工業(yè)通風課程設計--某企業(yè)生產車間除塵系統(tǒng)設計

1、<p><b>　　課</b></p><p><b>　　程</b></p><p><b>　　設</b></p><p><b>　　計</b></p><p>　　課題名稱 某企業(yè)生產車間除塵系統(tǒng)設計

2、 </p><p>　　專業(yè)名稱 安全工程 </p><p>　　所在班級 </p><p>　　學生姓名 </

3、p><p>　　學生學號 </p><p>　　指導教師 </p><p>　　課 程 設 計 任 務 書</p><p>　　1. 設計題目：某企業(yè)生產車間除塵系統(tǒng)設計</p>&

4、lt;p>　　設計期限：自2010年12月12日開始至2010年12月25日完成</p><p>　　3. 設計原始資料：1）某企業(yè)生產車間平面布局；2）拋光間、打孔間局部排風罩風量；3）暖通空調制圖標準GBT50114-2001；4）《簡明通風設計手冊》。 </p><p&

5、gt;　　4. 設計完成的主要內容：1）拋光車間除塵系統(tǒng)設計與計算；2）打孔車間除塵系統(tǒng)設計與計算；3）除塵系統(tǒng)軸測圖與平面圖。</p><p>　　5. 提交設計（設計說明書與圖紙等）及要求：提交一份某企業(yè)生產車間除塵系統(tǒng)設計報告和設計圖紙兩張。要求語句通順、層次清楚、推理邏輯性強，設計改進明確、可實施性強。報告要求用小四號宋體、A4紙型打?。粓D紙部分要求運用Auto CAD嚴格按照作圖規(guī)范繪制，采用國際統(tǒng)一標

6、準符號和單位制，并打印。</p><p>　　6. 發(fā)題日期： 2010 年 12 月 5 日</p><p>　　指導老師（簽名）： </p><p>　　學 生（簽名）： </p><p><b>　　目 錄</b></p><p>&l

7、t;b>　　目錄3</b></p><p><b>　　1.前言4</b></p><p><b>　　2. 車間簡介4</b></p><p>　　2.1 車間基本情況4</p><p>　　2.2 拋光車間4</p><p>　　2.3 打孔車

8、間6</p><p>　　3.車間除塵系統(tǒng)設計與計算6</p><p>　　3.1 系統(tǒng)和設備的布置6</p><p>　　3.2 風管系統(tǒng)的進口6</p><p>　　3.3 局部排風罩的選擇6</p><p><b>　　3.4 彎頭7</b></p><p&g

9、t;　　3.5 除塵器的選擇7</p><p>　　3.6風管斷面形狀的選擇8</p><p>　　3.7 風管的材料8</p><p>　　3.8 風量計算8</p><p><b>　　4 水力計算9</b></p><p>　　4.1 打孔車間的水力計算9</p>

10、<p>　　4.2拋光車間的水力計算12</p><p><b>　　5.結束語16</b></p><p><b>　　6.參考文獻17</b></p><p><b>　　1.前言</b></p><p>　　在工業(yè)生產過程中散發(fā)的各種有害物（粉塵、有害蒸汽

11、和氣體）以及余熱和余濕，如果不加控制，會是室內外空氣環(huán)境受到污染和破壞，危害人類的健康、動植物的成長，影響生產過程的正常運行。為保障廣大職工和居民的身體健康，創(chuàng)造良好的勞動和生活環(huán)境和保護大氣環(huán)境，防塵工作、通風工程已成為企業(yè)生產不可或缺的一部分。</p><p>　　該企業(yè)拋光生產車間產生的粉塵有：拋光粉劑、粉末、纖維質灰塵等（石棉粉塵）。此粉塵由于吸入人體后不能排出易造成矽肺、石棉肺或塵肺而車間內國家衛(wèi)生標準

12、規(guī)定石棉粉塵及含有10%的石棉粉塵最高允許濃度為2mg/m3，因此需采取有效的通風措施在有害物產生地點直接把它們收集起來，經過凈化處理排至室外，使車間內有害物濃度不超過國家衛(wèi)生標準規(guī)定的最高允許濃度。</p><p><b>　　2. 車間簡介</b></p><p>　　2.1 車間基本情況</p><p>　　某企業(yè)生產車間如圖所示，有3個

13、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。</p><p><b>　　2.2 拋光車間</b></p><p>　　拋光的目的主要是為了去掉金屬表面的污垢及加亮鍍件。相關資料如下：</p><p><b>　　排風量

14、的計算</b></p><p>　　一般按拋光輪的直徑D計算： L=A·D m3/h</p><p>　　式中：A——與輪子材料有關的系數</p><p>　　布輪：A=6m3/h·mm</p><p>　　氈輪：A=4m3/h·mm</p><p>　　D——拋光輪直

15、徑 mm</p><p>　　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。拋光輪的排風罩應采用接受式側排風罩，排風罩口尺寸為 300*300（高）。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。拋光輪的排風罩應采用接受式側排風罩，排風罩口尺寸為 300*300。在拋光過程中會產生大量的粉塵，其主要成分有：拋光粉劑、粉末、纖維質灰塵等石棉粉塵。&l

16、t;/p><p>　　為了給操作者營造一個良好的工作環(huán)境，預防職業(yè)病，提高生產效率，使粉塵不影響拋光質量，該拋光系統(tǒng)需要設計一個通風除塵系統(tǒng)與之相配合。</p><p>　　拋光車間除塵系統(tǒng)工藝流程應如下：</p><p>　　打磨拋光產生粉塵→排風罩→風管→除塵器→風機→排放</p><p>　　圖一 拋光輪工作示意圖</p>&

17、lt;p><b>　　2.3 打孔車間</b></p><p>　　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（高），風量L=1300m3/h。</p><p>　　3.車間除塵系統(tǒng)設計與計算</p><p>　　3.1 系統(tǒng)和設備的布置</p><p>

18、;　　為便于運行管理，且該車間三個廠房的空氣處理要求相同、室內參數要求也相同，因此可以設計成由一臺風機與其聯系在一起的管道及設備構成一個系統(tǒng)。</p><p>　　除塵風管盡可能垂直或傾斜敷設，傾斜敷設時與水平夾角最好大于45°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。調節(jié)和測量裝置設在便于操作和觀察的地點。風管的布置還要求順直，避免復雜的局部管件。彎

19、頭、三通等管件要安排得當，與風管的連接要合理，以減少阻力和噪聲。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，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。 </p><p>　　3.2 風管系統(tǒng)的進口</p><p>　　風管系統(tǒng)的進口處是各種形式的集氣吸塵罩。它能改善排放粉塵有害物的工藝和工作環(huán)境，盡量減少粉塵排放及危害。考慮到產塵特點、擴散規(guī)律、

20、設備允許密閉程度及工人的操作方式等因素，為使罩內氣流均勻，一般適宜用圓形傘形罩。集氣罩盡量靠近設在有害物源附近并將其圍罩起來，既不妨礙工作又有效控制粉塵。在保證對塵源的控制效果的前提下，應盡可能考慮減少排風罩的阻力消耗。</p><p>　　3.3 局部排風罩的選擇</p><p>　　拋光間的拋光輪在拋光作業(yè)過程中會產生或誘導一定的氣流運動，并帶動有害物一起運動，對于這種情況，拋光輪的排

21、氣罩可以采用節(jié)能的接受式側排氣罩，將排氣罩設在污染氣流的前方，讓污染氣流直接進入罩內。排氣罩的罩口尺寸選用300×300mm（高）。</p><p><b>　　3.4 彎頭</b></p><p>　　彎頭是連接管道的常見構件，其阻力大小與彎管的曲率半徑R（彎管中心線圓弧的半徑，常用彎管直徑d的倍數表示）以及彎管制作過程中分的節(jié)數等因素有關。R越大，阻力損

22、失越小。在設計中一般采用R=1～2d.</p><p>　　3.5 除塵器的選擇</p><p>　　選擇除塵器時必須全面考慮各種因素的影響，如處理風量、除塵效率、阻力、一次投資、維護管理等。還應特別考慮以下因素：</p><p>　　1）、選用的除塵器必須滿足排放標準規(guī)定的排空濃度。</p><p>　　2）、粉塵的性質和粒徑分布。粉塵的性

23、質對除塵器的性能具有較大的影響，不同的除塵器對不同粒徑的粉塵效率是完全不同的。</p><p>　　3）、氣體的含塵濃度。氣體的含塵濃度較高時，在電除塵器或袋式除塵器前應設置低阻力的初凈化設備，去除粗大塵粒，有利于它們更好地發(fā)揮作用。</p><p>　　4）、氣體的溫度和性質。對于高溫、高濕的氣體不宜采用袋式除塵器。</p><p>　　5）、選擇除塵器時，必須同

24、時考慮除塵器除下的處理問題。</p><p>　　石棉粉塵的粒徑為0.5～1μm，為達到較高的除塵效率，參考下表各種除塵器的性能和費用，由于袋式除塵器的阻力較小，在粒徑0.5～1μm 之間的除塵效率較高.為了達到高效率和經濟實惠的目的，本設計中采用簡易袋式除塵器。為了對比選擇，在表1給出了各種除塵器的綜合性能。</p><p>　　袋式除塵器是一種高效除塵器，它利用纖維織物的過濾作用進行除

25、塵。對1.0μm的粉塵，效率高達98％～99％。它是利用棉、毛、人造纖維等加工的濾料進行過濾的。含塵氣體進入濾袋之內，在濾袋內表面將塵粒分離捕集，凈化后的空氣透過濾袋從排氣筒排出。</p><p>　　含塵氣體通過濾料時，隨著它們深入濾料內部，使纖維間空間逐漸減小，最終形成附著在濾料表面的粉塵層（也稱初層）。袋式除塵器的過濾作用主要是依靠這個初層及以后逐漸堆積起來的粉塵層進行的。這時的濾料只是起著形成初層和支持它

26、的骨架作用。因此即使網孔較大的濾布，只要設計合理，對1μm左右的塵粒也能達到較高的除塵效率。隨著粉塵在濾袋上的積聚，濾袋兩側的壓力增大，粉塵層內部的空隙變小，空氣通過濾料孔眼時的流速增高。這樣會把粘附在縫隙間的塵粒帶走，使除塵器效率下降。另外阻力過大，會使濾袋易于損壞，通風系統(tǒng)風量下降。因此除塵器運行一段時間后，要及時進行清灰，清灰時不能破壞初層，以免效率下降。</p><p>　　表1 各種常用除塵器的綜合性能

27、表</p><p>　　3.6風管斷面形狀的選擇</p><p>　　風管斷面形狀有圓形和矩形兩種。兩種相比，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。</p><p>　　當風管中流速較高，風管直徑較小時，宜采用圓形風管。</p><p><b>　　3.7 風管的材料</

28、b></p><p>　　風管的材料應根據使用要求和就地取材的原則選用。</p><p>　　薄鋼管是最常用的材料，有普通薄鋼板和鍍鋅薄鋼板兩種。他們的優(yōu)點是易于工業(yè)化加工制作、安裝方便、能承受較高溫度。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)。硬聚氯乙烯塑料板適用于有腐蝕作用的通風、空調系統(tǒng)。</p><p&

29、gt;<b>　　3.8 風量計算</b></p><p>　　打孔間的風量已經給出為L=1300 /h：</p><p>　　拋光間風量計算如下，風量L=A*D /h</p><p>　　其中：A—與輪子的材料有關的系數</p><p>　　布輪：A=6 /h·mm</p><p>　

30、　氈輪：A=4 /h·mm</p><p>　　D—拋光輪直徑 mm</p><p>　　拋光輪為布輪，直徑為D=200mm，拋光輪中心標高1.2m，由以上已知條件課計算得到拋光間風量L=1200 /h。</p><p><b>　　4 水力計算</b></p><p>　　4.1 打孔車間的水力計算&l

31、t;/p><p>　　對附錄圖一圖1中的各管段進行編號，標出管段長度和各排風點的排風量。</p><p>　　選定最不利環(huán)路，本系統(tǒng)選擇1-3-除塵器-4-風機-5為最不利環(huán)路。</p><p>　　根據各管段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。</p><p>　　根據工業(yè)通風（第三版 孫一堅主編）書中表6-

32、4，輸送含有干燥粗刨花、大塊干木屑的空氣時，風管內最小風速為：垂直風管14m/s、水平風管16m/s。</p><p>　　考慮到除塵器及風管漏風，管段4及5的計算風量為2600×1.05=2730。</p><p><b>　　管段1</b></p><p>　　根據L1=1300（0.36） 、V1=18 m/s， 由工業(yè)通風（第

33、三版 孫一堅主編）書中附錄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。</p><p><b>　　=200mm </b></p><p>　　同理可查的管徑3、4、5的管徑及比摩阻，具體結果見表3.</p><p>　　確定管段2的管徑及比摩阻，具體結果見表3.</p><p>　　

34、根據附錄10確定各管段的局部阻力系數。</p><p><b>　?。?）管段1 </b></p><p>　　矩形傘形罩 α=60° =0.16 </p><p>　　90°彎頭（R/D=1.5）一個 =0.17</p><p>　　合流圓形三通（1→3，=2）一個(見圖3

35、) </p><p>　　圖3 合流圓形三通圖</p><p>　　根據 查得 =0.03 </p><p>　　=0.16+0.16+0.03=0.35 </p><p>　?。?）管段2同管段1 =0.35</p><p><b>　?。?）管段3 </b></p

36、><p>　　90°彎頭（R/D=1.5）2個 =0.16×2=0.32</p><p>　　除塵器進口變徑管（漸縮管）</p><p>　　除塵器進口尺寸為420mm×242mm，變徑管長度為300mm， α=16.7° =0.10</p><p>　　=0.32+0.10=0.42

37、 </p><p><b>　　(4) 管段4 </b></p><p>　　除塵器出口變徑管（漸縮管）</p><p>　　除塵器出口尺寸347mm×347mm， 變徑管長度為10

38、0mm，</p><p>　　α=19.8° =0.10</p><p>　　90°彎頭（R/D=1.5）2個 =0.16×2=0.32</p><p><b>　　風機進口漸擴管</b></p><p>　　近似選出一臺風機，風機進口直徑D=400mm, 變徑管長度200mm<

39、;/p><p>　　α=17.35° </p><p><b>　　(5) 管段5</b></p><p><b>　　風機出口漸縮管</b></p><p>　　風機出口尺寸284mm×288mm，=280mm， </p><p>　　帶擴散管的傘形風

40、帽（=0.5）</p><p>　　計算各管段的沿程摩擦阻力和局部阻力，計算結果見表3.</p><p>　　對并聯管路進行阻力平衡</p><p><b>　?。?）匯合點A</b></p><p><b>　　符合要求</b></p><p><b>　　通風除

41、塵系統(tǒng)總阻為</b></p><p><b>　　選擇風機</b></p><p><b>　　風機風量 </b></p><p><b>　　風機風壓 </b></p><p>　　選用C4-73NO.3.6C離心通風機</p><

42、;p><b>　　風機轉速 皮帶傳動</b></p><p>　　配用Y802-2型電動機，電動機功率N=1.1KW</p><p>　　表3 管道水力計算表</p><p>　　4.2拋光車間的水力計算</p><p>　　對附錄一中圖2中的各管段進行編號，標出管段長度和各排風點的排風量。</p>

43、<p>　　選定最不利環(huán)路，本系統(tǒng)選擇1—3—除塵器—4—風機—5—6為最不利環(huán)路。</p><p>　　根據各管段的風量及選定的流速，確定最不利環(huán)路上個管段的斷面尺寸和單位長度的摩擦阻力。</p><p>　　查表得到輸送含有石棉等粉塵的空氣時，風管內最小風速為，垂直風管為12m/s，水平風管為18m/s</p><p>　　考慮到除塵器及風管漏風，管

44、段5及6的計算風量為3600×1.05=3780 /h</p><p><b>　　管段1</b></p><p>　　根據=1200 /h（0.36 /s）、=14m/s，由《工業(yè)通風》一書附錄9可以查出管徑和單位長度摩擦阻力。所選管徑應盡量符合此書附錄11的通風管道統(tǒng)一規(guī)格。</p><p>　　=190mm

45、 =10Pa/m</p><p>　　同理可查得管段3、4、5，6的管徑及比摩阻，具體見表2</p><p>　?、?確定管段2的管徑及單位長度摩擦阻力系數，見表2。</p><p>　?。?）查《工業(yè)通風》一書附錄10，確定各管段局部阻力系數。</p><p><b>　　1）管段1</b></p>

46、<p>　　45°傘形矩形罩一個，=0.16</p><p>　　90°彎頭（R/D=1.5）2個，=0.16*2=0.32</p><p>　　垂直三通，附錄2，=90</p><p>　　=1.5 查表得=0.12</p><p>　　45°水平彎頭1個，查表得=0.025</p>&

47、lt;p>　　=0.16+0.16*2+0.12+0.025=0.63</p><p>　　2）.管段3同管段1，則=0.16+0.16*2+0.12+0.025=0.63</p><p><b>　　3）．管段2</b></p><p>　　45°傘形矩形罩1個，=0.16</p><p>　　90&#

48、176;彎頭（R/D=1.5）2個，=0.16*2=0.32</p><p>　　垂直三通，附錄2，=90</p><p>　　=0.667 查表得=0</p><p>　　=0.16+0.16*2+0=0.48</p><p><b>　　4） 管道4</b></p><p>　　90

49、6;彎頭（R/D=1.5）2個，=0.16*2=0.32</p><p>　　除塵器進口變徑管（漸擴管）</p><p>　　除塵器進口尺寸為368mm×285mm，變徑管長度為500mm</p><p>　　==0.108 =6.164</p><p><b>　　=0.003</b></p&

50、gt;<p>　　=0.16*2+0.003=0.323</p><p><b>　　5）管段5</b></p><p>　　除塵器出口變徑管（漸縮管）</p><p>　　除塵器出口尺寸552mm×322mm，變徑管長度為300mm,</p><p>　　α=21.14° <

51、/p><p>　　90°彎頭（R/D=1.5）2個 =0.16×2=0.32</p><p><b>　　風機進口漸擴管</b></p><p>　　近視選出一臺風機，風機進口直徑D=500mm, 變徑管長度為150mm</p><p>　　α=30.96° </p>&l

52、t;p><b>　　6) 管段6</b></p><p><b>　　風機出口漸擴管</b></p><p>　　風機出口尺寸310mm×215mm, =360mm</p><p>　　帶擴散管的傘形風帽（=0.5）</p><p>　?、?計算各管段的沿程阻力和局部阻力，計算結果見

53、表2.。</p><p>　　7.對并聯管路進行阻力平衡</p><p><b>　?。?）匯合點A</b></p><p>　　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</p><p><b>　　根據公式得</b></p><p>　　8.通風除塵系統(tǒng)總阻

54、為</p><p><b>　　9.選擇風機</b></p><p><b>　　風機風量 </b></p><p><b>　　風機風壓 </b></p><p>　　選用C4-73NO.3.6C離心通風機</p><p><b&g

55、t;　　風機轉速 皮帶傳動</b></p><p>　　配用Y132S1-2型電動機，電動機功率N=5.5KW。 </p><p>　　表2 管道水力計算表</p><p><b>　　5.結束語</b></p><p>　　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

56、工業(yè)通風的一些知識設計排風管道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，除塵器、風機、通風機的選擇，畫不同要求的設計，這都考察了同學的綜合應用能力，同時使同學們更加理解了課堂上的知識。而在課程設計過程中由于沒有詳細核對或者修正數據導致出現了許多問題，這就要求我們做工作的時候要更細心，更認真，更周到，這樣才能避免一些不必要的錯誤</p><p>　　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

57、如此的重要，不光可以解決環(huán)境這方面的環(huán)保問題，更是了解到它還起著改善我們的學習環(huán)境，提高了我們的學習效率的作用。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。</p><p>　　當然本系統(tǒng)的設計由于個人的知識水平有限，還存在許多的不足，希望大家諒解及幫我指出來，使之更加完善，本人感激不盡。</p><p>　　最后在這要謝謝易老師的熱情指導，謝

58、謝申林，唐林杰，張航，明新龍等同學給我提出的寶貴建議及幫助。</p><p><b>　　6.參考文獻</b></p><p>　　[1] 孫一堅. 工業(yè)通風. 中國建筑工業(yè)出版社（第三版）, 1994</p><p>　　[2] 孫一堅. 簡明通風設計手冊. 中國建筑工業(yè)出版社, 2006</p><p>　　[3]

59、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). 中國計劃出版社, 2004</p><p>　　[4] 中華人民共和國建設部. 暖通空調制圖標準(GB50114-2001). 中國計劃出版社, 2002</p><p>　　[5]陳自強．勞動衛(wèi)生與職業(yè)?。本?人民衛(wèi)生出版社．2000</p><p>　　[6]吳穹.許開立.安