除臭设备设计计算书讲解-共10页

1#生物除臭系统

参数

招标要求 计算过程

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 设备尺寸2 处理能力 3 空塔流速

2019m/h <0.2 m/s

2.5 ×2.0 ×3.0m

3

Q=2019m/h

V=处理能力 Q/（滤床接触面积 m2）

/S=2019/

3

臭气停留3 空塔流速 4

时间 臭气停留 5

设备风阻 4

时间

设备风阻

5

< 0.2

≥12s

<600Pa ≥12s <600Pa

（2.5 ×2） /3600=0.1111m/s

S=填料高度 H/ 空塔流速 V（s）

=1.6/0.1111=14.4S

2#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

4.0 ×2.0 ×3.0m

3000m3/h

Q=3000m3/h

1 设备尺寸 2

处理能力

V=处理能力 Q/（滤床接触面积 m2） /S=3000/

（4×2）/3600=0.1041m/s

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

97

3#生物除臭系统

参数 招标要求 计算过程

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 设备尺寸 2

处理能力

7.5 ×3.0 ×3.3m（两台）

20190m3/h

Q=20190m/h

V= 处理能力 Q/2（滤床接触面积 m2）

3

3 空塔流速 < 0.2

/S=10000/

4

5

臭气停留 时间

（7.5 ×3.0）/3600=0.1234m/s

≥12s <600Pa

S=填料高度 H/空塔流速 V（s）

=1.7/0.1234=13.77S

设备风阻

4#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

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

1 设备尺寸 2

处理能力

3 空塔流速

< 0.2

m/s

≥12s

积 m2）/S=18000/ （7.5 ×3） /3600=0.1111m/s

S=填料高度 H/ 空塔流速 V（s）

=1.6/0.1111=14.4S

臭气停留

4

时间

5 设备风阻

<600Pa

炭质填料风阻 220Pa/m×填料高度 1.6m=352Pa

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： 2019m/h，设计 1套 8.0 ×5.0 ×3.0m生物滤池除臭

3

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=L/G×Q

水泵

气量

=2019/500=4m/h 因此，选用水泵参数：

3

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 =2019m3/h

水的密度（ 20℃） ρL=998.2 kg/m3 废气温度，常温 T=20℃

废气密度（ 20℃，按空气密度计） ρ=1.205 kg/m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 Φ 50） 液体粘度（ mPa·S） L=1.005（20℃） 相关计算：

1）泛点气速 u

0.5

由 Lh

L

h

f

V

3

=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

V

u

V

V

f 2

0.2

L

gL =0.037； 1）

f

根据已知条件，并由式（ 1）可计算出泛点气速 u=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 0.8 m/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+ h=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/ m 3）一般为 2~3之

3

间，这里取 2 则喷淋水量 L=V *2=4 m/h 4）压降计算

填料层高度：取 1~1.5m，这里为 1.5m;填料为 Φ 50空心多面球

0.5

hh3

在设计气速下， Lh L =0.0632； u 2 V

Vh V g L 关 系图可知每米填料压降约 Δ P=300Pa

5）喷嘴数量 n

0.5

L0.2

=0.018；查填料塔泛点和压降通用

喷嘴覆盖面积 A0；

2

2 A 0 H

tg

2

3）

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

4）

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=0.57 m3/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： 15~30mg/m3

NH3： 10~15mg/m3

臭味浓度： 2019~5000 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 NH 3

初始浓度： 15mg/m3

1#化学除臭设备 （废气处理量 2019m3/h）： 根据化学反应式H2S 2NaOH

Na2S 2H2O

1)

Na2S 4NaClO Na2SO4 4NaCl 2NH3 H2SO4 (NH 4)2SO4 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 CH2

S 2 40

M NaOH= =140 g/h

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 CH2

S NaClO=

78 M

4 74.5

34

78

=526 g/h 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 CNH 98 3

MH2SO4= 3

=85 g/h

2 17

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

H2S 2NaOH Na2S 2H2O 2NH 3 H2SO4 ( NH 4) 2SO4 3)

1)

Na2S 4NaClO Na2SO4 4NaCl 2)

由已知条件及式 1)，可计算 HS去除 99%后 NaOH消耗量

99% Q废气 CHS 2 40

M NaOH= =210 g/h

34

3

由 25%NaOH 密度为 1.28g/cm，可计算出 25%NaOH消耗量为 210/(1.28*25%*1000)=0.66L/h

2

2

由已知条件及式 2），可计算 NaClO消耗量

2

99% Q废气 CHS 78

4 NaClO

=789 g/h 74.5 34

M

=

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 CNH 98

3

MH2SO4= =127 g/h

2 17

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 20190m3/h）：

根据化学反应式

H2S 2NaOH Na2S 2H2O 1) Na2S 4NaClO Na2SO4 4NaCl 2) 2NH 3 H2SO4 ( NH 4) 2SO4 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 CHS 2 40

M NaOH= =1398 g/h

34

由 25%NaOH 密度为 1.28g/cm3，可计算出 25%NaOH消耗量为

2

1398/(1.28*25%*1000)=4.4L/h

102

由已知条件及式 2)，可计算 NaClO消耗量

103

=

99% Q废气 CH2

S 78 M

NaClO4

34

74.5 =5259

由 12%NaClO 密度为 1.1g/cmg/h

378 ，可计算出 12%NaClO消

耗量为 5259/(1.1*12%*1000)=40 由已知条件及式L/h 3），可计算 NH3去除 98%后 H2SO4

消耗量 98% Q

废气

CNH

98

M

H2SO4=

3

=848 g/h

2 17

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#根据化学反化学除臭设备 （废气处理量 18000m3/h）：

应式H2S 2NaOH

Na2S 2H2O

1)

Na2S 4NaClO Na2SO4 4NaCl 2)

2NH 3 H2SO4 ( NH 4) 2SO4 3)

由已知条件及式

耗量 1)，可计算 H2S去除 99%后 NaOH消

99% Q废气 CH2S 2 40 M NaOH= =1258 g/h 34

由

耗量为 25%NaOH 密度为 1.28g/cm3，可计算出 25%NaOH消

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 CH2

S 78 M

NaClO= 4 74.5

34 78

=4733 g/h

由 12%NaClO 密度为 1.1g/cm3，可计算出 12%NaClO消 耗量为 4733/(1.1*12%*1000)=36 L/h

由已知条件及式 3），可计算 NH3去除 98%后 H2SO4 消耗量

M H2SO4= 98% Q废气3

2 17

C =767 g/h

NH 98 由 93% H2SO4密度为 1.83g/cm3，可计算 93% H2SO4消

耗量为 767/(1.83*93%*1000)=0.4

8.55L/h 、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

104

有观察窗等，其具体计算如下：

1号除臭单元总风量： 2019m/h，设计 1台风机，技术参数： Q=2019m3/h,P=1900Pa,N=4Kw。

3

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。 管道阻力计算

总设计风量为 Q=2019 m/h，计算公式如下： 风管流速计算：

3

Q：管段风量 - m3/h； A：管段截面积 - m 2， A=Πd2/4，d为风管半径

沿程摩擦压力损失：

hl d 2g

h：比压阻

引风管主要管段 1：

Q=2019m3/h，查管道内气体最低速度表，取 V=12m/s，则风管截面积为：

A

2019m /h

3

得

r=0.149m

取整得 d=0.298m，选 DN300 管径。

8m/ s 3600s 0.069m

， 验证气

体流速：

Q 2019m /h V 3600 A 3

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

105

序 流量 数量

单位长度阻沿程阻力 号 (m3/h)

(米主要技术规格流m/s) 速（力(Pa)

(Pa) 1 2019 )

5 ?300 8.05

3.01 15 2 1300 65 ?300 5.8 1.27 83 3 700

52 ?200 6.18 2.14 111 4

300

60

?150

5.41

2.55

153 管道动压 Pa 362

合计沿程阻力

362

各管件局部摩擦系数（查手册）为：风管入口 ，

90°弯头、，，根据局部阻力计算公式

三通 软得到各局部阻力损失统计结果如下：

管道局部阻力损失计

序

局部阻力 算表个数 单个阻力 Pa

阻力 Pa

1 风阀 4 10 40 2 弯头、三通 49 10 490

3 软接 1

10 10 4

变径

8

8

64

合计总阻力

Pa

604

综上所述，管道=沿程阻力 +局部阻力 =362+604=966Pa。

生物滤床阻力计算

阻力106

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 R=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 风机设计选型

10%的余量，风压

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

em

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

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 2019Pa。综上所述并且风量根据招标文件要求，风机风量为 2019m3/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。

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