1、本科毕业设计环境工程染整定型机废气治理工程设计SHAPINGMACHINEWASTEGASTREATMENTENGINEERINGDESIGN染整定型机废气治理工程设计I染整定型机废气治理工程设计摘要染整定型机废气具有温度高、湿度大、含油烟和成份复杂等特性,对大气环境质量、职工身体健康和企业安全生产危害极大1。本文分析了现有的定型机废气治理工艺,并结合宁波本地的定型机废气治理情况,根据宁波染整行业的特点,设计用热管换热器对定型机废气进行余热回收利用、喷淋塔对废气进行喷淋净化、油水分离器对废水进行油水分离的三级工艺流程,并分析了其经济效益和可行性。关键词染整定型机废气;热管换热器;喷淋塔;油水分
2、离器;经济分析核算SHAPINGMACHINEWASTEGASTREATMENTENGINEERINGDESIGNABSTRACTSHAPINGMACHINEWASTEGASWITHHIGHTEMPERATURE,HUMIDITY,OILSMOKEANDINGREDIENTSCOMPLEXCHARACTERISTICS。ITSHARMFULTOTHEQUALITYOFTHEATMOSPHERICENVIRONMENT,WORKERHEALTHANDSAFETYPRODUCTIONENTERPRISESTHISPAPERANALYSESTHEEXISTINGSTENTERSWASTEGASTRE
3、ATMENTPROCESSANDCOMBINEDWITHNINGBOLOCALSHAPINGMACHINEWASTEGASTREATMENTSITUATION,ACCORDINGTOTHECHARACTERISTICSOFNINGBODYEINGINDUSTRY,DESIGNTHREESTAGEPROCESSWITHHEATPIPEHEATEXCHANGERFORRECOVERYOFWASTEINSHAPEDMACHINEUSE,SPRAYTOWERHASACLEANINGTOWASTEGASANDTHEOILWATERSEPARATORFORWATEROILSEPARATIONOFWASTE
4、WATERANALYZESTHEECONOMICBENEFITANDFEASIBILITYKEYWORDSSHAPINGMACHINEWASTEGASHEATPIPEHEATEXCHANGERSPRAYTOWEROILWATERSEPARATORECONOMICANALYSIS染整定型机废气治理工程设计I目录1引言12现有处理工艺介绍221水喷淋处理工艺2211工作原理2212设备优缺点222静电式处理工艺2221工作原理2222设备优缺点2223设备存在的问题3224湿式静电除尘33工艺选择与任务目标431工艺的选择432任务与目标433工艺特点44余热回收设备设计541热管简介542热管换
5、热器5421简介5422热管换热器分类5423热管换热器的主要特点5424设计计算65废气净化设备喷淋塔设计计算1451喷淋塔的特点1452设计方案1553设计计算156废气净化设备隔油池设计计算1761隔油池1762隔油池的设计方案18621设计方案的选择18622平流式隔油池设计中常用的数据和措施1863设计计算18631已知条件18632设计计算187经济效益分析2371设备总投资2372年节约费用2373年产生费用23染整定型机废气治理工程设计II74成本回收时间24参考文献25致谢错误未定义书签。1引言印染行业为了改善纺织品的性质需在其中加入多种有机助剂和油剂,这样在高温定型过程中,
6、这些有机物质会大量挥发出来,形成染整定型机废气,对周围环境和居民生活造成很大影响。印染定型机运行时排放的废气不仅含有大量烟尘,同时还有聚苯类有机物、印染助剂、油等多种成分,每台定型机一般排放颗粒物150250MG/M3、油烟4080MG/M3。所排放的油、烟、尘对人类身体健康和环境具有很大危害,定型机废气排放引起的污染问题也变得越来越尖锐。定型机废气的主要污染物油来源于织物的性质和上道工序,如定型化纤品时废气中含有大量油雾,而纯棉织物的废气中含油量很低;尘来自于织物上的纤维及可燃粉尘;烟固体颗粒物。纺织印染业定型机废气治理项目是一项多收益工程,项目实施后在提高社区环境质量、改善车间工作环境等方
7、面可产生长远的社会效益。同时通过废气治理工程的实施,可以进行余热回收利用,收集烟气中的废油,产生一定的经济效益。染整定型机废气治理工程设计2现有处理工艺介绍21水喷淋处理工艺211工作原理水喷淋处理工艺的工作原理定型机产生的高温废气进入废气净化器,在导流区经缓流、均流、扩散后进入喷淋区,烟气在喷淋区与高压水雾紊流接触,废气中的有害气体、纤维、尘、油雾被水雾捕集后经净化器底部排水口流入油水分离水箱中【1】。经喷淋净化、降温后的气体由喷淋区进入脱水区,脱水后的洁净气体由净化器顶部通过排风管道排入大气。定型机废气治理设备常见为水喷淋处理工艺,因为水喷淋工艺简单,设备并不复杂,就是用水泵向圆筒状的净化
8、器内供水,经过筒内的喷嘴形成水雾,定型机的废气有排风机送入净化器,烟气在筒内穿过水雾,这样烟气中的油烟尘就被水雾捕集,烟气得以净化。净化器的回水将捕集到的油烟尘带入水箱进行油水尘分离。212设备优缺点水喷淋式处理工艺应用于定型机废气治理,主要凸显以下优势【2】A、无需加装引风机,充分利用原有排风机的富余风压,不增加电能损耗;B、有效保护定型机风管,消除火灾隐患(净化系统运行后兼有灭火功能);C、烟气充分降温,有效回收废油产生经济效益;D、净化后的废气达标排放。然而这种设备的缺点是A、废水导致二次污染;B、如果设备产生质量问题或调试运行不当,就会导致烘箱内漏水,影响织物的品质。22静电式处理工艺
9、221工作原理静电式处理工艺原理为利用用强电场使灰尘颗粒带电,当带正/负电荷的微粒通过除尘电极时,分别被负/正电极板吸附,从而达到除尘目的【3】。静电式处理对净化设备的工艺、结构要求相对较高。222设备优缺点静电式净化器应用于定型机废气治理的优点A、不会产生二次污染;染整定型机废气治理工程设计3B、烟气净化效果好;C、不会有漏水现象;D、废油回收效果好。静电式净化器应用于定型机废气治理,主要存在以下不足A、必须先虑尘后净化,通常选用多级机械过滤网。由于定型机废气中含有大量纤维、油污,势必增加清理维护的工作量;B、定型机废气温度有时高达180200,即使废气温度较低的工况,也难免着火的情况。此时
10、如果系统没有安全可靠地保护措施,静电式净化器通常会因一次火灾而报废;C、静电式处理对净化设备的工艺、结构要求相对较高【4】。223设备存在的问题静电式净化器应用于定型机废气治理,应该考虑两个关键问题1、必须先虑尘后净化,用机械过滤网还是其它需要专业的设计;2、必须解决防止净化器着火的问题,这个问题的解决办法可以考虑先降温再净化,同时要在净化器内安装自动喷淋灭火装置【5】。224湿式静电除尘针对以上的一些问题,可采用湿式净化技术。用水作为吸收剂,吸收染整定型机废气中的油烟颗粒。染整定型机废气具有较高的温度和湿度,同时油烟颗粒具有黏稠性,目前多采用湿式工艺处理,此法需消耗大量的水,同时容易产生二次
11、污染。研究表明,用循环水对染整定型机废气喷淋洗涤,在一定时间内有较高的净化效率,并且可以降低水的消耗量,同时有效减少二次污染的产生【6】。染整定型机废气中的油烟颗粒,经过水洗吸收在水中形成水包油型乳浊液;在一定时间内,水对染整定型机废气的吸收速率保持稳定;水温的升高在一定程度上有利于提高对油烟颗粒的吸收。对染整定型机废气进行湿式处理,可以采用循环水喷淋,既能保证较高的净化效率,又可节省用水量,同时减少二次污染的产生。水洗液中浮油和分散油占很大比例,便于油水分离,在循环水设备中安装撇油装置,可以收集浓缩的废油,保证设备连续运行【7】。采用湿式处理染整定型机废气,需保证对其进行有效地冷凝。故确定循
12、环水的用量和运行时间,经济、高效地处理染整定型机废气尚需进一步研究。染整定型机废气治理工程设计3工艺选择与任务目标31工艺的选择宁波市印染行业很多,定型机产生的废气废水污染与生活环境的矛盾日益突出,因此染整定型机废气的污染问题日益得到人们的重视。根据实际调查宁波印染行业的情况,宁波印染行业以棉织物为主,产生的废气温度较高,油量大,还含有很多棉织物残渣。因此本设计采用“余热回收喷淋洗涤固液分离”的处理工艺来处理废气。32任务与目标任务设计计算分散式的热管换热器(一个排烟口接一个热管换热器)、喷淋塔和油水分离的各种参数。绘制全套设备的设计图纸,并探讨新型设备的经济技术可行性。目标根据当前宁波投入实
13、际应用的已成型设备,将理论与实际相结合,优化这套工艺。33工艺特点本处理工艺是根据宁波本地印染行业以棉织物为主的特点来设计的。具有工艺流程简单,造价较低的特点。同时采用热管换热器进行余热回收,换热效率提高,热管换热器本生不需要供电,维护起来也较为简单。染整定型机废气治理工程设计54余热回收设备设计41热管简介热管技术是1963年美国洛斯阿拉莫斯LOSALAMOS国家实验室的乔治格罗佛GEORGEGROVER发明的一种称为“热管”的传热元件,它充分利用了热传导原理与致冷介质的快速热传递性质,透过热管将发热物体的热量迅速传递到热源外,其导热能力超过任何已知金属的导热能力。热管技术以前被广泛应用在宇
14、航、军工等行业,自从被引入散热器制造行业,使得人们改变了传统散热器的设计思路,摆脱了单纯依靠高风量电机来获得更好散热效果的单一散热模式,采用热管技术使得散热器即便采用低转速、低风量电机,同样可以得到满意效果,使得困扰风冷散热的噪音问题得到良好解决,开辟了散热行业新天地【8】。42热管换热器421简介由热管组成的热管换热器具有传热效率高、结构紧凑、流体阻损小、有利于控制露点腐蚀等优点。目前已广泛应用于冶金、化工、炼油、锅炉、陶瓷、交通、轻纺、机械等行业中,作为废热回收和工艺过程中热能利用的节能设备,取得了显著的经济效益。422热管换热器分类按照热流体和冷流体的状态,热管换热器可分为气气式、气汽式
15、、气液式、液液式、液气式。按照热管换热器的结构形式可分为整体式、分离式和组合式。423热管换热器的主要特点1、热管换热器可以通过换热器的中隔板使冷热流体完全分开,在运行过程中单根热管因为磨损、腐蚀、超温等原因发生破坏时基本不影响换热器运行。热管换热器用于易然、易爆、腐蚀性强的流体换热场合具有很高的可靠性。染整定型机废气治理工程设计2、热管换热器的冷、热流体完全分开流动,可以比较容易的实现冷、热流体的逆流换热。冷热流体均在管外流动,由于管外流动的换热系数远高于管内流动的换热系数,用于品位较低的热能回收场合非常经济。3、对于含尘量较高的流体,热管换热器可以通过结构的变化、扩展受热面等形式解决换热器
16、的磨损和堵灰问题。4、热管换热器用于带有腐蚀性的烟气余热回收时,可以通过调整蒸发段、冷凝段的传热面积来调整热管管壁温度,使热管尽可能避开最大的腐蚀区域【9】。424设计计算4241设计规范热管换热器设计计算的主要任务在于求取总传热系数U,然后根据平均温差及热负荷求得总传热面积A,从而定出管子根数。由此可见,热管换热器的设计和常规换热器设计有相似之处。但设计中应考虑如下特殊点1热管换热器设计应遵循一条重要的原则,即把迎面风速标况限制在23M/S的范围内,风速过高会导致压力降过大和动力消耗增加,风速过低会导致管外膜传热系数降低,管子的传热能力得不到充分的发挥在设计前应当对热管翅片管的一些参数有所了
17、解。以便根据实际情况选择合适的参数作为原始数据。单从制造角度来看,管子外径、翅片高度、翅片厚度和翅片间距不希望有过多的变化,因为翅片焊接镶嵌机器的参数变化范围是有限的。2一般单根热管的传输功率随加热段长度的增加而增加,管径增大,传热面也增大,且热管内部阻力减小,故传递功率也随之增大。管径为25MM的热管,加热段长5002300MM,在气一气换热条件下,其功率范围大致为1,153,5KW管径51MM的热管一般加热段长为24002750MM,传递功率约为67KW。这与加热段的翅片数及两种流体的温差有关。需要指出的是这并不表明热管只能传递这样多的功率,实验表明在大温差或气液换热的情况下,热管的传递能
18、力远远大于此数值。因而一般热管换热器设计主要不是考虑热管内部的极限能力,而是考虑输入和输出的传热条件。除非在管径很细,管子很长,翅片很密,或工作介质的传输因数较低联苯等有机介质的情况下。总之,热管的内部传热极限能力一般不是首先考虑的因素。3热管换热器的设计应特别重视原始设计参数,因为一般作为余热回收设备往往总是在已运转的系统中作为附加设备设计的。因此对前后设备的影响要求颇为严格,现场原始参数气温、气量必须精确测定。根据场地情况、系统的要求压降、温降等,选择合适的结构。染整定型机废气治理工程设计7(4对重要的工程以及在缺少经验的情况下,一些重要的设计参数公式传热系数、压力降应进行必要的试验,予以
19、验证【10】。4242设计计算过程一、设定参数定型机排烟温度为200C,总排烟量10000M3/H,采用分散式热回收,共八个排口需要八台换热器,则每个排口HV1250M3/H换热器废气进口温度H1T180C。设出口温度H2T120C需要的助燃空气量CV1250M3/H空气进热管换热器温度1T20C根据南京热管技术开发中心提供的热管参数【11】,选用水为热管工质,管壳材料为20号钢,翅片材料为低碳钢,翅片与管壳连接方式为高频焊接。热管参数为光管外径DO0032M热管全长L1M蒸发段长为06M,冷凝段为04M热管内径D10027M,翅片高度LT0015M,翅片厚度T12MM,翅片间距FS4MM翅片
20、节距TFS52MM。翅片型式为等厚度环翅片每米热管长的翅片数NT11000/52192片热管换热器管子排列形式为等边三角形排列【12】,如图1所示横向管子中心距ST0067MSLST0067M图1管子排列形式染整定型机废气治理工程设计二、设计计算1计算传热量Q1烟气定性温度2T21HFHHTT2120180150C查得定性温度下烟气的参数【13】为定压热比HPC11KJ/KGC密度HT075KG/M3导热系数HFK40/102W(MC)黏度HF245)(SM/KG106普兰德系数PR0672烟气放出热量HQHFHHVQHPC)(HHTT21125007511(180120)619KW3热管传至
21、冷空气侧的热量CQ考虑烟气侧有5热损,故CQ619095588KW4冷空气实际获得热量CQ考虑冷侧5的热损CQ588095558KW染整定型机废气治理工程设计9(2)冷空气出口温度2T及对数平均温差TM1)冷空气出口温度2T2T1TPFCCQCV查表得HPC1009KJ/KGC代入上式,得2T108C2121MTTLNTTT37502872C2空气侧定性温度及参数空气侧定性温度2TTT21F64C查得64时空气的物性参数为定压热比PC1009KJ/KGC密度F1060KG/M3导热系数F290)(CWM/102黏度F201)(SM/KG106普兰德数PR069(3)确定迎风面积A,及迎风面管排
22、数B染整定型机废气治理工程设计设冷、热侧迎风面积相等,热管几何尺寸及翅片参数亦相等【14】,并取标准迎面风速52WNM/S1)烟气侧迎风面积HXA空气侧迎风面积EXANVAWHHX523600/1250016M2HXAEXA2迎风面宽度E根据现场实际情况,并考虑现场安装位置,需将热管换热器置于水平面之上,且热管换热器迎风面宽度E不应该大于烟道宽度(设烟气通道为12X12M2),则设E06M。已知采用迎面横向管子中心距ST0067M,因而迎风面管排数B为TSEB895根,取B9根。取热管换热器中间隔板厚度为004M,则热管总长度为104M。3实际迎风面积HXAHXA014M24求总传热系数UH管
23、束最小流通截面积NFABLSNFATLN2DTTT)()(042M2流体最大质量流速GMAX热侧NFAVGHFHFHMAX154HM/KG1023冷侧染整定型机废气治理工程设计11NFAVGFFMAX145HM/KG1023求REF热侧HFHMAXHFDEGR631036005240320104155587冷侧FMAXFDEGR631036001200320105146444求流体给热系数HT根据南京化工学院对南京热管技术开发中心所生产之水碳钢热管在试验台上实测结果,用下列公式3/163380RE13700UPRN热侧3/163380HFHFHFREDK13700HPR5812CW2M/冷侧3
24、/163380FFFREDK13700HPR4320CW2M/5求翅片效率T热侧FWHFHFHTKH2L063冷侧染整定型机废气治理工程设计FWFFTKH2L055由图2【15】得图2圆形翅片管的肋效率得出880HF;900F6)求每米长热管管外总表面积AH每米长热管的翅片表面积AF为FFF22FNDDD42L)(045M/M2每米长翅片间光管表面积AB为)(FFN1D0077M/M2每米热管管外总表面积AHBFHAAA0527M/M27求管外有效给热系数热侧染整定型机废气治理工程设计13HHHFHFHRHFHFEHHAAA)(4651CW2M/冷侧HFFRFFEHHAAA)(3650CW2M
25、/8求管壁热阻RM及污垢热阻RY热侧YYHYKR000035WC/M2冷侧可略去不计金属管壁热阻WWWKR0000057WC/M2冷侧相等9求总传热系数HUFEHIHHPHYHHHYHWHHHWHFEH1H2RR2H11AAAAAAUHH)(推出HU175CW2M/4求加热侧总传热面积MHTHCHUQA染整定型机废气治理工程设计725171085534432M(5)所需热管数NHHNLAAHH152703448406根(6)取热管数为85根换热器纵深排数MBNM98594排取10排。排列方式为595885。(7)热管换热器尺寸根根据中进行试验测试的结果表明【16】,热管换热器中的热管横放比竖放
26、效果要好,为了让热管内部的液体完全参与循环,横放最佳倾斜角度为59,本设计取倾斜角度为5。得出热管换热器尺寸长度104MCOS5两侧挡板008M112M高度热管排数10STSIN5104M076M宽度90330067022052M5废气净化设备喷淋塔设计计算51喷淋塔的特点在气态污染物治理中应用最普遍的是填料吸收塔。填料吸收塔分为错流式、顺流式和逆流式填染整定型机废气治理工程设计15料塔,吸收效果属逆流式最好【17】,错流式次之,顺流式最差。但逆流式填料塔较高不易安装固定、阻力大、能耗大,而错流式填料塔易安装易固定,且阻力小,能耗小。本设计立式填料吸收塔进行废气处理。其机理是用胶花(PP)作填
27、料,以含化学药品的液体作为喷淋液,以波纹板作为脱水装置。当液体喷洒到填料上时便形成液膜,该液膜使气液两相接触面积增大,使之充分接触,在此接触的过程中液相与气相之间发生物理溶解和化学反应过程,从而废气中的有害成份得以去除。喷淋吸收塔的特点有增强喷淋密度、喷淋液中投加化学试剂,提高了吸收速率。吸收塔内的填料及喷嘴易取出吸收塔进行清洗。52设计方案本设计主要目的在于烟气喷淋降温,因此本设计逆流式喷淋塔,不考虑填料。53设计计算烟气流量Q为10000M3/H,用水量为C为30M3/H,空塔流速为V2M/S,烟气流速设为1V10M/S。水管流速S/M12V,停留时间S2T1(1)求烟气管道管径1R1RM
28、530103600/100001VQ采用管径为R06M的圆管(2)求水管管径2R51MM51M001434R22VC(3)求塔径RRVQ436001432410000133M(4)求塔截面积1A1A41432R139M(5)求塔高HHM422T1V染整定型机废气治理工程设计(6)喷淋层设计【18】已知总用水量C为30M3/H采用喷嘴流量为1C55M3/H,覆盖面积为S1045M3/H的喷嘴。则需要喷嘴个数NNC/1C545个选用6个喷嘴,以09M为直径均匀环形排列。安置与塔高37M处。塔顶部安装除雾器。(7)应用喷淋塔计算软件(0330)验算,所得出参数与自己的计算结果相比较项目喷淋塔计算软件
29、(0330)自己的计算结果1、流量QM3/H10000设计流量10000M3/H2、流量QM3/S2777777778278M3/S3、流速(M/S108设烟气流速为10M/S4、管径(M0527046277烟气管道管径053M5、液气比(L/M3223设为2(L/M36、用水量(M3/H3030M3/H7、用水量(M3/S00083333338、水管流速M/S11M/S9、水管管径(M005151628651MM10、空塔流速(M/S20122M/S11、塔径(M1329807601塔截面积133M12、停留时间(S2232S13、塔高M44M14、除尘效率034985880815、压力损失
30、030105KPA16、通风机070507染整定型机废气治理工程设计17分压效率验算结果表明计算正确可行。8最终设计参数根据上述计算,取塔径R15M,主塔高H4M,烟气管道选用06M管径的圆管。进水水管管径选用DN50,出水管径选用DN100。底部支脚1H03M排气口高30H2M塔高H4030346M导流区高为1M。6废气净化设备隔油池设计计算61隔油池由于本设计主要为清除废水中的棉织物残渣及废油,采用平流式隔油池的设计方法来设计。隔油池是分离废水中的浮油及泥沙的构筑物,它是利用油于水之间的密度差异进行油水分离的。隔油池也是用上浮方法去除废水中相对密度小于1的浮油的构筑物。在隔油池中,相对密度
31、小于1,粒径较大的油品杂质上浮于水面,与水分离;相对密度大于1的杂质则沉入池底。所以,隔油池同时又是沉淀池,但主要起隔油作用。和沉淀池类似,它也有平流式,竖流式及斜板斜管式。我国目前多采用的是平流式隔油池,个别地方采用斜板斜管或其它形式的隔油池。重力型隔油池是处理含油废水的最常用的设备,其处理过程是将含油废水置于池中进行油水重力分离,然后,撇除废水表面的油脂。理论上重力分离过程可以用斯托克斯公式表示。但是由于常发生紊流和短循环,重力分离器的实际效率依赖于合理的水利设计和废水停留时间。停留时间越长,漂浮油与水的分离效果越好。停留时间小于20MIN时,油水的分离效率低于50,如果延长停留时间可以改
32、善分离情况。隔油池水面的浮油可以用集油管排出,也可采用机械撇除,小隔油池也可采用人工撇油。染整定型机废气治理工程设计62隔油池的设计方案621设计方案的选择目前,在我国的含油废水处理工艺中,一般应用平流式隔油池和斜板斜管式隔油池,其中以平流式隔油池为主,因为这种隔油池构造简单,运行管理方便,维护容易,除有效果稳定。本设计方案处理含油废水采用平流式隔油池。622平流式隔油池设计中常用的数据和措施1停留时间T,一般采用152H;2水平流速V,一般采用25MM/S;3隔油池每格宽度B采用2M,25M,3M,45M,6M。当采用人工清除浮油时,每格宽3M。5隔油池超高H1,一般不小于04M,工作水深为
33、H2为1520M。人工排泥时,池深应包括污泥层厚度。6隔油池尺寸比例单格长宽比L/B4,深宽比H2/B04。7刮板间距不小于4M,高度150200MM,移动速度001M/S8在隔油池的出口处及进水间浮油聚集,对大型隔油池可设集油管收集和排除。集油管管径为200300MM,纵缝开度为60,管轴线在水平面下050MM,小型池装有集油环。9采用机械刮泥时,集泥坑深度一般采用05M,底宽不小于04M,侧面倾角为4560。(10)池底坡度I,当人工排泥时池底坡度为001002,坡向集泥坑;机械刮泥时,采用平底,即I0。(11)隔油池水面以上的油层厚度不大于025M。(12)隔油池的除油效率一般在60以上
34、,出水含油量为100200MG/L。若后续浮选法,出水含油量小于50MG/L。(13)为了安全,防火、防寒、防风沙,隔油池可设活动盖板。(14)在寒冷地区,集油管内应设有直径为25MM的加热管,隔油池内也可设蒸汽加热管。63设计计算631已知条件含油废水流量为Q30M3/H,入水含油浓度为10MG/L,拟用平流式隔油池。632设计计算1污水中油珠的设计上浮速度【20】斯托克斯公式U20YD18G染整定型机废气治理工程设计19式中U静水中相应于直径为D的油珠的上浮速度一般不大于3M/H,CM/S;水中悬浮杂质碰撞引起的阻力系数,当悬浮物浓度为C时,2424C1048C0104,一般可取095;D
35、油滴粒径可以上浮的油滴的最小粒径,CM;G重力加速度,G981CM/S2;水的绝对粘度,PAS实际油珠非球形的形状修正系数,一般可取10;Y,0水和油珠的密度,G/CM3;假设要去除的油滴最小粒径为D0100M,假设温度为50,则可查表1、表2得出50时水的密度以及水的绝对粘度,得Y0988G/CM3,00048G/CM3S。又知50时油的密度为0740G/CM3;所以可以根据上式计算油珠的上浮速度为2333220010740G/CM0CM/988G0SCM/0048G018S/981CM95018DGUY028CM/S表1水的密度与温度的关系染整定型机废气治理工程设计表2水的绝对粘度与温度的
36、关系2隔油池的表面面积1池内水流的水平流速一般可以去池内水平流速15U,而且不宜大于09M/MIN15MM/S,在本次设计中取4MM/S,2隔油池表面面积A根据隔油池表面面积公式AAQ/U式中A隔油池表面面积,M2;Q设计中的含油废水流量,M3/H。A表面积修正系数,取为14求得,隔油池的表面面积为A23M164100/360028CM/S0H/0M341UQ3隔油池水流横断面面积根据公式A0Q/,式中A0隔油池水流横断面面积,M2。求得隔油池水流横断面面积为A0231M21000/3600S/4MMH/30MQ4隔油池有效水深设隔油池每格宽为B12M,格数为N1个,则根据公式H2A0/NB,
37、式中H2隔油池有效水深,M;染整定型机废气治理工程设计21B隔油池宽,M;N隔油池格数,个。求得隔油池有效水深为H217M169M12M21MNBA205隔油池有效池长根据公式L,BA则求得隔油池的有效池长为LM46321416BA6隔油池总高度本设计中设池底坡度为I0,而且池底积泥可以忽略。根据公式HH1H2式中H隔油池总高度,M;H1隔油池超高,M。因油量较少,今取隔油池超高H101M,所以,求得隔油池的总高度为HH1H201M17M18M7出水含油浓度取平流式隔油池的一般除油效率为E60,所以根据公式CC0E式中C出水含油浓度,MG/L;C0入水含油浓度,MG/L;E隔油池除油效率,一般
38、平流式取60。求得出水含油浓度为CC0E10MG/L606MG/L(8平流式隔油池的设计结果(9水循环利用【21】项目表面面积水流横断面面积有效水深有效池长总高度每隔宽分隔数数值42M221M217M35M18M12M1染整定型机废气治理工程设计利用水泵将出水打入喷淋塔,循环利用。水泵选型型号GD6519厂家广东第一水泵厂流量150300H/M3扬程210170M功率22KW备注效率6070,转速2900R/MIN,进出口直径DN50,尺寸H110MM,H485MM,L200MM,B80MM,D110MM,E170MM,F345MMG300MM,F160MM,E130MM,G110MM,T18
39、MM,N4,D135MM,重量58KG图3水泵侧视图图4水泵刨面图染整定型机废气治理工程设计237经济效益分析71设备总投资已知热管价格100元/根换热器壳体加工费用设为1000元现场施工费用为5000元,因而热管换热器总投资为85100810008500081000元。又知整套废气净化设备价格约为65000元(包括喷淋塔和隔油池)。两台锅炉引风机价格为200024000元引风机型号Y64113NO45C风量552225743M/H风压20582873PA电机功率55KW则设备总投资为81000650004000150000元72年节约费用设油发热值为37620KJ/KG,换热器回收热量折合成
40、油量为(CQ88609000427KG/H。设该定型机锅炉效率为80,则回收热折合成实际燃油量约为534KG/H,设每天工作10小时,每年工作200天,则年节约油量为534200101000107T/年。该锅炉每年燃油按油价平均按1200元/T计算,则每年节约费用为1200107128400元/年。73年产生费用已知引风机的功率为55KW,水泵的功率为22KW,电费为1元/度,设每天工作10小时,每染整定型机废气治理工程设计年工作200天,则每年产生的电费为55210200221020022000440026400元74成本回收时间成本回收时间(设备总投资年产生费用)年节约费用(1500002
41、6400)128400137年染整定型机废气治理工程设计25参考文献1林文川,庄锦烽染整业定型机废气特性及控制技术J工业污染防治,1995,53149692染整业污染防治与环境管理实务手册M台湾经济部工业局编印,200243陈立秋染整工业节能减排技术指南M北京化学工业出版社,200914B0Z0RGIY,KESHAVARZP,TAHERIM,ETA1SIMULATIONOFASPRAYSCRUBBERPERFORMANCEWITHEULERIANLAGRANGIANAPPROACHINTHEAEROSOLREMOVINGPROCESSJJOURNALOFHAZARDOTISMATERIALS,
42、2006,B13715O95I75NANDYT,MANEKARP,DHODAPKARR,ETA1WATERCONSERVATIONTHROUGHIMPLEMENTATIONOFULTRAFILTRATIONANDREVERSEOSMOSISSYSTEMWITHRECOURSETORECYCLINGOFEFFLUENTINTEXTILEINDUSTRYACASESTUDYJRESOURCESCONSERVATIONANDRECYCLING2007,51164776范雪琳湿式静电除尘器常见故障分析及对策J煤化工2005,150517刘云,叶长明,方少明,等水吸收法净化纺丝油剂油烟废气的研究J郑州轻
43、工业学院学报,2006,2125268顾维藻,马重芳强化传热M北京科学技术出版社,L99049庄骏,张红热管技术及其工程应用M北京化学工业出版社,2000210林宗虎强化传热技术及其工业应用M北京机械工业出版社,1987111杨世铭,陶文铨传热学第3版M北京高等教育出版社,L99912沈维道,蒋敏智,童钧耕工程热力学第3版M北京高等教育出版社,200113山本格ETET本的热管技术及其应用J能源工程,199633924114毛西澜换热器设计上海上海科学技术出版社,198815姚寿广,屠传经,朱德书管内强化换热元件综合热力性J工业污染防治,1998,171396116周峰,刘璐璐,汪亮兵,马国远
44、小型热管热回收机组性能的试验研究J北京工业大学报,2008,912464817HAARSTRICA,KUTO,HEINZLEETIO2一ASSISTEDDEGRADATIONOFENVIRONMENTALLYRELEVANTORGANICCOMPOUNDSINWASTEWATERUSINGANOVELFLUIDIZEDBEDPH0T0一REACTORENVIRONJ,SCITECHNOL,1996,3608L7824,18贝子洪,占建波电除尘器存在的问题及对策J湖北电力2003,275394019尹士君,李亚风水处理构筑物设计与计算M北京化学工业出版社,200420柯琪朗吸油插板式隔油池J环境工程,2001,1942325