通风除尘课程设计(共18页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上通风与除尘课程设计 学 院： 环境工程学院 指导教师： 郑万兵 班 级： 建环092 学生姓名： 李开宇 学 号： 武 汉 纺 织 大 学二一二年十二月三十日目 录32. 工业32.1 2.2 2.3 71前言工业通风是通风工程的重要部分，其主要任务是，控制生产过程中产生的粉尘、有害气体、高温、高湿，创造良好的生产环境和保护大气。做好工业通风工作，一方面能够改善生产车间及其周围的空气条件，防止职业病的产生、保护人民健康、提高劳动生产率；另一方面可以保证生产正常运行，提高产品质量。随着工业的不断发展，散发的工业有害物的种类和数量日益增加，大气污染已经成为了一个全球性的问

2、题。如何做好工业通风，职业安全健康管理以及环境保护是我们安全工作人员的一项重要职责。此次课程设计为工业通风中的除尘系统设计，主要要将车间产生的大量水泥粉尘通过合理有效的除尘系统来净化空气，提高车间及其周围环境的空气质量。车间中的粉尘浓度达到一定值可能会造成爆炸，严重影响人们的生产生活和社会的安定和谐。因此需采取有效的通风措施在有害物产生地点把它们收集起来，经过净化处理排至室外，使车间内有害物浓度低至国家卫生标准规定的最高允许浓度以下。通过此次设计，使同学们亲自动手进行通风除尘系统的设计及计算，切实体会通风除尘在工业生产中的重大作用，理论联系实践，培养同学们的动手能力以及合作能力。2工业通风与除

3、尘设计任务2.1设计时间设计时间为本学期第18-19周。2.2设计目的和要求2.2.1设计目的课程设计是课程教学中的一项重要内容，是教学计划中综合性较强的实践教学环节，它对帮助学生全面牢固地掌握课堂教学内容、培养学生的实践和实际动手能力、提高学生全面素质具有很重要的意义。本次课程设计是在学习暖通空调的基础上，综合运用所学的理论知识，完成通风系统设计，计算排风量，进行通风管道的水力计算，平衡并联管路的阻力，选择合适的风机等。其目的是通过课程设计使学生对工业通风知识有全面的掌握和应用，对工程设计有初步的认识，增强学生的识图、绘图能力培养学生综合运用通风与除尘理论知识、独立分析和解决工程实际问题的能

4、力。2.2.2设计要求（1）通过课程设计，要求学生对通风与除尘设计内容和过程有较全面地了解和掌握，熟悉有关通风问题的设计规范、规程、手册和工具书。（2）在教师指导下，独立完成课程设计任务指导书规定的全部内容。问题分析与计算要求正确、文理通顺、方案合理、表达清晰，符合课程设计要求。2.3设计题目.内容和要求2.3.1设计题目 金属加工车间通风系统除尘设计2.3.2设计内容根据金属加工车间的实际情况，搜集有关通风设计的资料和数据，应用所学的理论知识，对加工车间的通风系统进行合理设计，建立车间整体通风除尘系统，确定通风方式，通风管道尺寸及布置，选择排尘设备并设计设备主体，选择风机等。2.3.2设计要

5、求（1） 搜集有关工业通风的资料和数据；（2） 对通风除尘有关知识进行深入学习；（3） 排尘柜（罩）的设计；（4） 通风管路的设计及风量计算；（5） 通风系统布置；（6） 通风机的选择与安装位置；（7） 除尘设备的选择与安装位置；3通风除尘系统设计3.1 通风除尘系统设计3.2 排风罩的设计假定排风罩设在工艺设备的上方，由于设备的限制，气流只能从侧面流入罩内。上吸式排风罩的尺寸及安装位置如图3-1所示。为了避免横吹气流的影响，要求H要尽可能小于或等于0.3a（罩口长边尺寸），排风罩尺寸可由以下公式求得。 式中 P 排风罩口敞开面的周长，m；H罩口至污染源的距离， m ；边缘控制点的控制风速，m

6、/s；K考虑沿高度速度分布不均匀的安全系数，通常取k=1.4。图3-1假设尘源尺寸为1000600800（mm），取排风量为3500，令H=400mm,则 罩口尺寸 长边A = 1.0 + 0.4 0.4 2 = 1.32m 短边B = 0.6 + 0.4 0.4 2 = 0.92m在罩口安排有一挡板，则罩口周长 P = 1.32 + 0.92 2 = 3.16m根据公式将L=3500代入求得=0.55m/s根据上表可知满足焊接时的最小控制点风速0.5m/s同理当L=3700，L=4000时求得的均大于0.5m/s同样满足条件所以三个尘源处可用相同的矩形排风罩，该排风罩规格为1320920（m

7、m）扩张角取60。3.3 风管选择3.3.1风管材料的选择用作风管的材料有薄钢板、硬聚乙烯塑料板、胶合板、矿渣石膏板、砖及混凝土等。这里选用薄钢板，因为它的优点是易于工业化加工制作、安装方便、能承受较高温度。3.3.2 风管断面形状的选择风管断面形状有圆形和矩形两种。两者相比，在相同断面积时圆形风管的阻力小、材料省、强度也大；圆形风管直径较小时比较容易制造，保温亦方便。但是圆形风管管件的放样、制作较矩形风管困难；布置时不易与建筑、结构配合，明装时不易布置得美观。当风管中流速较高，风管直径较小时，通常使用圆形风管。所以此处选用圆形风管。3.4弯头的确定布置管道时，应尽量取直线，减少弯头。圆形风管

8、弯头的曲率半径一般应大于（12）倍管径。故此处取弯头R=1.5D。由于管道中含尘气流对弯头的冲刷磨损，极易磨穿、漏风，影响正常的集尘效果，因此要对弯头加以耐磨设施。3.5三通的确定三通内流速不同的两股气流汇合时的碰撞，以及气流速度改变时形成涡流时造成局部阻力的原因。为减小三通的局部阻力，应避免引射现象，还应注意支管和干管的连接，减小其夹角，所以支管与总管的夹角取；同时，还应尽量使支管和干管内的流速保持相等。通弯头一样，三通管件也应加耐磨设施。3.6除尘器的选用 该车间粉尘的粒径为0.51m，而袋式除尘器对1.0m的粉尘，效率高达。所以选用袋式除尘器。它的进口尺寸，风机进口直径,风机出口尺寸。3

9、.7除尘系统管道水力计算 对各管进行编号，标出管段长度和各排风点的排风量。见附图。 选定最不利环路，本系统选择235除尘器6风机7为最不利环路。 根据各管道的风量及选定的流速，确定最不利环路上各管段的断面尺寸和单位长度摩擦阻力。根据表6-3（除尘风管的最小风速），输送含有金属粉尘的空气时，风管内最小风速为：垂直风管13，水平风管15考虑到袋式除尘器及风管漏风率按5%计算，管段6及7计算风量为（3500+3700+4000）1.05=11760 管段1根据（1.03）、 由附录6可查出管径和单位长度摩擦阻力。所选管径应尽量符合附录8的通风管道统一规格。 同理可查得管段1、3、5、6、7的管径及比

10、摩阻，具体结果见表1 确定管段2、4的管径及单位长度摩擦阻力，见表1 查附录7，确定各管段的局部阻力系数。管段1摩擦阻力Pa=368.8Pa局部阻力设备排风罩 弯头（.5）1个 合流三通（13） 见图2在综合国内外所有的三通局部阻力系数中，发现用以下公式求得的在一定范围内一致性较好，与其他各国数据也颇吻合。 当时 图2 当时 式中 总管中的流速（） 直通管中的流速（） 旁支管中的流速（） 合流三通的最合理流速（）可按下式计算 将=16.7，=13.8，=15.4，代入上式 求得 所以继而求得， 管内动压 Pa=108.6Pa管段1的阻力 Pa=477.4Pa 管段2摩擦阻力Pa=63.5Pa局

11、部阻力 设备排风罩 弯头（.5）1个 合流三通（23）见图2 管内动压 Pa=27.4Pa管段1的阻力 Pa=90.9Pa 管段3 摩擦阻力Pa=21.6Pa局部阻力合流三通（35）见图3 14.9将， 求得， 管内动压 Pa=12.8Pa管段3的阻力 Pa=34.4Pa管段4 摩擦阻力Pa=415.8Pa局部阻力 设备排风罩 弯头（）1个 弯头（）1个 合流三通（45）见图3 查得 管内动压 PaPa =85.4Pa管段4的阻力 Pa=501.1Pa 管段5摩擦阻力Pa=64.8Pa局部阻力 弯头（）2个 除尘器进口变径管（渐扩管）除尘器进口尺寸，变径管长度， 管内动压 PaPa =155.

12、8Pa管段5的阻力 Pa=220.6Pa 管段6摩擦阻力Pa=17.5Pa局部阻力除尘器出口变径管（渐缩管）除尘器出口尺寸，变径管长度, 0弯头（）2个 风机进口变径管（渐扩管）根据设计经验，初步选择4-68No.6A风机,风机的进口尺寸为D=650mm ，变径管长度为300mm 管内动压 PaPa =49.9Pa管段6的阻力 Pa=67.4Pa 管段7 摩擦阻力Pa=38.5Pa局部阻力风机的出口尺寸为 扩散角度按设计定为 带扩散管的伞形风帽（） 管内动压 PaPa =74.3Pa管段7的阻力 Pa=112.8Pa表一 管道水力计算表管段编号流量L（）长度l（m）管径D（mm）流速V（m/s

13、）动压P(Pa) 局部阻力系数局部阻力Z（Pa）单位长度摩擦阻力Rm(Pa/m)摩擦阻力Rml(Pa)摩擦阻力Rml+Z(Pa)1370029.328016.71670.65108.612.5368.8477.4240009.232013.81140.2427.46.963.590.9377003.042015.4142.30.0912.87.221.634.44350039.628015.8149.80.5785.410.5415.8501.151120012.750015.8149.81.04155.85.164.8220.6611760556013.3106.10.4749.93.517

14、.567.47117601156013.3106.10.7074.33.538.5112.8除尘器1300 对各并联管路进行阻力平衡节点A 为使管段1、2达到阻力平衡，要修改原设计管径，重新计算管段阻力，改变管段1的管径。 根据公式（8-20），根据通风管道统一规格，取。 m/s其对应的阻力此时处于平衡状态。 节点B此处于平衡状态，符合要求。 计算系统的总阻力由于， 故核定为管道235除尘器6风机7为主管线。该系统的总阻力 选择风机风机风压 风机风量 选用4-68No.6A风机，其性能为 风机转速：n=2900r/min。 配用型电动机，电动机的功率为3.8. 通风除尘系统的日常安全管理措施3

15、.8.1. 平台、梯子及照明对经常检查维修的地点，应设安全通道。在检查维修处，如有危及安全的运动物体，均需设防护罩。人可能进入而又有坠落危险的开口处，应设有盖板或安全栏杆。 除尘设备的内部应设36V检修照明灯，大、中型除尘器的平台、梯子、储灰仓及输灰装置处应设220V照明灯。照明灯的最低光照密度10lx，适用光源为汞灯或钠灯。3.8.2 防雷及防静电 此处除尘器在非防雷保护范围区域，设立防雷装置，并且设置设备和金属结构的接地以及管道的接地。3.8.3 防火防爆为了防止空气中的可燃物含量达到爆炸极限，遇到电火花、金属碰撞引起的火花或其它货源而爆炸。虽然此处抛光车间里是布轮与金属接触，不会产生电火

16、花，为了以防万一，还是应注意一下。 3.8.4袋式除尘器管理运行前应检查除尘器各个检查门是否关闭严密，各转动或传动部件是否润滑良好；处理热、湿的含尘气体时，除尘器开车前应先预热滤袋，使其超过露点温度，以免尘粒粘结在滤袋上。一般预热约515min。预热期间滤袋和风机需一直运转，而清灰机构不运行。预热完成，则整个系统才可投入正常运行。如系统另外设有热风加热装置，则应先运行；运行时，要始终保持除尘器灰斗下面排灰装置运转。不宜将除尘器的下部决斗作贮灰用；定期检查除尘器压力损失是否符合设计要求，清灰机构运行是否正常；在停车后，清灰机构还需运行几分钟，以清除滤袋上的积尘；经常检查滤袋有无破损、脱落等现象，

17、并立即解决。检查方法可采取：观察粉尘排放浓度，是否冒灰，检查滤袋干净一侧，如发现有局部粉尘有明显粘结，通常表明对面滤袋有破损；检查滤袋出口花板有否积灰等；检查分室反吹的各除尘室，排风及进风阀门动作是否协调正常；注意脉冲阀动作是否正常，压缩空气压力是否符合要求；及时清理及运走除尘器排出的粉尘；除尘系统应在所服务的工艺设备运行前开车，在其停止运行后停车。4.计算结果分析通风管道的计算是在系统和设备布置，风管材料、各送排风点的位置和风量均已确定的基础上进行的。起主要目的是，确定各管段的管径和阻力，保证系统内达到要求的风量分配。在确定风管断面尺寸时，应该用附录6所列的通风管道统一规格，以利于工业化加工

18、制作。风管断面尺寸确定后应该按照管内实际流速计算阻力。 为保证各送、排风点达到预期的风量，两并联支路的阻力必须保持平衡。对一般的通风系统，两支管的阻力应不超过15%；除尘系统应不超过10%。最后确定风机的型号和动力消耗。5附录5.1管内风速（m/s）一般通风系统风管内的风速要求见表2，除尘通风管道内最低空气流速要求见表3。表2 一般通风系统风管内的风速（m/s）风管部位生产厂房机械通风民用及辅助建筑物钢板及塑料风管砖及混凝土风管自然通风机械通风干管6144120.51.058支管28260.50.725表3 除尘通风管道内最低空气流速（m/s）粉尘性质垂直管水平管粉尘性质垂直管水平管粉状的粘土

19、和砂1113铁和钢（屑）1923耐火泥1417灰土、沙尘1618重矿物粉尘1416锯屑、创屑1214轻矿物粉尘1214大块干木屑1415干型砂1113干微尘810煤灰1012燃料粉尘14-1616-18湿土（2%以下水分）1518大块湿木屑1820铁和钢（尘末）1315谷物粉尘1012棉絮810麻、短纤维粉尘、杂质812水泥粉尘8-1218-226.通风除尘系统图见附页参考文献1 王汉青.通风工程. 机械工业出版社, 20112 孙一坚. 简明通风设计手册. 中国建筑工业出版社, 20063 中华人民共和国建设部. 暖通空调制图标准(GB50114-2001). 中国计划出版社, 20024 国家建委建筑研究院.全国通用通风管道计算表.中国建筑工业出版社，1977专心-专注-专业