電鍍車間局部通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、精選文檔電鍍車間局部通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)（101） 姓名：陸路 專業(yè)：平安工程專業(yè) 日期：2014.5.28 摘要 本次課程設(shè)計(jì)主要內(nèi)容為某電鍍車間局部通風(fēng)系統(tǒng)，目的是為了將車間內(nèi)不符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的污染空氣經(jīng)過處理后從室內(nèi)排至室外，從而保證室內(nèi)工作人員進(jìn)行正常作業(yè)。設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要包括確定排出有害物設(shè)備密閉方法，局部集氣罩的形式和位置，確定通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)量和風(fēng)管材料，對(duì)通風(fēng)管道進(jìn)行水力計(jì)算。 【關(guān)鍵詞】： 排風(fēng)罩 水力計(jì)算 風(fēng)量 風(fēng)機(jī) Summary The main content of curriculum design for local ventilation syst

2、em of electroplating workshop, in order to pollute the air in workshop does not conform to the hygiene standards of processed from indoor to outdoor, indoor staff so as to ensure the normal operation. The design content

3、mainly includes thedetermination of harmful substances discharged equipment closed method, localgas collecting hood of form and position, determine the ventilation system of air volume and air pipe material, the ventilation p

4、ipeline hydraulic calculation.keyword: exhaust hood hydraulic calculation of air blower名目 1、 前言2、 設(shè)計(jì)的內(nèi)容與要求 2.1課程設(shè)計(jì)題目 2.2 課程設(shè)計(jì)資料 2.3 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容3、 工業(yè)通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 3.1確定系統(tǒng)劃分 3.2排風(fēng)罩布置原則 3.3排氣罩的計(jì)算與選取 3.4系統(tǒng)網(wǎng)管的布置形式 3.5風(fēng)管的選擇 3.6除塵器的選擇 3.7通風(fēng)管道的水力計(jì)算四 總結(jié)附錄一：通風(fēng)除塵系統(tǒng)圖附錄二：系統(tǒng)管道設(shè)備布置平面圖 一 前言工業(yè)通風(fēng)是通風(fēng)工程的重要部

5、分，其主要任務(wù)是，把握生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的粉塵、有害氣體、高溫、高濕，制造良好的生產(chǎn)環(huán)境和愛護(hù)大氣。做好工業(yè)通風(fēng)工作，一方面能夠改善生產(chǎn)車間及其四周的空氣條件，防止職業(yè)病的產(chǎn)生、愛護(hù)人民健康、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；另一方面可以保證生產(chǎn)正常運(yùn)行，提高產(chǎn)品質(zhì)量。隨著工業(yè)的不斷進(jìn)展，散發(fā)的工業(yè)有害物的種類和數(shù)量日益增加，大氣污染已經(jīng)成為了一個(gè)全球性的問題。如何做好工業(yè)通風(fēng)，職業(yè)平安健康管理以及環(huán)境愛護(hù)是我們平安工作人員的一項(xiàng)重要職責(zé)。此次課程設(shè)計(jì)為某企業(yè)電鍍車間除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)，主要要將車間產(chǎn)生的高濃度粉塵通過合理有效的除塵系統(tǒng)來凈化空氣，提高車間的空氣質(zhì)量。因此需實(shí)行有效的通風(fēng)措施在有害物產(chǎn)生地點(diǎn)把它們收集起來

6、，經(jīng)過凈化處理排至室外，使車間內(nèi)有害物濃度低至國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最高允許濃度以下。通過此次設(shè)計(jì)，使同學(xué)們親自動(dòng)手進(jìn)行通風(fēng)除塵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及計(jì)算，切實(shí)體會(huì)通風(fēng)除塵在工業(yè)生產(chǎn)中的重大作用，理論聯(lián)系實(shí)踐，培育同學(xué)們的動(dòng)手力量以及合作力量。第2章設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求2.1課程設(shè)計(jì)題目 電鍍車間局部通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.2課程設(shè)計(jì)資料1、車間狀況概述本次課程設(shè)計(jì)的車間包括兩個(gè)工作區(qū)。每個(gè)工作區(qū)有一個(gè)酸性鍍銅槽，共有兩種尺寸，一種槽長為2m，寬為1.5m，高為1m，另一種槽長為1m，寬為0,8m，高為1m。2臺(tái)鍍銅槽間距均為2m，兩排對(duì)稱分布。為了個(gè)人操作便利，要求設(shè)計(jì)槽邊側(cè)吸罩。車間長15m，寬10m，高4.5m。工

7、作溫度為室溫，設(shè)為20，在20時(shí)空氣密度為1.2Kg/m3。2、工業(yè)槽的特性：標(biāo)號(hào)槽子名稱槽子尺寸（mm）長×寬×高溶液溫度（）散發(fā)的有害物1鍍銅槽2000×1500×100020二氧化碳，二氧化硫，2鍍銅槽1000×800×100020二氧化碳，二氧化硫2.3課程設(shè)計(jì)內(nèi)容1、工業(yè)槽的有害氣體捕集與凈化2、通風(fēng)系統(tǒng)的確定3、通風(fēng)管道的水力計(jì)算第3章工業(yè)通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算3.1 確定系統(tǒng)劃分 有不同送風(fēng)、排風(fēng)要求，或者車間面積較大，送、排風(fēng)點(diǎn)較多時(shí)，為便于進(jìn)行管理，常分設(shè)多個(gè)系統(tǒng)。除個(gè)別狀況外，通常是由一臺(tái)風(fēng)機(jī)與其聯(lián)系在一起的管道設(shè)備

8、構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng)。系統(tǒng)劃分的原則是：（1） 空氣處理要求相同、室內(nèi)參數(shù)要求相同的，可劃分一個(gè)系統(tǒng)。（2） 生產(chǎn)流程、運(yùn)行班次和運(yùn)行時(shí)間相同的，可劃為一個(gè)系統(tǒng)。（3）除塵系統(tǒng)劃分應(yīng)符合下列要求：1）同一生產(chǎn)流程、同時(shí)工作的揚(yáng)塵點(diǎn)相距不遠(yuǎn)時(shí)，宜合設(shè)一個(gè)系統(tǒng)；2）同時(shí)工作但粉塵種類不同的揚(yáng)塵點(diǎn)，當(dāng)工藝允許不同粉塵混合回 收或粉塵無回收價(jià)值時(shí)，也可合設(shè)一個(gè)系統(tǒng)；3）溫濕度不同的含塵氣體，當(dāng)混合后可能導(dǎo)致風(fēng)管內(nèi)結(jié)露時(shí)，應(yīng)分設(shè)系統(tǒng)。 為便于運(yùn)行管理，且該車間廠房的空氣處理要求相同、室內(nèi)參數(shù)要求也相同，因此可以設(shè)計(jì)成由一臺(tái)風(fēng)機(jī)與其聯(lián)系在一起的管道及設(shè)備構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng)。3.2 排風(fēng)罩布置原則 局部排風(fēng)罩應(yīng)遵循以下原

9、則：（1） 局部排風(fēng)罩應(yīng)盡可能靠近污染物發(fā)生源，使污染物局限于較小空間，盡可能減小吸氣范圍，便于捕集和把握。（2） 排風(fēng)罩的吸氣氣流方向應(yīng)盡可能與污染氣流運(yùn)動(dòng)方向全都。（3） 已被污染的吸入氣流不允許通過人的呼吸區(qū)。設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮操作人員的位置和活動(dòng)范圍。（4） 排風(fēng)罩應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡潔、造價(jià)低、便于制作安裝和拆卸修理。（5） 與工藝親密相結(jié)合，使局部排風(fēng)罩的配置與生產(chǎn)工藝協(xié)調(diào)全都，力求不影響工藝操作。（6） 要盡可能避開或減弱干擾氣流，如穿堂風(fēng)，送風(fēng)氣流等對(duì)吸氣氣流的影響。3.3排氣罩的計(jì)算與選取依據(jù)設(shè)計(jì)資料，該電鍍車間的酸性鍍銅槽的尺寸共有兩種形式，一種為1500mm×1000mm

10、；另一種為1000mm×800mm。需分別計(jì)算各自的排風(fēng)量及條縫是槽邊鍍銅槽的形式。（1） 電鍍車間第一種酸性鍍銅槽尺寸：A×B=1500mm×1000mm因B>700mm,依據(jù)有關(guān)規(guī)定，接受吹吸式排風(fēng)罩（1） 吸風(fēng)口前射流末端平均風(fēng)速 v1=0.5B=0.5×1.5=0.75m/s（2） 吹風(fēng)口高度 b0=0.010B=0.015×1.5=0.015m=15mm（3） 依據(jù)流體力學(xué)平面射流的公式計(jì)算吹風(fēng)口出口流速v0因v1=0.75m/s是指射流末端有效部分的平均風(fēng)速，可以近似認(rèn)為射流末端的軸心風(fēng)速vm=2v1。 vm=2v1=2

11、15;0.75=1.5m/s依據(jù)平面射流計(jì)算式 =吹風(fēng)口出口流速 v0=vm × =1.5×=5.647m/s（4） 吹風(fēng)口的吹風(fēng)量 L0=b0.AV0=0.015x2x5.647=0.16941m3/s（5） 計(jì)算吸風(fēng)口的前射流流量L1 L1=L0x1.2=0.98142m3/s（6） 吸風(fēng)口的排風(fēng)量 L1=1.1L1=1.1x0.98142=1.013m3/s（7） 吸風(fēng)口氣流速度 V1=3V1=3x0.75=2.25m/s（8） 吸風(fēng)口高度 b1=L1/Av1=1.02/2x2.25=0.2245m 取b1=225mm2）電鍍車間第一種酸性鍍銅槽尺寸：A×B

12、=1000mm×800mm因B>700mm,依據(jù)有關(guān)規(guī)定，接受雙側(cè)槽邊排風(fēng)罩。依據(jù)國家設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，條縫式槽邊排風(fēng)罩的斷面尺寸（E×F）共有三種，250mm×200mm、250mm×250mm、200mm×200mm。在此選用E×F=250mm×250mm。 由于為酸性鍍銅槽，把握風(fēng)速 在工業(yè)通風(fēng)中第36頁，把握點(diǎn)的把握風(fēng)速VX表中查得。 Vx=0.4m/svx=0.3m/s總排風(fēng)量：L=2vxAB(B/2A)0.2 =2×0.3×1×0.8×(0.8/2)0.2=0.4m3/s每一

13、側(cè)的排風(fēng)量：L=0.5L=0.4×0.5=0.2m3/s假設(shè)條縫口風(fēng)速 v0=8m/s (v0通常取710m/s)接受等高條縫，條縫口面積：f0=L/v0=0.2/8=0.025m2條縫口高度： h0=f0/A=0.025/1=0.025m=25mm f0/F1=0.025/(0.25×0.25)=0.4>0.3為保證條縫口上速度分布均勻，在每一側(cè)分設(shè)兩個(gè)罩子，設(shè)兩根立管。因此 f/F1=(f/3)/F1=(0.025/2)/(0.25×0.25)=0.2<0.3所以，第一種尺寸的酸性鍍銅槽的排風(fēng)量為0.4m3/s，且在每一側(cè)應(yīng)分設(shè)兩個(gè)罩子。 阻力 p

14、=2/2=2.34×82×1.2/2=90Pa 【注】：以上計(jì)算阻力時(shí)的空氣密度均取自20時(shí)。3.4系統(tǒng)網(wǎng)管的布置形式當(dāng)車間內(nèi)有不同的送、排風(fēng)要求，或者車間面積較大，送、排風(fēng)點(diǎn)較多時(shí)，為了便于運(yùn)行管理，常分設(shè)多個(gè)送、排風(fēng)系統(tǒng)。劃分的原則：1、空氣處理要求相同時(shí)、室內(nèi)參數(shù)要求相同的，可劃為一個(gè)系統(tǒng)。2、同一生產(chǎn)流程、運(yùn)行班次和運(yùn)行時(shí)間相同的，可劃為一個(gè)系統(tǒng)。3、同一生產(chǎn)流程、同時(shí)工作的揚(yáng)塵點(diǎn)相距不大時(shí)，宜合為一個(gè)系統(tǒng)。4、有毒和無毒的生產(chǎn)區(qū)，宜分開設(shè)置通風(fēng)系統(tǒng)和凈化系統(tǒng)。若不要求回收，并且混合后不會(huì)爆炸或者混合后不會(huì)導(dǎo)致風(fēng)管內(nèi)結(jié)露的，可以合為一個(gè)系統(tǒng)。5、排風(fēng)量大的排風(fēng)電位于

15、風(fēng)機(jī)四周，不和遠(yuǎn)處排風(fēng)量小的排風(fēng)點(diǎn)和為同一個(gè)系統(tǒng)依據(jù)以上原則、各工藝設(shè)備產(chǎn)生的有害物成分，及廠區(qū)平面布置圖，將兩個(gè)工作區(qū)視為同一個(gè)系統(tǒng)。 風(fēng)管布置：各個(gè)槽由相應(yīng)的風(fēng)管支管連接，然后接到干管上，由干管輸送到凈化設(shè)備，再經(jīng)風(fēng)管、風(fēng)機(jī)排放。3.5風(fēng)管的選擇風(fēng)管布置的原則（1） 除塵系統(tǒng)的排風(fēng)點(diǎn)不宜過多，以利各支管間阻力平衡。（2） 除塵風(fēng)管應(yīng)盡可能垂直或傾斜敷設(shè)，傾斜敷設(shè)時(shí)與水平夾角最好大于。 （3） 在除塵系統(tǒng)小，為防止風(fēng)管堵塞，風(fēng)管直徑不宜小于下列數(shù)值： 排送細(xì)小粉塵 80mm； 排送較粗粉塵 100mm； 排送粗粉塵 130mm。（4）排解含有劇毒物質(zhì)的正壓風(fēng)管，不應(yīng)穿過其他房間。（5）風(fēng)管上

16、應(yīng)設(shè)置必要的調(diào)整和測(cè)量裝置（如閥門、壓力表、溫度計(jì)、風(fēng)量測(cè)定孔和采樣孔等）或預(yù)留安裝測(cè)量裝置的接口。調(diào)整和測(cè)量裝置應(yīng)設(shè)在便于操作和觀看的地點(diǎn)。（6）風(fēng)管的布置應(yīng)力求順直，避開簡單的局部管件。彎頭、三通等管件要支配得當(dāng)，與風(fēng)管的連接要合理，以削減阻力和噪聲。風(fēng)管截面及材料的選擇表1 除塵風(fēng)管的最小風(fēng)速（m/s）粉塵類別粉塵名稱垂直風(fēng)管水平風(fēng)管纖維粉塵和礦物粉塵干鋸末、小刨屑、紡織塵1012木屑、刨花1214干燥粗刨花、大塊干木屑1416潮濕粗刨花、大塊濕木屑1820金剛砂、剛玉粉1519耐火材料1417石棉粉塵1218 風(fēng)管斷面外形有圓形和矩形兩種。兩者相比，在相同斷面積時(shí)圓形風(fēng)管的阻力小、材料

17、省、強(qiáng)度也大；圓形風(fēng)管直徑較小時(shí)比較簡潔制造，保溫亦便利。但是圓形風(fēng)管管件的放樣、制作較矩形風(fēng)管困難；布置時(shí)不易與建筑、結(jié)構(gòu)協(xié)作，明裝時(shí)不易布置得美觀。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。鋼板易于工業(yè)化加工制作，安裝便利，能承受較高的溫度，因本次設(shè)計(jì)為除塵設(shè)計(jì)，接受厚度為3.05.0mm的鋼板。排風(fēng)口位置的確定排風(fēng)口設(shè)置應(yīng)滿足以下要求：（1）在一般狀況下通風(fēng)排氣立管出口至少應(yīng)高出屋面0.5m。（2）通風(fēng)排氣中的有害物質(zhì)必需經(jīng)大氣集中稀釋時(shí)，排風(fēng)口應(yīng)位于建筑物空氣動(dòng)力陰影區(qū)和正壓區(qū)以上。（3）要求在大氣中集中稀釋的通風(fēng)排氣，其排風(fēng)口上不應(yīng)設(shè)風(fēng)帽，為防止雨水進(jìn)

18、入風(fēng)管可在下部斜設(shè)排水口。（4）車間高7.0m，將排風(fēng)口所處的管道設(shè)為8m,加上風(fēng)機(jī)的高度，排風(fēng)口高出地面910m。3.6除塵器的選擇 除塵器的選型要考慮多種因素和條件，目前常用除塵器依據(jù)主要除塵機(jī)理的不同，可分為以下幾類：（1） 重力除塵，如重力沉降室；（2） 慣性除塵，如慣性除塵器；（3） 離心力除塵，如旋風(fēng)除塵器；（4） 過濾除塵，如袋式除塵器、顆粒層除塵器、紙過濾器；（5） 洗滌除塵，如自激式除塵器、臥式旋風(fēng)水膜除塵器；（6） 靜電除塵，如電除塵器。在本次設(shè)計(jì)中，接受脈沖噴吹袋式除塵器。脈沖噴吹袋式除塵器的除塵機(jī)理是利用含塵氣流通過濾料時(shí)將顆粒物分別捕集的裝置。在袋式除塵器的結(jié)構(gòu)外形與

19、清灰方法直接相關(guān)，我們?cè)谶@里采有脈沖清灰方式清灰強(qiáng)度高，清灰效果好。由于清灰時(shí)間短，與大多數(shù)離線清灰除塵器相比，它可以接受在線清灰，清灰時(shí)除塵器還可以連續(xù)工作。3.7 通風(fēng)管道的水力計(jì)算 繪制軸測(cè)圖標(biāo)出各管段長度和各排風(fēng)點(diǎn)的排風(fēng)量，軸測(cè)圖詳見附錄I。管徑的計(jì)算：在打磨平臺(tái)除塵系統(tǒng)中內(nèi)，設(shè)除塵風(fēng)管垂直管最小風(fēng)速，水平管最小風(fēng)速，當(dāng)空氣溫度問20時(shí)空氣密度為。通風(fēng)管路材料為圓形鋼板制風(fēng)管依據(jù)公式： （3.1） （3.2） （3.3）式中 管道內(nèi)的風(fēng)量，；管道直徑，；管道截面積，；管道內(nèi)的風(fēng)速，；1) 管段1設(shè)備密閉罩（查文獻(xiàn)10）= 1900彎頭 (R/D=1.5)：1個(gè)，=0.17直流三通（13

20、）依據(jù)F1+F2=F3 =30 查附錄10得=0.02 =1+0.17+0.02=1.192) 管段2圓形傘形罩：=60，=0.09900彎頭 (R/D=1.5)：1個(gè)，=0.17600彎頭 (R/D=1.5)：1個(gè)，=0.15直流三通（23）：查附錄10得 =0.8 =0.09+0.17+0.8=1.063) 管段3凈化設(shè)備進(jìn)口變徑管（漸擴(kuò)管）凈化設(shè)備進(jìn)口尺寸為500mmx800mm，變徑管長度為400mm，tan=（800-500）/（2*400）=0.375 =20.60 =0.604) 管段4凈化設(shè)備出口變徑管（漸縮管）凈化設(shè)備進(jìn)口尺寸為500mmx800mm，變徑管長度為400mm，

21、tan=（800-500）/（2*400）=0.375 =20.60 =0.1090彎頭 (R/D=1.5)：2個(gè) =0.17x2=0.34風(fēng)機(jī)進(jìn)口漸擴(kuò)管先近似選出一臺(tái)風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)進(jìn)口直徑800mm變徑管長度500mmtan=（800-500）/（2*500）=0.3 =16.70 =0.20 =0.10+0.34+0.20=0.645) 管段5風(fēng)機(jī)出口漸擴(kuò)管風(fēng)機(jī)出口尺寸： 500mm×400mm，D7=420mm變徑管長度l=300mmtan=(500 420)/(2 × 300) = 0.13=140 =0.3帶集中管的傘形風(fēng)帽（h/D0=0.5）: =0.6=0.13+

22、0.6=0.73凈化系統(tǒng)風(fēng)管各管段水利計(jì)算如下管段編號(hào)流量（m3/s）長度l(m)管徑D(mm)流速v（m/s）動(dòng)壓P4(Pa)局部阻力系數(shù)局部阻力Z(Pa)單位長度摩擦阻力Rm(Pa/m)摩擦阻力Rml(Pa)管段阻力(Pa)11.013 5400838.41.1945.6961.8954.69620.262105.820.21.0621.4122.213.234.61231.21344507.634.70.620.821.56.026.8241.30544607.937.40.6423.9361.66.430.33651.30584607.937.40.7327.3021.612.840.102對(duì)并聯(lián)管路進(jìn)行阻力平衡匯合點(diǎn)A：對(duì)匯合點(diǎn)A進(jìn)行阻力平衡計(jì)算，=54.696，=34.612。依據(jù)公式： （3.5） （3.6）式中 調(diào)整后的管徑，； 原設(shè)計(jì)的管徑，； 原設(shè)計(jì)的支管阻力，； 要求達(dá)到的支管阻力，。對(duì)于匯合點(diǎn)A：=依據(jù)