除臭设备设计计算书.docx
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除臭设备设计计算书
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。
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。
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
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
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