木材加工厂加工车间气力吸集系统设计说明书

...wd......wd......wd...木工车间气力吸集系统设计说明书目录一、木工车间气力吸集系统设计计算任务．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1二、管道系统的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2〔一〕支管1的设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2〔二〕支管2的设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2〔三〕支管3的设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2〔四〕管段4的设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3〔五〕支管5的设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4〔六〕支管6的设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4〔七〕主管段a的设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5〔八〕管段7的设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6〔九〕主管段b的设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6〔十〕管段8的设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6〔十一〕主管段c的设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7〔十二〕支管9的设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7〔十四〕主管段d的设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8〔十五〕支管10的设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8〔十六〕主管段e的设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8〔十七〕支管11的设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9〔十八〕支管12的设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9〔十九〕支管13的设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9〔二十〕主管段f的设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11〔二十一〕支管14的设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11〔二十二〕主管段g的设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12〔二十三〕管道系统的总压损计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12三、旋风别离器与风机选型计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12〔一〕旋风别离器选型计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12〔二〕风机选型计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12四、小结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13五、参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14六、附表--管道系统的计算结果列表．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15〔附图--厂房内管道系统、旋风别离器和风机布局图及计算展开图〕一、木工车间气力吸集系统设计计算任务书<一>．设计要求：1．稳固综合所学知识，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根本原理和根本要求，步骤；3．根据给定的设计依据，按气力吸尘装置设计的根本原理合理选择输送装置的类型和布置管道系统〔包括别离器，风机，主管道等位置〕，正确进展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构造和尺寸参数；5．合理选用风机和别离器；<二>．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细木工带锯11〔下吸〕带锯条宽度80㎜6带式磨光机127铣床M51911参照立式铣床8单面开榫机13<三>、具体完成工程: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：19周周末上交课程设计。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〕，所以可以对其进展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1的设计计算从距离风机最远的机床开场进展计算。在此，应从1号机床〔平刨〕开场计算，这台机床的吸气支管中，包括有15.4m的直管段，四个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，气流速度。可由图14-3查得相应的管道直径。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〔由得〕。此吸气支管1的压损〔阻力〕可以按公式〔12-64〕′计算，即：其中：是按图12-6查得，〔二〕支管2的设计计算第8号机床〔开榫机〕有三个吸料器〔上方、下方与侧方各一个〕，先计算8号机床侧方吸料器的支管2：侧方吸料器要求的气流量，要求的最小气流速度，计算得到，假设取其直径，则由与，可得，知这个气流速度满足要求。则支管2的压损为：其中：按图12-6查得，〔三〕支管3的设计计算计算8号机床其中一个上方吸料器的支管3：侧方吸料器要求的气流量，要求的最小气流速度，计算得，假设取其直径，则由与，可得，知这个气流速度满足要求。则支管3的压损为：其中：按图12-6查得，支管2与3并联，两者的压损误差百分数为：〔超过的范围〕因而，为了到达平衡范围，应将管道3的压损增大，通过计算当、时都不符合。取，则由与，可得，知这个气流速度满足要求。则支管3的压损为：其中：按图12-6查得，支管2与3并联，两者的压损误差百分数为：〔在的范围内〕〔四〕管段4的设计计算计算支管2与3并联集合后的管段4，管段4内的气流量，应使管段4内的气流速度大于支管2与3内要求的最小气流速度〔即大于〕。计算得计算得现取管段4的直径，则由与，可得管段4内的气流速度为，符合要求。则管段4的压损为：其中：按图12-6查得，可知，管段2与4的总压损为：〔五〕支管5的设计计算计算8号机床下方吸料器的支管5：下方吸料器要求的气流量，要求的最小气流速度，假设取其直径，则由与，可得，知这个气流速度满足要求。则支管5的压损为：其中：按图12-6查得，支管5与4并联，两者的压损误差百分数为：〔超过的范围〕因而，为了到达平衡范围，应将管道4的压损增大，通过计算当、时都不符合。取，则由与，可得，知这个气流速度满足要求。则支管4的压损为：其中：按图12-6查得，可知，管段3与4的总压损为：支管4与5并联，两者的压损误差百分数为：〔在的范围内〕〔六〕管段6的设计计算计算支管4与5并联集合后的管段6，管段6内的气流量，应使管段6内的气流速度大于支管2,3,4,5内要求的最小气流速度〔即大于〕。现取管段6的直径，则由与，可得管段6内的气流速度为。管段6的压损为：其中：按图12-6查得，可知，管段5与6的总压损为：管段1与6并联，两者的压损误差百分数为：〔超过的范围〕因而，为了到达平衡范围，应将管道6的压损增大，通过计算当、时都不符合。取，则由与，可得，知这个气流速度满足要求。则支管6的压损为：其中：按图12-6查得，可知，管段5与6的总压损为：支管1与6并联，两者的压损误差百分数为：〔在的范围内〕〔七〕主管段a的设计计算计算支管1与管段8并联集合后的主管段a，主管段a内的气流量，应使主管段a内的气流速度大于支管1，2，3，5内要求的最小气流速度〔即大于〕。现取主管段a的直径，则由与，可得主管段a内的气流速度为。则主管段a的压损为：其中：按图12-6查得可知，支管1与主管段a的总压损为：〔八〕支管7的设计计算计算2号机床〔压刨〕的吸气支管7：查得其要求的气流量，要求的最小气流速度，假设取其直径，则由与，可得，知这个气流速度满足要求。则支管7的压损为：其中：按图12-6查得，支管7与主管段a并联，两者的压损误差百分数为：〔在的范围内〕〔九〕主管段b的设计计算计算支管7与主管段a并联集合后的主管段b，主管段b内的气流量，应使主管段b内的气流速度大于支管1，2，3，5及7内要求的最小气流速度〔即大于〕。计算得，现取主管段b的直径，则由与，可得主管段b内的气流速度为。则主管段b的压损为：其中：按图12-6查得可知，支管1，主管段a与b的总压损为：〔十〕支管8的设计计算计算第7号机床〔铣床〕的吸气支管8：查得其要求的气流量，要求的最小气流速度，假设取其直径，则由与，可得，知这个气流速度满足要求。则支管8的压损为：其中：按图12-6查得，支管8与主管段b并联，两者的压损误差百分数为：〔在的范围内〕〔十一〕主管段c的设计计算计算支管8与主管段b并联集合后的主管段c，主管段c内的气流量，应使主管段c内的气流速度大于支管1，2，3，5，7及8内要求的最小气流速度〔即大于〕。计算得，现取主管段c的直径，则由与，可得主管段c内的气流速度为。则主管段c的压损为：其中：按图12-6查得可知，支管1，主管段a，b与c的总压损为：〔十二〕支管9的设计计算计算第3号机床〔纵解圆锯〕的吸气支管9：查得其要求的气流量，要求的最小气流速度，计算得，经过计算，当取，压损都达不到要求。假设取其直径，则由与，可得，知这个气流速度满足要求。则支管9的压损为：其中：按图12-6查得，支管9与主管段c并联，两者的压损误差百分数为：〔在的范围内〕〔十三〕主管段d的设计计算计算支管9与主管段c并联集合后的主管段d，主管段d内的气流量，应使主管段d内的气流速度大于支管1，2，3，5，7，8，9内要求的最小气流速度〔即大于〕。现取主管段d的直径，则由与，可得主管段d内的气流速度为。则主管段d的压损为：其中：按图12-6查得可知，支管1，主管段a，b，c与d的总压损为：〔十四〕支管10的设计计算计算第4号机床〔横截圆锯〕的吸气支管10：查得其最小要求的气流量为经过计算远远达不到设计要求，现取，查得要求的最小气流速度，计算得，假设取其直径，则由与，可得。则支管12的压损为：其中：按图12-6查得，支管10与主管段d并联，两者的压损误差百分数为：〔在的范围内〕〔十五〕主管段e的设计计算计算支管10与主管段d并联集合后的主管段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1，2，3，5，7,8，9，10内要求的最小气流速度〔即大于〕。计算得现取主管段e的直径，则由与，可得主管段e内的气流速度为。则主管段e的压损为：其中：按图12-6查得可知，支管1，主管段a，b，c，d与e的总压损为：〔十六〕支管11的设计计算第6号机床〔带式磨光机〕有两个吸料器〔上方、下方各一个〕，先计算6号机床上方吸料器的支管11：侧方吸料器要求的气流量，要求的最小气流速度，计算得到，假设取其直径，则由与，可得，知这个气流速度满足要求。则支管11的压损为：其中：按图12-6查得，〔十七〕支管12的设计计算计算6号机床下方吸料器的支管12：侧方吸料器要求的气流量，要求的最小气流速度，计算得，假设取其直径，则由与，可得，知这个气流速度满足要求。则支管12的压损为：其中：按图12-6查得，支管11与12并联，两者的压损误差百分数为：〔在的范围内〕〔十九〕支管13的设计计算计算支管11与12并联集合后的管段13：管段13内的气流量，应使管段13内的气流速度大于支管11与12内要求的最小气流速度〔即大于〕。计算得计算得现取管段4的直径，则由与，可得管段4内的气流速度为，符合要求。则管段13的压损为：其中：按图12-6查得，可知，管段3与2的总压损为：在这里压损很明显小于支管6，主管段a，b，c，d与e的总压损因而，为了到达平衡范围，应将管道11、12、13的压损增大先计算6号机床上方吸料器的支管11：侧方吸料器要求的气流量，要求的最小气流速度，计算得到，假设取其直径，则由与，可得，知这个气流速度满足要求。则支管11的压损为：其中：按图12-6查得，再计算6号机床下方吸料器的支管12：侧方吸料器要求的气流量，要求的最小气流速度，计算得，假设取其直径，则由与，可得，知这个气流速度满足要求。则支管12的压损为：其中：按图12-6查得，支管11与12并联，两者的压损误差百分数为：〔在的范围内〕。由于管道11和12的管径已经很接近其最小要求，所以我们只能增加管道13的压损了。计算支管段13：支管段13内的气流量，应使管段13内的气流速度大于支管11与12内要求的最小气流速度〔即大于〕。计算得计算得，现取管段4的直径，则由与，可得管段13内的气流速度为，符合要求。则管段13的压损为：其中：按图12-6查得，可知，管段12与13的总压损为：支管13与主管段e并联，两者的压损误差百分数为：〔在的范围内〕〔二十〕主管段f的设计计算计算支管13与主管段e并联集合后的主管段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1，2，3，5，7，8，9，10，11，12内要求的最小气流速度〔即大于〕。计算得现取主管段f的直径，则由与，可得主管段f内的气流速度为。则主管段f的压损为：其中：按图12-6查得可知，支管1，主管段a，b，c，d，e与f的总压损为：〔二十一〕支管14的设计计算计算第5号机床〔细木工带锯〕的吸气支管14：查得其要求的气流量，要求的最小气流速度，计算得假设取其直径，则由与，可得，知这个气流速度满足要求。支管14的压损为：其中：按图12-6查得，支管14与主管段f并联，两者的压损误差百分数为：〔在的范围内〕〔二十二〕主管段g的设计计算计算支管14与主管段f并联集合后的主管段g，主管段g内的气流量，应使主管段g内的气流速度大于支管1，2，3，5，7,8，9，10，11，12及14内要求的最小气流速度〔即大于〕。现取主管段g的直径，则由与，可得主管段g内的气流速度为。则主管段g的压损为：其中：按图12-6查得，〔二十三〕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：计入混合浓度时，它的管道系统的总压损为：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，对车间木屑气力吸集装置，可取≤0.2，在此取其=0.15。二、旋风别离器与风机选型计算〔一〕旋风别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：根据，现选用的南林-1型木工高效旋风别离器，此旋风别离器的阻力系数，此旋风别离器的入风口尺寸为。旋风别离器入风口的气流速度为：旋风别离器的压损为：所以，整个系统计入了旋风别离器阻力时的总压损为：要求风机产生的全压H风机为：〔二〕风机选型计算驱动风机所需的电动机功率为〔选用C4-73-11型叶轮离心式风机〕：该型风机效率，传动效率〔用三角皮带传动〕。可选用C4-73-11型№5.5C的叶轮离心式风机，取该风机转速，与该风机配套的电动机功率为。三、设计总结木材加工企业的除尘系统为控制生产过程中产生的粉尘发挥着不可替代的重要作用。在实习参观过家具厂车间之后，我进展了为期两周的厂内运输与气力输送课程设计。从本次实习和设计中我了解了木材加工车间气力吸集装置的功能与作用，同时掌握了如何设计与布局木材加工车间中局部木工机械及气力吸集装置和管道系统以及旋风别离器和风机的布置、选型与安装，我还进一步稳固和升华课堂所学机械设备、设计原则、机械制图以及其他课程的知识。培养了正确的设计思想和分析问题、解决问题的能力，特别是管道系统设计和整体布局设计能力。但是由于某些因素，设计还有缺乏之处，如除尘系统的单位能耗较大，管道系统未能到达最优设计，未能使风机的电耗降到最低，图纸、整体布局设计不算美观等。总之，我觉得我根本到达了本次设计的课程目的，我希望在自己今后的工作中更多的学习，将自己的学有所获应用与实际。参考文献[1]李维礼.木材工业气力输送及厂内运输机械[M].北京:中国林业出版社,1993.[2]离心风机系列C4-73-11性能与选用件对照表.://zblhfj/xin/10.html.表1管道系统的计算结果列表管段序号管段名称气流量取用气流速度要求最小气流速度管径动压力管段长度从管道起始端计的总压损并联管段的平衡误差1平刨120018.918150218.515.41+(4×0.15)=1.60.132.0283.628786.96786.960.44.30.13.61.62.92开榫机侧吸料器83018.818125216.20.80.8+(3×0)=0.80.1620.12960.932012013开榫机上吸料器72016.315115162.511+(0.5×0.15)=1.0750.1580.1581.233200.2200.24集合管段155026.118145416.643.800.1120.430.93276.2201+276.2=477.25开榫机下吸料器120018.918150218.486.41+(3×0.15)=1.450.130.8322.282498.6498.66集合管段27503018180550.463.80.150.1020.3880.54794.6794.6a主管段395019.218270225.475.800.060.3480.34878.5794.6+78.5=873.17压刨120021.717140288.0111.21×〔2.5×0.15〕=1.3750.1380.2551.63841.2841.2b主管段51501918310220.802.600.0540.1400.1403