除尘系统设计说明书

木工车间气力吸集系统 设计说明书 学 院 林 学 院 专 业 木 材 科 学 与 工 程 班 级 木 科 141 学 号 1436270115 姓 名 毕玉金 指导教师 2017 年 3 月 6 日 1 目录目录 一 木工车间气力吸集系统设计计算任务书 1 二 管道系统的设计 2 一 支管 1 的设计计算 2 二 主管 a 的设计计算 3 三 支管 2 的设计计算 3 四 主管 b 的设计计算 4 五 支管 3 的设计计算 4 六 主管段 c 的设计计算 5 七 支管 4 的设计计算 5 八 主管段 d 的设计计算 6 九 支管 7 的设计计算 6 十 主管段 e 的设计计算 7 十一 支管 8 的设计计算 8 十二 主管段 f 的设计计算 8 十三 管道系统的总压损计算 9 三 旋风分离器与风机选型计算 9 一 旋风分离器选型计算 9 二 风机选型计算 10 四 设计小结 11 参考文献 11 2 一 木工车间气力吸集系统设计计算任务书一 木工车间气力吸集系统设计计算任务书 设计要求 1 巩固综合所学知识 培养解决家具企业中除尘问题的能力 2 通过课程设计 要求掌握家具企业中除尘装置设计的基本原理和基本要求 步骤 3 根据给定的设计依据 按气力吸尘装置设计的基本原理合理选择输送装置的类型和布 置管道系统 包括分离器 风机 主管道等位置 正确进行管道系统的设计计算 4 正确 合理地使用和设计气力吸尘装置的管道及其零件的结构和尺寸参数 5 合理选用风机和分离器 设计依据 木工车间 1 车间平面分布图和横剖面图 2 车间内加工设备一览图表 3 车间正常工作时 加工设备同时开动 4 车间南面和西面为厂区主道 不允许设置其他建筑物 序号加工设备名称台数吸料器口数备注 1 平刨 11 平刨刀长 450 人工进料 2 压刨 11 单面压刨刀长 400 3 纵解圆锯 11 锯片直径 400 人工进料 4 横截圆锯 11 锯片直径 400 5 铣床 M519 11 参照立式铣床 6 细木工带锯 1 1 下吸 带锯条宽度 80 注 7 8 机床可不用考虑 具体完成项目 1 除尘系统布置图 2 除尘系统设计计算展开图 A3 图幅 3 设计计算说明书 四 时间要求 2017 年 3 月 12 日交课程设计 3 二 管道系统的设计二 管道系统的设计 由该家具厂木工车间内主要加工设备知 该车间木屑气力吸集管道系统内的气流混 合浓度很低 0 2 所以可以对其进行纯空气情况的简化计算 由车间木屑气力吸集装置的计算展开图 见附件 采用速度压力法计算 将 90 的 全弯头的局部系数皆取为 0 15 一 支管 一 支管 1 的设计计算的设计计算 从距离风机最远的机床开始进行计算 在此 应从 1 号机床 平刨 开始计算 这 台机床的吸气支管中 包括 4 5 个 90 的弯管头及一个吸料器 由资料查得 1 号机床要求的吸气量 要求的最小气min 5 19 1170 33 mhmQ 流速度 查得相应的管道直径 smv 18 mmd152 现在实取此吸气支管 1 的管径 因而 在此吸气支管 1 内的实际气流速度mmd150 由得 smv 4 18 2 2 14 3 d Q v 此吸气支管 1 的压损 阻力 可以按公式 12 64 计算 即 P Pa g v d lP8 715 81 92 4 18 12 675 1132 03 11 2 22 其中 是按图 12 6 查得 132 0 d 675 1 15 0 5 415 4 弯头吸料器 二 主管 二 主管 a 的设计计算的设计计算 主管 a 就含有支管 1 计算与 1 一致 在主管段 a 内的气流量为 min 5 19 3 mQ 要求的最小气流速度 若取其直径 则由与smv 18 mmd150 min 5 19 3 mQ 可得 知这个气流速度满足要求 mmd150 smv 4 18 管段 a 的几何长度是 5 0m 没有弯管 则管段 a 的压损为 Pa g v d lP8 74 81 92 4 1812 0072325 00 5 2 22 其中 按图 12 6 查得 072325 0 d 0 从管道系统的起始端计的总压损 即管段 1 与管段 a 的压损总和 为 P 4 6 7908 748 715PaP 三 支管 三 支管 2 的设计计算的设计计算 第 2 号机床 平刨床 的吸气支管中 2 5 个 90 弯管和 1 个吸料器 管段 2 内的 气流量 管段 3 内要求的最小气流速度为 若取管min 20 1200 33 mhmQ smv 17 段 2 的直径 则由与 可得管段 3 内的气流速度为mmd150 min 20 3 mQ mmd150 smv 9 18 管段 2 的压损为 Pa g v d lP5 651 81 92 9 1812 375 113066 00 12 2 22 其中 按图 12 6 查得 13066 0 d 375 115 0 5 20 1 并联压损误差 不许可 6 17 100 6 790 5 6516 790 另若取管段 2 的直径 则由与 可得管段 2 内mmd145 min 20 3 mQ mmd145 的气流速度为 按图 12 6 查得 smv 220 136 0 d 管段 2 的压损为 Pa g v d lP6 760 81 92 2 2012 375 1136 00 12 2 22 此时并联压损为 在许可范围内 85 3 100 6 790 2 7606 790 由此可知 管段 2 的管径应选 mmd145 四 主管 四 主管 b 的设计计算的设计计算 计算管段 2 与主管并联后的主管段 b 的压损 管段 b 的几何长度为 6 5m 气流量为 要求的最小气流速度为 取管段 b 的管径为min 5 395 1920 3 mQ 18m s v 则由和 得 满足最小气流速度要mmd290 min 5 39 3 Qmmd290 smv 4 18 求 5 主管 b 的压损为 Pa g v d lP4 30 81 92 4 1812 005882 05 6 2 22 其中 按图 12 6 查得 05882 0 d 0 管段 2 与管段 b 的总压损为 8214 306 790PaP 五 支管 五 支管 3 的设计计算的设计计算 计算支管 3 纵解圆锯 的压损 这台机床的吸气支管中 包括有 13 0m 的 直管段 3 个 90 弯管和 1 个吸料器 支管 3 内要求的气流量为 要求的最小气min 5 12 3 mQ 流速度 现取支管 3 的管径 则由及可smv 14 mmd130 mmd130 min 5 12 3 mQ 得支管 3 内的气流速度为 满足设计要求 smv 7 15 支管 3 的压损为 Pa g v d lP5 572 81 92 7 1512 65 115944 00 13 2 22 其中 按图 12 6 查得 15944 0 d 65 1 15 0 32 131 弯头 并联管段压损差为 不允许 1 30 100 821 5 572821 另取 则由和 可得 按图查 12 mmd120 mmd120 min 5 12 3 mQ smv 4 18 6 得17228 0 d 此时支管 3 的压损为 Pa g v d lP9 830 81 92 4 1812 65 117228 00 13 2 22 并联压损差为 在许可范围内 2 1 100 821 9 830821 由此知 支管 3 的管径应选择 mmd120 6 六 主管段 六 主管段 c 的设计计算的设计计算 主管段 c 内的气流量为 要求的最小气流速度为min 525 125 39 3 mQ 现取管段 c 的管径为 则由和 可得smv 18 mmd350 min 52 3 mQ mmd350 管段 c 有直管 2 5m 没有弯管和吸料器 smv 3 18 管段 d 的压损为 Pa g v d lP24 81 9 2 3 1812 0047 0 5 2 2 22 其中 按图 12 6 查得047 0 d 则 a b 和 c 的总压损为 PaP84524821 七 支管 七 支管 4 的设计计算的设计计算 计算 4 号机床 横截圆锯 的吸气支管 4 查得其要求的气流量 要求的最小气流速度 若取其直径min 14 3 mQ smv 14 则由与 可得 知这个气流速度满足mmd140 min 14 3 mQ mmd140 smv 2 15 要求 支管 4 的压损为 Pa g v d lP5 367 81 92 2 1512 65 114588 03 8 2 22 其中 按图 12 6 查得 14588 0 d 65 1 15 0 32 13 弯头吸料器 按此管径计算得压损并联后压损误差太大 两管压损不能平衡 另取管径为 则由和 可得 mmd120 min 14 3 mQ mmd120 smv 6 20 此时按图 12 6 查17052 0 d 支管 4 的压损为 Pa g v d lP861 81 92 6 2012 65 117052 03 8 2 22 支管 4 与主管段 a 并联 两者的压损误差百分数为 8 1 100 845 861845 在 的范围内 5 7 八 主管段 八 主管段 d 的设计计算的设计计算 主管段 d 的压损 主管段 d 内的气流量 应使主管段 d 内min 661452 3 mQ 的气流速度大于支管 1 2 3 4 内要求的最小气流速度 即大于或等于 取管径sm 18 则由和 可得mmd375 min 66 3 mQ mmd375 smv 06 18 主管段 d 的压损为 Pa g v d lP 8 40 81 9 2 06 1812 00435 0 7 4 2 22 其中 按图 12 6 查得0435 0 d 可知 主管段 a b c 和 d 的总压损为 PaP8 8858 40845 九 支管 九 支管 7 的设计计算的设计计算 6 号机床 带式砂光机 有 2 个吸料器 上方和侧方个一个 先计算上方吸料器的 支管 5 上方吸料器要求的气流量 要求的最小气流速度min 15 900 33 mhmQ 取管径 则由和 可得 smv 14 min 15 3 mQ mmd120 smv 1 22 支管 5 的压损为 Pa g v d lP 7 714 81 9 2 1 2212 225 1 16868 0 9 6 2 22 其中查图 12 6 得 16868 0 d 225 1 15 0 5 10 15 1 弯头吸料器 侧方吸料器的支管 8 要求的气流量为 要求的最小气流min 67 21 1300 33 mhmQ 速度 取管径 有和 可得smv 14 mmd140 min 67 21 3 mQ mmd140 知这个气流速度满足要求 smv 5 23 支管 6 的压损为 Pa g v d lP3 748 81 92 5 2312 225 199542 04 7 2 22 其中 按图 12 6 查得99542 0 d 支管 5 与支管 6 并联 两者的压损误差百分数为 8 5 4 100 3 748 7 714 3 748 在的范围内 5 最后计算支管 5 和 6 并联后的汇合管段 7 的压损 汇合管段 7 的气流量为 要求的最小气流速度为min 67 3667 2115 3 mQ 取管径 由和 可得 smv 14 mmd190 min 67 36 3 mQ mmd190 smv 6 21 汇合管段 5 的压损为 Pa g v d lP3 158 81 92 6 2112 09596 08 7 2 22 则总压损为 PaP 6 906 3 158 3 748 管段 7 与主管 d 并联后的压损误差百分数为 3 2 100 8 885 6 9068 885 十 主管段 十 主管段 e 的设计计算的设计计算 计算支管 7 与主管段 d 并联汇合后的主管段 e 主管段 e 内的气流量 应使主管段 e 内的气流速度大于支管min 67 10267 3666 3 mQ 1 2 3 4 7 内要求的最小气流速度 即大于 现取主管段 e 的直径sm 18 则由与 可得主管段 e 内的气流速度为mmd425 min 67 102 3 mQ mmd425 smv 4 18 主管段 e 的压损为 Pa g v d lP2 9 81 9 2 4 1812 0032 0 4 1 2 22 其中 按图 12 6 查得032 0 d 可知 支管 2 主管段 a b c d 和 e 的总压损为 PaP8952 98 885 十一 支管 十一 支管 8 的设计计算的设计计算 计算第 5 号机床 木工铣床 的吸气支管 查得其要求的气流量 要求的最小气流速度 若取其直径 min 2 16 970 33 mhmQ smv 17 mmd140 则由与 可得min 2 16 3 mQ mmd140 知这个气流速度满足要求 smv 5 17 9 支管 8 的压损为 Pa g v d lP3 715 81 92 5 1712 55 1169 01 12 2 22 其中 按图 12 6 查得169 0 d 55 1 15 0 31 13 弯头吸料器 支管 8 与主管段 e 并联 两者的压损误差百分数为 07 20 100 895 3 715895 不允许 另取 由和 可得mmd130 min 2 16 3 mQ mmd130 smv 4 20 支管 8 的压损为 Pa g v d lP1 912 81 92 4 2012 55 115416 01 12 2 22 此时支管 8 与主管段 e 并联后 两者的压损误差百分数为 9 1 100 895 1 912895 十二 主管段 十二 主管段 f 的设计计算的设计计算 计算支管 8 与主管段 e 并联汇合后的主管段 f 主管段 f 内的气流量 应使主管段 f 内的气流速度大于支管min 87 1182 1667 102 3 mQ 1 2 3 4 7 及 8 内要求的最小气流速度 即大于 现取主管段 f 的直径sm 18 则由与 可得主管段 f 内的气流速度为mmd450 min 87 118 3 mQ mmd450 smv 8 19 主管段 f 的压损为 Pa g v d lP323 81 92 1812 45 003 05 22 2 22 其中 按图 12 6 查得04 0 d 45 0 15 0 33 弯头 十三 管道系统的总压损计算 十三 管道系统的总压损计算 这套普通型木屑气力吸集装置的管道系统的总压损为 10 PaP1218323895 纯 计入混合浓度时 它的管道系统的总压损为 PaKPP78 14730 151 4112181 纯混 式中 K 为综合阻力系数 对车间木屑气力吸集装置 可取 为混合浓度 4 1 K 对车间木屑气力吸集装置 可取 0 2 在此取其 0 15 三 旋风分离器与风机选型计算三 旋风分离器与风机选型计算 一 旋风分离器选型计算 一 旋风分离器选型计算 考虑管道系统沿程的漏气影响 可将风量增大 10 作为要求风机产生的风量 即 h 11385m min m75 189172 51 11 1 33 或 风机 QQ 根据 现选用的南林 1 型木工高效旋风分离器 h11385m1 1 3 QQ风机mmD1400 此旋风分离器的阻力系数 此旋风分离器的入风口尺寸为 5 2 分 mm260700 旋风分离器入风口的气流速度为 入口 v s m 4 17 0 260 73600 11385 F 风机 入口 Q v 旋风分离器的压损为 Pa v P 9 462 81 9 2 4 1712 5 2 g2 22 入口 分分 所以 整个系统计入了旋风分离器阻力时的总压损为 PaPPP68 19369 46278 1473 分混总 要求风机产生的全压 H风机为 PaPH35 213068 19361 11 1 总风机 二 风机选型计算 二 风机选型计算 11 由上图选择风机的类型 该型风机效率 传动效率 用三角皮带传动 75 0 风机 95 0 传动 驱动风机所需的电动机功率为 KW HZQ N95 1115 01 95 075 036001000 35 2130113851 1 1 1000 传动风机 风机风机 可选用转速序号为第六的 C4 73 11 型 5 5C 的叶轮离心式风机 与该风机min 2500rn 配套的电动机功率为 型号为 Y160M2 2 符合设计所需KW15 12 四 设计小结四 设计小结 通过这次设计 了解要布置一套完整的除尘系统 其中需要很多精密的计算 合理 的布置 有效的选择比较合理的机器 这样才能达到最大的经济效用 设计过后 初步 了解了如何设计与布局木材加工车间中部分木工机械及气力吸集装置和管道系统以及旋 风分离器和风机的布置 选型与安装 设计的同时把上课的知识体系有重新巩固一遍 加深理解 设计中 也存在一些需要很注意的地方 除尘设备的选用是否合理 不能片面 的追求抽尘效果 只是一味的增大风量和风压 设备及管道设计制造质量及安装质量得不 到保证 阻力损失较大 漏风严重 影响吸尘效果 分离器灰尘多 分压效果不好 还应考 虑工厂的实际生产能力与成本承受能力 参考文献参考文献 1 董晓明 气力除尘技术在木材加工中的应用 家具 2001 3 15 17 2 国家林业局 LY T1806 2008 木材工业气力除尘 运输 系统设计规范 北京 中国标准出版社 2008 3 李维礼主编 木材工业气力输送及产内运输机械 北京 中国林业出版社 1983 4 吴建章 李东森 通风除尘与气力输送 北京 中国轻工业出版社 2009 5 李建东 花军 宋蛰存 浅析气力除尘系统控制技术在木材加工领域的应用 林业机械与木工设备 2007 35 11 14 17 6 李黎 气力除尘系统在木材工业中的应用 木材工业 2000 14 1 38 39 2000 14 2 38 39 7 覃家锦 木材加工气力除尘系统当量孔口法计算程序设计 中南林学院学报 2001 6 21 2 78 81 8 叶佳彬 木材加工企业气力除尘输送设计计算得电脑应用 广东林勘设计 表 1 管道系统的计算结果列表 管 段 序 号 管段名称 气流量Q min 3 m 取用气 流速度 smv sm v 速度 小气流 要求最 管径 mmd 动压力 2 2