工業(yè)通風(fēng)課程設(shè)計(jì)-副本

1、工業(yè)通風(fēng)課程設(shè)計(jì)學(xué)號：學(xué)生：指導(dǎo)老師：學(xué)院：概述設(shè)計(jì)背景1.1.1工藝通風(fēng)與除塵設(shè)計(jì)的相關(guān)主要參考書目工業(yè)通風(fēng)除塵工程設(shè)計(jì)手冊簡明通風(fēng)設(shè)計(jì)手冊1.1.2粉塵的危害(1) 對人體健康的危害：塵肺病、眼病、皮膚病(2) 爆炸危害：煤塵、紡織粉塵、面粉塵爆炸(3) 對能見度的影響：沙塵暴(4) 對建筑物、植物、動(dòng)物的影響：污染腐蝕(5) 對設(shè)備、產(chǎn)品的影響：磨損設(shè)備、出次品(6) 對大氣環(huán)境質(zhì)量的影響：粉塵濃度超標(biāo)(刀粉塵對人體的危害對人危害的途徑：呼吸(呼吸道)、接觸(皮膚)和食用(消化道)。對人體的損害：損壞呼吸系統(tǒng)；損壞神經(jīng)系統(tǒng)和腦細(xì)胞；對眼睛的傷害；導(dǎo)致角膜感覺喪失、角膜混濁等對皮膚的傷害，

2、如皮囊炎。1.1.3工業(yè)通風(fēng)與除塵設(shè)計(jì)的有關(guān)規(guī)定及設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)過程中必須注意若干基本原則，要能實(shí)現(xiàn)本身的目的，起 功能與形式都應(yīng)符合各種需要。同時(shí)又能合理地進(jìn)行生產(chǎn)，產(chǎn) 品價(jià)格符合經(jīng)濟(jì)的原則。工業(yè)通風(fēng)的設(shè)計(jì)過程在遵循基本的設(shè) 計(jì)規(guī)之外，應(yīng)當(dāng)遵循的三項(xiàng)基本原則，即以人為本的原則、系 統(tǒng)化原則、環(huán)保原則，再設(shè)計(jì)中體現(xiàn)重視人的生命健康安全及 保證排放的污染物濃度在環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)以。二、生產(chǎn)車間廠房的基本概況及車間布置1.2.1污染源分布情況某工廠廠房平面布置及有害物分布如圖1所示，該廠房高為8m,風(fēng)管采用鋼 板制作，排除各種有害物，大氣溫度為常溫。A處有一個(gè)污染源，需要安設(shè)排風(fēng)罩，其尺寸為200X400m

3、n的矩形外部吸氣 罩（四周無邊），為了能夠有效地排出此污染物，要求在距罩口 600mm處造成 匕二0.25m/s的吸入速度，其局部阻力系數(shù)為彳= 1.0 （對應(yīng)接管動(dòng)壓）在B處有一浸漆槽，槽面尺寸為600X800mm,為排除有機(jī)溶劑蒸氣，在槽上 方設(shè)排風(fēng)罩，罩口至浸漆槽面距離H二300mm,罩的一邊設(shè)有固定檔板。在C處有一個(gè)振動(dòng)篩，如圖2所示，振動(dòng)篩的平面尺寸為E二800mm, L二650mm, 粉狀物料手工投向篩上時(shí)的發(fā)散速度為嶺二0. 25m/s,周圍干擾氣流速度 V。二0. 2m/s,為了排除粉塵在其旁邊按以尺寸為650X400mn的側(cè)吸罩C,其局部 阻力系數(shù)為歹=1.0 (對應(yīng)接管動(dòng)壓

4、)。根據(jù)以上條件設(shè)計(jì)出其通風(fēng)系統(tǒng)圖，并對該系統(tǒng)進(jìn)行水力計(jì)算，畫出壓能圖, 并選擇風(fēng)機(jī)。1.2.2通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)方案(1) 設(shè)計(jì)要求：包括排風(fēng)罩、管道、除塵器、風(fēng)機(jī)和電機(jī)等部分組成，管道采用 除塵風(fēng)管，除塵器選用脈沖式噴吹淸灰袋式除塵器(阻力為1500Pa)o(2) 設(shè)計(jì)方案：由于該廠房只有兩個(gè)車間，且面積較大，廠房較高，車間以一 道墻相隔，為節(jié)省費(fèi)用，在兩間車間中間墻壁上開一個(gè)洞，只設(shè)計(jì)一個(gè)通風(fēng)系統(tǒng), ABC順次并聯(lián)相接。此方案占地面積小，便于維護(hù)修理。二.車間排除有害物總需風(fēng)量的計(jì)算2.1.AS域所需要的排風(fēng)量矩形外部吸氣罩，長a二400mm,寬b二200mm,x二600mm,見圖2

5、。a/b二400/200二2. 0x/b二600/200二3. 0由 39 頁表 3-23 得： 匕 /V。二0. 037罩口 上平均風(fēng)速為： 乂二匕/0. 037=0. 25/0. 037=6. 76m/s罩口排風(fēng)量厶=3600VoF=3600X6. 76X0.2X0.4=1946. 88 m3/h=0. 5408m3 /s2. 2.B區(qū)域所需要的排風(fēng)量B處為上部接收罩，見圖3o浸漆槽面，槽液體蒸發(fā)，取控制點(diǎn)控制風(fēng)速V =0. 25m/s罩 口尺寸長邊 A二0. 8+0. 8 X 0. 3=1.04m短邊 B二0. 6+0. 8X0. 3=0. 84m設(shè)其長邊設(shè)有擋板，罩口周長Ph04+08

6、4X2=2.72m 排風(fēng)量 L2=KPHv =1.4X2. 72X0.3X0. 25=0. 2856m3/s2. 3.C區(qū)域所需要的排風(fēng)量如圖4所示,側(cè)吸罩罩口尺寸取650x400mm,罩口法蘭邊全寬為&二800mm, U二0, H二0污染氣體發(fā)生量Lo二0.65X0. 8X0. 25=0.13加從文獻(xiàn)3得，極限流量比F3HUKk=1.5ET"+2. 5 Y ' 7+0. 2 (e)1 io. 2 0. 3 (e) 2 °+1.0根據(jù)下安全系數(shù)表：（PQ表35安全系數(shù)表干擾氣流速度m/s安全系數(shù)m00 1550. 15"0. 3080. 30&qu

7、ot;0. 45100. 450. 6015干擾速度為0. 20,取安全系數(shù)m二8C處排風(fēng)量l_3 二 L°4 + mKk> 二 1.482m3/s2. 4通風(fēng)除塵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)系統(tǒng)總排風(fēng)量L總二 L + L? + l«3 二 0. 5048 + 0. 2856 + 1.482 二 2. 2724診空4m三、3.1編號對各管進(jìn)行編號，標(biāo)出管段長度和各排風(fēng)點(diǎn)的排風(fēng)量。見正視圖其中 h=14. 5m,12=6. 1m,l3=10m,14=6. 5m,15=14. 8,16=9. 2m17二8m3.2選定最不利環(huán)路本系統(tǒng)選擇135除塵器一6風(fēng)機(jī)一7為最不利環(huán)路。3. 3根據(jù)各管

8、道的風(fēng)量及選定的流速，確定最不利環(huán)路上各管段的斷面尺寸和單 位長度摩擦阻力。根據(jù)表6-4 (除塵風(fēng)管的最小風(fēng)速)A輸送含有輕礦物粉塵的空氣時(shí)，風(fēng)管最小風(fēng)速為：垂直風(fēng)管12m/s,水平風(fēng)管14m/sB輸送含有鋼鐵物粉塵的空氣時(shí)，風(fēng)管最小風(fēng)速為：垂直風(fēng)管13m/s,水平風(fēng)管15m/sC輸送含有重礦物粉塵的空氣時(shí)，風(fēng)管最小風(fēng)速為：垂直風(fēng)管14m/s,水平風(fēng)管16m/s考慮到除塵器及風(fēng)管漏風(fēng)，管段6及7計(jì)算風(fēng)量為2.2724X1.05=2. 3863m3/s管段1根據(jù)厶= 1946.88屛/? (0.5408F/s)= 14m/s由附錄9可查出管徑和單位長度摩擦阻力。所選管徑應(yīng)盡量符合附錄門的通風(fēng)管道

9、統(tǒng)一規(guī)格。D,=220mm Rf1 1. 13Pa/m管段3根據(jù)厶=0.2856 + 0.5408 = 0.8264m3/s (2975. 04m7h)v3 = 14 m/s 由附錄6可查出£>3 = 280 mmRm3=7. 35Pa/mv5 =14 由附錄9可查出管段5根據(jù) L5=2. 2727m7s(引81 72n?/h)Ds = 450 mmRm5=4. 61 Pa/m管段6根據(jù) l_6二2. 3863m7s (8590. 68m3/h)比=1 加/s 由附錄 9 可查出D6二450mmRm6二5. 07Pa/m管段7根據(jù)L尸2. 3863m3 s(8590- 6弘&#

10、39;幾)v-14m/s由附錄9可查出D7二450mm Rm7二5. 07Pa/m確定管段2、4的管徑及單位長度摩擦阻力管段2根據(jù)厶=0.2856,/s (1028.16m7h)V2二 13m/s由附錄 9 可查出D2二160mm Rm2=16. 60Pa/m管段4根據(jù) L4 = 1.482/?73/s (5335. 2m3/h)14m/s 由附錄 9 可查出D4 - 360 mmRm2二6. 3Pa/m3.4確定局部阻力系數(shù)查附錄7,確定各管段的局部阻力系數(shù)。 管段1設(shè)備外部吸氣罩§ = 1.090° 彎頭(R/D = L5) 一個(gè) = 0.17直流三通(13)見直流三通

11、圖ci = 30°170280= 0.3686直流三通示意圖1L. 0.2856厶 0.8264=0.3456查得爲(wèi)=0.38 = 1.0 + 0.17+0.38 = 1.55 管段2設(shè)備接受罩 歹= 0.27直流三通(23)見直流三通圖1查得 = -0.017 = 0.27-0.017 = 0.25 管段3直流三通(35)見直流三通圖2耳+耳Q代 a = 30°P牆g查得鼻=0.67工加0.67直流三通示意圖2 管段4設(shè)備側(cè)吸罩§ = 1090°彎頭(R/D = l5) 1個(gè)g = 017合流三通（4T5）見直流三通圖2 查得 45 = -°

12、-55Y4 = 1.0 + 0.17 + 0.53 = 1.7 管段5除塵器進(jìn)口變徑管（漸縮管） 除塵器進(jìn)口尺寸300 x 800/?/;/,變徑管長度500” ,1tan a = -2800450500= 035a = 193°90° 彎頭(R/D = l5) 2 個(gè) g = 034= 0.5 +0.34 = 0.84 管段6除塵器出口變徑管（漸擴(kuò)管）除塵器進(jìn)口尺寸300 X 800/7?/；/ ,變徑管長度厶=400/77/77 ,800 450""400= 0.4375d = 236° = 0.190。彎頭(R/D = l5) 2 個(gè)歹=

13、 0.17x2 = 0.34風(fēng)機(jī)進(jìn)口漸擴(kuò)管先近似選出一臺風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)進(jìn)口直徑D = 500m,變徑管長度/ = 300”1tan a =-2500-450300= 0.25a = 4.76°g = 0.02工歹=0.1 + 0.34+0.02 = 0.46 管段7風(fēng)機(jī)出口突擴(kuò)管風(fēng)機(jī)出口尺寸 43 5x 350 D7 = 500 nun匕=0196=1 287 弘 0F;|lj 0.435x0.35帶擴(kuò)散管的傘形風(fēng)帽(力/2=05)歹= 0.60工歹= 0603.5計(jì)算各管段的沿程摩擦阻力和局部阻力表2管道水力計(jì)算表管段編號流量(m3/h)長度I(m)管徑D(mm)流速V(m/s)動(dòng)壓P

14、(PJ局部 阻力 系數(shù)局部 阻力Z(PJ單位長 度摩擦 阻力R.(Pa/m)摩擦 阻力RJ(Pa)摩擦阻 力Rml+Z(Pa)備注11246. 014. 5522014126.421.55216.211. 13161.9378. 132126.910.028014126.421.763.27. 3573.5136.757454. 913.745014126.420. 84106.24. 6163.2169.467827. 611.945014126.420. 4658.25. 0760.3118.577827. 69.04501492.880. 6055.75. 0745.6101.32880

15、.85.941601392.880. 2538.316. 6098.6136.9阻力不平衡45328. 06.53601492.881.70157.96.341.0198.9阻力不平衡2880.812014393. 5645328. 028014571 84除塵器15003. 6對各并聯(lián)管路進(jìn)行阻力平衡匯合點(diǎn)A片=390.78 匕只=109.58PAPi-AP2 = 390.78 -109.58 = 72%>10%片390.78為使管段1、2達(dá)到阻力平衡，改變管段2的管徑，增大其阻力。根據(jù)公式(6-16),D；=16109.58 V225390.58,=120.2/HW7根據(jù)通風(fēng)管道統(tǒng)一

16、規(guī)格，取0 =120加7。其對應(yīng)的阻力0.225= 393.56化109.58(曙八片AP'z=駕評5/5符合要求匯合點(diǎn)B 片 + = 390.78 +153.21 = 543 99匕什=187.15 乙27 =鵡99-187.15 = 65.6% > 10% 片 + 543.99為使管段2、4達(dá)到阻力平衡，改變管段4的管徑，增大其阻力。根據(jù)公式(6-16),=36187.15）543.99 丿=283.16加7根據(jù)通風(fēng)管道統(tǒng)一規(guī)格，取£；=280勸。其對應(yīng)的阻力tf匕=187-1512801360 O225= 571.84P/叮 片一 乙571.84-543.9957

17、1.84= 4.8% <10%符合要求3.7計(jì)算系統(tǒng)的總阻力M =工（位 + Z）= 390. 78 + 153. 21 + 170. 59 + 110. 95 + 82. 33 + 1500 = 2397. 86人3. 8選擇風(fēng)機(jī)風(fēng)機(jī)風(fēng)量Lf =1.15L = 1.15x7827.64 = 9001.786屛 / h風(fēng)機(jī)風(fēng)壓鬥=1.15AP = 1.15x2397.86 = 2757.539匕=12343F/z 選用T4-6SNO5A型號的禹心式通風(fēng)機(jī)，f _Pf = 2900/?«序號為5,效率為89.8%,功率為10. 86Kw,所需功率為12.49Kw«風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)

18、速為 2900r/min配用H60M, -2型號的電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)功率15Kw,選擇除塵器根據(jù)風(fēng)量和壓力損失選擇，風(fēng)量 7454. 894 X 1.05=7827. 64 加"壓力損失1500pa選擇型號MC-60 11 （外形尺寸為長x寬X高=2200 x1400 x 3646mm）四. 設(shè)備的選型4.1風(fēng)管材料的選擇用作風(fēng)管的材料有薄鋼板、硬聚乙烯塑料板、膠合板、礦渣石膏板、磚及混 凝土等。這里選用薄鋼板，因?yàn)樗膬?yōu)點(diǎn)是易于工業(yè)化加工制作、安裝方便、能 承受較高溫度。4. 2風(fēng)管斷面形狀的選擇風(fēng)管斷面形狀有圓形和矩形兩種。兩者相比，在相同斷面積時(shí)圓形風(fēng)管的阻 力小、材料省、強(qiáng)度也大

19、；圓形風(fēng)管直徑較小時(shí)比較容易制造，保溫亦方便。當(dāng) 風(fēng)管中流速較高，風(fēng)管直徑較小時(shí)，通常使用圓形風(fēng)管。所以此處選用圓形風(fēng)管。4.3風(fēng)管彎頭的選擇布置管道時(shí)，應(yīng)盡量取直線，減少彎頭。圓形風(fēng)管彎頭的曲率半徑一般應(yīng)大 于（12）倍管徑。故此處取90彎頭。由于管道中含塵氣流對彎頭的沖刷磨損, 極易磨穿、漏風(fēng)，影響正常的集塵效果，因此要對彎頭加以耐磨設(shè)施。44三通的確定三通流速不同的兩股氣流匯合時(shí)的碰撞，以及氣流速度改變時(shí)形成渦流時(shí)造 成局部阻力的原因。為減小三通的局部阻力，應(yīng)避免引射現(xiàn)象，還應(yīng)注意支管和 干管的連接，減小其夾角，所以支管與總管的夾角取。=30°；同時(shí)，還應(yīng)盡量 使支管和干管的流

20、速保持相等。通彎頭一樣，三通管件也應(yīng)加耐磨設(shè)施。五、管道的壓力分布選擇最不利環(huán)路135除塵器6風(fēng)機(jī)75.1確定各點(diǎn)壓力點(diǎn)1巧廠© +乙因?yàn)榍蓮S大氣壓=0故©=-乙=一126.42皿匕產(chǎn)寧=126.42/加匕=心一巴產(chǎn)-252.84以占2八厶 = - (心-2 厶7 + Z?)=-126. 42-(174. 6+216. 18)=-517. 2paPj2 = PjR - （心7 厶-2 + Z?）=-252.84-(174. 6+216. 18)二-643.62pa點(diǎn)3Pq = Pq2 (心2-3 厶-3 + 3 )=-517. 2- (90+63.21)-670. 41 p

21、aPj3 = Pj2 - (尺心-3 厶2-3 + Z3 )=-643. 62- (90+63. 21)二-796.83pa點(diǎn)4 除塵器進(jìn)口PqA = Pq - (R,m37 厶-4 + Z_» )=-670.41-(64. 39+106. 21)=-841 paPj4 = PP -(心3-4厶7 + Z4 )二-796. 83-(64. 39+106. 2)二-965.42pa點(diǎn)5除塵器出口Pqs =環(huán)-乙除=-841-1500 = -2341 pap$ = P/5 - Pl4_5 = -2341 _ 126.42 = -2467.42 paZ除為除塵器的阻力損失12345678點(diǎn)

22、6風(fēng)機(jī)進(jìn)口二-2341- (52.8+58.15) =-2451.95paPj6 = Pj5 (心5-6 厶5-6 + 5-6)=-2467. 42- (52. 8+58. 15)二-2578. 37pa點(diǎn)8風(fēng)管出口? + Z廠牛+ 0.6 ?！?8.61M冬=號8-號 7-8 =55.73 pa點(diǎn)7風(fēng)機(jī)出口Pq7=Pqs+(R”X 厶 _s+Z?)=231.34paP廠 SPJ7-S=138.46pa-126.42-517. 2-670. 41-841-2341-2451.95231.34148. 61-252. 84-643. 62-796. 83-965. 42-2467.42-2578

23、. 37138.4655.73表3壓力分布表點(diǎn)1p“n 因?yàn)榍蓮S大氣壓=0故耳=一乙=一126.42皿匕嚴(yán)牛= 126.42 w匕=4巴產(chǎn)252.84以點(diǎn)2Pg = Pq - (尺”1 厶-2 +Z?)=-126. 42-(174. 6+216. 18)=-517. 2paPj2 = Pj - (R,”1-2 厶7 + Zj=-252.84-(174. 6+216. 18)=_643. 62pa點(diǎn)3Pq3 = Pq2 (尺,門-3 厶-3 + 3 )=-517. 2- (90+63.21)"670. 41 paPj3 = Pj2 - (尺心-32-3 +=-643. 62- (90+63. 21)二-796.83pa點(diǎn)4 除塵器進(jìn)口PqA= Pq - (心37 厶7 + A)=