通风工程课程设计汇本

1、 PAGE 17 / 17目录概述 1设计的依据及原那么1生产车间厂房的根本概况2设计要求 3通风除尘系统的主要设计程序3确定除尘系统的排风量3计算 A 处的排风量 3计算 B 处的排风量 4计算 C 处的排风量 5风管的选择 6风管材料的选择6风管断面形状的选择6风管弯头的选择6三通确实定 6除尘器的选用 6除尘系统管道水力计算7编号 8选定最不利环路8确定断面尺寸 8确定局部阻力系数8计算各管段的沿程摩擦阻力和局部阻力11对各并联管路进展阻力平衡11计算系统的总阻力12选择风机 12管道的压力分布 13确定各点压力 13压力分布图 15除尘系统的平安防护16平台、梯子及照明16防雷及防静电

2、 16防火防爆 17计算结果分析 17 8 小结 179 参考文献 17概述设计的依据及原那么设计过程中必须注意假设干根本原那么，要能实现本身的目的，其功能与形式都应该符合各种需要， 包括满足使用者生理上和心理上的各种需要。同时又能合理地进展生产， 产品价格符合经济的原那么。 工业通风的设计过程在遵循根本的设计规之外，应当遵循的三项根本原那么,即以人为本的原那么、系统化原那么、环保原那么， 在设计中表达重视人的生命安康平安及保证排放的污染物浓度在环境标准以。生产车间厂房的根本概况某工厂厂房平面布置图如图1 所示，该厂房高为8m，生产车间的有害物分布如下图，风管采用钢板制作，排除各种有害物，大气

3、温度为常温。A 处有一个污染源，需要安设排风罩，其尺寸为300600mm 的矩形外部吸气罩四周无边，为了能够有效地排出此污染物，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 对应接收动压在 B 处有一金属熔化炉，炉金属温度为 400 ，周围空气温度为 20，管温度为 60，散热面为水平面，直径 B=0.7m。在热设备上方 0.5m 处设一个接收罩。在 C 处有一个振动筛，平面尺寸为 E=800mm， L=650mm，粉状物料用手工投向筛上时的发散速度为V1 =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650

4、400mm 的侧吸罩 C，其局部阻力系数为1.0 对应接收动压。4mABC除尘器风机3m8m8m10m8m6m图 11.3 设计要求包括排风罩、管道、除尘器、风机和电机等局部组成，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1500Pa。根据以上条件设计出其通风系统图，并对该系统进展水力计算，画出压能图，并选择风机。1.4 通风除尘系统的主要设计程序1确定除尘系统的排风量2对系统进展水力计算3 选择风机，除尘器4 风管压力分布确定除尘系统的排风量计算 A 处的排风量A 处设计为侧吸罩，把该罩看成600600mm 的假想罩，见图2。0.3m0.15m1.1m图 2a/b=600/6

5、00=1.0 x/b=600/600=1.0由工业通风一坚图323 查得Vx / V0 =0.13罩口上平均风速为V0 =Vx/0.13=1.923m/s罩口排风量L1 =3600V0 F=36001.923 0.3 0.6=246.104m3 0h.3=46m3 s2.2 计算 B 处的排风量B 处为上部接收罩，见图3。120 0300.2m0.9m0.7m0.5m1.1m图 31.5AP =1.5420.712=0.93m由于 1.5APH0.5m该承受罩为低悬罩热源的对流散热量QtF1799.81J1.7/ S4t 3 F1.7400420 320.74热射流收缩断面上的流量130L0.

6、167Q 3 B 2130.167 1.8 30.7 20.119m3 / s由于横向气流影响小，排风罩口尺寸要比热源尺寸扩大100mm-200mm，此处取 200mm罩口断面直径 D1 =700mm+200mm=900mmV 为扩大面积上空气的吸收速度，一般V =0.50.75m/s，此处取 V =0.5m/s排风罩排风量L2L 0V F 0.1190.9 240.7 20.50.245m 3 / s2.3 计算 C 处的排风量如图 4 所示，0.4m0.2m1.1m图 4侧吸罩罩口尺寸取650400mm，罩口法兰边全宽为F3 =800mm， U=0，H=0污染气体发生量L =EL V =0

7、.13 m3 / s01从文献3 得，极限流量比1.41.52.0K K1.31.5F3 E2.51.7H H0.2UE1.0根据下平安系数表：表 1 平安系数表干扰气流速度 m/s平安系数 m 00.1550.150.3080.300.45100.450.6015取平安系数 m=8C 处排风量L3L11mKk1.48m3 / s5328m3 / h系统总排风量 L总L1L2L37454.9m3 / h0.21m3 / s风管的选择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。

8、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，在一样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拟容易制造，保温亦方便。但 是圆形风管管件的放样、制作较矩形风管困难；布置时不易与建筑、构造配合， 明装时不易布置得美观。 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。三通确实定三通流速不同的两股气流集合时的碰撞，以

9、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， 应防止引射现象， 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a30；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。除尘器的选用袋式除尘器对1.0 m的粉尘，效率高达98% 99% 。所以选用袋式除尘器。它 的 进 口 尺 寸 300800mm ， 风 机 进 口 直 径D500mm, 风 机 出 口 尺 寸435350mm 。4 除尘系统管道水力计算正视图0.2m3124578m除尘器A1.1mBC62.9m1m3.4m风机图 5平面图8m10m8m ABC2.2m除尘器

10、4m1.4m2.1m0.2m风机图 66m编号对各管进展编号，标出管段长度和各排风点的排风量。见正视图。选定最不利环路本系统选择 135除尘器 6 风机 7 为最不利环路。确定断面尺寸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 ，输送含有轻矿物粉尘的空气时，风管最小风速为：垂直风管12m/s，水平风管 14m/s考 虑 到 除 尘 器 及 风 管 漏 风 ， 管 段6及7计 算 风 量 为7454.894 1.05=7827.64m3 / h管段 1根据 L11246.104m3/ h 0.346m3 /s 、 v11

11、4 m/s 由附录 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。D1200mmRm112Pa / m同理可查得管段3、5、6、7 的管径及比摩阻，具体结果见表1确定管段 2、4 的管径及单位长度摩擦阻力，见管道水力计算表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 1设备侧吸罩1.090 弯头 R D1.5 2 个0.1720.34直流三通 13见直流三通图1根据 F1F2F3 a30V3 F3 V1F12F2160F32500.41V2 F2直流三通示意图1L 2880.79L 32126.8940.4141查得130.371.00.340.

12、371.71 管段 2设备 承受罩0 .27合流三通 23见直流三通图1 查得0.140.270.140.41 管段 3直流三通 35见直流三通图2F1F2F3 a302F4360F54500.64 V5 F5V3F3L45328L58781.35350.5 V4 F40.50.607 查得直流三通示意图2 管段 4设备 侧吸罩1.090弯头 R D1.5 1 个0.17合流三通 45见直流三通图2查得450.531.00.170.531.7 管段 5除尘器进口变径管渐缩管除尘器进口尺寸300800mm ，变径管长度500mm ，tan a1 8004500.35 a19.320.550090

13、弯头 R D1.5 2 个0.340.50.340.84 管段 6除尘器出口变径管渐扩管除尘器进口尺寸300800mm ，变径管长度L400mm ,tan a1 8004500.4375 a23.620.140090弯头 R D1.5 2 个0.1720.34风机进口渐扩管先近似选出一台风机，风机进口直径D500 mm , 变径管长度l300 mm2F进500F64501.23tan a1 5004500.25 a4.7620.023000.10.340.020.46 管段 7风机出口突扩管风机出口尺寸435350mm D7500mmF70.1961.2870F出0.4350.35带扩散管的伞

14、形风帽h / D00.5 0.600.60计算各管段的沿程摩擦阻力和局部阻力表 2 管道水力计算表局部局部单位长摩擦摩擦阻管段流量编号m3/h)长度l (m)管径D(mm)流速v (m/s)动压P (Pa)阻力阻力系数Z(Pa)11246 014.5520014126.421 71216.212174.6390.7832126.910.025014126.420.563.2990 0153.2157454.913.745014126.420.84106.24.764.4170.5967827.611.945014126.420.4658.24.852.8110.9577827.69.05001

15、292.880.655.7327.082.332880.85.941601292.880.4138.31271.3109.5845328 06.53601292.881.70157.94.529.3187.152880.812012393.5645328 028012571.84除尘器1500Pa度摩擦阻力 Rm (Pa/m)阻力Rml (Pa)力Rml+Z备注对各并联管路进展阻力平衡集合点 A阻力不平衡阻力不平衡P1390.78PaP2109.58PaP1P2390.78109.5872%10%P1390.78为使管段 1、2 到达阻力平衡，改变管段2 的管径，增大其阻力。根据公式 6-16

16、，D 2D 20.225P2 P2160109.58390.580.225120.2m m根据通风管道统一规格，取D 2120mm 。其对应的阻力P2109.5816012010.225393.56Pa1P 2P393.56390.780.71%10%P 2393.56符合要求 集合点 BP1P3390.78153.21543.99PaP4187.15PaP1P3P4543.99187.1565.6%10%P1P3543.99为使管段 2、4 到达阻力平衡，改变管段4 的管径，增大其阻力。根据公式 6-16，D 4D 40.225P4 P4360187.15543.990.225283.16m

17、 m根据通风管道统一规格，取D 4280 mm 。其对应的阻力P4187.1536028010.225571.84 PaPPP413571.84543.994.8%10%P4571.84符合要求计算系统的总阻力PRmZ390.78153.21170.59110.9582.3315002397.86Pa选择风机风机风量L f1.15L1.157827.649001.786m3 / h风机风压Pf1.15 P1.152397.862757.539Pa选用 T 4L f68N O5A 型号的离心式通风机，12343m 3/ h序号为 5，效率为Pf2900 pa89.8%，功率为 10.86Kw ，

18、所需功率为 12.49Kw。风机转速为 2900r/min配用 Y160M 22 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， 风量 7454.894 1.05=7827.64压力损失 1500pam3 / h选择型号 MC-60 (外形尺寸为长宽高=220014003646mm)管道的压力分布选择最不利环路1 3 5 除尘器 6 风机 7确定各点压力点 1Pq 0Pq 1Z1因为Pq 0大气压0故Pq1Z1126.42paPd 1v2126.42 pa2Pj 1点 2 Pq2Pq1Pq1Pd 1Rm1252.84pa2 L1 2Z2=-126.42-(174.6+2

19、16.18)=-517.2paPj 2Pj1Rm12 L1 2Z 2=-252.84-(174.6+216.18)=-643.62pa点 3Pq 3Pq 2Rm23 L2 3Z3=-517.2-90+63.21-670.41paPj3Pj 2Rm23 L2 3Z3=-643.62-90+63.21=-796.83pa点 4除尘器进口Pq 4Pq 3Rm34 L3 4Z 4=-670.41-(64.39+106.21)=-841paPj 4Pj 3Rm34 L3 4Z4=-796.83-(64.39+106.2)=-965.42pa点 5除尘器出口Pq 5Pq 4Z除84115002341paP

20、j 5Pq 5Pd 4 52341126.422467.42 paZ除 为除尘器的阻力损失点 6风机进口Pq 6Pq 5Rm56 L5 6Z5 6=-2341-52.8+58.15=-2451.95paPj 6Pj 5Rm56 L5 6Z5 6=-2467.42-52.8+58.15=-2578.37pa点 8 风管出口Pq 8v2Z82v0.6v2222148.61paPj 8Pq 8Pd 7 855.73pa点 7风机出口Pq 7Pq 8Rm 7 8 L7 8Z 7=231.34paPj 7Pq 7pd 7 8=138.46pa5.2 压力分布图表 3 压力分布表PqpaPjpa12345

21、678-126.42-517.2-670.41-841-2341-2451.95231.34148.61-252.84-643.62-796.83-965.42-2467.42-2578.37138.4655.73513除尘器67148.61pa55.73pa0126.42pa-252.84pa-2451.95pa-2578.37pa图 7 压能图除尘系统的平安防护平台、梯子及照明对经常检查维修的地点，应设平安通道。在检查维修处，如有危及平安的运 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，应设有盖板或平安栏杆。除尘设备的部应设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