工業(yè)通風課程設計 (1) - 副本

1、 工業(yè)通風課程設計學號:學生姓名:指導老師:學院:年 月 日一、 概述1.1設計背景1.1.1工藝通風與除塵設計的相關主要參考書目 工業(yè)通風除塵工程設計手冊簡明通風設計手冊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、動物的影響：污染腐蝕 (5)對設備、產(chǎn)品的影響：磨損設備、出次品(6)對大氣環(huán)境質(zhì)量的影響：粉塵濃度超標(7)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)和腦細胞； 對眼睛的傷害；導致角膜感覺

2、喪失、角膜混濁等 對皮膚的傷害，如皮囊炎。1.1.3工業(yè)通風與除塵設計的有關規(guī)定及設計原則設計過程中必須注意若干基本原則，要能實現(xiàn)本身的目的，起功能與形式都應符合各種需要。同時又能合理地進行生產(chǎn)，產(chǎn)品價格符合經(jīng)濟的原則。工業(yè)通風的設計過程在遵循基本的設計規(guī)范之外，應當遵循的三項基本原則，即以人為本的原則、系統(tǒng)化原則、環(huán)保原則，再設計中體現(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)境標準以內(nèi)。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處有一個污染源，需要安設排風罩，

3、其尺寸為200×400mm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=0.25m/s的吸入速度，其局部阻力系數(shù)為（對應接管動壓）在B處有一浸漆槽，槽面尺寸為600×800mm，為排除有機溶劑蒸氣，在槽上方設排風罩，罩口至浸漆槽面距離H=300mm，罩的一邊設有固定擋板。 在C處有一個振動篩，如圖2所示，振動篩的平面尺寸為E=800mm，L=650mm，粉狀物料手工投向篩上時的發(fā)散速度為=0.25m/s,周圍干擾氣流速度=0.2m/s,為了排除粉塵在其旁邊按以尺寸為650×400mm的側吸罩C，其局部阻力系數(shù)為（對應接管動

4、壓）。根據(jù)以上條件設計出其通風系統(tǒng)圖，并對該系統(tǒng)進行水力計算，畫出壓能圖，并選擇風機。ABC風機除塵器6m8m10m8m6m3m4m圖11.2.2通風系統(tǒng)設計原則和設計方案（1）設計要求:包括排風罩、管道、除塵器、風機和電機等部分組成，管道采用除塵風管，除塵器選用脈沖式噴吹清灰袋式除塵器（阻力為1500Pa）。（2）設計方案：由于該廠房只有兩個車間，且面積較大，廠房較高，車間以一道墻相隔，為節(jié)省費用，在兩間車間中間墻壁上開一個洞，只設計一個通風系統(tǒng)，ABC順次并聯(lián)相接。此方案占地面積小，便于維護修理。二車間排除有害物總需風量的計算2.1.A區(qū)域所需要的排風量 矩形外部吸氣罩，長a=400mm，

5、寬b=200mm, x=600mm，見圖2。 a/b=400/200=2.0 x/b=600/200=3.0 由39頁表3-23得： /V0=0.037 罩口上平均風速為 ： =/0.037=0.25/0.037=6.76m/s 罩口排風量 =3600V0F=3600×6.76×0.2×0.4=1946.88 m3/h=0.5408m³/s0.2m0.1m圖22.2.B區(qū)域所需要的排風量 B處為上部接收罩，見圖3。浸漆槽面，槽內(nèi)液體蒸發(fā)，取控制點控制風速=0.25m/s1.04m0.8m12030°0.3m0.3m圖3 罩口尺寸 長邊A=0.8

6、+0.8×0.3=1.04m 短邊B=0.6+0.8×0.3=0.84m 設其長邊設有擋板，罩口周長P=1.04+0.84×2=2.72m 排風量 L2=KPHvx=1.4×2.72×0.3×0.25=0.2856m3/s2.3.C區(qū)域所需要的排風量如圖4所示，0.4m0.2m圖4側吸罩罩口尺寸取650400mm，罩口法蘭邊全寬為=800mm，U=0，H=0污染氣體發(fā)生量 =0.65×0.8×0.25=0.13 從文獻3得，極限流量比Kk=1.5F3E-1.4+2.51.7+0.2(HE)1.5-0.20.3(UE

7、)2.0+1.0根據(jù)下安全系數(shù)表：（P45）表3-5 安全系數(shù)表干擾氣流速度m/s安全系數(shù)m00.1550.150.3080.300.45100.450.6015干擾速度為0.20,取安全系數(shù)m=8 C處排風量L3=L01+mKk=1.482m3/s2.4通風除塵系統(tǒng)的設計系統(tǒng)總排風量L總=L1+L2+L3=0.5048+0.2856+1.482=2.2724m3/sCBA正視圖8m241.1m1m3.4m6除塵器2.9m風機圖53570.2m1=1=10.2m4m2.1m1.4m10m8m除塵器CBA風機平面圖2.2m8m 圖6 三、除塵系統(tǒng)管道水力計算3.1編號 對各管進行編號，標出管段長

8、度和各排風點的排風量。見正視圖其中l(wèi)1=14.5m, l2=6.1m, l3=10m, l4=6.5m, l5=14.8, l6=9.2m l7=8m3.2選定最不利環(huán)路 本系統(tǒng)選擇135除塵器6風機7為最不利環(huán)路。3.3根據(jù)各管道的風量及選定的流速，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（除塵風管的最小風速）A輸送含有輕礦物粉塵的空氣時，風管內(nèi)最小風速為：垂直風管12m/s，水平風管14m/sB輸送含有鋼鐵物粉塵的空氣時，風管內(nèi)最小風速為：垂直風管13m/s，水平風管15m/sC輸送含有重礦物粉塵的空氣時，風管內(nèi)最小風速為：垂直風管14m/s，水平風管16m/s

9、考慮到除塵器及風管漏風，管段6及7計算風量為2.2724×1.05=2.3863m3/s管段1根據(jù)（0.5408） m/s 由附錄9可查出管徑和單位長度摩擦阻力。所選管徑應盡量符合附錄11的通風管道統(tǒng)一規(guī)格。D1=220mm Rm1=11.13Pa/m管段3根據(jù) (2975.04m3/h) m/s 由附錄6可查出 Rm3=7.35Pa/m管段5根據(jù)L5=2.2727m3/s (8181.72m3/h) 由附錄9可查出 Rm5=4.61Pa/m管段6根據(jù)L6=2.3863m3/s(8590.68m3/h) 14m/s 由附錄9可查出D6=450mm Rm6=5.07Pa/m管段7根據(jù)L

10、7=2.3863m3/s (8590.68m3/h) v7=14m/s 由附錄9可查出 D7=450mm Rm7=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) (1028.16m3/h) v2=13m/s 由附錄9可查出 D2=160mm Rm2=16.60Pa/m管段4根據(jù) (5335.2m3/h) v4= 14m/s 由附錄9可查出 Rm2=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設備外部吸氣罩彎頭（）一個 直流三通（13）見直流三通圖1根據(jù) 直流三通示意圖 1 查得 管段2 設備接受罩 直流三通（23）見直流三通圖 1 查得 管

11、段3 直流三通（35）見直流三通圖2 查得 直流三通示意圖 2 管段4 設備側吸罩 彎頭（）1個 合流三通（45）見直流三通圖2 查得 管段5除塵器進口變徑管（漸縮管）除塵器進口尺寸，變徑管長度， 彎頭（）2個 管段6除塵器出口變徑管（漸擴管）除塵器進口尺寸，變徑管長度, 彎頭（） 2個 風機進口漸擴管先近似選出一臺風機，風機進口直徑, 變徑管長度 管段7 風機出口突擴管風機出口尺寸 帶擴散管的傘形風帽（） 3.5計算各管段的沿程摩擦阻力和局部阻力表2 管道水力計算表管段編號流量（m3/h)長度l(m)管徑D(mm)流速v(m/s)動壓P(Pa)局部阻力系數(shù)局部阻力Z（Pa）單位長度摩擦阻力R

12、m(Pa/m)摩擦阻力Rml(Pa)摩擦阻力Rml+Z(Pa)備注11246014.5522014126.421.55216.211.13161.9378.132126.910.028014126.421.763.27.3573.5136.757454.913.745014126.420.84106.24.6163.2169.467827.611.945014126.420.4658.25.0760.3118.577827.69.04501492.880.6055.75.0745.6101.32880.85.941601392.880.2538.316.6098.6136.9阻力不平衡4532

13、806.53601492.881.70157.96.341.0198.9阻力不平衡2880.812014393.5645328028014571.84除塵器15003.6對各并聯(lián)管路進行阻力平衡匯合點A 為使管段1、2達到阻力平衡，改變管段2的管徑，增大其阻力。根據(jù)公式（6-16），根據(jù)通風管道統(tǒng)一規(guī)格，取。其對應的阻力符合要求 匯合點B為使管段2、4達到阻力平衡，改變管段4的管徑，增大其阻力。根據(jù)公式（6-16），根據(jù)通風管道統(tǒng)一規(guī)格，取。其對應的阻力符合要求3.7計算系統(tǒng)的總阻力3.8選擇風機風機風量 風機風壓 選用型號的離心式通風機，序號為5，內(nèi)效率為89.8%，內(nèi)功率為10.86Kw，

14、所需功率為12.49Kw。風機轉(zhuǎn)速為2900r/min配用型號的電動機，電動機功率15Kw，選擇除塵器根據(jù)風量和壓力損失選擇，風量7454.894×1.05=7827.64 壓力損失1500pa選擇型號MC-60(外形尺寸為長寬高=220014003646mm)四、設備的選型4.1風管材料的選擇用作風管的材料有薄鋼板、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，因為它的優(yōu)點是易于工業(yè)化加工制作、安裝方便、能承受較高溫度。4.2風管斷面形狀的選擇風管斷面形狀有圓形和矩形兩種。兩者相比，在相同斷面積時圓形風管的阻力小、材料省、強度也大；圓形風管直徑較小時比較容易制造

15、，保溫亦方便。當風管中流速較高，風管直徑較小時，通常使用圓形風管。所以此處選用圓形風管。4.3風管彎頭的選擇布置管道時，應盡量取直線，減少彎頭。圓形風管彎頭的曲率半徑一般應大于（12）倍管徑。故此處取彎頭。由于管道中含塵氣流對彎頭的沖刷磨損，極易磨穿、漏風，影響正常的集塵效果，因此要對彎頭加以耐磨設施。4.4三通的確定三通內(nèi)流速不同的兩股氣流匯合時的碰撞，以及氣流速度改變時形成渦流時造成局部阻力的原因。為減小三通的局部阻力，應避免引射現(xiàn)象，還應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?。煌瑫r，還應盡量使支管和干管內(nèi)的流速保持相等。通彎頭一樣，三通管件也應加耐磨設施。五、管道的壓力

16、分布選擇最不利環(huán)路135除塵器6風機75.1確定各點壓力點1 點2=-126.42-(174.6+216.18)=-517.2pa=-252.84-(174.6+216.18)=-643.62pa點3=-517.2-（90+63.21）-670.41pa=-643.62-（90+63.21）=-796.83pa點4 除塵器進口=-670.41-(64.39+106.21)=-841pa=-796.83-(64.39+106.2)=-965.42pa點5 除塵器出口為除塵器的阻力損失點6 風機進口=-2341-（52.8+58.15）=-2451.95pa=-2467.42-（52.8+58.1

17、5）=-2578.37pa點8 風管出口點7 風機出口=231.34pa=138.46pa12345678-126.42-517.2-670.41-841-2341-2451.95231.34148.61-252.84-643.62-796.83-965.42-2467.42-2578.37138.4655.73表3 壓力分布表點1 點2=-126.42-(174.6+216.18)=-517.2pa=-252.84-(174.6+216.18)=-643.62pa點3=-517.2-（90+63.21）-670.41pa=-643.62-（90+63.21）=-796.83pa點4 除塵器進

18、口=-670.41-(64.39+106.21)=-841pa=-796.83-(64.39+106.2)=-965.42pa點5 除塵器出口為除塵器的阻力損失點6 風機進口=-2341-（52.8+58.15）=-2451.95pa=-2467.42-（52.8+58.15）=-2578.37pa點8 風管出口點7 風機出口=231.34pa=138.46pa12345678-126.42-517.2-670.41-841-2341-2451.95231.34148.61-252.84-643.62-796.83-965.42-2467.42-2578.37138.4655.73表3 壓力分布表15除塵器6730-252.84pa126.42