某车间通风除尘设计

1 目录目录 摘要摘要 1 1 前言前言 2 2 除尘区域简介除尘区域简介 4 3 通风系统的空间布置通风系统的空间布置 7 3 1 确定系统确定系统 7 3 2 局部排风罩的选择局部排风罩的选择 8 3 3 风管布置截面及材料的选择风管布置截面及材料的选择 9 3 4 排风口位置的确定排风口位置的确定 10 3 5 除尘器的选择除尘器的选择 10 4 系统轴测图系统轴测图 11 5 风管的水力计算风管的水力计算 12 5 1 编号编号 12 5 2 选定最不利通风线路选定最不利通风线路 12 5 3 确定断面尺寸确定断面尺寸 12 5 4 局部阻力系数的确定局部阻力系数的确定 12 6 各管段的沿程摩擦阻力和局部阻力 各管段的沿程摩擦阻力和局部阻力 15 7 对并联管路进行阻力平衡对并联管路进行阻力平衡 16 7 1 汇合点汇合点 A 的平衡的平衡 16 7 2 汇合点汇合点 B 的平衡的平衡 16 8 系统总阻力的计算系统总阻力的计算 17 9 选择风机选择风机 17 10 结论结论 17 参考文献参考文献 17 2 摘要摘要 本次课程设首先是将车间划分成三个尘源区域 然后计算出各设备排风罩 的排风量 计算系统的排风量及阻力 进行除尘器和风机的选择 绘制通风系 统布置图 绘制通风系统轴侧图 考虑到车间粉尘污染的特点以及进出空间的限制 比较各种类型的除尘器 选择了最合理的通风除尘方案 进行了通风除尘系统的设计 关键词 风量 风压 排风罩 除尘关键词 风量 风压 排风罩 除尘 Summary The first course is set up is divided into three workshop dust source regions The device then calculates the amount of exhaust hood exhaust Calculate the amount of the exhaust system and resistance the dust collector and fan of the selection Ventilation system layout drawing Ventilation shaft side of the map drawing Taking into account the characteristics of dust pollution in the workshop and out of space constraints more types of filter select the most reasonable ventilation and dust removal program carried out the design of ventilation and dust removal system Keywords wind pressure exhaust hood dust 1 前言前言 人类在生产和生活的过程中 需要有一个清洁的空气环境 包括大气 环境和室内空气或境 因此 就要在生产和生活的过程采用通风和除尘技 术 通风工程在我国实现四个现代化的进程中 一方面起着改善居住建筑 和生产车间的空气条件 保护人民健康 提高劳动生产率的重要作用 另 一方面在许多工业部门又是保证生产正常进行 提高产品质量所不可缺少 3 的一个组成部分 工业通风是控制车间粉尘 有害气体或蒸气和改善车间内微小气候的 重要卫生技术措施之一 其主要作用在于排出作业地带污染的或潮湿 过 热或过冷的空气 送入外界清洁空气 以改善作业场所空气环境 工业通风按其动力来源分为自然通风和机械通风 自然通风依靠室内 外空气温度差所形成的热压和室外风力所形成的风压而使空气流动 机械 通风则依靠通风机所形成的通风系统内外压力差而使空气沿一定方向流动 净化工业生产过程中排放出的含尘气体称为工业除尘 风机生产行业引进国外技术 改变了以往风机全压偏小 不适用于除 尘系统的状况 新产品不但全压满足除尘工程的需求 而且噪声低 机械 效率高 振动小 并有较好的防磨措施 除尘系统风量调节技术的应用越来越普遍 以往仅靠液力耦合器使风 机变速 现在已有多种变频调速器 适用于不同规格的电机 因而风量调 节更易实现 除尘系统风量调节 离不开流量监测 已开发出含尘气体流 量连续监测装置 具有不堵 阻力小 应用方便等特点 在除尘系统运行 中发挥了很好的作用 有些生产过程如原材料加工 食品生产 水泥等排出的粉尘都是生产 的原料或成品 回收这些有用原料 具有很大的经济意义 在这些部门 除尘设备既是环保设备又是生产设备 工业防尘技术的前景是广大的 1 工业防尘法规更完善 执法更强化 进入 21 世纪 我国经济将继续高速发展 公众对工作和生活环境的要求将 更高 有关法规更趋完善 执法力度将更为加强 工业防尘技术必须在高 效 低耗 可靠 方便等方面达到一个新的水平 2 加强工业防尘技术标 准的建设 目前 许多防尘设施不规范 标准化程度差 质量不高 达不 到预期效果 在尘源控制方面 尤显薄弱 工业防尘技术标准化问题 已 直接影响工业防尘工作的进行 3 工业防尘技术将与生产工艺更紧密结合 首先 积极促进生产工艺及设备的改进 努力实现本质无害化 达到事半 功倍之效 其次 工业防尘技术应力求促进产品产量和质量的提高 再者 4 应更方便操作和维修 4 工业防尘将紧密结合节能 通过工业防尘技术的 实施 使生产工艺简化 生产能耗降低 促进二次能源的回收 在保证防 尘效果的同时 尽量减少处理风量 降低系统阻力 从而降低自身能耗等 等 本次课程主要是运用通风除尘技术知识对某综合车间局部通风除尘系 统进行设计 选取通风管道 除尘器及风机 2 除尘区域简介除尘区域简介 金化公司位于湖北省黄石市 主要生产金属异型管 厂区内主要有 生产车间 一线职工办公楼 食堂和公司写字楼四处主要建筑物 生产车 间长 宽 高为 70 40 10m3 车间墙体厚度 0 24m 一线办公楼高 10m 写字楼高 13m 食堂 4m 车间内主要尘源 3 处 黄石市常年主导风 向东南风 静风频率 20 设计一合理的通风除尘系统 要求作业场所和排 入大气的含尘量达到国家标准 尘源分布图 工厂平面布置图及车间产尘 量见图 1 图 2 和表 1 5 图 1 车间尘源分布图 6 生产车间 写字楼 食堂 一线员工 办公楼 30m 大门 40m 30m 200m 100m 图 2 工厂平面布置图 表 1 车间各尘源产尘量 车间123 产尘量 m3 h 350037004000 7 除尘风管的最小风速 除尘风管的最小风速 m s 表表 2 粉尘类别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 矿物粉尘耐火材料粉尘 粘土 石灰石 水泥 湿土 含水 2 以下 重矿物粉尘 轻矿物粉尘 灰土 砂尘 干细型砂 金刚砂 刚玉粉 14 13 14 12 15 14 12 16 17 15 17 16 16 18 18 16 14 18 20 19 金属粉尘钢铁粉尘 钢铁屑 铅尘 13 18 20 15 23 25 其他粉尘轻质干粉尘 水工磨床粉尘 烟草灰 煤尘 焦炭粉尘 谷物粉尘 8 11 14 10 10 13 18 12 3 通风系统的空间布置通风系统的空间布置 3 1 确定系统确定系统 3 1 1 系统划分的原则系统划分的原则 当车间内不同地点有不同送风 排风要求 或者车间面积较大 送 排 风点较多时 为便于进行管理 常分设多个系统 除个别情况外 通常是由一 台风机与其联系在一起的管道设备构成一个系统 系统划分的原则是 8 1 空气处理要求相同 室内参数要求相同的 可划分一个系统 2 生产流程 运行班次和运行时间相同的 可划为一个系统 3 除尘系统划分应符合下列要求 1 同一生产流程 同时工作的扬尘点相距不远时 宜合设一个系统 2 同时工作但粉尘种类不同的扬尘点 当工艺允许不同粉尘混合回 收或粉尘无回收价值时 也可合设一个系统 3 温湿度不同的含尘气体 当混合后可能导致风管内结露时 应分设系 统 3 1 2 划分系统划分系统 三个尘源室内参数要求 生产流程相同 扬尘点相距很近 故可合设一 个系统 故将三个尘源 管道 除尘器和风机设为一个系统 3 2 局部排风罩的选择局部排风罩的选择 3 2 1 局部排风罩的设计原则局部排风罩的设计原则 设计局部排风罩时应遵循以下原则 1 局部排风罩应尽可能靠近污染物发生源 使污染物局限于较小空间 尽可 减小其吸气范围 便于捕集和控制 2 排风罩的吸气气流方向应尽可能与污染气流运动方向一致 3 已被污染的吸入气流不允许通过人的呼吸区 4 排风罩应力求结构简单 造价低 便于制作安装和拆卸维修 5 与工艺密切相结合 使排风罩的配置与生产工艺协调一致 力求不影响工 艺操作 6 要尽可能避免或减弱干扰气流 3 2 2 局部排风罩的种类局部排风罩的种类 按照工作原理不同 局部排风罩可分为以下几种形式 1 密闭罩 2 柜式排风罩 通柜式 3 外部吸气罩 包括上吸式 侧吸式 下吸式用槽边排风罩等 4 接受式排风罩 9 5 吹吸式排风罩 3 2 3 选定局部排风罩选定局部排风罩 由于金属加工车间产生的粉尘大部分为金属粉尘 表 3 且有可能有抛光 等作业 综合考虑局部排风罩应该选用外部吸气罩的侧吸式排气罩 见图 3 图 3 侧吸罩 3 3 风管布置截面及材料的选择风管布置截面及材料的选择 3 3 1 风管布置的原则风管布置的原则 风管的布置应该符合以下原则 1 除尘系统的排风点不宜过多 以利各支管间阻力平衡 2 除尘风管应尽可能垂直或倾斜敷设 倾斜敷设时与水平夹角最好大于 如 45 必须水平敷设或倾角小于 30 时 应采取措施 如加大流速 设清扫口等 3 在除尘系统小 为防止风管堵塞 风管直径不宜小于下列数值 排送细小粉尘 80mm 排送较粗粉尘 100mm 排送粗粉尘 130mm 4 排除含有剧毒物质的正压风管 不应穿过其他房间 5 风管上应设置必要的调节和测量装置 如阀门 压力表 温度计 风量测 10 定孔和采样孔等 或预留安装测量装置的接口 调节和测量装置应设在便于操 作和观察的地点 6 风管的布置应力求顺直 避免复杂的局部管件 弯头 三通等管件要安排 得当 与风管的连接要合理 以减少阻力和噪声 3 3 2 风管截面及材料的选择风管截面及材料的选择 风管截面形状有圆形和矩形两种 两者相比较 在相同断面积时圆形风管 的阻力小 材料省 强度也大 同时当风管中流速较高 风管直径较小时 如 除尘系统和高速空调系统都用圆形风管 风管材料应根据使用要求和就地取材 的原则选用 因本设计属除尘系统设计 管内流速较高 阻力较大 故采用圆形风管 钢板易于工业化加工制作 安装方便 采用钢板 3 4 排风口位置的确定排风口位置的确定 排风口设置应满足以下要求 1 在一般情况下通风排气立管出口至少应高出屋面 0 5m 2 通风排气中的有害物质必须经大气扩散稀释时 排风口应位于建筑物空气 动力阴影区和正压区以上 3 要求在大气中扩散稀释的通风排气 其排风口上不应设风帽 为防止雨水 进入风管可在下部斜设排水口 因为写字楼高 13m 将排风口所处的管道设为 14m 加上风机的高度 排风口 高出地面 15m 16m 3 5 除尘器的选择除尘器的选择 除尘器的选型要考虑多种因素和条件 下面是重要事项 1 按处理气体量选型 处理气体量的多少是决定除尘器大小类型的决定性因素 对大气量 一 定要选能处理大气量的除尘器 如果用多个处理小气量的除尘器并联使用往 往是不经济的 对较小气量要比较用哪一种类型的除尘器是最经济最容易满 足尘源点的控制和粉尘排放的环保要求 由于除尘器进入实际运行后 受操 11 作和环境条件影响有时是不易预计的 因此 在决定设备的容量时 需保证 有一定的余量或预留一些可能增加设备的空间 2 按粉尘的分散度和密度选型 所有除尘器的一个共同点是堆积密度越小 尘粒分离捕集就越困难 粉 尘的二次飞扬越严重 所以操作上与设备结构上应采取特别措施 在本次设计中 需处理的风量较小 选用较为经济实用的旋风除尘器 具体 参数见下表 2 表 3 旋风除尘器参数 型号XZZ II D560 型多管除尘旋风器 高度 mm 4470 进口高度 mm 3800 进口宽度 mm 447 出口高度 mm 4300 出口宽度 mm 280 阻力 pa 800 4 系统轴测图系统轴测图 图 4 金属加工会车间通风系统图 12 5 风管的水力计算风管的水力计算 5 1 编号编号 对各管进行编号 标出管段长度和各排风点的排风量 见通风系统图 5 2 选定最不利通风线路选定最不利通风线路 5 3 确定断面尺寸确定断面尺寸 本系统选择 1 3 5 除尘器 6 风机 7 为最不利环路 根据表 1 1 输送含有钢铁粉尘的空气时 风管内最小风速为 垂直风管 13m s 水平风管 15m s 考虑到除尘器及风管漏风 管段 6 及 7 的计算风量为 11200 1 05 11760 管段 1 根据 L1 3500 0 97 V1 15m s 由附录 6 查出管径和单位长度摩擦阻力为 D1 315mm Rm1 9 5pa m 根据所选管径应尽量符合附录 8 的通风管道统一规格 D1 320mm Rm1 9 5pa m 同理可查得 3 5 6 7 的管径及比摩阻 具体结果见表 4 1 确定管段 2 4 的管径及单位长度摩擦阻力 见表 1 2 2 查附表 7 确定各管段的局部阻力系数 5 4 局部阻力系数的确定局部阻力系数的确定 1 管段 1 侧吸罩 查文献 2 1 0 对应接管动压 90 弯头 一个 5 1 DR17 0 合流三通 1 3 见图 6 10 根据 F1 F2 F3 30 79 0 3 2 360 320 2 F F 13 查得 51 0 7200 3700 3 2 L L 21 0 13 38 1 21 0 17 0 0 1 2 管段 2 侧吸罩 0 1 90 弯头 1 个 5 1 DR17 0 合流三通 2 3 图 5 合流三通 见图 5 35 0 23 52 1 35 0 17 0 0 1 3 管段 3 合流三通 3 5 见图 6 图 6 合流三通 F3 F4 F5 30 14 64 0 5 4 400 320 2 F F 36 0 11200 4000 5 4 L L 20 0 35 4 管段 4 设置侧吸罩 0 1 60 弯头 1 个 5 1 DR15 0 合流三通 4 5 见图 20 0 45 35 1 20 0 15 0 0 1 4 管段 5 除尘器进口变径管 渐扩管 除尘器进口尺寸 变径管长度 300 800mm mm500 8005001 0 3 2500 tg 16 7o 5 0 弯头 2 个 90 5 1 DR34 0 0 50 340 84 5 管段 6 除尘器出口变径管 渐缩管 除尘器进口尺寸 变径管长度 300 800mm mmL400 8005601 0 3 2400 tg 16 7o 0 1 弯头 2 个 90 5 1 DR34 0 217 0 风机进口渐扩管 先近似选出一台风机 风机进口直径 变径管长度 D 630mmmml300 15 2 6 500 0 63 F630 F进 6305601 0 12 2300 tg o 6 8 0 18 0 62 7 管段 7 风机出口渐扩管 风机出口尺寸 mm350435 7 D 560mm 2 7 560 2 06 F435 350 F 出口 0 带扩散管的伞形风帽 5 0 0 Dh60 0 60 0 6 各管段的沿程摩擦阻力和局部阻力 各管段的沿程摩擦阻力和局部阻力 管道水力计算表管道水力计算表 表表 4 4 管段 编号 流量长度 L m 管径 D mm 流速 V m s 动压 Pd pa 局部阻 力系数 局部阻力 Z pa 单位长度 摩擦阻力 RM pa m 摩擦阻 力 RML pa 管段阻 力 RML z 备注 13500 0 97 30250151351 38 186 39 5285471 3 37200 2 00 10360151351 52205 2770275 2 511200 3 11 10 5400151350 842766390 611760 3 27 4 345013101 41 351374 218155 711760 3 27 1545013101 40 60854 263148 23700 1 03 36 1280151350 6283 79324 9408 6阻力不平 衡 16 44000 1 11 1032013101 41 35136 896 2 62 198 89阻力不平 衡 44000 1 03 32013216 38 7 对并联管路进行阻力平衡对并联管路进行阻力平衡 7 1 汇合点汇合点 A 的平衡的平衡 汇合点 A PaP 3 4711 PaP2 4082 13 4 10 3 471 2 408 3 471 1 21 P PP 不符合要求 介于差距很小 故加阀门调节 消除不平衡 7 2 汇合点汇合点 B 的平衡的平衡 汇合点 B PaPP 5 746 2 275 3 471 31 Pa