工業(yè)通風(fēng)課程設(shè)計(jì)(1)-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 :年月日概述設(shè)計(jì)背景工藝通風(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)手冊粉塵的危害對人體健康的危害：塵肺病、眼病、皮膚病爆炸危害：煤塵、紡織粉塵、面粉塵爆炸對能見度的影響：沙塵暴對建筑物、植物、動(dòng)物的影響：污染腐蝕對設(shè)備、產(chǎn)品的影響：磨損設(shè)備、出次品對大氣環(huán)境質(zhì)量的影響：粉塵濃度超標(biāo)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，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)

2、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200X 400mm勺矩形外部吸氣罩（四周無邊）,為了能夠有效地排出此污染

3、物，要求在距罩口600mm處造成Vx =0.25m/s 的吸入速度，其局部阻力系數(shù)為 1.0 （對應(yīng)接管動(dòng)壓）在B處有一浸漆槽，槽面尺寸為600X 800mm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=300mm罩的一邊設(shè)有固定擋板。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=800mmL=650mm 粉狀物料手工投向篩上時(shí)的發(fā)散速度為Vi =0.25m/s,周圍干擾氣流速度 V0=0.2m/s,為了排除粉塵在其旁邊按以尺寸為 650X 400mm勺側(cè)吸罩C,其局部 阻力系數(shù)為 1.0 (對應(yīng)接管動(dòng)壓)。根據(jù)以上條件設(shè)計(jì)出具通風(fēng)系統(tǒng)圖，并對該系統(tǒng)進(jìn)行水力計(jì)算，畫出

4、壓能圖， 并選擇風(fēng)機(jī)。圖1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清灰袋式除塵器(阻力為1500Pca)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.A 區(qū)域所需要的排風(fēng)量矩形外部吸氣罩，長 a=400mm寬b=200mm, x=600mm 見圖2。a/b=400/200=2.0 x/b=600/200=3.0由 3

5、9 頁表 3-23 得：Vx / V0=0.037罩口上平均風(fēng)速為 ：V0=Vx/0.037=0.25/0.037=6.76m/s罩口排風(fēng)量L1=3600VF=3600X 6.76 X 0.2 X 0.4=1946.88 m3/h=0.5408m 3 /s2.2.B 區(qū)域所需要的排風(fēng)量B 處為上部接收罩，見圖3。浸漆槽面，槽液體蒸發(fā)，取控制點(diǎn)控制風(fēng)速Vx =0.25m/s罩 口尺寸 長邊 A=0.8+0.8 X0.3=1.04m短邊 B=0.6+0.8 X 0.3=0.84m設(shè)其長邊設(shè)有擋板，罩口周長 P=1.04+0.84 X 2=2.72m排風(fēng)量 L 2=KPHv=1.4 X 2.72 X

6、 0.3 X 0.25=0.2856m3/s.C區(qū)域所需要的排風(fēng)量如圖4所示,側(cè)吸罩罩口尺寸取污染氣體發(fā)生量650 400mm 罩口法蘭邊全寬為 F3 =800mm U=0, H=0Lo =0.65 X 0.8 X 0.25=0.13 m3/s從文獻(xiàn)3得，極限流量比F3HU&1.5 e-1.4+2.5 Y1.7+0.2( e)1.5-0.20.3( e)2.0+1.0根據(jù)下安全系數(shù)表：（氏）表3-5 安全系數(shù)表干擾氣流速度m/s安全系數(shù)m00.1550.15-0.3080.300.45100.450.6015干擾速度為0.20,取安全系數(shù)m=8C處排風(fēng)量L?; 1口十 二 1.48 2m3/通

7、風(fēng)除塵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)系統(tǒng)總排風(fēng)量_ ： 一 一. 一上-0.281）：82 - 2.2上芯正視圖ZX8m10m4m 2.2m 1圖 6* - -三、除塵系統(tǒng)管道水力才算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 l i=14.5m, l 2=6.1m, l 3=10m, l4=6.5m, l 5=14.8, l6=9.2ml 7=8m3.2 選定最不利環(huán)路本系統(tǒng)選擇1 3 5除塵器6風(fēng)機(jī)7 為最不利環(huán)路。根據(jù)各管道的風(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：

8、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2.2724 X 1.05=2.3863m3/s管段 1根據(jù)L1 1946.88m3/h (0.5408 m3/s)v1 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 11 的通風(fēng)管道統(tǒng)一規(guī)格。D1=220mmRm1=11.13Pa/m管段 3根據(jù) L3 0.2856 0.5408 0.8264m3/s (29

9、75.04m 3/h)v3 14m/s 由附錄 6可查出D3 280mmRm3=7.35Pa/m管段 5根據(jù)L5=2.2727m3/s (8181.72m 3/h)v5 14 由附錄 9可查出設(shè)備外部吸氣罩1.0D5 450mmRm5=4.61Pa/mv6 14m/s 由附錄 9 可查出管段 6根據(jù) L6=2.3863m3/s(8590.68m 3/h)D6=450mm Rm6=5.07Pa/m管段 7v7=14m/s由附錄 9 可查出根據(jù) L7=2.3863m3/s (8590.68m 3/h)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 2v2

10、=13m/s由附錄 9 可查出根據(jù) L2 0.2856m3/s (1028.16m 3/h)D2=160mm Rm2=16.60Pa/m管段 4根據(jù) L4 1.482m3/s (5335.2m 3/h)v4= 14m/s 由附錄 9可查出D4360mm Rm2=6.3Pa/m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 1F1F2F3a 3090彎頭（R/D1.5) 一個(gè)0.17直流三通（13）見直流三通圖根據(jù)F1F2F3a 30L2L31702800.28560.82640.36860.3456查得 13 0.381.0 0.17 0.38 1.55設(shè)備接受罩0.27直流三通（2

11、3）見直流三通圖1查得0.27-0.017 0.25直流三通（35）見直流三通圖V3F3VF-0.017直流三通示意圖10.5 0.34 0.84F43604500.64L4匚1.4822.30840.642查得350.670.67管段4設(shè)備側(cè)吸罩1.090 彎頭（RD 1.5） 1 個(gè)0.17合流三通（45）見直流三通圖2 查得45 -0.551.0 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 800mm,變徑管長度500mm,tan a1 800 45025000.35a 19.30.590 彎頭（RD 1.5） 2 個(gè) 0.34除塵器出口變徑管（漸擴(kuò)管

12、）除塵器進(jìn)口尺寸300 800mm,變徑管長度L 400mm,23.6,1 800 450tan a 0.437524000.190 彎頭（RD 1.5） 2 個(gè)0.172 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500mm,變徑管長度l300mm25004501.23tan a1 500 45023000.25a 4.760.020.1 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 435 350mm D7 500mmF7F出0.1960.435 0.351.287帶擴(kuò)散管的傘形風(fēng)帽（h/D。0.5）0.600.60計(jì)算各管段的沿程摩擦阻力和局部阻力表2管

13、道水力計(jì)算表管段編號8M:3(m/h)長度l(m)管徑D(mm)流速 v(m/s)動(dòng)壓P(Pa)阻力 系數(shù)阻力Z(Pa)單位長 度摩擦 阻力Rn(Pa/m)摩擦 阻力Rnl(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

14、.880.6055.75.0745.6101.32880.85.941601392.880.2538.316.6098.6136.9阻力/、平 衡45328. 06.53601492.881.70157.96.341.0198.9阻力/、平 衡2880.812014393.5645328. 028014571.84除塵器1500對各并聯(lián)管路進(jìn)行阻力平衡匯合點(diǎn)AP1390.78PaP2 109.58PaPiP2P390.78 109.58390.7872% 10%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）,D2D20.225P2P20.225109.58160-

15、120.2mm390.58根據(jù)通風(fēng)管道統(tǒng)一規(guī)格，取D2120mm。其對應(yīng)的阻力P2160109.58 10.225120393.56PaP 2P1P 2393.56 390.78393.560.71% 10%符合要求匯合點(diǎn)BP1P3 390.78 153.21 543.99PaP4 187.15PaRP3P4543.99 187.15-34 65.6% 10%P1P3543.99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）,0.2250.225P4187.15D4D4 -360-283.16mm543.99根據(jù)通風(fēng)管道統(tǒng)一規(guī)格，取 D4280mm。其對應(yīng)的阻力3

16、60 0225P4187.15571.84Pa280p4Fp3571.84 543.99 4.8% 10%P4571.84符合要求計(jì)算系統(tǒng)的總阻力PRmZ 390. 78 153.21170. 59 110. 95 82. 33 15002397. 86Pa選擇風(fēng)機(jī)風(fēng)機(jī)風(fēng)量 Lf 1.15L 1.15 7827.64 9001.786m3/h風(fēng)機(jī)風(fēng)壓 Pf 1.15 P 1.15 2397.86 2757.539R選用T4 68NO5A型號的離心式通風(fēng)機(jī),Lf 12343m3/hPf 2900 pa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)速為 2900

17、r/min配用Y160M 2 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，一3 ,風(fēng)量 7454.894 X 1.05=7827.64 m / h壓力損失1500pa選擇型號MC-60H (外形尺寸為長 寬 高=2200 1400 3646mm)四、設(shè)備的選型風(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。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；圓形風(fēng)管直徑較小時(shí)比較容易制造，保溫亦

18、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。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(1-2)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。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 a 30 ；同時(shí)，還應(yīng)盡量 使支管和干管的流速保持相等。通彎頭一樣，三通管件也應(yīng)加耐磨設(shè)施。五、管

19、道的壓力分布選擇最不利環(huán)路135除塵器6風(fēng)機(jī)一一75.1確定各點(diǎn)壓力點(diǎn)1& Ri Zi因?yàn)? 大氣壓 0故Pq1乙126.42pa2vFdi 126.42 pa2Pj1 Pq1 Pd1252.84 pa點(diǎn)2已2 Pq1Rm1 2L1 2 Z2=-126.42-(174.6+216.18)=-517.2paPj2 Pj1Rm1 2L1 2 Z2=-252.84-(174.6+216.18)=-643.62pa點(diǎn)3Pq3 Pq2Rm2 3 L2 3 Z3=-517.2- (90+63.21 )-670.41paPj3 Pj2Rm2 3L2 3 Z3=-643.62- ( 90+63.21 )=-7

20、96.83pa 點(diǎn) 4 除塵器進(jìn)口Pq4 Pq3Rm3 4 L3 4 Z4=-670.41-(64.39+106.21)=-841paPj4 Pj3Rm34L34 Z4=-796.83-(64.39+106.2)=-965.42pa點(diǎn) 5 除塵器出口%P,4 Z 除841 15002341paPj5Pq5 Pd4 52341 126.422467.42pa為除塵器的阻力損失Z除12345678點(diǎn)6風(fēng)機(jī)進(jìn)口Pq6 Pq5Rm5 6L5 6 Z56=-2341- (52.8+58.15 )=-2451.95paPj6 Pj5Rm5 6L5 6 Z56=-2467.42- (52.8+58.15 )

21、=-2578.37pa點(diǎn)8風(fēng)管出口 TOC o 1-5 h z 222fv_ vvP8Z80.6148.61paq222Pj8Pq8 Pd7 8 55.73pa點(diǎn)7風(fēng)機(jī)出口 Pq7 Pq8Rm7 8 L7 8 Z7=231.34paPj7 Pq7 pd7 8=138.46paPq3Pq2Rm2 3L2 3 Z3-126.42-517.2-670.41-841-2341-2451.95231.34148.61-252.84-643.62-796.83-965.42-2467.42-2578.37138.4655.73表3壓力分布表點(diǎn)1pqopqi Z1因?yàn)閜qo大氣壓 0故Ri乙126.42pa2 rvPd1126.42 pa2Pj1Pq1 Pd1252.84 pa點(diǎn)2Pq2Pq1Rm12L12 Z2=-126.42-(174.6+216.18)=-517.2paPj2Pj1Rm1 2L1 2 Z2=-252.84-(174.6+216.18)=-643.62pa點(diǎn)3=-517.2- (90+63.21 )-670.41paPj3 Pj2 Rm2 3L2 3 Z3=-643.62- (90+63.21 )=-796.83pa 點(diǎn) 4 除塵器進(jìn)口Pq4 Pq3Rm3 4 L3 4 Z4=-670.41-(64.39+106.21)=-841paPj4