工業(yè)通風除塵設計.doc

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. 課 程 設 計 課題名稱 某企業(yè)生產車間除塵系統(tǒng)設計 專業(yè)名稱 所在班級 學生姓名 學生學號 指導教師  目錄 1 前言 1 2 車間簡介 1 3 車間除塵系統(tǒng)設計與計算 2 3.1 確定除塵系統(tǒng) 2 3.2 車間除塵系統(tǒng)風管的布置 3 3.3 排風罩的選擇 3 3.3.1 拋光車間 4 3.3.2 打孔車間 4 3.4 車間風管材料和風管段面的選擇 4 3.4.1 拋光車間 5 3.4.2 打孔車間 5 3.5 彎頭和三通 5 3.6 凈化裝置及管道和風機的連接 5 3.7 通風系統(tǒng)的水力計算 8 3.7.1 拋光車間的水力計算 8 3.7.2 打孔車間的水力計算 13 4 結束語 17 參考文獻 18 附錄 18 精選word范本！ 1 前言 在機械化工生產中，由于生產工藝的原因，難以避免的會產生各種各樣的粉塵微粒或有害氣體，如果工作人員長時間暴露在這些有害物質之中，就會危害人的健康，工人有可能因此患上職業(yè)病。一旦有害物質隨空氣的流動擴散到周圍環(huán)境中，就會使室外空氣環(huán)境受到污染與破壞，危機周邊環(huán)境和居民而造成更加嚴重的后果。因此，工業(yè)通風對職業(yè)病的預防，環(huán)境保護及事故應急預案的制定有著及其重要的意義。工業(yè)通風就是控制生產過程中產生的粉塵，有害氣體，創(chuàng)造良好的生產環(huán)境和保護大氣環(huán)境。 我們的除塵設計就是要以最合適的氣流組織，最優(yōu)化的管道敷設和最低的費用達到最好的除塵效果。設計的內容包括風管和排風罩的布置和選擇，管件的設置，以及，除塵設備和風機的選定。 2 車間簡介 該企業(yè)生產車間如圖1所示，有3個拋光間，1個打孔間。每個拋光間有1臺拋光機，每臺拋光機有1個拋光輪，拋光間產生粉塵，粉塵的成分有：拋光粉劑、粉末、纖維質灰塵等（石棉粉塵）。打孔間有2臺打孔機。 拋光車間 拋光的目的主要是為了去掉金屬表面的污垢及加亮鍍件。 拋光輪為布輪，其直徑為D=200mm，拋光輪中心標高1.2m，工作原理同砂輪。 打孔車間 打孔機在工作時，會產生較大顆粒的木塊和刨花。 圖1 車間平面圖 3 車間除塵系統(tǒng)設計與計算 3.1 確定除塵系統(tǒng) 此生產廠房有三個拋光車間和兩個打孔車間，兩種車間產生的粉塵類型有所不同，自然，在每個粉塵散發(fā)點所不需的風量也有所不同，排風罩和除塵器的種類也會有所區(qū)別。所以，在為這個生產廠房設計通風系統(tǒng)時，應該分別為拋光車間和打孔車間設計不同的符合各自標準的除塵系統(tǒng)。 拋光車間有三個，每個車間有一個工作平臺，由于三個車間的工藝手段是一樣，產生的粉塵類型和量也都是一樣，處理的要求和手段相同。所以可以將三個車間的排風管道和除塵設備設計在同一個通風除塵系統(tǒng)當中。 打孔車間有兩個，與拋光車間的情況類似，兩個廠房的空氣處理要求相同、室內參數(shù)要求也相同，因此可以設計成由一臺風機與其聯(lián)系在一起的管道及設備構成一個系統(tǒng)。 這樣為整個廠房設計兩個滿足各自標準的通風除塵系統(tǒng)，分別為拋光車間通風除塵系統(tǒng)和打孔車間通風除塵系統(tǒng)。下面分別為各系統(tǒng)設計相應的通風管件及除塵設備。 3.2 車間除塵系統(tǒng)風管的布置 拋光車間通風管件和除塵設備的布置情況如附件一所示。打孔車間的通風管件和除塵設備的布置如附件一所示。系統(tǒng)的布置應該注意一下幾點： (1).除塵管道宜采用圓形鋼制風管，其接頭和接縫應嚴密，管道一般應明設。(2).除塵風管盡可能垂直或水平敷。設風管的布置還要求順直，避免復雜的局部管件。 (3).彎頭、三通等管件要安排得當，漸擴管和漸縮管要符合要求，風管和除塵設備及風機的連接要合理，以減少阻力和噪聲。 (4).風管上應設置必要的調節(jié)和測量裝置（如閥門、壓力表、溫度計和采樣孔等）或預留安裝測量裝置的接口。 (5).調節(jié)和測量裝置設在便于操作和觀察的地點。 (6).對有爆炸性危險的含塵氣體，應在管道上安裝防爆閥，且不應地下鋪設。 (7).對于有毒氣體，不應穿過其他房間。 (8).通風排氣中的有害物要經(jīng)大氣擴散稀釋時，排風口應位于建筑物空氣動力陰影區(qū)和正壓區(qū)以上。要求在大氣擴散稀釋的通風排氣其排風口上不應設風帽。 3.3 排風罩的選擇 排風罩的設計應遵循的原則： (1)．盡可能靠近污染物發(fā)生源減小吸氣范圍，便于捕集和控制 (2)．吸氣氣流方向盡可能與污染氣流運動方向一致 (3)．已被污染的吸入氣流不允許通過人的呼吸區(qū) (4)．排風罩應盡量結構簡單，造價低，便于拆卸維修 (5)．配置應與生產工藝協(xié)調 (6)．避免橫向干擾氣流 3.3.1 拋光車間 考慮到拋光的工藝手段，拋光車間的排風罩采用接受罩。接受罩罩口外的氣流運動是生產過程本身造成的，接受罩只起接受的作用。粒狀物料高速運動時會產生誘導氣流，帶動周圍空氣流入接受罩內。接受罩的斷面尺寸應不小于罩口處污染氣流的尺寸，這里的排風罩口尺寸為 300*300。 3.3.2 打孔車間 打孔車間采用的是上部吸氣罩，罩口尺寸是300*300。上部吸氣罩依靠罩口的抽吸作用，在污染物 散發(fā)地點造成一定的空氣運動，把污染物吸入罩內。為保證污染物全部吸入罩內，必須保證控制點的控制風速。另外，排風罩的設置不能影響工藝操作。 密閉罩和側吸罩如圖2所示 圖2 密閉罩和側吸罩 3.4 車間風管材料和風管段面的選擇 風管斷面形狀有圓形和矩形兩種，與矩形風管相比，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，保溫亦方便。當風管中流速較高，風管直徑較小時，宜采用圓形風管。打孔車間和拋光車間通風除塵系統(tǒng)選用的風管都是圓形風管。 管道的敷設不能有礙于操控人員的視線和廠房內的吊裝及搬運等設備，所以這里兩個系統(tǒng)將風管道盡量設置為靠近屋頂和墻壁。 3.4.1 拋光車間 拋光車間的粉塵主要是石棉粉塵，風管材料選擇0.5 mm ~1.5 mm厚的薄鋼管即可滿足石棉粉塵的通風要求，并且，薄鋼管易于加工制作方便安裝，是比較常見的通風管道材料。鍍鋅鋼板具有一定的防腐性能，適用于空氣濕度較高或室內潮濕的通風、空調系統(tǒng)，有凈化要求的空調系統(tǒng)。 3.4.2 打孔車間 打孔車間的粉塵主要是較大顆粒的木塊和刨花，和拋光車間一樣，采用0.5 mm ~1.5 mm厚的薄鋼管即可滿足通風需要。并且，采用這種非常常見的通風管道，非常易于生產和安裝。 3.5 彎頭和三通 布置管道時，應盡量取直線，較少彎頭和三通等管件的數(shù)量。 彎頭是連接管道的常見構件，圓形管道采用圓形風管彎頭，其阻力大小與彎管的曲率半徑R（用彎管直徑d的倍數(shù)表示）。R越大，阻力損失越小。 在此次設計中一般采用R=1～2d。兩個系統(tǒng)所用的彎頭有兩種，一種是90的直角彎頭，另一種是60的彎頭；兩種彎頭的曲率半徑都是1.5d；此次設計使用的都是R=1.5d的彎頭。 三通的作用是使氣流分流或合流，二股氣流在匯合時發(fā)生碰撞以及氣流速度改變時形成的渦流造成三通處氣流的局部阻力。二股氣流在匯合過程中的能量損失一般是不同的。三通局部阻力的大小取決于兩個支管與總管的氣流速度、氣流的方向、支管與總管的夾角等，夾角一般取15～20為宜，以保證氣流通暢，減少阻力損失；此次設計中的三個三通的家角均為30。為了減小三通的局部阻力，還應該注意支管和干管的連接，較小其夾角。 3.6 凈化裝置及管道和風機的連接 對于拋光車間的石棉粉塵，宜宜采用袋式除塵器，這里選用的是mc24--120Ⅱ型脈沖袋式除塵器。該除塵器如圖3所示 該型號除塵器的技術參數(shù)如表1所示： 表1 mc24--120Ⅱ型脈沖袋式除塵器參數(shù) 型號規(guī)格 過濾風量 阻力 除塵效率 進口尺寸（mm） 出口尺寸（mm） 外形尺寸（mm） 進口高度 出口高度 mc24—120Ⅱ 2160—4320 1200 99.5% 486 386 480 308 1090 1680 3667 1000 3420 圖3 mc24--120Ⅱ型脈沖袋式除塵器 打孔車間先采用沉灰箱進行預除塵，然后用旋風除塵器進一步進行處理。沉灰箱的外形尺寸為3000mm 1500mm 800mm，進口高度2500mm，出口高度2500mm。旋風除塵器采用360型XTD—1型陶瓷多管除塵器（如圖4所示） 360型XTD—1型陶瓷多管除塵器的技術參數(shù)如表2所示： 表2 360型XTD—1型陶瓷多管除塵器參數(shù) 型號規(guī)格 過濾風量 阻力 除塵效率 進口尺寸 出口尺寸（mm） 外形尺寸（mm） 進口高度 出口高度 360型XTD—1型 3000mm/h 800Pa 92% 300 600 300 600 4208202850 2450 2710 圖4 360型XTD—1型陶瓷多管除塵器 （1）.除塵器收集下來的粉塵大部分可以直接回收利用，一部分要經(jīng)過處理加以利用，不能回收利用或技術經(jīng)濟考慮下不回收利用時亦妥善處理，避免粉塵的二次污染。 （2）.選擇粉塵處理應注意其簡單、可靠、密閉，避免復雜和泄露粉塵。 （3）.除塵器與卸塵點之間有較大高差時。卸塵閥應布置在卸塵點附近，以降低粉塵落差，減少二次揚塵。 （4）.輸灰裝置應嚴密不漏風，刮板輸送機和斗式提升機應設斷鏈保護和報警裝置。 （5）.大型除塵器灰斗和儲灰倉的卸灰閥前應設插板閥和手掏孔，以便檢修卸灰閥。 為了使通風機運行正常，減少不必要的阻力，最好使連接通風機的風管管徑與通風機進、出口尺寸大致相同。變徑管的選擇要符合要求，角度不大于15，變徑管長度大于大管徑撿取小管徑的1.5倍，以盡量減少局部阻力。 對于除塵器的選擇，拋光車間的除塵器選用袋式除塵器，打孔車間選用沉灰箱進行預除塵，之后再經(jīng)過旋旋風除塵器進行二次除塵。 3.7 通風系統(tǒng)的水力計算 3.7.1 拋光車間的水力計算 根據(jù)車間基本情況，可知有3個拋光間,每個拋光間有一臺拋光機。 每個拋光間排風量的計算如下： 一般按拋光輪的直徑D計算： L=A*D m3/h 式中：A——與輪子材料有關的系數(shù) 布輪：A=6m3/hmm 氈輪：A=4m3/hmm D——拋光輪直徑 mm 拋光輪為布輪，其直徑為D=200mm。 因此，風量為L= A*D=6200=1200 m3/h 拋光間的通風系統(tǒng)圖如圖5所示： (1) 各管段的編號及管段和排風點的排風量已在圖中標出。 (2) 選定最不利環(huán)路為1——5——除塵器——6——7。 (3) 根據(jù)各管段的風量及選定的流速，確定最不利環(huán)路上各管的斷面尺寸和單位長度摩擦阻力系數(shù)。 圖5 拋光間的通風系統(tǒng)軸測圖 根據(jù)參考文獻一中表6-4，輸送含有石棉粉塵的空氣時，風管內最小風速為，垂直風管12m/s、水平風管18m/s。 表3 除塵風管的最小風速(m/s) 粉塵類別 粉塵名稱 垂直風管 水平風管 纖維粉塵 干鋸末、小刨屑、紡織塵 10 12 木屑、刨花 12 14 干燥粗刨花、大塊干木屑 14 16 潮濕粗刨花、大塊濕木屑 18 20 棉絮 8 10 麻 11 13 石棉粉塵 12 18 考慮到除塵器及風管漏風，管段6和管段7的風量比除塵器之前的風量為L=1*1.05=1.05 m3/s。 管段1 根據(jù)L=1200 m3/h（0.33 m3/s），V1=18 m/s,由參考文獻一中附錄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。 =160mm =29Pa/m 同理可查得管段5 、6、7的管徑及摩阻比。具體結果見表4。 （4）確定管段2、3的管徑及單位摩阻比，見表4。 （5）查附錄10，確定個管段的局部阻力系數(shù) 1）管段1 接受式排風罩 =0.16 90彎頭（R/D=1.5）兩個，=0.172=0.34 60彎頭（R/D=1.5）一個，=0.15 直流三通（1——5）（見圖6） 根據(jù)+ =30 =0.351 =0.33 查得=—0.0345 =0.16+0.34+0.15—0.0345=0.6155 圖6 直流三通 2）管段2 接受式排風罩 =0.16 90彎頭（R/D=1.5）兩個， =0.172=0.34 直流三通（2——4）（見圖7）： + > =30 =0.67 =0.5 查得=0.147 =0.16+0.34+0.147=0.647 3)管段3 接受式排風罩 =0.16 圖7直流三通 90彎頭（R/D=1.5）兩個 =0.172=0.34 60彎頭（R/D=1.5 =0.15 直流三通（3——4）(見圖7) +> =30 =0.67 =0.5 查得=0.377 =0.16+0.34+0.15+0.377=1.027 4）管段4 直流三通（4——5）（見圖8） + =30 =0.351 =0.33 查得=0.0735 =0.0735 5）管段5 圖8 直流三通 90彎頭（R/D=1.5）兩個 =0.172=0.34 除塵器進口變徑管（漸擴管） 除塵器進口尺寸為486mm386mm，變徑管長300mm =0.36 =20 查得=0.6 =0.34+0.6=0.94 6）管段6 除塵器出口變徑管（漸縮管） 除塵器出口尺寸480mm308mm，變徑管長300mm =0.367 =20.1<45 =0.1 90彎頭（R/D=1.5）兩個，=0.172=0.34 風機進口變徑管（漸擴管） 風機進口尺寸為D=400mm，變徑管長300mm =13 =0.128 =0.1+0.34+0.128=0.568 7）管段7 風機出口變徑管（漸擴管） 風機出口尺寸200mm245mm，變徑管長300mm 查得=0 帶擴散管的傘形風帽（h/D=0.5） =0.6 =0.6 （6）計算各管段的沿程摩擦阻力和局部阻力。計算結果見表4。 表4 拋光車間管道水力計算表 管段 編號 流量 m3/h m3/s 長度 m 管徑 ㎜ 流 速 m/s 動 壓 Pa 局部阻力系數(shù) Σξ 局部阻力 Pa 單位長 比摩阻 Pa/m 摩擦阻力 Pa 管道阻力 Pa 備注 1 1200（0.33） 10.1 160 18 194.4 0.6155 119.7 29 292.9 412.6 5 3600（1.00） 5 270 16 153.6 0.94 144.4 11 55 119.4 6 3600（1.00） 4 260 18 194.4 0.586 110.4 14 56 166.4 7 3780（1.05） 8 260 18 194.4 0.6 116.6 14 112 228.6 2 1200（0.33） 5.7 190 12 86.4 0.647 55.9 10 57 112.9 不平衡 3 1200（0.33） 9.455 180 13 101.4 1.027 104.1 13 122.9 227 4 2400（0.67） 1 220 18 194.4 0.0735 14.3 18 18 32.3 2 1200（0.33） 160 16 224.8 除塵器 1200 （7）對并聯(lián)管路進行阻路平衡計算 1）匯合點A 為使管段2和3達到阻力平衡，改變管段2的管徑，增大其阻力。改變的管徑和阻力見表1所示。 改變管徑后的阻力： 阻力達到平衡 1） 匯合點B 此時阻力沒有達到平衡，如若減小管段1的管徑到150mm，則。因此去D=160mm，在運行時再輔以閥門調節(jié)，消除不平衡。 （8）計算系統(tǒng)的總阻力 412.6+119.4+166.4+228.6+1200=2127Pa （9）選擇風機 風機風量 風機風壓 選HTD70-31型風機 風機轉速 配用Y225M-2型發(fā)電機,電動機功率。 3.7.2 打孔車間的水力計算 打孔機在工作時，會產生較大顆粒的木塊和刨花。打孔機的排風罩宜采用上部吸氣罩，排風罩口尺寸為300*300，風量L=1300m3/h。 打孔車間的通風除塵系統(tǒng)如圖9所示 圖9 打孔車間軸測圖 (1) 各管段的編號及管段和排風點的排風量已在圖中標出。 (2) 選定最不利環(huán)路為1——3——沉灰箱——4——除塵器——5——6。 (3) 根據(jù)各管段的風量及選定的流速，確定最不利環(huán)路上各管的斷面尺寸和單位長度摩擦阻力系數(shù)。 根據(jù)參考文獻一中表6-4（見表3），輸送干燥粗刨花，大塊干木屑粉塵的空氣時，風管內最小風速為，垂直風管14m/s、水平風管16m/s。 考慮到除塵器及風管漏風，管段6和管段7的風量比除塵器之前的風量少0.02 m3/s。 管段1 根據(jù)L=1300 m3/h（0.367 m3/s），V1=16 m/s,由參考文獻一中附錄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。 =170mm =19Pa/m 同理可查得管段5 、6、7的管徑及摩阻比。具體結果見表5。 （4）確定管段2的管徑及單位摩阻比，見表5。 （5）查附錄10，確定個管段的局部阻力系數(shù) 1）管段1 設備密閉罩 =1.0 90彎頭(R/D=1.5)一個，=0.17 60彎頭(R/D=1.5)一個，=0.15 直流三通（1——3）（見圖10） =30 查得=0.14 =1.0+0.17+0.15+0.14=1.46 2）管段2 設備密閉罩 =1.0 90彎頭(R/D=1.5)一個，=0.17 圖10 直流三通 直流三通（2——3）（見圖10） =30 查得=0.53 =1.0+0.17+0.53=1.7 3）管段3 90彎頭(R/D=1.5)兩個，=0.172=0.34 沉灰箱進口變徑管（漸擴管） 沉灰箱進口尺寸為400mm600mm，變徑管長度為300mm =31 =0.8 =0.34+0.8=1.14 4）管段4 沉灰箱出口變徑管（漸縮管） 沉灰箱出口尺寸為400 mm600mm，變徑管長300mm =31<45 =0.1 除塵器進口變徑管（漸擴管） 除塵器進口尺寸為300mm600mm，變徑管長度300mm =31 =0.8 =0.1+0.8=0.9 5)管段5 除塵器出口變徑管（漸縮管） 除塵器出口尺寸為300mm600mm，管段長300mm =30<45 =0.1 90彎頭（R/D=1.5）三個，=0.173=0.51 風機進口變徑管（漸擴管） 風機進口直徑D=400mm，變徑管長300mm =14 =0.167 =0.1+0.51+0.167=0.777 6）管段6 風機出口變徑管（漸擴管） 風機出口尺寸200mm235mm，變徑管長300mm =0 帶擴散管的傘形風帽（h/D=0.5） =0.6 =0.6 （6）計算個管段的沿程摩擦阻力和局部阻力。計算結果見表4 （7）對并聯(lián)管路進行阻力平衡計算 匯合點A 413Pa =382.7Pa <10% 符合要求 （8）計算系統(tǒng)總阻力 413+214.1+164.3+148.4+146.6+500+800=2386.8Pa 表5 打孔車間管道水力計算表 管段 編號 流量 m3/h m3/s 長度 l m 管徑 D ㎜ 流 速 v m/s 動 壓 Pd Pa 局部阻力系數(shù) Σξ 局部阻力Z Pa 單位長 比摩阻 Rm Pa/m 摩擦阻力 Rml Pa 管道阻力 Rml+z Pa 備注 1 1300（0.361） 9.932 170 16 153.6 1.46 224.3 19 188.7 413 3 2600（0.722） 3 240 16 153.6 1.14 175.1 13 39 214.1 4 2600（0.722） 2 240 16 153.6 0.9 138.3 13 26 164.3 5 2590（0.72） 6 250 14 117.6 0.777 91.4 9.5 57 148.4 6 2590（0.72） 8 250 14 117.6 0.6 73.9 9.5 76 146.6 2 1300（0.361） 6.4 170 16 153.6 1.7 261.1 19 121.6 382.7 沉灰箱 500 除塵器 800 （9）選擇風機 風機風量 風機風壓 選用 C60-1.28型風機 風機轉速 配用Y225M-2型發(fā)電機，電動機功率。 4 結束語 本課程設計的目的就是將用課堂上學到的東西解決生產過程中的實際問題，通過利用工業(yè)通風的一些知識設計排風管道除塵系統(tǒng)，其中涉及到通風量的計算，水力計算，包括查表確定相關參數(shù)，除塵器、風機、通風機的選擇，繪制標準的圖紙，這都考察了同學的綜合應用能力，同時使同學們更加深刻的理解了課堂上的知識。在課程設計過程中發(fā)現(xiàn)法了諸多問題，這就要求我們學會總結，自我反省，避免在以后的學習中犯同樣的錯誤。 其次通過這次課程設計讓我更加知道了工業(yè)通風這門學科是如此的重要，不光可以解決環(huán)境這方面的通風除塵問題，更是了解到它還起著改善我們周圍環(huán)境，預防職業(yè)病的作用。通過通風可以控制室內粉塵、有害氣體、高溫、高濕，創(chuàng)造良好的學習環(huán)境和工作環(huán)境甚至生存環(huán)境。 最后本系統(tǒng)的設計還存在許多的不足，有設計技術上的一些問題，懇請老師予以批評指正。也在此感謝老師在此次課程設計中的悉心指導。 參考文獻 [1] 孫一堅. 工業(yè)通風[M]. 中國建筑工業(yè)出版社（第四版）, 1994 [2] 孫一堅. 簡明通風設計手冊[M]. 中國建筑工業(yè)出版社, 2006 [3] 中國有色工程設計研究總院. 采暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范(GB50019-2003)[S]. 中國計劃出版社, 2004 [4] 中華人民共和國建設部. 暖通空調制圖標準(GB50114-2001)[S]. 中國計劃出版社, 2002 [5] 中華人民共和國建設部. 通風與空調工程施工質量驗收規(guī)范(GB50243-2002)[S]. 中國計劃出版社, 2002 附錄 附錄一：某企業(yè)生產車間除塵系統(tǒng)軸測圖 附錄二：某企業(yè)生產車間除塵系統(tǒng)平面圖 精選word范本！