通风除尘系统设计.docx

工业通风与除尘课程设计 题 目 某通风除尘系统设计计算 学 院 市政与环境工程学院 专 业 安全工程 姓 名 学 号 指导老师 孙兰会 马斌 13目录1前言32工业通风与除尘设计任务32.1设计时间及地点32.2设计目的和要求32.2.1设计目的32.2.2设计要求42.3设计题目和内容42.3.1设计题目42.3.2设计内容42.4设计成果的编制53 设计内容53.1计算各管段的管径53.2计算各管段的阻力63.3校核支点处的阻力平衡93.4风机的选择及管道水力计算表104 通风除尘系统的日常安全管理措施114.1 平台、梯子及照明114.2 防雷及防静电124.3 防火防爆124.4袋式除尘器管理12参考文献131前言工业通风是通风工程的重要部分，其主要任务是，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。做好工业通风工作，一方面能够改善生产车间及其周围的空气条件，防止职业病的产生、保护人民健康、提高劳动生产率；另一方面可以保证生产正常运行，提高产品质量。随着工业的不断发展，散发的工业有害物的种类和数量日益增加，大气污染已经成为了一个全球性的问题。如何做好工业通风，职业安全健康管理以及环境保护是我们安全工作人员的一项重要职责。此次课程设计为工业通风中的除尘系统设计，主要要将车间产生的大量水泥粉尘通过合理有效的除尘系统来净化空气，提高车间及其周围环境的空气质量。车间中的粉尘浓度达到一定值可能会造成爆炸，严重影响人们的生产生活和社会的安定和谐。因此需采取有效的通风措施在有害物产生地点把它们收集起来，经过净化处理排至室外，使车间内有害物浓度低至国家卫生标准规定的最高允许浓度以下。通过此次设计，使同学们亲自动手进行通风除尘系统的设计及计算，切实体会通风除尘在工业生产中的重大作用，理论联系实践，培养同学们的动手能力以及合作能力。2工业通风与除尘设计任务2.1设计时间及地点设计时间为本学期第16周，地点为九号实验楼b504。2.2设计目的和要求2.2.1设计目的掌握管道摩擦阻力、局部阻力计算，管道压力分布分析计算，管道尺寸计算的约束条件，设计计算方法，均匀送风管道的计算，设计中的有关问题。2.2.2设计要求要求学生认真、细致，熟练掌握通风除尘系统的设计计算方法。2.3设计题目和内容2.3.1设计题目有一通风除尘系统如下图所示，风管全部用钢板制作，管内输送含有轻矿物粉尘的空气，气体温度为常温。各排风点的排风量和各管段的长度如下图所示，该系统采用袋除尘器进行排气净化，除尘器的阻力为P=1200Pa。请对该系统进行设计计算。图1 设计作业通风除尘系统图2.3.2设计内容（1）计算各管段的管径（2）计算各管段的阻力（3）进行管道分支阻力平衡调节（4）制定通风除尘系统的日常安全管理措施2.4设计成果的编制根据上述所给资料独立进行设计，并按设计内容顺序要求编写设计书，要求用Word打印，同时绘制通风除尘系统图。3 设计内容 选择最不利环路，本系统选择管段135除尘器6风机7为最不利环路。 由表1、2，输送含有耐火泥粉尘的气体时，风管内最小风速为：垂直风管14m/s、水平风管17m/s。3.1计算各管段的管径管段1 Qv1=1200m3/h (0.33m3/s)、V1=17m/s,求出管径。所选管径应尽量符合通风管道统一规格。 D1=158mm管径取整，令D1=160mm，由附录查得管内实际流速V1=16.58 m/s单位长度摩擦阻力Rm1=22Pa/m同理可得管段2 Qv,=1500m3/h（0.4m3/s），V2=17m/s D2=176mm。 管径取整，令D2=170mm，由附录查得管内实际流速V2=18.35m/s单位长度摩擦阻力Rm2=26Pa/m管段3 Qv3=2700 m3/h （0.75 m3/s），V3=17m/s D3=237mm。 管径取整，令D3=240mm，由附录查得管内实际流速V3=16.58m/s单位长度摩擦阻力Rm3=14Pa/m管段4 Qv4=4000m3/h（1.1m3/s），V4=17m/s D4=288mm。 管径取整，令D4=280mm，由附录查得管内实际流速V4=18.04m/s单位长度摩擦阻力Rm4=14Pa/m管段5 Qv5=6700 m3/h (1.86m/s)，V5=17m/s D5=373mm。 管径取整，令D5=360mm，由附录查得管内实际流速V5=18.28m/s单位长度摩擦阻力Rm5=11Pa/m管段6 Qv6=6700 m3/h (1.86m/s)，V6=14m/s D6=411mm。 管径取整，令D6=400mm，由附录查得管内实际流速V6=14.8m/s单位长度摩擦阻力Rm6=7Pa/m管段7 Qv7=6700 m3/h (1.86m/s)，V7=14m/s D7=411mm。 管径取整，令D7=400mm，由附录查得管内实际流速V7=14.8m/s单位长度摩擦阻力Rm7=7Pa/m3.2计算各管段的阻力管段11）摩擦阻力 pm1=2211=242 Pa2）局部阻力局部阻力系数密闭罩=1 ，900弯头一个=0.2，直流三通=0.2管内动压 Pd1=v12/2=164.94Papz1=Pd1=1.4164.94=230.92Pa3) 管段1的阻力 p=pm1+pz1=472.92Pa管段21）摩擦阻力 pm2 =156 Pa2)局部阻力局部阻力系数外部吸气罩=0.18 ，900弯头2个=0.4，支流三通=0.18管内动压 Pd2=202.03Papz2=153.54Pa3) 管段2的阻力p=309.54Pa管段31)摩擦阻力pm3 =70Pa 2)局部阻力局部阻力系数直流三通2个=0.4 管内动压 Pd3=164.94Papz3=65.98Pa3） 管段3的阻力 p=135.98Pa管段41）摩擦阻力 pm4 =84Pa 2） 局部阻力局部阻力系数 900弯头=0.2，密闭罩=1，支流三通=0.18管内动压 Pd4=v42=195.26Papz4=269.46Pa3）管段4的阻力 p=353.46Pa 管段51）摩擦阻力 pm5=44Pa 2）局部阻力局部阻力系数直流三通=0.2 管内动压 Pd5=200.50Papz5=40.1Pa3）管段5的阻力 p=84.1Pa管段61）摩擦阻力 pm6=28Pa 2）局部阻力局部阻力系数除尘器出口渐缩管=0.1，900弯头2个=0.4，管内动压Pd6=131.42Papz6=65.71Pa3）管段6的阻力 p=93.71Pa 管段71）摩擦阻力 pm7=56Pa 2）局部阻力局部阻力系数风机出口=0.1伞形风帽=0.7，管内动压 Pd7=131.42Papz7=105.14Pa3）管段7的阻力 p=161.14Pa 3.3校核支点处的阻力平衡节点A p1=472.92 Pa p2=309.54 Pa p1-p2/p1=34.5%10% 为使管段1、2达到阻力平衡，需要修改原设计管径。重新计算管段阻力 D1=158mm 取D=180mm Qv1=1200m3/h (0.33m3/s) D=180mm 得管内实际流速 V1=13.10m/s Rm1=13Pa/m 摩擦阻力 Pm=143 Pa 局部阻力 Pz=144.16 Pa p=287.16 Pa 重新校核支点处的阻力平衡 p1-p2/p1=7.2%10%为使管段3、4达到阻力平衡，需要修改原设计管径。重新计算管段阻力D3=237mm 取D=200mm Qv3=2700m3/h D3=200mm 得管内实际流速 V3=24 m/s Rm3=36 Pa/m 摩擦阻力 Pm=180 Pa 局部阻力 Pz=138.24 Pa p=318.24Pa重新校核支点处的阻力平衡 p4-p3/p4=9.96%10% 符合要求3.4风机的选择及管道水力计算表管道水力计算表管段编号空气流量Qv/( m3/h)管长L/m管径D/mm管内风速v/(m/s)动压Pd/Pa局部阻力系数局部阻力单位长度摩擦阻力Rm/（Pa/m）摩擦阻力RmL/Pa管段阻力Rml+Z/(Pa)备注123456789101112最不利环路112001116016.58164.941.4230.9222242472.92不采用此值32700524016.58164.940.465.981470135.98不采用此值56700436018.28200.500.240.1114484.166700440014.8131.420.565.7172893.7176700840014.8131.420.8105.14756161.14 (1)12001118013.10102.971.4144.1613143287.16 (3)2700620024345.61.38138.2436180318.24支管21500617018.35202.030.76153.5426156309.5444000628018.04195.261.38269.641484353.46除尘器1200选择风机系统总阻力p=2144.35 Pa风机风压Pf = Kpp = 1.22144.35=2573.22 Pa风机风量qv,f = Kqqv = 1.156700=7705 m3/h选用4-68 No.6.3c风机，其性能为qv,f =17828 m3/h pf=2893 Pa风机转速：n=2240 r/min配用Y180M2，电动机功率N=22 kw4 通风除尘系统的日常安全管理措施4.1 平台、梯子及照明对经常检查维修的地点，应设安全通道。在检查维修处，如有危及安全的运动物体，均需设防护罩。人可能进入而又有坠落危险的开口处，应设有盖板或安全栏杆。 除尘设备的内部应设36V检修照明灯，大、中型除尘器的平台、梯子、储灰仓及输灰装置处应设220V照明灯。照明灯的最低光照密度10lx，适用光源为汞灯或钠灯。4.2 防雷及防静电 此处除尘器在非防雷保护范围区域，设立防雷装置，并且设置设备和金属结构的接地以及管道的接地。4.3 防火防爆为了防止空气中的可燃物含量达到爆炸极限，遇到电火花、金属碰撞引起的火花或其它货源而爆炸。虽然此处抛光车间里是布轮与金属接触，不会产生电火花，为了以防万一，还是应注意一下。 4.4袋式除尘器管理运行前应检查除尘器各个检查门是否关闭严密，各转动或传动部件是否润滑良好；处理热、湿的含尘气体时，除尘器开车前应先预热滤袋，使其超过露点温度，以免尘粒粘结在滤袋上。一般预热约515min。预热期间滤袋和风机需一直运转，而清灰机构不运行。预热完成，则整个系统才可投入正常运行。如系统另外设有热风加热装置，则应先运行；运行时，要始终保持除尘器灰斗下面排灰装置运转。不宜将除尘器的下部决斗作贮灰用；定期检查除尘器压力损失是否符合设计要求，清灰机构运行是否正常；在停车后，清灰机构还需运行几分钟，以清除滤袋上的积尘；经常检查滤袋有无破损、脱落等现象，并立即解决。检查方法可采取：观察粉尘排放浓度，是否冒灰，检查滤袋干净一侧，如发现有局部粉尘有明显粘结，通常表明对面滤袋有破损；检查滤袋出口花板有否积灰等；检查分室反吹的各