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第十三章 集气罩和管道系统设计 教学内容： 1、净化系统的组成及系统设计的基本内容 2、集气罩集气机理 3、集气罩的基本类型及其计算 4、集气罩的设计方法。 教学要求： 通过本节内容的学习，使学生达到如下要求：（1）了解净化系统的基本组成及工作原理；（2）理解集气罩的集气机理和设计方法。 重 点： 集气罩的集气机理及设计计算。 第一节 净化系统及其选择原则 一.净化装置一般包括: (1) 污染源控制装置 控制污染源,并将其到入净化装置中 (2) 烟气除尘及净化装置 由不同台数和组合形式组成 (3) 烟气最终处理装置 风机和烟囱 净化系统的选择原则： 1.了解排放源烟气组成.含量.温度与湿度等 2.了解烟气污染物特征 3.合理配置净化装置 基本原则: 净化装置以较低的投资和运行费用,获得较高的污染物去除率,既能有效地回收烟气中的有效组分,又不致造成二次污染. 第二节 集气罩的设计 一、密闭罩 1. 结构形式 局部密闭罩. 整体密闭罩.大容积密闭罩 2. 布置要求 (1) 设置必要的观察窗.操作门和检修门 (2) 罩内应保持一定的均衡副压 (3) 尽量避开扬尘中心,防止大量物料随气流带至罩口被吸走. (4) 处理热物料时,应考虑热压对气流运动的影响,常常适当加大密闭罩容积,吸风点设于罩子顶部最高点. 3.密闭罩的排气量计算 罩内风量Q可由下式获得:Q=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5-Q6 实际中常根据经验数据和有关手册来确定. 二、排气柜 1. 结构形式 A. 罩在操作口对面 B.柜在操作口顶部 C.在对面和顶部同时设置排气口 2.排气量计算 三、外部吸气罩 1.外部吸气罩常见形式 顶吸罩.侧面吸罩.底吸罩.槽边吸气罩 2.外部吸气罩罩口气流流动规律 速度分布: 等速面的形式确定其分布规律 3.外部吸气罩的设计计算(遵循吸捕原则) (1) 注意事项 (2)气流速度(吸捕速度见表13-2) (3) 吸风量的计算 四、接受式排气罩 1.类型: a.低悬罩(罩口高度1.5A1/2) b.高悬罩(罩口高度1.5A1/2) 2.设计计算 (1) 热射流计算 (2) 排气量计算 五、吹吸式排气罩 1.吹吸式排气罩的工作原理 2.吹吸式排气罩的设计计算 3.气幕及其作用 第三节 管道系统的设计 管道内气流流动的压力损失 摩擦压力损失：由于气体本身的粘滞性及其与管壁间的摩擦而产生的压力损失。 局部压力损失：气体流经管道系统某些局部部位，由于流速大小和方向的改变而产生的压力损失。 1. 摩擦压力损失 式中：Rm——单位长度管道的摩擦压力损失，Pa/m； L——直径管长度，m； v——管道内气体的平均流速，m/s Rs——管道的水力半径，m。 2. 局部压力损失 第四节 管道系统布置及部件 一、管道系统布置 1. 系统划分 考虑管道输送气体的性质、操作制度、相互距离、回收处理等因素，以确保管道系统的正常运转。 2. 管网配置 (1) 干管配管方式 (2) 个别配管方式 (3) 环状配管方式 3.管道布置 原则：输送不同介质的管道，布置原则不完全相同，取其共性作为管道布置的一般原则。 第四节 管道系统布置及部件 二、管道系统布置 1. 管道材料和连接 管道材料：砖，混凝土、钢板、木板、硬聚氯乙稀等 管道断面形状选择：圆形和矩形 管道连接：焊接或法兰 排气筒设置：一般应高出周围建筑物的3m 2. 管道系统部件 异形管件：弯头、三通和变经管等、阀门、测孔、清灰孔、检修平台、管道加固筋、管道支、吊架等。 3.管道热补偿 管道热伸长计算： 管道热补偿装置：柔性材料套管式补偿器和波形补偿器 第五节 管道系统保温、防腐和防爆 一、管道系统保温 保温材料选择 材料绝热性能好、导热系数低、具有较高的耐热性、材料空隙大、密度小、具有一定的机械强度、吸收率低、不腐蚀金属等。 保温层厚度计算 保温结构设计 二、管道系统防腐 管道系统防腐主要采用防腐涂料和防腐材料。 三、管道系统防爆 加强可燃物浓度的检测和控制 消除火源 阻火与泻爆措施 设备密闭和厂房通风 * *