工业通风课程设计(1)-副本

1、工业通风课程设计学号 :学生 :指导老师 :学院 :年月日概述设计背景工艺通风与除尘设计的相关主要参考书目工业通风除尘工程设计手册简明通风设计手册粉尘的危害对人体健康的危害：尘肺病、眼病、皮肤病爆炸危害：煤尘、纺织粉尘、面粉尘爆炸对能见度的影响：沙尘暴对建筑物、植物、动物的影响：污染腐蚀对设备、产品的影响：磨损设备、出次品对大气环境质量的影响：粉尘浓度超标粉尘对人体的危害对人危害的途径：呼吸(呼吸道) 、接触(皮肤)和食用(消化道)对人体的损害： 损坏呼吸系统；损坏神经系统和脑细胞；对眼睛的伤害；导致角膜感觉丧失、角膜混浊等对皮肤的伤害，如皮囊炎。1.1.3 工业通风与除尘设计的有关规定及设计

2、原则设计过程中必须注意若干基本原则，要能实现本身的目的，起 功能与形式都应符合各种需要。同时又能合理地进行生产，产 品价格符合经济的原则。工业通风的设计过程在遵循基本的设 计规之外，应当遵循的三项基本原则，即以人为本的原则、系 统化原则、环保原则，再设计中体现重视人的生命健康安全及 保证排放的污染物浓度在环境标准以。二、生产车间厂房的基本概况及车间布置污染源分布情况某工厂厂房平面布置及有害物分布如图 1 所示， 该厂房高为8m， 风管采用钢板制作，排除各种有害物，大气温度为常温。A处有一个污染源，需要安设排风罩，其尺寸为200X 400mm勺矩形外部吸气罩（四周无边）,为了能够有效地排出此污染

3、物，要求在距罩口600mm处造成Vx =0.25m/s 的吸入速度，其局部阻力系数为 1.0 （对应接管动压）在B处有一浸漆槽，槽面尺寸为600X 800mm为排除有机溶剂蒸气，在槽上 方设排风罩，罩口至浸漆槽面距离 H=300mm罩的一边设有固定挡板。在C处有一个振动筛，如图2所示，振动筛的平面尺寸为E=800mmL=650mm 粉状物料手工投向筛上时的发散速度为Vi =0.25m/s,周围干扰气流速度 V0=0.2m/s,为了排除粉尘在其旁边按以尺寸为 650X 400mm勺侧吸罩C,其局部 阻力系数为 1.0 (对应接管动压)。根据以上条件设计出具通风系统图，并对该系统进行水力计算，画出

4、压能图， 并选择风机。图1通风系统设计原则和设计方案(1)设计要求：包括排风罩、管道、除尘器、风机和电机等部分组成，管道采用 除尘风管，除尘器选用脉冲式喷吹清灰袋式除尘器(阻力为1500Pca)o(2)设计方案：由于该厂房只有两个车间，且面积较大，厂房较高，车间以一 道墙相隔，为节省费用，在两间车间中间墙壁上开一个洞，只设计一个通风系统, ABC顺次并联相接。此方案占地面积小，便于维护修理。二车间排除有害物总需风量的计算2.1.A 区域所需要的排风量矩形外部吸气罩，长 a=400mm宽b=200mm, x=600mm 见图2。a/b=400/200=2.0 x/b=600/200=3.0由 3

5、9 页表 3-23 得：Vx / V0=0.037罩口上平均风速为 ：V0=Vx/0.037=0.25/0.037=6.76m/s罩口排风量L1=3600VF=3600X 6.76 X 0.2 X 0.4=1946.88 m3/h=0.5408m 3 /s2.2.B 区域所需要的排风量B 处为上部接收罩，见图3。浸漆槽面，槽液体蒸发，取控制点控制风速Vx =0.25m/s罩 口尺寸 长边 A=0.8+0.8 X0.3=1.04m短边 B=0.6+0.8 X 0.3=0.84m设其长边设有挡板，罩口周长 P=1.04+0.84 X 2=2.72m排风量 L 2=KPHv=1.4 X 2.72 X

6、 0.3 X 0.25=0.2856m3/s.C区域所需要的排风量如图4所示,侧吸罩罩口尺寸取污染气体发生量650 400mm 罩口法兰边全宽为 F3 =800mm U=0, H=0Lo =0.65 X 0.8 X 0.25=0.13 m3/s从文献3得，极限流量比F3HU&1.5 e-1.4+2.5 Y1.7+0.2( e)1.5-0.20.3( e)2.0+1.0根据下安全系数表：（氏）表3-5 安全系数表干扰气流速度m/s安全系数m00.1550.15-0.3080.300.45100.450.6015干扰速度为0.20,取安全系数m=8C处排风量L?; 1口十 二 1.48 2m3/通

7、风除尘系统的设计系统总排风量_ ： 一 一. 一上-0.281）：82 - 2.2上芯正视图ZX8m10m4m 2.2m 1图 6* - -三、除尘系统管道水力才算3.1编号对各管进行编号，标出管段长度和各排风点的排风量。见正视图其中 l i=14.5m, l 2=6.1m, l 3=10m, l4=6.5m, l 5=14.8, l6=9.2ml 7=8m3.2 选定最不利环路本系统选择1 3 5除尘器6风机7 为最不利环路。根据各管道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。根据表 6-4 (除尘风管的最小风速)A输送含有轻矿物粉尘的空气时，风管最小风速为：

8、垂直风管12m/s,水平风管 14m/sB输送含有钢铁物粉尘的空气时，风管最小风速为：垂直风管13m/s,水平风管 15m/sC输送含有重矿物粉尘的空气时，风管最小风速为：垂直风管14m/s,水平风管 16m/s考虑到除尘器及风管漏风，管段6及7计算风量为2.2724 X 1.05=2.3863m3/s管段 1根据L1 1946.88m3/h (0.5408 m3/s)v1 14m/s 由附录 9 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 11 的通风管道统一规格。D1=220mmRm1=11.13Pa/m管段 3根据 L3 0.2856 0.5408 0.8264m3/s (29

9、75.04m 3/h)v3 14m/s 由附录 6可查出D3 280mmRm3=7.35Pa/m管段 5根据L5=2.2727m3/s (8181.72m 3/h)v5 14 由附录 9可查出设备外部吸气罩1.0D5 450mmRm5=4.61Pa/mv6 14m/s 由附录 9 可查出管段 6根据 L6=2.3863m3/s(8590.68m 3/h)D6=450mm Rm6=5.07Pa/m管段 7v7=14m/s由附录 9 可查出根据 L7=2.3863m3/s (8590.68m 3/h)D7=450mm Rm7=5.07Pa/m确定管段 2、 4 的管径及单位长度摩擦阻力管段 2v2

10、=13m/s由附录 9 可查出根据 L2 0.2856m3/s (1028.16m 3/h)D2=160mm Rm2=16.60Pa/m管段 4根据 L4 1.482m3/s (5335.2m 3/h)v4= 14m/s 由附录 9可查出D4360mm Rm2=6.3Pa/m确定局部阻力系数查附录7，确定各管段的局部阻力系数。管段 1F1F2F3a 3090弯头（R/D1.5) 一个0.17直流三通（13）见直流三通图根据F1F2F3a 30L2L31702800.28560.82640.36860.3456查得 13 0.381.0 0.17 0.38 1.55设备接受罩0.27直流三通（2

11、3）见直流三通图1查得0.27-0.017 0.25直流三通（35）见直流三通图V3F3VF-0.017直流三通示意图10.5 0.34 0.84F43604500.64L4匚1.4822.30840.642查得350.670.67管段4设备侧吸罩1.090 弯头（RD 1.5） 1 个0.17合流三通（45）见直流三通图2 查得45 -0.551.0 0.17 0.53 1.7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,tan a1 800 45025000.35a 19.30.590 弯头（RD 1.5） 2 个 0.34除尘器出口变径管（渐扩管

12、）除尘器进口尺寸300 800mm,变径管长度L 400mm,23.6,1 800 450tan a 0.437524000.190 弯头（RD 1.5） 2 个0.172 0.34风机进口渐扩管先近似选出一台风机，风机进口直径500mm,变径管长度l300mm25004501.23tan a1 500 45023000.25a 4.760.020.1 0.34 0.02 0.46管段7 风机出口突扩管 风机出 口尺寸 435 350mm D7 500mmF7F出0.1960.435 0.351.287带扩散管的伞形风帽（h/D。0.5）0.600.60计算各管段的沿程摩擦阻力和局部阻力表2管

13、道水力计算表管段编号8M:3(m/h)长度l(m)管径D(mm)流速 v(m/s)动压P(Pa)阻力 系数阻力Z(Pa)单位长 度摩擦 阻力Rn(Pa/m)摩擦 阻力Rnl(Pa)摩擦阻 力Rml+Z(Pa)备注11246. 014.5522014126.421.55216.211.13161.9378.132126.910.028014126.421.763.27.3573.5136.757454.913.745014126.420.84106.24.6163.2169.467827.611.945014126.420.4658.25.0760.3118.577827.69.04501492

14、.880.6055.75.0745.6101.32880.85.941601392.880.2538.316.6098.6136.9阻力/、平 衡45328. 06.53601492.881.70157.96.341.0198.9阻力/、平 衡2880.812014393.5645328. 028014571.84除尘器1500对各并联管路进行阻力平衡汇合点AP1390.78PaP2 109.58PaPiP2P390.78 109.58390.7872% 10%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（6-16）,D2D20.225P2P20.225109.58160-

15、120.2mm390.58根据通风管道统一规格，取D2120mm。其对应的阻力P2160109.58 10.225120393.56PaP 2P1P 2393.56 390.78393.560.71% 10%符合要求汇合点BP1P3 390.78 153.21 543.99PaP4 187.15PaRP3P4543.99 187.15-34 65.6% 10%P1P3543.99为使管段2、4达到阻力平衡，改变管段4的管径，增大其阻力根据公式（6-16）,0.2250.225P4187.15D4D4 -360-283.16mm543.99根据通风管道统一规格，取 D4280mm。其对应的阻力3

16、60 0225P4187.15571.84Pa280p4Fp3571.84 543.99 4.8% 10%P4571.84符合要求计算系统的总阻力PRmZ 390. 78 153.21170. 59 110. 95 82. 33 15002397. 86Pa选择风机风机风量 Lf 1.15L 1.15 7827.64 9001.786m3/h风机风压 Pf 1.15 P 1.15 2397.86 2757.539R选用T4 68NO5A型号的离心式通风机,Lf 12343m3/hPf 2900 pa序号为5,效率为89.8%,功率为10.86KW,所需功率为12.49Kw。风机转速为 2900

17、r/min配用Y160M 2 2型号的电动机，电动机功率15Kw选择除尘器根据风量和压力损失选择，一3 ,风量 7454.894 X 1.05=7827.64 m / h压力损失1500pa选择型号MC-60H (外形尺寸为长 宽 高=2200 1400 3646mm)四、设备的选型风管材料的选择用作风管的材料有薄钢板、硬聚乙烯塑料板、胶合板、矿渣石膏板、砖及混 凝土等。这里选用薄钢板，因为它的优点是易于工业化加工制作、安装方便、能 承受较高温度。风管断面形状的选择风管断面形状有圆形和矩形两种。两者相比，在相同断面积时圆形风管的阻 力小、材料省、强度也大；圆形风管直径较小时比较容易制造，保温亦

18、方便。当 风管中流速较高，风管直径较小时，通常使用圆形风管。所以此处选用圆形风管。风管弯头的选择布置管道时，应尽量取直线，减少弯头。圆形风管弯头的曲率半径一般应大 于(1-2)倍管径。故此处取90：弯头。由于管道中含尘气流对弯头的冲刷磨损， 极易磨穿、漏风，影响正常的集尘效果，因此要对弯头加以耐磨设施。三通的确定三通流速不同的两股气流汇合时的碰撞，以及气流速度改变时形成涡流时造 成局部阻力的原因。为减小三通的局部阻力，应避免引射现象，还应注意支管和 干管的连接，减小其夹角，所以支管与总管的夹角取 a 30 ；同时，还应尽量 使支管和干管的流速保持相等。通弯头一样，三通管件也应加耐磨设施。五、管

19、道的压力分布选择最不利环路135除尘器6风机一一75.1确定各点压力点1& Ri Zi因为5 大气压 0故Pq1乙126.42pa2vFdi 126.42 pa2Pj1 Pq1 Pd1252.84 pa点2已2 Pq1Rm1 2L1 2 Z2=-126.42-(174.6+216.18)=-517.2paPj2 Pj1Rm1 2L1 2 Z2=-252.84-(174.6+216.18)=-643.62pa点3Pq3 Pq2Rm2 3 L2 3 Z3=-517.2- (90+63.21 )-670.41paPj3 Pj2Rm2 3L2 3 Z3=-643.62- ( 90+63.21 )=-7

20、96.83pa 点 4 除尘器进口Pq4 Pq3Rm3 4 L3 4 Z4=-670.41-(64.39+106.21)=-841paPj4 Pj3Rm34L34 Z4=-796.83-(64.39+106.2)=-965.42pa点 5 除尘器出口%P,4 Z 除841 15002341paPj5Pq5 Pd4 52341 126.422467.42pa为除尘器的阻力损失Z除12345678点6风机进口Pq6 Pq5Rm5 6L5 6 Z56=-2341- (52.8+58.15 )=-2451.95paPj6 Pj5Rm5 6L5 6 Z56=-2467.42- (52.8+58.15 )

21、=-2578.37pa点8风管出口 TOC o 1-5 h z 222fv_ vvP8Z80.6148.61paq222Pj8Pq8 Pd7 8 55.73pa点7风机出口 Pq7 Pq8Rm7 8 L7 8 Z7=231.34paPj7 Pq7 pd7 8=138.46paPq3Pq2Rm2 3L2 3 Z3-126.42-517.2-670.41-841-2341-2451.95231.34148.61-252.84-643.62-796.83-965.42-2467.42-2578.37138.4655.73表3压力分布表点1pqopqi Z1因为pqo大气压 0故Ri乙126.42pa2 rvPd1126.42 pa2Pj1Pq1 Pd1252.84 pa点2Pq2Pq1Rm12L12 Z2=-126.42-(174.6+216.18)=-517.2paPj2Pj1Rm1 2L1 2 Z2=-252.84-(174.6+216.18)=-643.62pa点3=-517.2- (90+63.21 )-670.41paPj3 Pj2 Rm2 3L2 3 Z3=-643.62- (90+63.21 )=-796.83pa 点 4 除尘器进口Pq4 Pq3Rm3 4 L3 4 Z4=-670.41-(64.39+106.21)=-841paPj4