Автор работы: Пользователь скрыл имя, 06 Февраля 2013 в 10:03, курсовая работа
Цель курсового проекта – закрепление теоретических знаний, привитие студентам практических приёмов самостоятельного проектирования, подбора пылеулавливающего оборудования и расчёта рассеивания вредных веществ в атмосферном воздухе
| м | мг/кб.м| м/с | м | мг/кб.м| м | м | м | м | |
+--------+--------+------+----
129.00 0.3283 2.18 1338.66 0.2619 1695 7360 43690 7065 1.000
133.73 0.3054 2.15 1379.47 0.2417 1757 7210 42810 6921 1.000
138.47 0.2849 2.13 1420.04 0.2236 1819 7050 42010 6768 1.000
143.20 0.2664 2.10 1460.38 0.2074 1880 6870 41310 6595 1.000
147.93 0.2496 2.08 1500.50 0.1929 1942 6730 40610 6460 1.000
152.67 0.2344 2.06 1540.40 0.1797 2003 6520 40050 6259 1.000
157.40 0.2205 2.04 1580.10 0.1678 2065 6310 39490 6057 1.000
162.13 0.2078 2.02 1619.60 0.1570 2127 6100 39000 5856 1.000
166.87 0.1962 2.00 1658.91 0.1472 2188 5890 38510 5654 1.000
171.60 0.1852 1.98 1690.37 0.1379 2240 5610 37950 5385 1.000
176.33 0.1755 1.96 1721.32 0.1298 2291 5400 37390 5184 1.000
181.07 0.1666 1.95 1751.99 0.1224 2342 5120 36900 4915 1.000
185.80 0.1584 1.93 1782.39 0.1156 2393 4840 36480 4646 1.000
190.53 0.1508 1.91 1812.54 0.1094 2444 4560 36060 4377 1.000
195.27 0.1438 1.90 1842.43 0.1036 2494 4210 35710 4041 1.000
Таблица 11 - Процесс рассеивания оксида азота при увеличении высоты трубы по румбу ЮВ при наличии препятствия (холм).
Скорость ветра=4.90 Повтовяемость=12 Разность температур=116
Диаметр трубы=1.9 Скорость выхода из трубы=14.80 Расход=41.941
Массовый расход в-ва=310.000 К-т стратификации=200 К-т оседания в-ва=1
ПДК=0.0850 Фоновая концентрация=0.00450
+--------+--------+------+----
| H, | Сm, |Um, | Xm,| Cmu , | Xmu ,| Xпдк,| Xзв,| Lсз ,| kрм |
| м | мг/кб.м| м/с | м | мг/кб.м| м | м | м | м | |
+--------+--------+------+----
129.00 0.3283 2.18 1338.66 0.2245 1872 7290 43340 6998 1.000
133.73 0.3054 2.15 1379.47 0.2069 1941 7050 42570 6768 1.000
138.47 0.2849 2.13 1420.04 0.1911 2011 6890 41850 6614 1.000
143.20 0.2664 2.10 1460.38 0.1770 2080 6660 41170 6393 1.000
147.93 0.2496 2.08 1500.50 0.1644 2149 6450 40540 6192 1.000
152.67 0.2344 2.06 1540.40 0.1530 2219 6240 40050 5990 1.000
157.40 0.2205 2.04 1580.10 0.1426 2289 5960 39560 5721 1.000
162.13 0.2078 2.02 1619.60 0.1333 2357 5680 39070 5452 1.000
166.87 0.1962 2.00 1658.91 0.1248 2427 5400 38720 5184 1.000
171.60 0.1852 1.98 1690.37 0.1169 2486 5120 38160 4915 1.000
176.33 0.1755 1.96 1721.32 0.1099 2544 4770 37670 4579 1.000
181.07 0.1666 1.95 1751.99 0.1035 2601 4420 37180 4243 1.000
185.80 0.1584 1.93 1782.39 0.0976 2659 4000 36830 3840 1.000
190.53 0.1508 1.91 1812.54 0.0923 2716 3580 36410 3436 1.000
195.27 0.1438 1.90 1842.43 0.0874 2774 3090 36060 2966 1.000
Для дальнейшего расчёта принимаем высоту трубы 196 м, так как только при данной высоте трубы происходит рассеивание вредных веществ в атмосферном воздухе по всем рассмотренным выше направлениям.
Размер санитарно-защитной зоны составляет 1000 м.
С учетом результатов расчета и среднегодовой розы ветров (рисунок 2) разместим промышленное предприятие и жилой массив. Способ размещения предприятия и жилого массива представлен на рисунке 2.
3.1 Аэродинамический расчет газового тракта
Для расчета сопротивления сети
разбиваем ее на участки, а участки нумеруем.
Аксонометрическая схема газового тракта
представлена на
рисунке 3. В результате аэродинамического
расчета определяются размеры поперечных
сечений газоходов и суммарные потери
давления в сети. При этом принимается,
что скорость движения газового потока
в газоходах не должна быть ниже 20 м/с,
во избежание осаждения частиц пыли в
газоходе.
Определяются общие потери давления на расчетном
участке
газохода:
где – потери давления на трение на расчетном участке, Па;
– потери давления в местных сопротивлениях на расчетном участке, Па.
Потери давления на трение на расчетном участке определяются по формуле Дарси-Вейсбаха:
,
где λ – коэффициент сопротивления;
l – длина расчетного участка, м;
d – диаметр расчетного участка, м;
ρ – плотность газа при рабочих условиях, кг/м3;
υ – скорость газового потока при рабочих условиях, м/с.
Коэффициент сопротивления λ определяется по формуле Альтшуля:
, (3.3)
где Re – значение критерия Рейнольдса;
кэ – коэффициент абсолютной эквивалентной шероховатости внутренней поверхности газохода, м, (для стальных газоходов – 0,001 м; для асбоцементных – 0,0011 м; для кирпичных – 0,004 м);
d – диаметр газохода, м. Если сечение газохода отличается от круглого, то необходимо произвести расчет эквивалентного диаметра по следующей формуле:
где А и В – длина и ширина сечения газохода соответственно, м.
Значение критерия Рейнольдса определяется по следующей формуле:
где υ – скорость газового потока в газоходе при рабочих условиях, м/с;
d – диаметр газохода, м;
ν – коэффициент кинематической вязкости газа при рабочих условиях, м2/с (принимается по таблице 3.1 /7/).
Потери давления в местных сопротивлениях на расчетном участке определяются по следующей формуле:
,
где – сумма коэффициентов местных сопротивлений на расчетном участке (принимаются в соответствии с табл. 12.37, 12.43, 12.44 /5/);
Рд – динамическое давление газа, Па;
ρ и υ – те же, что и в уравнении (3.2).
Значения коэффициентов местных сопротивлений на расчетных участках сети заносим в таблице 11.
Таблица 11-Значения коэффициентов местных сопротивлений сети
Номер расчетного участка |
Вид местных сопротивлений |
Значение коэффициента ξ |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 унифицированных отвода на угол 90º |
0,1 2·0,35 Σζ=0,8 |
2 |
Колено с острыми кромками на угол 45º Колено с острыми кромками на угол 90º |
0,32 1,2 Σζ=1,52 |
3 |
Унифицированный отвод на угол 90º Конфузор перед дымососом |
0,35 0,1 Σζ=0,45 |
4 |
Диффузор |
0,12 |
5 |
2 колена с острыми кромками на угол 45º |
2·0,32=0,64 |
6 |
Колено с острыми кромками на угол 45º Внезапное расширение |
0,35 0,01 Σζ=0,36 |
Аэродинамический расчет газового тракта производим на примере участка № 1. Аналогично выполняем расчеты на остальных участках сети, и результаты расчета заносим в таблицу 12.
Найдем диаметр воздуховода, с условием что скорость движения газового потока в газоходах была выше 20 м/с:
,
где F – площадь сечения газохода, м3/ч;
Qр – расход газа при рабочих условиях, м3/c;
vтр – требуемая скорость движения газа в газоходах, м/с;
,
где d – диаметр газохода, м.
Принимаем d=1,6 м, записываем в графу 4.
Пользуясь формулой (3.8) находим площадь:
Заносим в графу 5.
Используя формулу (3.7) определяем скорость движения газа, м/с:
Записываем в графу 6.
Используя формулы (3.3-3.6) произведем заполнение граф 7,9,10.
Найдем потери в местных сопротивлениях на участке 1 (формула 3.6):
№ участка |
l, м |
Qр, м3/c |
d, м |
F, м2 |
υ, м/с |
ΔPтр, Па |
Кэ, м |
Re |
λ |
Σζ |
ΔPмс, Па |
ΔPуч, Па |
ΣΔPс, Па |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
1 |
31,8 |
41,88 |
1,6 |
2,011 |
20,829 |
42,478 |
0,0001 |
1209034,830 |
0,0115 |
0,7 |
130,289 |
172,767 |
971,900 |
2 |
3,8 |
41,88 |
1,6х1,6 |
2,011 |
20,829 |
5,183 |
0,00011 |
1209034,830 |
0,0116 |
1,52 |
282,914 |
288,097 | |
3 |
4,6 |
41,88 |
1,6 |
2,011 |
20,829 |
6,195 |
0,0001 |
1209034,830 |
0,0115 |
0,45 |
83,757 |
89,952 | |
4 |
5,8 |
41,88 |
1,6х1,6 |
2,011 |
20,829 |
7,811 |
0,0001 |
1209034,830 |
0,0115 |
0,12 |
22,335 |
30,146 | |
5 |
5,1 |
41,88 |
1,6х1,6 |
2,011 |
20,829 |
6,957 |
0,00011 |
1209034,830 |
0,0116 |
0,64 |
119,122 |
126,078 | |
6 |
196 |
41,88 |
1,9 |
2,835 |
14,771 |
231,163 |
0,004 |
1018134,594 |
0,0237 |
0,36 |
33,696 |
264,859 |
Таблица 12-Аэродинамический расчет газового тракта
3.2 Подбор дымососа
Подбор дымососа осуществляется по двум параметрам: общим потерям давления в сети ∆Робщ, Па. и объемному расходу газа Qp, м3/ч.
Общие потери давления в сети определяют по следующей формуле
∆Робщ = ∆Рв.с.+ ∆Рц.у.+ ∆Рг – hc, (3.7)
где ∆Рв.с.=1800 Па – потери давления в вентиляционной системе до пылеулавливающей установки (по заданию);
∆Рц.у.=1284,79 Па – потери давления в циклонной установке;
∆Рг=971,900 Па – потери давления в газоходе;
hc – самотяга в сети, Па.
Величина самотяги в сети определяется по следующей формуле:
, (3.8)
где Н=195,13– расстояние по вертикали между серединами начального и конечного сечения (высота трубы), м;
ρ0=1,293 кг/м3– плотность газа при нормальных условиях;
tcp – средняя температура газа на выходе из устья трубы, °С.
Средняя температура газового потока на выходе из устья трубы определяется по следующей формуле:
где tух.г.=138 ° –температура уходящих газов из устья трубы (по заданию);
tср.м. =22,2°С – средняя максимальная температура окружающего воздуха самого жаркого месяца /1/.
tcp = 138+22,2/2=149,1 °С,
∆Робщ =1800+1284,79+971,900-695,553=
По /7, таблица 7.4 и рисунок 3.5/ производим подбор дымососа. Технические характеристики выписываем из /3, таблица 8.8/.
Для подбора используем два параметра:
- ∆Робщ =3361,137 Па – общие потери давления в сети;
- Qр=41,88 м3/с или Qр=150768 м3/ч.
С учетом вышеперечисленных параметров принимаем дымосос ДН – 24
с следующими техническими характеристиками:
- частота вращения - 750 об/мин
- производительность – 210 тыс.м3/ч
- полное давление – 3810 Па
- потребляемая мощность – 270 кВт
- расчетная температура 100 ºС
- масса без электродвигателя 8940 кг
Информация о работе Очистка вентиляционных выбросов и ресурсосбережение