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废气处理管道系统的设计

 发布时间:2021-07-09 点击量:230

本公司专业承接废气处理、废水处理、除尘处理等环保工程。自有工厂生产全套设备,欢迎询价比对!

      目前国内废气处理方面有多种设备,技术水平也越来越高,但是目前很多做了环保工程的企业现场依然能看到烟雾或者问道气味,不能完全发挥处理设备的作用。以至于实际处理效果并不好。关键点在于收集,如何设计吸风罩,如何布置管道,如何计算管道大小等等直接影响收集效果、噪音、节能等方面。很多业内人员设计过程中过分重视处理设备的选取而忽略收集这一环。收集的重要性不亚于处理设备的选取。本文对管道收集系统的几方面进行论述。

一、排气罩的设计计算

       排气罩是排风系统的一个重要部件,它的性能对排风系统的技术经济效果有很大影响。如果设计合理,用较小的排风量就能获得良好的效果。反之,用了很大的排风量也达不到预期的目的。设计排气罩需满足以下要求:

(1)了解工艺设备的结构和使用操作特点,在不妨碍生产操作以及对生产过程的观察、不妨碍设备检修的情况下,确定排气罩的型式和位置;

(2)研究并了解有害物的特点与散发情况,以最小的风量尽可能充分完善地收集所散发的有害物,而且需要的捕集装置少、阻力小;

(3)在任何情况下,被排出的气体都不应通过人的呼吸区;

(4)所使用的材料要求来源广、价格低廉、易于加工制作,如排除有腐蚀性的气体,设备材料应防腐。

       要同时满足这些要求往往是困难的。所以设计时必须根据生产设备的结构和操作的特点,进行具体分析,抓住主要矛盾给予解决。

       设计步骤一般是先详细了解使用者的要求,然后深入实际进行调查。在此基础上确定排气罩的结构尺寸和安装位置,最后计算压力损失。排气量和压力损失是排气罩的重要性能指标,其确定方法在下面简单介绍。排气罩设计的总原则是经济、合理、方便、美观。

二、管道布置的一般原则

       管道的布置关系到整个系统的整体布局,合理设计、施工和使用管道系统,不仅能充分发挥控制系统的作用,而且关系到设计和运转的经济合理性。

       在大气污染控制过程中,管道输送的介质可能是各种各样的,像含尘气体、各种有害气体、各种蒸气等。对这些不同的介质,在设计管道时应考虑其特殊要求,但就其共性来说,作为管道布置的一般原则应注意以下几点。

       (1)布置管道时应对所有管线通盘考虑,统一布置,尽量少占有用空间,力求简单、紧凑、平整、美观,而且安装、操作和检修要方便。

       (2)划分系统时,要考虑排送气体的性质。可以把几个排气罩集中成一个系统进行排放。但是如果污染物混合后可能引起燃烧或爆炸,则不能合并成一个系统。或者不同温度和湿度的含生气体、混合局可能引起管内结露时也不能合成一个系統。対于只含有热量、蒸气、无爆炸危险的有害物的气体可合并为一个系统。

       (3)管道布置力求顺直、减少阻力。一般圆形风道强度大、耗用材料少,但占用空间大。矩形风道管件占用空间小、易布置。为利用建筑空间,也可制成其他形状。管道敷设应尽量明装,不宜明装时采用暗装。

       (4)管道应尽量集中成列,平行敷设,并尽量沿墙或柱子敷设,管径大的和保温管应设在靠墙侧。管道与梁、柱、墙、设备及管道之间应有一定的距离,以满足施工、运行、检修和热胀冷缩的要求。各种管件应避免直接连接。

       (5)管道应尽量避免遮挡室内光线和妨碍门窗的启闭,不应影响正常的生产操作。

       (6)输送剧毒物的风管不允许是正压,此风管也不允许穿过其他房间。

       (7)水平管道应有一定的坡度,以便放气、放水、疏水和防止积尘,一般坡度为0.02~0.05。

       (8)管道与阀门的重量不宜支承在设备上,应设支架、吊架。保温管道的支架应设管托。焊缝不得位于支架处,焊缝与支架的距离不应小于管径,至少不得小于20mm。管道焊缝的位置应在施工方便和受力小的地方。

       (9)确定排入大气的排气口位置时,要考虑排出气体对周围环境的影响。对含尘和含毒的排气即使经净化处理后,仍应尽量在高处排放。通常排出口应高于周围建筑2~4m。为保证排出气体能在大气中充分扩散和稀释,排气口可装设锥形风帽,或者辅以阻止雨水进入的措施。

      (10)风管上应设置必要的调节和测量装置(如阀门、压力表、温度计、风量测量孔和采样孔等),或者预留安装测量装置的接口。调节和测量装置应设在便于操作和观察的位置。

      (11)管道设计中既要考虑便于施工,又要求保证严密不漏。整个系统要求漏损小,以保证吸风口有足够的风量。


二、管道系统的设计


       管道设计应在保证使用效果的前提下使管道系统技术可靠,安全环保,而且投资和运行费用降低。管道系统设计计算的任务主要是确定管道的位置、选择断面尺寸并计算风道的压力损失,以便根据系统的总风量和总阻力选择适当的风机和电机。
       管道系统设计应用较多的是流速控制法,也称比摩阻法,该方法一般按以下步骤进行:

       (1)绘制管道系统的轴侧投影图,对各管段进行编号,标注长度和流量,管段长度一般按两管件中心线之间的长度计算,不扣除管件(如三通、弯头)本身的长度;

       (2)选择合适的气体流速,使其技术经济合理,即使得系统的造价和运行费用的总和经济;

       (3)根据各管段的风量和选定的流速确定各管段的断面尺寸,并按国家规定的统一规标进行圆整,选取标准管径;

     (4)确定系统最不利环路,即最远或局部阻力最多的环路,也是压损最大的管路,计算该管段总压损,并作为管段系统的总压损;

     (5)对并联管路进行压损平衡计算,两支管的压损差相对值,对除尘系统应小于10%,其他系统可小于15%;

     (6)根据系统的总流量和总压损选择合适的风机和电机。