除尘系统设计说明书-moli - 副本.doc

南京林业大学木工车间气力吸集系统设计说明书学生姓名：学院班级：学生学号： 联系电话：指导老师： 2012年1月目录一、工车间气力吸集系统设计计算任务2二、管道系统的设计3 （一）支管1的设计计算3（二）支管2的设计计算 3（三）支管3的设计计算3（四）管段4的设计计算4（五）主管段a的设计计算 4（六）支管5的设计计算5（七）主管段b的设计计算 5（八）支管6的设计计算5（九）主管段c的设计计算6（十）支管7的设计计算6（十一）主管段d的设计计算7（十二）支管8的设计计算7（十三）主管段e的设计计算7（十四）支管9的设计计算8（十五）主管段f的设计计算8（十六）支管10的设计计算8（十七）主管段g的设计计算9（十八）管道系统的总压损计算9三、旋风分离器与风机选型计算10（一）旋风分离器选型计算10（二）风机选型计算10四、小结10五、参考文献11六、附表-管道系统的计算结果列表12（附图-厂房内管道系统、旋风分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4003纵解圆锯11锯片直径400（人工进料）4横截圆锯11锯片直径4005铣床M51911参照立式铣床6细木工带锯11（下吸）带锯条宽度807铣床118具有移动工作台的带式砂光机12、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：18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1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，包括有14.9m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（具有移动工作台的带式砂光机）有2个吸料器（头端吸料器、上方的吸料器各一个），先计算8号机床头端吸料器的支管2：头端吸料器要求的气流量，要求的最小气流速度，由图14-3查得相应的管道直径d=198mm。若取其直径d=136mm，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（具有移动工作台的带式砂光机）其中一个上方吸料器的支管3：上方吸料器要求的气流量，要求的最小气流速度，由图14-3查得相应的管道直径d=170mm。若取其直径，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：（在的范围内）（四）管段4的设计计算计算支管2与3并联汇合后的管段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）。现取管段4内的气流速度v=14m/s,则由与查图14-3可得管段4的直径d=212mm。现取管段4的直径d=240mm，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：支管1与 支管4并联，两者的压损误差百分数为：（在的范围内）（五）主管段a的设计计算计算支管1与管段4并联汇合后的主管段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：（六）支管5的设计计算计算2号机床（压刨）的吸气支管5：查得其要求的气流量，要求的最小气流速度，若取其直径，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与主管段a并联，两者的压损误差百分数为：（在的范围内）（七）主管段b的设计计算计算支管5与主管段a并联汇合后的主管段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，及5内要求的最小气流速度（即大于）。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：（八）支管6的设计计算计算第7号机床（铣床）的吸气支管6：查得其要求的气流量，要求的最小气流速度，若取其直径，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，支管6与主管段b并联，两者的压损误差百分数为：（在的范围内）（九）主管段c的设计计算计算支管6与主管段b并联汇合后的主管段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及6内要求的最小气流速度（即大于）。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）支管7的设计计算计算第3号机床（纵解圆锯）的吸气支管7：查得其要求的气流量，要求的最小气流速度，计算得，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7与主管段c并联，两者的压损误差百分数为：（在的范围内）（十一）主管段d的设计计算计算支管7与主管段c并联汇合后的主管段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1，2，3，5，6，7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：（十二）支管8的设计计算计算第4号机床（横截圆锯）的吸气支管8：查得其最小要求的气流量为 若取其直径，则由与，可得。则支管8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）（十三）主管段e的设计计算计算支管8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1，2，3，5，6,7，8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：（十四）支管9的设计计算计算第6号机床（细木工带锯）的吸气支管9：查得其要求的气流量，要求的最小气流速度，取其直径，则由与，可得，知这个气流速度满足要求。支管9的压损为：其中：按图12-6查得，支管9与主管段e并联，两者的压损误差百分数为：（在的范围内）（十五）主管段f的设计计算计算支管9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1，2，3，5，6，7，8，9内要求的最小气流速度（即大于）。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：（十六）支管10的设计计算计算5号机床(铣床M519)吸料器的支管10：吸料器要求的气流量，要求的最小气流速度，若取其直径，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10与f并联，两者的压损误差百分数为：（在的范围内）（十七）主管段g的设计计算计算支管10与主管段f并联汇合后的主管段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1，2，3，5，6，7,8，及9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。 （十八）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、旋风分离器与风机选型计算（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：根据，现选用的南林-1型木工高效旋风分离器，此旋风分离器的阻力系数，此旋风分离器的入风口尺寸为。旋风分离器入风口的气流速度为：旋风分离器的压损为：所以，整个系统计入了旋风分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、设计总结俗话说万事开头难，在进行本次木材加工企业的除尘系统设计的时候，刚开始很难下手去设计。当迈过开头的第一个门槛时，接下来，就不是那么难了。设计就是不断优化的过程，在本次设计中，由于管道设计的压力损失不在要求的范围内，需重复设计许多次。进过几次的推倒重来，越来越轻车熟路。在本次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，还进一步巩固课堂所学机械设备、设计原则，机械制图等课程的知识。在本次课程设计中感觉遗憾的是，未能将管道系统进行优化。虽然设计有多种形式，但我不知道到底哪种是最优化的设计，哪种最好用。在课堂上我们可以学到管道设计的理论知识，但在实际设计中缺乏设计经验。只有理论，没有实践的设计是不完美的。只有实践过之后，才知道如何去优化设计。一个好的设计师，在平常中是关心细节，注意细节的，并不断地改正错误的地方。一个好地设计师应该拥有丰富的设计经验。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,1990.2蔡增基.龙天渝.流体力学泵与风机.北京：中国建筑工业出版社，19993郝吉明.马广大.大气污染控制工程.北京：高等教育出版社，2002- 13 -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120018.3718152206.614.91+(40.15)=1.60.1281.9073.507724.58724.582.171、4并联平衡误差为1.660.32.42.692带式砂光机头端吸料器130024.8712136378.334.80.8+(10.15)=0.950.150.721.67631.8631.83带式砂光机上吸料器90023.2612117331.044.41+(0.50.15)=1.0750.180.7921.867618.05618.0542、3汇合管段220013.5112240111.728.30.50.15=0.0750.0780.64740.722480.7712.51a主管段340018.518255209.386.800.0680.46240.462496.8724.58+96.8=821.395压刨120021.717140287.0711.351（20.15）=1.30.1381.55252.8525818.8818.8b主管段460020.818280263.652.400.0580.13920.139236.7821.39+36.7=858.16铣床9702217125295.1511.950.7+(1.50.15)=0.9250.161.9122.837837.3837.3c主管段557018.0918330200.355.100.0480.24480.244849858.1+49=907.17纵解圆锯75018.4314120207.7517.20.8+(3.50.15)=1.3250.172.9244.249882.72882.72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d主管段632018.2618350203.84300.0420.1260.12625.68907.14+25.68=932.823.50.50.28横截圆锯77016.6314128169.1523.11+（4.50.15)=1.670.1583.64985.3198899.85899.95e主管段709018.3318370205.413.500.040.140.1428.769