某企业车间通风系统课程设计

1、1. 设计题目： 某企业车间通风系统课程设计 2. 设计期限：自 2009年 12 月 10 日开始至 2009 年 12 月 17日完成3. 设计原始资料： 某企业抛光生产车间平面布局；抛光轮局部排风罩风量；发电机室散热量；相关参考书籍 4. 设计完成的主要内容： 通过独立动手，设计出抛光车间与发电机室的通风系统。并画出管道的布置图与风机的设置点。在设计的过程中还要确定管道的管径，材料，排风口位置，风机以及配套电机。 5. 提交设计（设计说明书与图纸等）及要求： 选择计算公式正确，计算程序清晰，单位符合国家统一标准；完成课程设计任务书一份，报告一律采用小4仿宋字体，a4型纸打印；作图规范（通

2、风系统轴测图一张（3号图纸）及平面图一张（2号图纸），图例符号符合国家统一标准。 6.发题日期： 2009 年 12 月 10 日 指导老师（签名）： 学 生（签名）： 目 录1 前言12车间基本情况介绍13粉尘的来源、特性及危害粉尘23.1粉尘的来源23.2粉尘的特性23.3粉尘的危害33.3.1粉尘对人体的危害33.3.2粉尘对生产的危害34通风除尘系统设计44.1系统和设备的布置44.2 水力计算55 发电机室的通风计算105.1通风量计算115.2选定风机型号和配套电机116结束语11参考文献12附录12131 前言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

3、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的一个组成部分。通风工程在内容上基本可分为工业通风和空气调节两部分。工业通风的主要任务是，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环境。随着工业生产的不断发展，散发的工业有害物日益增加。大气污染的影响范围广，后果严重。为保障广大职工和居民的身体健康，创造良好的劳动和生活环境和保护大气环境，防尘工作、通风工程已成为企业生产不可或缺的一部分。该企业抛光生产车间产生的粉尘有：抛光粉剂、粉末、纤维质灰尘等（石棉粉尘）。此粉尘由于吸入人体后不能排出易造

4、成矽肺、石棉肺或尘肺而车间内国家卫生标准规定石棉粉尘及含有10%的石棉粉尘最高允许浓度为2mg/m3，因此需采取有效的通风措施在有害物产生地点直接把它们收集起来，经过净化处理排至室外，使车间内有害物浓度不超过国家卫生标准规定的最高允许浓度。2车间基本情况介绍该车间是某企业的抛光车间。抛光车间产生粉尘，粉尘的成分有：抛光粉剂、粉末、纤维质粉尘等，尤其以石棉粉尘为主。抛光的主要目的是为了去掉金属表面的污垢及加亮镀件。该车间平面图如图1车间设置分成4个厂房，最左边一个为发电机室，另外三个厂房为抛光间，每个车间内均设有一台抛光机。每个厂房的宽为4.8m，长为6m，高为6m。抛光机由两个抛光轮组成。该车

5、间未设通风除尘系统，粉尘危害将特别严重，若无通风除尘系统，严重的粉尘堆积将会影响车间内空气质量长期下去将危害到作业工人的生命健康。图1 某企业的抛光车间平面图车间发电机室有两台直流发电机，发电机室内直流发电机产生很大热量，散热量20kw，夏季应采用机械排风清除余热，且应保证室温不超过40（夏季室外平均温度定为32）。3粉尘的来源、特性及危害粉尘3.1粉尘的来源粉尘是指能在空气中浮游的固体微粒。它的来源主要有以下几个方面：（1）固体物料的机械粉碎和研磨。（2）粉状物料的混合、包装及运输。（3）物质的燃烧。（4）物质被加热时产生的蒸汽在空气中的氧化和凝结。3.2粉尘的特性 粉尘具有以下不同的特性：

6、（1）粉尘的密度：粉尘的密度分为真密度和容积密度两种。（2）粘附性：是粉尘与粉尘之间或粉尘与器皿之间的力的表现。（3）爆炸性：某些可燃物与空气中的氧有了充分接触机会，在一定的温度和浓度下，可能发生爆炸。（4）荷电性与比电阻（5）粉尘的润湿性和水润性：粉尘颗粒能否与液体相互附着或附着难易的性质。（6）粉尘的粒径及粒径分布3.3粉尘的危害3.3.1粉尘对人体的危害 粉尘对人体的危害同粉尘的性质、粒径大小和进入人体的量有关。 粉尘的化学性质是危害人体的主要因素。因为化学性质决定它在体内参与和干扰生化过程的程度和进度，从而决定危害的性质和大小。有些毒性强的金属粉尘（铬、锰、铬、铅等）进入人体后，会引起

7、中毒以致死亡。粉尘大多都能直接对肺部产生危害。一般粉尘进入人体肺部后，可能引起各种尘肺病。有些非金属粉尘如该车间产生的石棉性粉尘由于吸入人体后不能排除，将变成矽肺、石棉肺或尘肺。粉尘粒径的大小也是危害人体的另一个重要因素。粒径小在空气中不易沉降，也难于被捕集，造成长期空气污染，同时易于随空气吸入人的呼吸道深部。粉尘粒径小，其化学活性增大，表面活性也增大，加剧了人体生理效应的发生与发展。粉尘的表面还可以吸附空气中的有害气体、液体及细菌病毒等微生物，是污染物质的媒介物。该车间生产的粉尘为粒径0.51m的粉尘，此粉尘能进入人体的肺泡，如果在肺泡内沉淀下来将使肺泡成为吸收有害物的主要地点，而且被肺泡吸

8、收后不经肝脏的排毒作用，直接被血液及淋巴夜输送至全身，将对人体产生很大的危害.再有，粉尘的表面可以吸附空气中的有害气体、液体以及细菌病毒等微生物，它是污染物质的媒介物，还会和空气中的二氧化碳联合作用，加剧对人体的危害。粉尘还能大量吸收太阳紫外线短波部分，严重影响儿童的生长发育。3.3.2粉尘对生产的危害（1）粉尘对生产的主要影响是降低产品质量和机器工作精度。（2）粉尘还使光照度和能见度降低，影响室内作业视野。（3）有些粉尘如煤尘和谷物粉尘在一定条件下会发生爆炸，造成经济损失和人员伤亡。4通风除尘系统设计4.1系统和设备的布置为便于运行管理，且该车间三个厂房的空气处理要求相同、室内参数要求也相同

9、，因此可以设计成由一台风机与其联系在一起的管道及设备构成一个系统。除尘风管尽可能垂直或倾斜敷设，倾斜敷设时与水平夹角最好大于45°风管上应设置必要的调节和测量装置（如阀门、压力表、温度计和采样孔等）或预留安装测量装置的接口。调节和测量装置设在便于操作和观察的地点。风管的布置还要求顺直，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。除尘管道宜采用圆形钢制风管，其接头和接缝应严密，管道一般应明设，对有爆炸性危险的含尘气体，应在管道上安装防爆阀，且不应地下铺设。 风管的布置如附图所示： 图2通风除尘系统的系统图4.2 水力计算 由资料每个抛光车间都有

10、一台抛光机，抛光机有一个光轮，抛光轮为布论，其直径为d=200，抛光轮的排气罩应采用接受式排气罩。一般按抛光轮的直径d计算： m3/h 式中：a与轮子材料有关的系数 布轮：a=6m3/h·mm 毡轮：a=4m3/h·mm d抛光轮直径 mm =1200 m3/h通过平面图与剖面图我们可以知道l1=1.2+1+2.5+4.8=9.5 m l2 =1.2+1+2.5=4.7 m l3=4.8 m l4=1+1.2+2.5=4.7 ml5=3+3.5=6.5 m l6=1+2+3.5=6.5 ml7=8 m 对图2中的各管段进行编号，标出管段长度和各排风点的排风量。选定最不利环路

11、，本系统选择1-3-5-除尘器-6-风机-7为最不利环路。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。根据工业通风（第三版 孙一坚主编）书中表6-4，输送含有石棉粉尘的空气时，风管内最小风速为，垂直风管12m/s、水平风管18m/s。考虑到除尘器及风管漏风，管段6及7的计算风量为3600×1.05=3780 m3/h。管段1根据l1=1200 m3/h（0.34）m3/s v1=18 m/s 由工业通风（第三版 孙一坚主编）书中附录6可查出管径和单位长度摩擦阻力所选管径应尽量符合附录8的通风管道统一规格。d1=160 =25 pa/m同理可查的管

12、径3、4、5、6的管径及比摩阻，具体结果见表1.4. 确定管段2、4的管径及比摩阻，具体结果见表1.5.根据附录7确定各管段的局部阻力系数（1）管段1 圆形伞形罩 =60°1=0.09 90。弯头（r/d=1.5） 3个 2=0.17*3=0.51根据f1+f2=f3 ，=30°， 图3直流三通（13）查得 13=0.53 =0.09+0.51+0.53=1.13（2）管段2圆形伞形罩 = 60°， =0.0990弯头（）2个 =0.17*2=0.34合流三通（23）见图3 查得 23=0.14 （3）管段3 直流三通（35）如图4 f3+f4=f5 ，=30&#

13、176;， 图4 直流三通示意图 查得 35=0.32 (4) 管段4 圆形伞形罩 =60° 1=0.0990弯头（）2个 2=0.17*2=0.34合流三通（4-5）见图4 查得 45=-0.12 =0.09+0.34-0.12=0.31 （5）管段5除尘器进口变径管（渐缩管）除尘器进口尺寸300×800mm，变径管长度500mm，=20.27° =0.60 （6）管段6除尘器出口变径管（渐缩管）除尘器进口尺寸300×800mm，变径管长度l=400mm,=26.8° =0.1090。弯头（） 2个 , =0.17×2=0.34风机

14、进口渐扩管近视选出一台风机，风机进口直径d=500mm, 变径管长度l=300mm=12.9° =0=0.1+0.34+0=0.44 (7) 管段7 风机出口渐扩管风机出口尺寸410×315mm,d7=320mm 0带扩散管的伞形风帽（h/d0=0.5）=0.60=0.60+0=0.60表1 管道水力计算表管段编号流量m3/hm3/s长度lm管径d流 速vm/s动 压pd pa局部阻力系数局部阻力z pa单位长度比摩阻rmpa/m摩擦阻力rmlpa管道阻力rml+zpa备注11200（0.34）9.516018194.41.13219.725237.5457.232400（

15、0.67）4.822018194.40.3252.61886.4139.053600（1.00）6.525018194.40.6116.61491207.663780（1.05）6.53201286.40.4438.1532.570.673780（1.05）83201286.40.651.854091.821200（0.34）4.716018194.40.57110.825117.5228.3阻力不平衡41200（0.34）4.716018194.40.4485.525117.5203.0阻力不平衡22400（0.67）14028235.842400（0.67）12028216.6除尘器120

16、06.计算各管段的沿程摩擦阻力和局部阻力，计算结果如表一所示7.对并联管路进行阻力平衡（1）汇合点ap1=457.2 pa, p2=228.3pa,为使管段1、2达到阻力平衡，改变管段2的管径，增大其阻力根据公式有m 根据通风管道统一规格，取=140mm mpa=48.8%>10%此时仍处不平衡状态，如继续减小管径，取d2=120mm，其对应阻力为243.5pa,仍处不平衡状态。因此决定取d2=140mm，在运行时再辅以阀门调节，消除不平衡。（2）汇合点bp1+p3=457.2+139=596.2 pap4=203.0pa·为使管段3、4达到阻力平衡，改变管段4的管径，增大其阻

17、力，根据公式根据通风管道统一规格，取=120mm=此时仍处不平衡状态，如继续减小管径，取d2=100mm，其对应阻力为225.5pa，仍处不平衡状态。因此决定取d4=120mm，在运行时再辅以阀门调节，消除不平衡。8.通风除尘系统总阻为p=（rml+z）=457.2 +139+207.6+70.6+91.8+1200=2166.2pa9.选择风机风机风量 lf =1.15l=1.15×3780=4347 m3/h风机风压 pf =1.15 =1.15×2166.2=2491.1 pa查阅网上资料可以选择6-30-6c型风机，其转数为2000rin/min,全压为3012pa

18、,流量为5962m3/h，轴功率为9.74kw,所需功率为11.8 kw。其配套电机为y132s-4,功率为5.5kw。 5 发电机室的通风计算车间有两台直流发电机，发电机室内直流发电机产生很大热量，散热量20kw，夏季应采用机械排风清除余热，且应保证室温不超过40（夏季室外平均温度定为32）。5.1通风量计算两台直流发电机产热量q=20kw 设室温为40，又室外平均温度为32，则温差为t=40-32=8则风量为g=q/(k×t)=20/(1.01×8)=2.50kg/s=7500 m3/h。5.2选定风机型号和配套电机根据所需风量、风压及选定的通风机类型，确定通风机的机号

19、。在确定通风机的机号时，应修正风量。风量： l=kl·l=1.1 x7500=8250m3/h根据便于通风机与系统管道的连接和安装，应选取合适的通风机出口方向和传动方式，以及尽量选用噪声较低的通风机等原则。在该系统中选用型号bt35-11no6.3，叶轮直径为500mm，叶轮周速36.7m/s，主轴转速1450r/min，叶片角度15deg，风量9393 m3/h，全压196pa;配用电机型号为ysf802-4，功率0.75kw。6结束语通过一个星期的通风工程课程设计，我更加理解了课本上的重点、难点，对课本上的内容有了更深刻的了解，也对通风工程的设计过程有了一个较为清晰的认识。做设计的过程中，用到了许多从前学过的知识，因为自己对那些