最新除臭设备设计计算书word版本.docx
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最新除臭设备设计计算书word版本
8、除臭设备设计计算书
8.1、生物除臭塔的容量计算
1#生物除臭系统
参数
招标要求
计算过程
序
号
太仓市港城组团污水处理厂改扩建工程设备采购、安装项目
1
2
设备尺寸
处理能力
2.5×2.0×3.0m
2000m3/h
Q=2000m3/h
V=处理能力Q/(滤床接触面积m2)/S=2000/
(2.5×2)/3600=0.1111m/s
3
空塔流速
<0.2m/s
臭气停留
时间
4
5
≥12s
S=填料高度H/空塔流速V(s)=1.6/0.1111=14.4S
炭质填料风阻220Pa/m×填料高度1.6m=352Pa
设备风阻
<600Pa
2#生物除臭系统
参数
序
招标要求
计算过程
号
太仓市港城组团污水处理厂改扩建工程设备采购、安装项目
1
2
设备尺寸
处理能力
4.0×2.0×3.0m
3000m3/h
Q=3000m3/h
V=处理能力Q/(滤床接触面积m2)/S=3000/
(4×2)/3600=0.1041m/s
3
空塔流速
<0.2m/s
臭气停留
时间
4
5
≥12s
S=填料高度H/空塔流速V(s)=1.6/0.1041=15.36S
炭质填料风阻220Pa/m×填料高度1.6m=352Pa
设备风阻
<600Pa
97
3#生物除臭系统
参数
招标要求
计算过程
序
号
太仓市港城组团污水处理厂改扩建工程设备采购、安装项目
1
2
设备尺寸
处理能力
7.5×3.0×3.3m(两台)
20000m3/h
Q=20000m3/h
V=处理能力Q/2(滤床接触面积m2)/S=10000/
(7.5×3.0)/3600=0.1234m/s
3
空塔流速
<0.2m/s
臭气停留
时间
4
5
≥12s
S=填料高度H/空塔流速V(s)=1.7/0.1234=13.77S
炭质填料风阻220Pa/m×填料高度1.7m=374Pa
设备风阻
<600Pa
4#生物除臭系统
参数
序
招标要求
计算过程
号
太仓市港城组团污水处理厂改扩建工程设备采购、安装项目
1
2
设备尺寸
处理能力
7.5×3.0×3.0m(两台)
18000m3/h
Q=18000m3/h
V=处理能力Q/2(滤床接触面积m2)/S=18000/
(7.5×3)/3600=0.1111m/s
3
空塔流速
<0.2m/s
臭气停留
时间
4
5
≥12s
S=填料高度H/空塔流速V(s)=1.6/0.1111=14.4S
炭质填料风阻220Pa/m×填料高度1.6m=352Pa
设备风阻
<600Pa
8.2、喷淋散水量(加湿)的计算
生物除臭设备采用生物滤池除臭形式,池体上部设有检修窗,进卸料口,侧面设
有观察窗等,其具体计算如下:
98
1号除臭单元总风量:
2000m3/h,设计1套8.0×5.0×3.0m生物滤池除臭设备。
根据《环保设备设计手册》,实际选用液气比为:
G/L=500
再根据《化工工艺设计手册》,额定流量取正常流量的1.0~1.1倍,因此我司选用
液气比为G/L=500。
则循环水泵流量为
a:
Q水泵=L/G×Q气量=2000/500=4m3/h
因此,选用水泵参数:
流量为4m3/h,扬程为15m,功率为0.55kW。
同理可得喷淋水泵及2#、3#、4#系统的散水量的计算过程。
8.3、化学除臭系统能力计算
已知条件:
处理风量:
Vh=2000m3/h
水的密度(20℃)ρL=998.2kg/m3
废气温度,常温T=20℃
废气密度(20℃,按空气密度计)ρV=1.205kg/m3
水的密度和液体的密度之比=1
填料因子(1/m)=274(空心多面球Φ50)
液体粘度(mPa·S)L=1.005(20℃)
相关计算:
1)泛点气速uf
0.5
由L
=0.0632查填料塔泛点和压降通用关系图乱堆填料泛点线可得
h
Vh
L
V
uf2V
gL
0.2
L
=0.037;
(1)
根据已知条件,并由式
(1)可计算出泛点气速uf=1.15m/s
2)塔体相关计算
取设计气速为泛点气速70%,则u=0.805m/s,取0.8m/s
在设计气速下,喷淋塔截面积A=Vh/u=0.7m2
喷淋塔为卧式,故设计为矩形截面,则截面为0.7m×1m。
2)塔设备有效高度h计算
99
设备设计停留时间t=1.5s(填料段)
则在设计气速下,设备填料层高度h=u*t=1.44m;取h=1.5m,另设备底部水箱及布气
段高度取h1=0.9m,除雾层高度h2=0.2,喷淋所需高度h3=0.4m,塔设备高度H=h+h1+h2+
h3=1.5+0.9+0.2+0.4=3.0m。
3)液体喷淋量核算:
采用水为吸收剂。
由液气比(L/m3)一般为2~3之间,这里取2
则喷淋水量Lh=Vh*2=4m3/h
4)压降计算
填料层高度:
取1~1.5m,这里为1.5m;填料为Φ50空心多面球
0.5
=0.0632;u2
V
L0.2=0.018;查填料塔泛点和压降通用关
在设计气速下,L
h
L
Vh
V
gL
系图可知每米填料压降约ΔP=300Pa
5)喷嘴数量n
喷嘴覆盖面积A0;
2
A0H
2
tg
(3)
2
其中,H为喷嘴距离填料高度m(这里取H=0.3m)
θ为喷嘴喷雾角度(根据喷嘴不同有120°、90°、60°等,这里可选θ=90°)
喷嘴数量n
nA
(4)
A0
α为喷淋覆盖率,一般取200%~300%(这里取α=300%)
A为塔截面积m2
A0为单个喷嘴覆盖面积m2
根据公式(3)可得A0=0.283,由(4)可计算出n=6.14,圆整后得喷嘴数量7个。
由
于喷淋水量为4m3/h,则每个喷嘴的小时喷淋量为4/7=0.57m3/h
8.4、加药系统计算
污水处理厂高峰浓度经验值,在化学除臭设备正常运转的情况下,当进口H2S浓
度在20ppm和设计空气流量时,须能达到99%的最终除去率。
H2S:
NH3:
15~30mg/m3
10~15mg/m3
臭味浓度:
2000~5000
已知条件:
25%NaOH密度(20℃):
ρ1=1.28g/cm3
93%H2SO4密度(20℃):
ρ2=1.83g/cm3
12%NaClO密度(20℃):
ρ3=1.1g/cm3
H2S初始浓度:
30mg/m3
NH3初始浓度:
15mg/m3
1#化学除臭设备(废气处理量2000m3/h):
根据化学反应式
H2S2NaOHNa2S2H2O
Na2S4NaClONa2SO44NaCl
2NH3H2SO4(NH4)2SO4
1)
2)
3)
由已知条件及式1),可计算H2S去除99%后NaOH消耗量
99%Q废气CH2S240
MNaOH=
=140g/h
34
由25%NaOH密度为1.28g/cm3,可计算出25%NaOH消耗量为
140/(1.28*25%*1000)=0.45L/h
由已知条件及式2),可计算NaClO消耗量
99%Q废气CH2S78
474.5
=526g/h
MNaClO=
34
78
由12%NaClO密度为1.1g/cm3,可计算出12%NaClO消耗量为
526/(1.1*12%*1000)=4L/h
由已知条件及式3),可计算NH3去除98%后H2SO4消耗量
98%Q废气CNH98
MH2SO4
=
3
=85g/h
217
由93%H2SO4密度为1.83g/cm3,可计算93%H2SO4消耗量为
85/(1.83*93%*1000)=0.05L/h
101
2#化学除臭设备(废气处理量3000m3/h):
根据化学反应式
H2S2NaOHNa2S2H2O
Na2S4NaClONa2SO44NaCl
2NH3H2SO4(NH4)2SO4
1)
2)
3)
由已知条件及式1),可计算H2S去除99%后NaOH消耗量
99%Q废气CH2S240
MNaOH=
=210g/h
34
由25%NaOH密度为1.28g/cm3,可计算出25%NaOH消耗量为
210/(1.28*25%*1000)=0.66L/h
由已知条件及式2),可计算NaClO消耗量
99%Q废气CH2S78
474.5
=789g/h
MNaClO=
34
78
由12%NaClO密度为1.1g/cm3,可计算出12%NaClO消耗量为
789/(1.1*12%*1000)=6L/h
由已知条件及式3),可计算NH3去除98%后H2SO4消耗量
98%Q废气CNH98
MH2SO4
=
3
=127g/h
217
由93%H2SO4密度为1.83g/cm3,可计算93%H2SO4消耗量为
127/(1.83*93%*1000)=0.075L/h
3#化学除臭设备(废气处理量20000m3/h):
根据化学反应式
H2S2NaOHNa2S2H2O
Na2S4NaClONa2SO44NaCl
2NH3H2SO4(NH4)2SO4
1)
2)
3)
由已知条件及式1),可计算H2S去除99%后NaOH消耗量
99%Q废气CH2S240
MNaOH=
=1398g/h
34
由25%NaOH密度为1.28g/cm3,可计算出25%NaOH消耗量为
1398/(1.28*25%*1000)=4.4L/h
由已知条件及式2),可计算NaClO消耗量
102
99%Q废气CH2S78
474.5
=5259g/h
MNaClO=
34
78
由12%NaClO密度为1.1g/cm3,可计算出12%NaClO消耗量为
5259/(1.1*12%*1000)=40L/h
由已知条件及式3),可计算NH3去除98%后H2SO4消耗量
98%Q废气CNH98
MH2SO4
=
3
=848g/h
217
由93%H2SO4密度为1.83g/cm3,可计算93%H2SO4消耗量为
848/(1.83*93%*1000)=0.5L/h
4#化学除臭设备(废气处理量18000m3/h):
根据化学反应式
H2S2NaOHNa2S2H2O
Na2S4NaClONa2SO44NaCl
2NH3H2SO4(NH4)2SO43)
1)
2)
由已知条件及式1),可计算H2S去除99%后NaOH消耗量
99%Q废气CH2S240
MNaOH=
=1258g/h
34
由25%NaOH密度为1.28g/cm3,可计算出25%NaOH消耗量为
1258/(1.28*25%*1000)=3.95L/h
由已知条件及式2),可计算NaClO消耗量
99%Q废气CH2S78
474.5
=4733g/h
MNaClO=
34
78
由12%NaClO密度为1.1g/cm3,可计算出12%NaClO消耗量为
4733/(1.1*12%*1000)=36L/h
由已知条件及式3),可计算NH3去除98%后H2SO4消耗量
98%Q废气CNH98
MH2SO4
=
3
=767g/h
217
由93%H2SO4密度为1.83g/cm3,可计算93%H2SO4消耗量为
767/(1.83*93%*1000)=0.45L/h
8.5、除臭风机能力计算
生物除臭设备采用生物滤池除臭形式,池体上部设有检修窗,进卸料口,侧面设
103
有观察窗等,其具体计算如下:
1号除臭单元总风量:
2000m3/h,设计1台风机,技术参数:
Q=2000m3/h,P=1900Pa,N=4Kw。
风机选型计算
恶臭气体通过收集输送系统,通过风机的抽吸作用进入生物除臭设备,现对风机
进行全压计算。
Ø管道阻力计算
总设计风量为Q=2000m3/h,计算公式如下:
风管流速计算:
Q:
管段风量-------m3/h;
A:
管段截面积-------m2,
A=Πd2/4,d为风管半径
沿程摩擦压力损失:
hlu
2
hl
f
d2g
h:
比压阻-------
引风管主要管段1:
Q=2000m3/h,查管道内气体最低速度表,取V=12m/s,则风管截面积为:
Q
2000m/h
3
0.069m
A3600V
2
8m/s3600s
得r=0.149m,取整得d=0.298m,选DN300管径。
验证气体流速:
Q
2000m/h
3
8.05m/S
V3600A
0.0693600s
可知,符合招标文件要求,
查表可查得各管段的管径及沿程阻力,如下表所示。
主管道沿程阻力计算表
104
序
号
1
流量
(m3/h)
2000
1300
700
数量
(米)
5
单位长度阻沿程阻力
主要技术规格流速(m/s)
力(Pa)
(Pa)
∅300
∅300
8.05
5.8
3.01
15
2
65
1.27
83
3
52
∅200
6.18
5.41
2.14
111
153
362
4
300
60
∅150
2.55
管道动压Pa
合计沿程阻力Pa
362
各管件局部摩擦系数(查手册)为:
风管入口
,根据局部阻力计算公式
,90°弯头、三通
,软
接
得到各局部阻力损失统计结果如下:
管道局部阻力损失计算表
序号
局部阻力
风阀
个数
单个阻力Pa
阻力Pa
1
2
3
4
4
10
10
10
8
40
490
10
弯头、三通
软接
49
1
变径
8
64
合计总阻力Pa
604
综上所述,管道阻力=沿程阻力+局部阻力=362+604=966Pa。
Ø设备阻力计算
生物滤床阻力计算
105
查表可得以下参数:
颗粒体积表面积平均直径(米):
0.003
气体密度(千克/立方米):
1.2
气体粘度(帕·秒)×10-5:
1.81
空床空隙率(%):
0.51
通过上述公式计算可得雷诺系数Rem=9.4712,阻力系数f=17.59,从而固定床阻力
损失P为352Pa。
总设备阻力=352*2=704Pa
Ø风机设计选型
综合设备阻力、管道阻力及烟囱段阻力,则系统总风压损失约为1373Pa。
根据招
标文件要求,风压在最大臭气量的条件下,具有高于系统压力损失10%的余量,风压
损失如下表所示:
设备阻力
管道阻力
设计余量10%
风压损失
704Pa
966Pa
167Pa
1837Pa
风压取整得2000Pa。
综上所述并且风量根据招标文件要求,风机风量为2000m3/h,
风压为1900Pa,功率:
4kW,品牌:
台湾顶裕风机。
同理可算2/3/4号除臭单元的风机能力计算过程。
106
第4期
内燃机
No.4
2015年8月
InternalCombustionEngines
Aug.2015
某款桑塔纳2000AJR发动机实训台的优化设计
陆静兵,李军辉,高昌
(北京农业职业学院,北京102208)
摘要:
通过分析国内主要生产企业开发的发动机实训台,结合桑塔纳2000AJR这款发动机主要故障发生频率及产生原因,对实训室原有桑塔纳2000AJR发动机实训台进行了优化设计。
以发动机电子控制单元(ECU)为核心,模拟发动机在不同工况下各传感器、执行器、电子控制单元等25个故障,设计了“故障黑盒”。
优化后的发动机实训台可为汽车维修人员和学生提供良好的故障检测与诊断学习平台,提高了发动机电控原理与维修技术的教学效果。
关键词:
发动机;故障诊断;实训台;优化
中图分类号:
TK402
文献标识码:
B
文章编号:
1000-6494(2015)04-0045-04
OptimizingDesignofaTrainingPlatformforoneSANTANA2000AJREngine
LUJingbing,LIJunhui,GAOChang
(BeijingVocationalCollegeofAgriculture,Beijing102208)
Abstract:
Analyzingthetrainingplatformsofenginesinchina,accordingtothestatisticsofthefrequencyandthecausesofSANTANA2000AJRengines'themainfaults,weoptimizetheoriginalSANTANA2000AJRenginetrainingplatformsinthetrainingroom.Withtheengineelectroniccontrolunit(ECU)asthecore,designa“blackbox”tosimulate25faultsindifferentconditionsofthesensor,actuatorandelectroniccontrolunit.Theoptimizedtrainingplatformcanprovideagoodfault-detectionanddiagnosislearningplatformformaintenancepersonnelandhighervocationalstudents,andimprovetheteachingeffectofthetheoryandmaintenanceskillofelectronic-controlledenginetechnology.
Keywords:
engine;faultdiagnosis;trainingplatform;optimization
0前言
汽车发动机是车辆的核心部件,培养发动机故障诊断能力是“汽车检测与维修技术”专业技能型人才培养的目标之一。
设计开发满足职业教育要求的发动机故障诊断实训台是提高学生故障诊断能力的有效载体。
目前,市场主流的实训设备厂商如北京广达、北京意中意、浙江天皇等,都开发了发动机故障诊断实训台,但在应用中出现了以下问题:
a.无故障设置功能或设置非发动机实际故障点,不利于培养学生故障诊断能力。
b.部分试验台设计华而不实,工作可靠性低。
基金项目:
北京农业职业学院课题《发动机电控技术》课程改革与实践(2013053)
作者简介:
陆静兵(1980-),男,讲师、硕士研究生,
主要从事汽车电控技术研究。
收稿日期:
2015-03-29
- 配套讲稿:
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