粉尘抽风建议采用钢制风管,塑料板,耐腐蚀、抗静电、风阻小、抗压强度强、价格便宜但易燃易风化,铝板,材质轻便，但易形变,石膏板,材质轻，但不耐高温,混凝土板,适用于酸碱类废气，但整体质量较大,胶合板、木板,材质轻，但易燃,竹风道,材质轻，但易燃,3,风机,钢制风机,防火不燃烧、承压强度高但易腐蚀生锈、成本高,(1),酸,碱性抽风建议采用塑料风机,(2),金属,粉尘抽风建议采用钢制或不锈钢制风机,塑料风机,耐腐蚀、抗静电、价格便宜但易风化,不锈钢风机,防火不燃烧、承压强度高但成本高,4,填料,金属,结构稳定，不易损坏，但不耐酸碱，易被腐蚀，易生锈,建议使用塑料填料,陶瓷,易损坏，耐高温,塑料,材质轻，易更换，成本低，但易损坏,玻璃钢,材质轻，不易损坏，但成本较高,设计准则,-,其他,(,变频器,),变频器调节,1,).,转速和频率的关系马力,交流同步电机,转速与频率的关系可用如下公式：,n=60f/p n,：电机转速，转,/,分钟,；,f,：电源频率，在我国为,50Hz,；,p,：电机磁极对数，两极为一对、四极为两对如此类推,对于,交流异步电机,也可用上面公式，但其转速相对于磁场磁极变化略有滞后，故,异步电动机,实际转速略低于同步电机转速，转速为同步电机转速的,97%,左右,电机和风机通过皮带相连接，牵动不同半径叶轮转动，,n,电,/n,风,=r,风,/r,电,2).,转速和风量的关系,Q,1,/Q,2,=n,1,/n,2,3),变频器能耗说明：,变频器作为电器设备自身也存在能量消耗，变频器的电能消耗约为额定功率的,3%5%,37,涂装风机现状,1).,则此时电机转速为,n,电,=60*50/4=750,根据最适宜空塔风速,1.8m/s,，求出此时风量为,760cmm,，可此时风机转速为,644rpm,可求出此时电机转速,474rpm,根据公式求出此时频率为,31.7Hz,编号,风量,额定转速,极数,频率,1,1200cmm,1017rpm,4,50Hz,The End,