工業(yè)通風與除塵課程設計

1、<p>　　工業(yè)通風與除塵課程設計</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　噴涂車間在進行生產(chǎn)的過程中，散發(fā)的粉塵如果不加以控制，會使室內(nèi)空氣受到污染和破壞，危害職工健康，影響生產(chǎn)的正常進行。因此有效地控制生產(chǎn)過程中的粉塵對室內(nèi)空氣的影響和破壞是個非常重要的問題。工業(yè)通風就是研究這方面問題的一門技術(shù)。本設計為噴涂車間的鋁粉處理的通風除塵

2、系統(tǒng)設計。首先根據(jù)鋁粉粒徑的大小和性質(zhì)選擇合適的集氣罩和除塵器。然后根據(jù)規(guī)范和要求進行管道布置。根據(jù)工藝計算集氣罩尺寸和排風量。確定管徑并進行水力計算。最后選擇風機型號和功率。</p><p>　　關(guān)鍵詞：噴涂；通風；除塵；設計；水力計算</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　In the productio

3、n process of spray workshop,if not control the emission dust,it can make indoor air environment pollution and destraction ,harmful to works’health,affect the normal production.Therefore,effective control of production pr

4、ocess of harmful effect of indoor air and damage is a very important problem.Industrial ventilation is studying this issue of a technology.The design is a ventilation and dust removal system design of aluminum powder tr

5、eatment in spray workshop.Firstly,select the</p><p>　　Keywords:spray；ventilation；dust removal；design；hydraulic calculation</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　摘 要··&#

6、183;····································

7、···1</p><p>　　前言·····························&#

8、183;············3</p><p>　　基礎資料···················&#

9、183;··················3</p><p>　　2.1課程設計題目············

10、83;·················3</p><p>　　2.2課程設計資料·············

11、3;················3</p><p>　　3.通風系統(tǒng)的確定···············

12、;·················3</p><p>　　3.1確定防塵方法··············

13、················3</p><p>　　3.2計算風量和確定構(gòu)件材料··············&#

14、183;·····4</p><p>　　3.2.1計算集氣罩吸風量和系統(tǒng)通風量·········4</p><p>　　3.2.2風管的確定·········&

15、#183;·················4</p><p>　　3.2.3局部構(gòu)件的確定·············

16、;··········5</p><p>　　3.3選擇除塵器·····················&

17、#183;··········5</p><p>　　通風管道的水力計算····················&#

18、183;·······5</p><p>　　設計心得························&#

19、183;·············11</p><p>　　參考文獻··················&

20、#183;···················12</p><p>　　7.附錄1系統(tǒng)軸測圖···········

21、···················13</p><p>　　8.附錄2平面布置圖············

22、;··················14</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　通風工程在我國實現(xiàn)四個現(xiàn)代化的進程中，一方面起著改善居民建筑和生產(chǎn)車間的空氣條件，保

23、護人民健康，提高勞動生產(chǎn)率的重要作用，另一方面在許多工業(yè)部門又是保證生產(chǎn)正常進行，提高產(chǎn)品質(zhì)量所不可缺少的一個組成部分。它起著改善車間生產(chǎn)環(huán)境，保證工人從事生產(chǎn)所必需的勞動條件，保護工人身體健康的作用，是控制工業(yè)毒物，防塵，防毒，防暑降溫工作中積極有效的技術(shù)措施之一。它的主要任務是控制生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的粉塵、有害氣體、高溫、高濕，創(chuàng)造良好的生產(chǎn)環(huán)境和保護大氣環(huán)境。</p><p>　　本設計為噴涂車間除塵系統(tǒng)，粉塵

24、主要危害有：飄逸在大氣中的粉塵往往含有許多有毒成分，如鉻，錳，鎘，鉛，汞，砷等。當人體吸入粉塵后，小于5μm的微粒，極易深入肺部，引起中毒性肺炎或矽肺，有時還會引起肺癌。沉積在肺部的污染物一旦被溶解，就會直接侵入血液，引起血液中毒，未被溶解的污染物，也可能被細胞所吸收，導致細胞結(jié)構(gòu)的破壞。此外，粉塵還會沾污建筑物，使有價值的古代建筑遭受腐蝕。降落在植物葉面的粉塵會阻礙光合作用，抑制其生長。</p><p><

25、;b>　　基礎資料</b></p><p><b>　　2.1課程設計題目</b></p><p>　　噴涂車間通風除塵系統(tǒng)設計</p><p><b>　　2.2課程設計資料</b></p><p>　　某噴涂車間于小型工件上噴涂鋁粉，粉塵粒徑約為10um，氣體含塵濃度為2g/m

26、3，而要求排放粉塵濃度小于100mg/m3。操作臺共3臺，每臺間距2m，擬采用上吸氣式集氣罩，已知操作臺面句罩口H=0.5m，控制風速取為Vx=0.4m/s。操作臺面可視為污染源散發(fā)面，長為1m，寬為0.8m，高為1.2m，車間長18m，寬為12m，高為5m。車間內(nèi)大氣參數(shù)按20℃時查表。</p><p><b>　　通風系統(tǒng)的確定</b></p><p><b

27、>　　3.1確定防塵方法</b></p><p>　　由于粉塵粒徑約為10um，容易被人吸入，短期大量接觸會刺激呼吸道粘膜和</p><p>　　眼睛，長期吸入會使肺部纖維化而造成塵肺病，因此對其設置除塵設備是有必要的。因為有三臺操作臺，間距2m，局部集氣罩采用上吸式集氣罩。</p><p>　　排風罩的設計應遵循的原則：</p>&

28、lt;p>　　(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</p><p>　　(2)吸氣氣流方向盡可能與污染氣流運動方向一致</p><p>　　(3)已被污染的吸入氣流不允許通過人的呼吸區(qū)</p><p>　　(4)排風罩應盡量結(jié)構(gòu)簡單，造價低，便于拆卸維修</p><p>　　(5)配置應與生產(chǎn)工藝協(xié)調(diào)</p&g

29、t;<p>　　(6)避免橫向干擾氣流</p><p>　　3.2計算風量和確定構(gòu)件材料</p><p>　　3.2.1計算集氣罩吸風量和系統(tǒng)通風量</p><p>　　集氣罩吸風量L=KPHVx</p><p>　　已知H=0.5m Vx=0.4m/s 操作臺尺寸a=1m b=0.8m</p><

30、;p><b>　　K通常取1.4</b></p><p><b>　　集氣罩尺寸為</b></p><p>　　長邊A=a+0.4H×2=1.0+0.4×0.5×2=1.4m</p><p>　　短邊B=b+0.4H×2=0.8+0.4×0.5×2=1.2m

31、</p><p>　　P=(A+B) ×2=(1.4+1.2) ×2=5.2m</p><p>　　L=1.4×5.2×0.5×0.4=1.456m3/s</p><p>　　因為共有3個工作臺，所以系統(tǒng)通風總量L’=3×L=3×1.456=4.368m3/s=15724.8m3/h</p&

32、gt;<p>　　所以除塵器選用型號為DS/A-10×9的袋式除塵器【1】</p><p>　　3.2.2風管的確定</p><p>　?。?）風管斷面形狀的確定</p><p>　　風管斷面形狀有圓形和矩形兩種。由于圓形斷面的風管阻力小，強度大，所以本設計采用圓形斷面。</p><p>　?。?）風管材料的選擇<

33、;/p><p>　　一般通風系統(tǒng)采用0.5～1.5mm的鋼板，由于粉塵中含有大量鋁粉，會對管壁產(chǎn)生磨損，且鋁粉噴涂不會對管道造成腐蝕，所以本設計采用1.5mm的普通鋼板來作為風管的制作材料。</p><p>　　3.2.3局部構(gòu)件的確定</p><p><b>　?。?）彎頭的確定</b></p><p>　　布置管道時，應

34、盡量取直線，減少彎頭。圓形風管彎頭的曲率半徑一般大于1～2倍管徑。由于管道內(nèi)有大量鋁粉沖刷磨損，因此要對彎頭加以耐磨處理。</p><p><b>　?。?）三通的確定</b></p><p>　　三通內(nèi)流速不同的兩股氣流的碰撞，以及氣流速度改變時形成渦流是造成局部阻力的原因。為減小三通的局部阻力，應避免射流現(xiàn)象，還應注意支管與干管的連接，減小支管和干管之間的夾角，本

35、設計采用30°夾角。</p><p><b>　　3.3選擇除塵器</b></p><p>　　已知進入除塵器的粉塵濃度C1=2g/m3，要求排放濃度C2=100mg/m3，所以可以得出除塵器的最低除塵效率η=（C1-C2）/C1=(2-0.1)/2=0.95</p><p>　　由于粉塵空氣動力學當量直徑為10um，且除塵效率要求比

36、較高，所以重力沉降和慣性除塵器，以及旋風除塵器都很難滿足除塵要求，本設計采用的是袋式除塵器，所以除塵器選用型號為DS/A-10×9的袋式除塵器【1】</p><p><b>　　通風管道的水力計算</b></p><p>　　對各管段進行編號，標出各段長度和各排風點的排風量。</p><p>　　選擇最不利環(huán)路，本系統(tǒng)選擇1—2—4—

37、6—除塵器—7—風機—8為最不利環(huán)路。</p><p>　　根據(jù)各段的風量及選定的流速，去頂最不利環(huán)路上各管段的斷面尺寸和單位長度摩擦阻力。</p><p>　　根據(jù)孫一堅的《工業(yè)通風》第四版（以下簡稱《工業(yè)通風》），表6-4輸送含鋁粉等金屬粉塵的空氣時，風管內(nèi)最小風速為，垂直風管為13m/s，水平風管為15m/s。</p><p><b>　　除塵管道最

38、低風速</b></p><p>　　考慮到除塵器及風管漏風（漏風率為5%），管段7及8的計算風為 4.368×3600×1.05=16511.04m3/h</p><p><b>　　管段1</b></p><p>　　根據(jù)L1=1.456m3/s V1=13m/s，由《工業(yè)通風》附錄9查出管徑和單

39、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。</p><p>　　D1=360mm，Rm1=5.5Pa/m</p><p><b>　　同理，管段2</b></p><p>　　D2=360mm，Rm2=5.5Pa/m</p><p><b>　　管段4</b></p>

40、<p>　　D4=500mm，Rm4=5Pa/m</p><p><b>　　管段6</b></p><p>　　D6=630mm，Rm6=3.5Pa/m</p><p><b>　　管段7</b></p><p>　　D7=670mm，Rm7=2.5Pa/m</p>&

41、lt;p><b>　　管段8</b></p><p>　　D8=670mm，Rm7=2.5Pa/m</p><p>　　確定管道3及5的管徑及比摩阻</p><p>　　管段3及5與管段1相同，因此</p><p>　　D3=D5=D1=360mm，Rm3=Rm5=Rm1=5.5Pa/m</p>&l

42、t;p>　?。?）查《工業(yè)通風》【1】附錄10，確定各管段的局部阻力系數(shù)。</p><p><b>　?、俟芏?</b></p><p>　　上吸氣式集氣罩ζ=0.25（ɑ=90?）</p><p>　　90°彎頭（R/D=1.5）:1個，ζ=0.17</p><p>　　Σζ=0.25+0.17=0.4

43、2 </p><p>　?、诠芏?v2F2</p><p>　　直流三通（2→4）v4F4</p><p>　　根據(jù)F2+F3≈F4 α=30°ɑ</p><p>　　F3/F4=(360/500)2=0.5184</p><p>　　L3/L4=1.4

44、56/2.912=0.5 查得ζ13=0.53</p><p>　?、酃芏?v3F3</p><p>　　上吸氣式集氣罩ζ=0.25（ɑ=90?）</p><p>　　60°彎頭（R/D=1.25)：1個，ζ=0.15</p><p><b>　　直流三通（3→4）</b></p&

45、gt;<p><b>　　ζ34=0.14</b></p><p>　　Σζ=0.25+0.15+0.14=0.54</p><p><b>　?、芄芏?</b></p><p><b>　　直流三通（4→6）</b></p><p><b>　　F4+

46、F5 ≈F6</b></p><p>　　F5/F6=(360/630)2=0.3265</p><p>　　L5/L6=2.912/4.368=0.67v4F4v6F6</p><p>　　查得ζ46=-0.3</p><p><b>　?、莨芏?</b></p><p

47、>　　上吸氣式集氣罩ζ=0.25（ɑ=90?）v5F5</p><p>　　60°彎頭（R/D=1.5)：1個，ζ=0.15</p><p><b>　　直流三通（5→6）</b></p><p><b>　　ζ56=0.6</b></p><p>　　Σζ=0.25+0.15

48、+0.6=1.0</p><p><b>　　⑥管段6</b></p><p>　　除塵器進口變徑管（漸縮管）</p><p>　　除塵器進口尺寸為300mm×800mm</p><p>　　ζ=0.10（ɑ≤45?時）</p><p><b>　　Σζ=0.10</b&

49、gt;</p><p><b>　?、吖芏?</b></p><p>　　除塵器出口變徑管（漸擴管）</p><p>　　除塵器出口尺寸為300mm×800mm，變徑管長度160mm</p><p>　　tgɑ==0.406</p><p>　　ɑ=22.1? ζ=0.6</p&

50、gt;<p>　　90?彎頭：(R/D=1.5)2個 ζ=2×0.17=0.34</p><p>　　風機進口漸縮管ζ=0.10（ɑ≤45?時）</p><p>　　Σζ=0.6+0.34+0.1=1.04</p><p><b>　　⑧管段8</b></p><p>　　風機出口漸擴管 風

51、機出口尺寸：410mm×315mm D8=650mm</p><p>　　F8/F出=0.331/0.129=2.5 ζ=0.1（ɑ=10?）</p><p>　　帶擴散管的傘形風帽h/D0=0.5 ζ=0.60</p><p>　　Σζ=0.1+0.6=0.7</p><p>　　計算隔斷的沿程摩擦阻力和局部阻力。計算結(jié)果見

52、下表：</p><p><b>　　管道水力計算表</b></p><p>　　對并聯(lián)管路進行阻力平衡</p><p><b>　　匯合點A</b></p><p>　　△P1+△P2=57.2 +84.55=141.75 △P3=72</p><p><b>　

53、　==49％>10％</b></p><p>　　為使管段2、3達到阻力平衡，改變管段3的管徑，增大器阻力。</p><p>　　D’3=D3()0.225 =360()0.225=308mm</p><p>　　根據(jù)通風管道統(tǒng)一規(guī)格，取3=300mm，其對應阻力為：</p><p>　　=72()0.225=75Pa<

54、;/p><p><b>　　==47％</b></p><p>　　此時任處于不平衡狀態(tài)。如取D3=280mm，同樣處于不平衡狀態(tài)。因此取D3=300mm，在運行時在輔以閥門調(diào)節(jié)，消除不平衡。</p><p><b>　　匯合點B</b></p><p>　　△P1+△P2+△P4=57.2+84.55

55、-24.6=117.15Pa</p><p><b>　　△P5=141Pa</b></p><p>　　==8.9％<10％</p><p><b>　　符合要求</b></p><p><b>　　計算系統(tǒng)的總阻力</b></p><p>　　

56、△P=Σ(Rml+Z)=57.2+84.55-24.6+25.8+113.4+83.76+1200=1540Pa</p><p><b>　　選擇風機</b></p><p>　　風機風量Lf=1.15L=1.15×16511.04=18987.7m3/h</p><p>　　風機風壓Pf=1.15△P=1.15×1540=

57、1771Pa</p><p>　　選用C6-48No10C離心通風機【2】</p><p>　　Lf=25610m3/h Pf=1787Pa</p><p>　　風機轉(zhuǎn)速n=1000r/min 皮帶傳動（三角帶）</p><p>　　配用Y180L-4型電動機，電動機功率N=22kW。</p><p><b

58、>　　設計心得</b></p><p>　　此次設計花費近兩周的時間，歷經(jīng)了各種困難的問題，終于完成了。設計最繁瑣的管道設計需要有足夠的耐心和細心，不能夠急于求成，一旦失去耐心，錯誤便會趁虛而入。平時學習工業(yè)通風，做幾個題目就可以應付，可是輪到自己設計，發(fā)現(xiàn)有很多的方面是平日學習里的不足。這次設計還有一些不足和錯誤懇請老師批評指正。</p><p><b>