工业通风课程设计.doc

1 16 课课 程程 设设 计计 课题名称某企业加工车间除尘系统设计 专业名称安全工程 所在班级 安本0904 学生姓名 卢雯静 学生学号 09601240416 指导教师 刘美英 湖南工学院 课课 程程 设设 计计 任任 务务 书书 安全与环境工程 系 安全工程 专业 学生姓名 卢雯静 学号 09601240416 专业 安全工程 1 设计题目 某企业加工车间除尘系统设计 2 设计期限 自2018年12月5日开始至2018年12月18日完成 3 设计原始资料 1 某企业加工车间平面布局 2 抛光机基本情况 3 高温炉基本情况 4 抛光机和高温炉生产过程中产生的污染物种类及粒径 范围 5 抛光车间排风量的计算b5E2RGbCAP 4 设计完成的主要内容 1 抛光机粉尘捕集与除尘系统设计 2 高温炉车 2 16 间的通风除尘系统设计 3 加工车间除尘系统平面图 轴测图p1EanqFDPw 5 提交设计 设计说明书与图纸等 及要求 提交某企业加工车间通风系统设 计说明书一份和设计图纸一张 要求语句通顺 层次清楚 推理逻辑性强 设 计改进明确 可实施性强 报告要求用小四号宋体 A4纸型打印 图纸部分要 求运用Auto CAD严格按照作图规范绘制 采用国际统一标准符号和单位制 并打印 DXDiTa9 E3d 6 发题日期 2018年 12 月1 日 指导老师 签名 学 生 签名 目目 录录 1 前言前言1 2 车间简介车间简介2 3某车间除尘系统设计某车间除尘系统设计3 3 1 系统划分3 3 2 排风罩的选择3 3 3通风管道的设计3 3 3 1 风管敷设形式3 3 3 2风管断面形状的选择4 3 3 3风管材料的选择4 3 4除尘器的选择4 3 5排风口位置的选定5 4通风管道水力计算通风管道水力计算6 4 1抛光车间通风管道水力计算6 4 2高温炉通风管道水力计算10 5结束语结束语14 参考文献参考文献15 附图附图15 1 16 1 前言前言 在工业生产过程中会散发各种有害物质 粉尘 有害蒸气和气体 以及余热 和余湿 如果不加以控制会使室内 外空气环境受到污染和破坏 危害人体的 健康 动植物生长 影响生产过程的正常运行 因此控制工业有害物对室内外 空气环境的影响和破环是当前非常重要的问题 为了改善居住建筑和生产车间 的空气条件 保护人民健康 提高劳动生产率 通风工程在工业生产中就显得 极为必要 通风工程在内容上基本上可分为工业通风和空气调节两部分 工业 通风的主要任务就是 控制生产过程中产生的粉尘 有害气体 高温 高湿 创造良好的生产环境和保护大气环境 RTCrpUDGiT 课程设计是理论和实践相结合的重要环节 也是培养学生实际动手能力的 有效途径 本次工业通风课程设计 要求通过给出的某车间生产简况 相关参 数和图纸 运用所学知识 查阅相关资料 自主设计出合理可行的通风除尘系 统方案 以此来培养学生运用工业通风与除尘及相关学科的理论和技术解决本 专业工业卫生方面的实际问题 提高学生在现场收集及利用资料进行制图 计 算的综合能力 5PCzVD7HxA 2 车间简车间简介介 某企业加工车间如图1 图2所示 有1 2 3 4 5 工作台 高度均 为1 2m 1 2 3 为抛光机 每台抛光机有2个抛光轮 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 石棉粉尘 4 5 为高温炉 生产过程中产生高温含尘烟气 粒径范围约为0 010 20um 粒径范围炉内温度为500 室温为20 尺寸为1 0m 1 0m 房间高9m 窗台高1 0m 窗户高5m jLBHrnAILg 2 16 图1 车间平面图 图2 A A剖视图 3某某车间车间除除尘尘系系统设计统设计 3 1 系统划分系统划分 由于抛光间和高温炉有不同的排风要求 生产流程 运行班次和运行时间 也不相同 因此该车间应划分为两个独立的通风除尘系统 抛光间通风除尘系 统和高温炉通风除尘系统 xHAQX74J0X 3 16 3 2 排风罩的选择排风罩的选择 排风罩的设计原则 是要尽量用最小的排风量获得最佳的排风效果 抛光机操作的关键是要设法得到最大的抛光速率 以便尽快除去磨光时产 生的损伤层 因为抛光轮的转动速度极快 使得抛光粉剂 粉末 纤维质灰尘 等 石棉粉尘 被甩出的速度极高 可以造成一定的诱导气流 可将排风罩设在 污染气流前方 让它直接进入罩内 因此抛光轮的排气罩应采用接受式侧排气 罩 排气罩口尺寸为 300mm 300mm LDAYtRyKfE 高温炉产生高温烟气会带动污染物一起向上运动 因此可以采用热源上部 接受式排风罩 安在高温炉上部0 6m处 即H 0 6m 因为H效率 阻力除尘器名称全效率 0 55 1010 2020 44 44 带挡板的沉降室 58 67 522438099 简单的旋风 65 31233578291 长椎体旋风 84 240799299 5100 电除尘器 97 09094 59799 5100 喷淋塔 94 5729698100100 文丘里除尘器 P 7 5kPa 99 59999 5100100100 袋式除尘器 99 799 5100100100100 抛光车间产生的粉尘成分有 抛光粉剂 粉末 纤维质灰尘等 石棉粉尘 可以采用MW30 5B型脉冲反吹袋式除尘器除尘器 阻力1200Pa 0YujCfmUCw 高温炉产生的高温含尘烟气粒径范围约为0 010 20um 炉内温度为500 因此考虑旋风除尘器 本次设计采用XLP A 5 4型旋风除尘器 阻力700Pa eUts8ZQVRd 3 5排风口位置的选定排风口位置的选定 抛光间和高温炉产生的污染物经除尘器净化已无需再经大气扩散稀释 可 以在风管上设置风帽以防止雨水进入风管 sQsAEJkW5T 一般情况下 通风用排气立管出口至少应高出屋面0 50m 厂房高9m 因 此排气立管应至少为9 5m 4通通风风管道水力管道水力计计算算 4 1抛光车间通风管道水力计算抛光车间通风管道水力计算 抛光的目的主要是为了去掉金属表面的污垢及加亮镀件 抛光机排风量的 计算 一般按抛光轮的直径D计算 L A D m3 h 式中 A 与轮子材料有关的系数 布轮 A 6m3 h mm 电除尘器0 5 190 9850 130大中上 袋式除尘器0 5 195 991000 1500中上大 文丘里除尘器0 5 190 984000 10000少大 6 16 毡轮 A 4m3 h mm D 抛光轮直径 mm 抛光轮为布轮 其直径为D 200mm 每台抛光机有两个抛光轮 因此 抛光机的风量L 2AD 2 6 200 2400 m3 h 0 67m3 s 用假定流速法进行通风管道的水力计算如下 1 绘制通风系统轴测图 对各管段进行编号 标注长度和各排风点的排 风量 2 选定最不利环路 本系统选择1 4 除尘器 5 风机 6为最不利环路 3 根据各管段的风量及选定的流速 确定最不利环路上各管段的断面尺 寸和单位长度摩擦阻力 由表3可知输送含有石棉粉尘的空气时 风管内最小风 速为 垂直风管为12m s 水平风管为18m s GMsIasNXkA 考虑到除尘器及风管漏风 管段5及6的计算风量为L 2400 3 1 05 75 60 m3 h 2 1m3 s TIrRGchYzg 管段1 根据L1 2400 m3 h 0 67 m3 s v1 18m s 由图3查出管径和单位长度摩擦阻力 所选管径应尽量符合 通风管道统一规格 即D1 220mm Rm1 18Pa m7EqZcWLZNX 同理可查的管道4 5 6的管径及比摩阻 结果见水力计算表5 4 确定管段2 3的管径及单位长度摩擦阻力 结果见水力计算表5 5 查表确定各管段的局部阻力系数 表3 除尘风管最小风速 m s 粉尘类型粉尘名称垂直风管水平风管 纤维粉尘 干锯末 小刨屑 纺织尘 木屑 刨花 干燥粗刨花 大块干木屑 潮湿粗刨花 大块湿木屑 棉 絮 麻 石棉粉尘 10 12 14 18 8 11 12 12 14 16 20 10 13 18 其他粉尘 轻质干粉尘 木工磨床粉尘 烟草灰 煤 尘 焦炭粉尘 谷物粉尘 8 11 14 10 10 13 18 12 7 16 图3 通风管道单位长度摩擦阻力线算图 1 管段1 矩形伞形罩 40 0 13 90 弯头 R D 1 5 两个 0 17 2 0 34 135 弯头 R D 1 5 一个 0 21 四通 1 4 如图4 图4 合流四通 根据V2 V1 1 查表可知 0 2 所以 0 13 0 34 0 21 0 2 0 88 8 16 2 管段4 90 弯头 R D 1 5 两个 0 17 2 0 34 除尘器进口渐扩管 进口尺寸390 400mm 变径管长度为60mm tg0 17 10 1 38 所以 0 025 所以 0 34 0 025 0 365 3 管段5 除尘器出口渐缩管 出口尺寸505 400mm 0 9 所以 0 01 90 弯头 R D 1 5 两个 0 17 2 0 34 风机进口渐扩管 先近似选出一台风机 风机进口直径为550mm 变径管 长度100mm tg 0 35 20 1 31 0 063 所以 0 01 0 34 0 063 0 413 4 管段6 风机出口渐扩管 出口尺寸385 440mm 1 06 0 带扩散管的伞形风帽 0 60 所以 0 6 5 管段2 管段2与管段1一样 故 0 88 6 管段3 矩形伞形罩 40 0 13 90 弯头 R D 1 5 两个 0 17 2 0 34 四通 3 4 如图4和表4 0 所以 0 13 0 34 0 47 6 计算各管道的沿程摩擦阻力和局部摩擦阻力 计算结果见表5 7 对并联管路进行阻力平衡 9 16 汇合点 为使管段1 2 3达成平衡 改变管段3的管径 增大其阻力 根据式子 调整后的管径 mm 原设计的管径 mm 原设计的支管阻力 Pa 要求达到的支管阻力 Pa 符合风管统一规格 其对应的阻力为 此时处于平衡状态 8 计算系统的总阻力 315 07 146 96 48 48 82 24 1200 1792 75Pa 表5 抛光间管道水力计算表 管 段 编 号 风量 m3 h 长度 L m 管径 D 流速 v m s 动压 Pd Pa 局部 阻力 系数 局部阻 力Z 备注 12400 822018194 40 88171 0718144315 07 47200 838018194 40 36570 969 576146 96 57560 44801286 40 41335 683 212 848 48 67560 9 54801286 40 651 843 230 482 24 22400 822018194 40 88171 0718144315 07 32400 422018194 40 4791 371872163 37阻力不 10 16 平衡 3 19029313 23 除尘器 1200 9 选择风机 风机风量 风机风压 选用C4 73 11No 4 5型风机 风机转速n 3150r min皮带传动 配用Y160M1 2型电动机 电动机功率N 11kW 4 2高温炉通风管道水力计算高温炉通风管道水力计算 高温炉排风量的计算 H 0 6m 热源截面积1 1m 罩口尺寸1 3 1 3m Z H 1 26B 0 6 1 26 1 1 86m 收缩断面热射流流量 所以总风量 用假定流速法进行通风管道的水力计算如下 1 绘制通风系统轴测图 对各管段进行编号 标注长度和各排风点的排 风量 2 选定最不利环路 本系统选择1 3 除尘器 4 风机 5为最不利环路 3 根据各管段的风量及选定的流速 确定最不利环路上各管段的断面尺 寸和单位长度摩擦阻力 由表3可知输送含有煤尘的空气时 风管内最小风速为 垂直风管为11m s 水平风管为13m s lzq7IGf02E 旋风除尘器要求气密性非常高 所以可以不用考虑除尘器的漏风 管段1 根据L1 1926 m3 h 0 535 m3 s v1 13m s 由图3查出管径和单位长度摩擦阻力 所选管径应尽量符合 11 16 通风管道统一规格 即D1 240mm Rm1 9Pa m 对比摩阻进行温度修正 zvpgeqJ1hk 同理可查的管道3 4 5的管径及进行温度修正后的比摩阻 结果见水力计 算表7 4 确定管段2的管径及单位长度摩擦阻力 结果见水力计算表7 5 查表确定各管段的局部阻力系数 1 管段1 矩形伞形罩 60 0 16 90 弯头 R D 1 5 两个 0 17 2 0 34 圆形三通 1 3 如图5 图5 圆形三通 由L3 L 0 5查得 0 03 所以 0 16 0 34 0 03 0 53 2 管段3 90 弯头 R D 1 5 两个 0 17 2 0 34 除尘器进口渐缩管 进口尺寸140 400mm 0 32 0 34 0 32 0 66 3 管段4 除尘器出口渐扩管 出口直径320mm 变径管长150mm 23 5 0 625 12 16 90 弯头 R D 1 5 三个 0 17 3 0 51 风机进口渐扩管 先近似选出一台风机 风机进口直径为550mm 变径管 长度100mm 26 5 0 12 0 625 0 51 0 12 1 255 4 管段5 风机出口渐缩管 出口尺寸385 440mm 0 045 带扩散管的伞形风帽 0 60 0 045 0 6 0 645 5 管段2 管段2与管段1一样 故 0 53 6 计算各管道的沿程摩擦阻力和局部摩擦阻力 计算结果见表7 常温下 20 空气密度为1 2kg m3 高温炉内 500 空气密度按下式计 算 所以高温炉内空气密度 表7高温炉通风管道水力计算 管 段 编 号 风量 m 3 h 长度 L m 管径 流速 V m s 动压Pd Pa 局部阻 力系数 局部阻 力Z 119269 62401338 0250 5320 154 0438 78458 934 3385254001338 0250 6625 0972 1110 5535 65 4385254501127 2251 25534 171 356 7540 92 538529 54501127 2250 64517 561 3512 82530 385 13 16 219269 62401338 0250 5320 154 0438 78458 934 除尘器700 7 对并联管路进行阻力平衡 圆形三通汇合点 由于管段1和管段2管路对称 风量相同 故两者阻力平衡 8 计算系统的总阻力 58 934 35