工业通风防尘系统设计

工业通风防尘系统设计有一通风防尘系统的管道布置、长度与集气罩的位置如图所示，风道用钢板制作，输送含有轻矿物粉尘的常温空气。采用布袋式除尘器，除尘器阻力1500Pa。A为外部吸气罩，B为通风柜，C为高悬罩吸气罩。（1）设计吸气罩A、B、C的需要风量。 （2）进行通风系统设计计算，并选择通风机。（1） 设计吸气罩A、B、C的需要风量。A为四周有边外部吸气罩: Vx控制速度，0.5m/sX控制点至吸气口的距离，0.29mF吸气口的面积，0.3m则Qwb=0.75*(10*0.29+0.3)*0.5=0.42m/s=1512m/hB为通风柜：Qg=1500m/h+60*0.25*0.3*1.2m/h=1505.4m/hC为高悬罩集气罩：Qr=1000+0.8*0.5=1000.4m/h考虑到除尘器及风道漏风，管道6及7的计算风量为4017.8*1.05=4218.69m/h。根据下列两表，输送含有轻矿物粉尘的空气时，风道内最小风速为：垂直风道12m/s、水平风道14m/s。(2)进行通风系统设计计算，并选择通风机。根据各管段的风量和所选的气流速度，确定各管段的断面尺寸，计算摩擦阻力和局部阻力。本系统选择135除尘器6风机7为最大阻力管线。对于管段1，根据Q1=1512m/h=0.42m/s、v1=14m/s,由图2-3-2查出管径和单位长度摩擦阻力。算选管径应尽量符合通风管道的统一规格。即选D1=200mm, hb1=12.5Pa/m同理计算确定管段3、5、6、7、2、4的管径及比摩阻， 管段1设备密闭罩=1.090弯头（R/D=1.7）1个，=0.18直流三通（13）1个，a=30，=0.20合计 =1.0+0.18+0.20=1.38 管道2圆形吸气扇形罩，a=60，=0.0990弯头（R/D=1.7）1个，=0.1860弯头（R/D=1.7）1个，=0.15合流三通（23）1个，23=0.20合计 = 0.09+0.18+0.15+0.20=0.62 管道3直流三通（35）1个，35=-0.05 管道4设备密闭罩1个，=1.090弯头（R/D=1.7）1个，=0.17合流三通（45）1个，45=0.60合计 =1.0+0.17+0.60=1.77 管道5除尘器进口变径管（渐扩管）除尘器进口尺寸300mm*800mm，变径管长度500mm，tan=（1/2）*(800-380)/500=0.42=22.7，=0.60 管道6除尘器出口变径管（渐缩管）除尘器出口尺寸300mm*800mm，变径管长度 400mm，tan=（1/2）*(800-420)/400=0.475=25.4，=0.1090弯头（R/D=1.7）2个，=0.15*2=0.3通风机进口渐扩管先近似选出一台通风机，通风机进口直径D1=500mm，变径管长度300mm，tan=（1/2）*(500-420)/300=0.13，=7.6，=0.03合计 =0.1+0.3+0.03=0.43 管道7通风机出口渐扩管通风机出口尺寸410mm*315mm D7=550, 0带扩散管的伞形风帽（h/D0=0.5）1个，=0.60合计 =0.60(3) 计算各管段的沿程摩擦阻力和局部阻力。计算结果如表5-4-4所示。管道编号风量 （m/s）长度/m管径/mm流速/(m/s)局部阻力系数局部阻力/pa比摩阻/(pa/m)摩擦阻力/pa管道总阻力/pa备注10.4215200141.3716112.5187.5348.530.70630014-0.05-5.97.545.039.151.114380120.6043.24.518.061.261.174350120.4337.04.819.256.271.178330140.6070.66.854.4125.0阻力不平衡20.286160140.6272.91590162.940.418360161.77295.718.0144.0439.7除尘器1500（4）对并联管路进行阻力平衡汇合点Ah1=348.5pa，h2=162.9pa(h1-h2)/h1=(348.5-162.9)/348.5=53.2%10%为使管段1、2达到阻力平衡，改变管段2的管径，增大其阻力。根据式（5-4-1），D2= D2（h2/h2）0.225 =160*(162.9/348.5)0.225 =134.8mm根据通风管道统一规格，取D2=140mm。其对应的阻力为h2=162.9*(160/140) 0.225=167.7Pa(h1-h2)/h1=（348.5-167.7）/298.5=51.8%10%此时仍处于不平衡状态。如继续减小管径，取D2=120mm，其对应的阻力为173.7Pa。同样处于不平衡状态。因此决定取D2=140mm，在运行时再辅以阀门调节，消除不平衡。汇合点Bh1+h3=348.5+39.1=387.6Pah4=439.7Pah4-( h1+h3)/ h4=11.8%10%为使管段1、3、4达到阻力平衡，改变管段3的管径，增大其阻力。根据式（5-4-1），D3= D3（h3+h1）/h30.225 =300*(387.6/439.7)0.225 =291.49mm根据通风管道统一规格，取D3=260mm。其对应的阻力为h3=387.6*(300/260) 0.225=399.9Pa(h4-h3)/h4=（439.7-399.9）/439.7=9%10%此时处于平衡状态，所以取D3=260mm。（6）计算系统的总阻力：ht=348.5+39.1+61.2+56.2+125=630Pa (7)选择通风机通风机风量Q=KlQfj=1.15*4218.69=4851.49m/h=1.35m/s通风机静压HS HS=KPh=（630+1500）*1.16=2470.8pa根据通风机风量和风压，选用C4-73-11通风机，通风机转速1600r/min，皮带传送；配用Y132S2-Z型发动机，电动机功率为N=7.5Kw。（8）安全管理措施1、管道的敷设 为了防止粉尘沉积堵塞，并且阻力小，管道的敷设应符合以下要求 .通风除尘管道应垂直或倾斜敷设。倾斜管道的倾斜角（与水平的夹角）应不小于粉尘的自然堆积角，一般不小于45，最好不小于60。 分支管与水平或倾斜主管道连接时，应从上面或侧面接入。三通管的夹角一般不小于30，最大不超过45。布置管网时尽可能的减少转弯。弯管的曲率半径尽可能的大些，不应小于管径。 除尘管道一般应明设，尽量避免留有间隙，沟宽应不大于金属管道250mm以上，并应设置有效地清扫排水及防腐措施。除尘系统的排除管道，排出口一般应高出屋脊1.0-1.5m，并应考虑加固措施。 .为了防止通风管道堵塞，风道直径不宜小于下列数值。 排送细小粉尘（矿物粉尘） 80mm 排送较粗粉尘（如木屑） 100mm 排送粗粉尘（如刨花） 130mm 排送木片 150mm.为了调整和检验除尘系统的参数，在支管除尘器及风机出入口上应设置测孔。测孔应设在气流平稳的直管段上，尽可能的远离弯头，三通等部件，以减少局部涡流对测定结果的影响。大型的除尘系统可根据具体情况设置测量、风压、温度参数的仪表。.输送潮湿空气时，管道应进行保温，以防止水蒸气在管道内的凝结。管道壁温度应高于气体露点温度10-20。C。排风点较多的除尘系统应在各支管上装设插板阀，蝶阀等调节风量的装置。阀门应设在易于操作和不易积尘的位置。2、通风除尘系统的防爆措施当输送空气中含有可燃性粉尘或气体，同时又具备爆炸的条件，就会发生爆炸。为了防止爆炸，应采取以下措施。.排除爆炸危险性气体、蒸气和粉尘的局部排风系统，通风机应装设由较软的不产生火花的金属制机壳或叶轮，其风量应安在排风罩、风道及其连接通风设备内这些物质的浓度不超过爆炸极限的50%设计，否则应在进入通风机前进行净化。.排除或运输含有爆炸危险性物质的空气混合物的通风设备及管道均应接地。三角胶带上的静电应采取有效方法导出。通风设备及风道不应采用容易积聚静电的绝缘材料制作。.防止可燃物在通风系统的局部地点积聚。.选用防爆通风机，并采用直联或联轴器传动方式。采用三角皮带传动时，应防止静电火花，应用接地电刷把静电引入地下。有爆炸危险的通风系统，应设防爆门。在发生意外情况，系统内压力急剧升高时，依靠防爆门自动开启泄压。泄压口应朝向室外或无人操作处。.含有爆炸危险性物质的拒不通风系统所排除的气体，应排至建筑物背风涡流区以上；当屋顶上有设备或有操作平台时，排风口应高出设备或平台2.5m以上。.排除含有剧毒、易燃、易爆物质的排风口，其正压管段一般不应该穿过其他房间，穿过其他房间时，该管段上不应该设法兰或闸门。用于净化爆炸性粉尘的干式除尘器或过滤器应布置在通风机的吸入段。布袋除尘器的织物材料和构件应选用阻燃材料制成。.风道中不应存在可能积留和粘着粉尘的不平处和粗糙处。风道的容积在10以上时，每10容积应设置泄爆口，泄爆口的间距不大于6m。3、 风道的保温和防腐空调系统的风道应当保温，一般的通风系统管道有时也要保温，不仅可以节省能耗，还能防止低温风道表面结露。保温材料主要有软木、