通风工程学课程设计.doc

通风工程学课程设计 教育科学与技术学院2013年1月目录1、通风系统设计任务书311课程设计题目：312课程设计资料313课程设计内容与步骤4131 工业槽通风系统的设计与计算4132 抛光间的通风除尘系统设计与计算414注意事项515参考资料52、工业槽通风系统的设计与计算621排气罩的计算与选取6211化学除油槽6212镀锡槽6213镀银槽7214镀锌槽722系统划分823风管布置824 通风管道的水力计算825选择净化设备1026风机型号和配套电机112.7系统轴测图113、抛光间通风除尘系统的设计与计算1131排风量的计算1132通风除尘系统的阻力计算1133选定净化除尘设备1234选定风机及配套电机123.5系统轴测图134、参考文献135、附录14附录1 镀槽边缘控制点的吸入速度14附录2 部分常见管件的局部阻力系数15附录3 通风管道统一规格191、通风系统设计任务书11课程设计题目：某厂酸洗电镀车间通风系统设计12课程设计资料121 工业槽的特性：标号槽子名称槽子尺寸（mm）长宽高溶液温度（）散发的有害物1化学除油槽150080090070碱雾2镀锡槽150050090075碱雾、氢气3镀银槽150050090020氰化物4镀锌槽150080090070碱雾、氢气122 抛光轮： 排气罩口尺寸为 300*300（高） 土建资料：13课程设计内容与步骤131 工业槽通风系统的设计与计算（1）排风罩的计算与选取（控制风速、排风量、排风罩的类型）；（2）系统划分，风管布置（不影响操作）；（3）通风管道的水力计算（计算一个最远和一个最近的支路，并平衡）；（4）选择风机与配套电机（参考设计手册、产品样本）；（5）画出通风系统轴测图。132 抛光间的通风除尘系统设计与计算本设计只有抛光间产生粉尘，粉尘的成分有：抛光粉剂、粉末、纤维质灰尘等。抛光的目的主要是为了去掉金属表面的污垢及加亮镀件。（1）排风量的计算一般按抛光轮的直径D计算：L = AD （m3/h）式中：A与轮子材料有关的系数，布轮：A=6 m3/hmm，毡轮：A=4m3/hmmD抛光轮直径（mm）。抛光间有一台抛光机，每台抛光机有两个抛光轮，抛光轮为布轮，其直径为D=200mm，抛光轮中心标高1.2m，工作原理同砂轮。抛光轮的排气罩应采用接受式侧排气罩，排气罩口尺寸为 300*300（高）。（2）通风除尘系统的阻力计算；（3）选定除尘设备、风机型号和配套电机（参考设计手册、产品样本）；（4）画出通风除尘系统轴测图。14注意事项（1） 排风系统为一个系统，除尘设备可设置在室外；（2） 排风系统的结构布置应合理（适用、省材、省工、不影响操作）；（3） 45人为一个小组，每个小组交一份设计说明书，封面上写明小组成员姓名、学号、承担任务；（4） 设计说明书应包括封面、目录、正文、参考资料等几部分；（5） 正文应包括设计原始资料、方案确定、设备选择、设计计算、轴测图等部分；（6） 计算部分可采用合适的计算表格，并附必要的计算说明和计算公式，说明符号代表的意义和单位，标注引用数据的来源；（7） 参考文献书写要规范。15参考资料通风工程、通风除尘与净化、采暖通风工程常用规范、实用通风设计手册、简明通风设计手册等。2、工业槽通风系统的设计与计算21排气罩的计算与选取211化学除油槽因 B700 mm，采用双侧条缝式槽边排风罩。根据国家标准设计，条缝式槽边排风罩的断面尺寸（EF）共有三种，250200mm、250250mm、200200mm。本设计选用EF=250250mm。查附录1“镀槽边缘控制点的吸入速度”可得控制风速 vx=0.35m/s总排风量 L=2xAB（B/2A）0.2 =20.351.50.8（0.8/21.5）0.2 =0.645m/s每一侧的排风量 L= L/2=0.645/2=0.323 m/s假设条缝口风速 v0=9m/s （可选范围710m/s）采用等高条缝，条缝口面积 f0=L/v0=0.323/9=0.036m条缝口高度 h0=f0/A=0.036/1.5=0.024m=24mm f0/F1 =0.036/0.250.25=0.5760.3为保证条缝口上速度分布均匀，在每一侧分设两个罩子，设两根立管。因此 f/F1=f0/2F1=0.036/(20.250.25)=0.2880.3阻力 p=2/2=2.34921.2/2=114Pa212镀锡槽因B=500mm0.3为保证条缝口上速度分布均匀，设3个罩子，设3根排气立管。因此 f/F1=f0/3F1=0.042/(30.250.25)=0.2240.3阻力 p=2/2=2.34101.2/2=140Pa213镀银槽因B=500mm0.3为保证条缝口上速度分布均匀，设3个罩子，设3根立管。因此 f/F1=f0/3F1=0.042/(30.250.25)=0.224700mm,采用双侧条缝式槽边排风罩。根据国家标准设计，条缝式槽边排风罩的断面尺寸（EF）共有三种，250200mm、250250mm、200200mm。本设计选用EF=250250mm。查附录1 “镀槽边缘控制点的吸入速度”可得控制风速 vx=0.30m/s总排风量 L=2xAB（B/2A）0.2 =20.301.50.8（0.8/21.5）0.2 =0.5527m/s每一侧的排风量 L=L/2=0.5527/2=0.276m/s假设条缝口风速 v0=8m/s采用等高条缝，条缝口面积 f0=L/v0=0.276/8=0.0345m条缝口高度 h0=f0/A=0.0345/1.5=0.023m=23mm f0/F1 =0.0345/(0.250.25)=0.5520.3为保证条缝口上速度分布均匀，在每一侧分设两个罩子，设两根立管。因此 f/F1=f0/2F1=0.0345/(20.250.25)=0.2760.3阻力 p=2/2=2.34821.2/2=89.85622系统划分 根据图可知，由于化学除油槽、镀锡槽、镀银槽、镀锌槽、抛光工部分布在走廊两侧，考虑到经济等因素，将它们分成两个系统，分别设置净化设备。23风管布置各个槽由相应的风管支管连接，然后接到干管上，由干管输送到净化设备，再经风管、风机排放。24 通风管道的水力计算首先根据系统的划分和风管布置，可以确定各段管道的管径、长度、局部阻力系数。其中局部阻力系数是查附录2“部分常见管件的局部阻力系数”得；管径是先根据条缝口风速粗算，再查附录3“通风管道统一规格”得；管长由风管布置确定。对管段1：槽高为0.9m，埋深为1m，则立管长为1.9m（有4根立管），横管长为1m，总长为1+1.9=2.9m；该管段上有1个900弯角，查得=0.2，总的局部阻力系数为=0.2（共有4根）。对管段2： 该管段长为1+0.8+2+3.775=7.555m；该管段上有2个直角三通，速度比为0.6，查得1=0.6，2个900弯角，查得2=0.2，则局部阻力系数为=0.22+0.62=1.6。对管段3：槽高为0.9m，埋深为1m，则立管长为1.9m（有3根立管），横管长为0m，总长为0+1.9=1.9m；局部阻力系数为=0。对管段4：该管段长为1.125+0.8+1.53=3.455m；该管段上有2个直角三通，速度比为0.9，局部阻力系数为0.9，2个900弯角，查得2=0.2,另该管道为圆风道锥形合流三通支通道，13=0.52，则总的局部阻力系数为=20.2+20.9+0.52=2.72对管段5：该管段长为5.265m，该管段上有1个合流三通，F2/F3=0.33，L3/L2=0.4，局部阻力系数为12=0.07，13=0.52。则总的局部阻力系数为=0.07。对管段6：槽高为0.9m，埋深为1m，则立管长为1.9m（有2根立管），横管长为0m，总长为1.9m；局部阻力系数为0。对管段7：该管段长为1+0.8+1.505=3.305m；该管段上有1个直角三通，速度比为0.6，局部阻力系数为0.6，2个900弯角，查得2=0.2,另该管道为圆风道锥形合流三通支通道，13=0.05，则总的局部阻力系数为=0.6+20.2+0.05=1.05。对管道8：该管段长为4.22m；该管段上有1个合流三通，F2/F1=0.2，L3/L2=0.2，局部阻力系数为12=0.05，13=0.06，则总的局部阻力系数为=0.06。对管段9：槽高为0.9m，埋深为1m，则立管长为1.9m（有4根立管），横管长为1m，总长为1+1.9=2.9m；该管段上有1个900弯角，总的局部阻力系数为0.2（共有4根）。对管段10：该管段长为1+0.8+2=3.8m；该管段上有2个直角三通，速度比为0.9，局部阻力系数为0.9，1个900弯角，局部阻力系数为0.2,另该管道为圆风道锥形合流三通支通道，13=0.91，则总的局部阻力系数为=0.2+20.9+0.91=2.91。对管段11：该管段长为4.75m；该管段上有1个合流三通，F2/F1=0.5，L3/L2=0.34，局部阻力系数为12=1.09，13=0.91，则总的局部阻力系数为=1.09。由上数据可计算出个管道阻力，具体如下表2-1所示：表2-1 管道水力计算表管段编号流量G(m/s)长度L(m)管径(mm)流速V(m/s)比摩阻R(Pa/m)沿程阻力hy (Pa)局部阻力系数动压Pd(Pa)局部阻力P1(Pa)管段阻力hy+P1(Pa)10.1622.92006.2322.7878.0820.223.3034.66112.74320.6487.5552809.9134.16131.4361.658.9694.336125.77230.1421.91607.935.1289.743037.73109.74340.4263.4552607.952.95510.212.7237.922103.146113.35651.0745.2654007.971.92316.8110.0738.1132.66819.47960.1521.91807.2383.2026.084031.43306,08470.3043.3052208.2114.3427.431.0540.45242.47549.90581.3784.224507.6781.5676.6130.0635.3712.1228.73590.1852.92006.2324.32812.5510.223.3034.66117.212100.743.83607.8982.0777.8932.9137.427108.913116.806112.1184.7550011.7472.7696.0921.0982.79590.24796.336附：上表中管壁粗糙度为0.15，运动粘度为15.06m/s，空气密度取自20。最不利管路为1+2+5+8+11，下面校核最远支路和最近支路的节点处阻力是否平衡。对环路1+2+5+8+11：排风罩局部阻力为90Pa，管段1阻力为12.743Pa，管段2阻力为125.772 Pa,管段5阻力为19.479Pa,管路8的阻力为8.735Pa,则总阻力为1=90+12.743+125.772+19.479+8.735=256.423Pa。对环路9+10+11：排风罩局部阻力为90Pa,管段9阻力为17.212Pa,管段10的阻力为116.806Pa,则总阻力为2=90+17.212+116.806=224.018Pa。则（1-2）/1=(256.423-224.018)/ 256.423=12.74%15%此时处于平衡状态。25选择净化设备选择的净化设备要能够同时去除碱雾、氢气和氰化物，查阅网上资料后可选择DGS-10净化塔为系统的净化设备，其处理风量为10000m3/h,阻力为200mm水柱。26风机型号和配套电机风量Li=KlL=1.152.118=2.44m3/s=8768.52m3/h风压Pi=KpP=1,22253.06=2704Pa查阅网上资料可以选择GBF4-72No.6C型风机，其转数为2240rin/min,全压为2726Pa,流量为10600 m3/h，轴功率为9.74kW,所需功率为11.8 kW。其配套电机为Y160L-4,功率为15 kW。 2.7系统轴测图3、抛光间通风除尘系统的设计与计算31排风量的计算一般按抛光轮的直径D计算：L = AD （m3/h）式中：A与轮子材料有关的系数，布轮：A=6 m3/hmm，毡轮：A=4m3/hmmD抛光轮直径（mm）。抛光间有一台抛光机，每台抛光机有两个抛光轮，抛光轮为布轮，其直径为D=200mm，抛光轮中心标高1.2m，工作原理同砂轮。抛光轮的排气罩应采用接受式侧排气罩，排气罩口尺寸为 300*300（高）。L=AxD=2x6x200=2400m3/h=0.667m3/s。32通风除尘系统的阻力计算对管段1l：抛光轮中心标高1.2m，埋深1m，横管长2.425+2.69=5.115m,总长为1.2+1+5.115=7.315m；在这段管道上有3个90弯角，局部阻力系数为=0.2，则总的局部阻力系数为=0.23 =0.6。对管段2l：抛光轮中心标高1.2m，埋深1m，横管长2.425m,总长为1.2+1+2.425=4.625m；在这段管道上有2个90弯角，局部阻力系数为=0.2, 另该管道为圆风道锥形合流三通支通道，13=0.41，则总的局部阻力系数为=0.22+0.41=0.81。对管段3l：长为4.17m；在这段管道上有2个90弯角，局部阻力系数为=0.2x2=0.4，另该管道为圆风道锥形合流三通支通道，13=0.08，则总的局部阻力系数为=0.34+0.08=0.48。由上数据可计算出个管道阻力，具体如下表3-1所示：表3-1 管道水力计算表管段编号流量G(m/h)长度L(m)管径(mm)流速V(m/s)比摩阻R(Pa/m)沿程阻力hy (Pa)局部阻力系数动压Pd(Pa)局部阻力P1(Pa)管段阻力R+P1(Pa)1l0.6677.3153606.2381.42710.4