工业通风课程设计.doc

1 课课 程程 设设 计计 设计课题 某企业车间通风系统设计 系部班级 安全与环境工程系安本 0701 班 所属专业 工 业 通 风 设 计 者 成 滔 指导教师 胡 鸿 2 湖南工学院 课课 程程 设设 计计 任任 务务 书书 安全与环境工程 系 安全工程 专业 学生姓名： 成滔 学号： 610070123 专业： 安全工程 1设计题目： 某企业车间通风系统设计 、 2.设计期限：自 2009 年 12 月 10 日开始至 2009 年 12 月 21 日完成 3.设计原始资料： 抛光间的通风除尘设计与计算 本设计只有抛光间产生粉尘,粉尘的成分有:抛光粉剂,粉末,纤维质灰尘等.抛光的 目的主要是为了去掉金属表面的污垢及加亮镀件. (1)排风量的计算 一般按抛光轮的直径 D 计算: L=A D M3/H （A 与轮子材料有关的系数） 布轮:A=6M3/H MM D 为抛光轮直径 （MM） 每个抛光间有一台抛光机,抛光机有个抛光轮,抛光轮为布轮,其直径为 D=200MM,抛光轮的排气罩应采用接受式排气罩. 4.设计完成的主要内容： 1.通风除尘系统的阻力计算 2.选定除尘设备 3.风机 型号和配套电机 。 5.提交设计（设计说明书与图纸等）及要求： . 1.做图规范：通风系统轴测图一张（3 号图纸）及平面图纸一张（2 号图纸）， 3 图例符合国家统一标准。 2.选择计算公式正确，计算程序清晰。 3.单位符合国家标准。 4.报告一律同统一采用小 4 号仿宋字体，A4 纸型打印。 6.发题日期： 2009 年 12 月 10 日 指导老师（签名）： 学 生（签名）： 成 滔 目录目录 1 1 车间车间简简介介 1 2 2 通风除尘系统设计与计算通风除尘系统设计与计算 1 2.1 系统和设备的布置1 2.1.1 风量计算2 2.1.2 风管的材料2 2.1.3 风管截面的选择2 2.1.4 风管的形状.2 2.1.5 排风口位置的确定2 2.2 水力计算3 2.3 确定风机型号和配套电机.9 3.3.发电机室的通风设计发电机室的通风设计 .12 3.1 发电机室的基本情况12 3.2 风量的计算12 4 4 4设计小结设计小结 .12 参考文献参考文献 .13 附录附录 .13 1 1 1 车间简介车间简介 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。 图 1 某企业的抛光车间平面图 该车间有四个厂房，其中一个作为仓库，另外三个厂房（抛光间）内均有一 台抛光机。每个厂房的宽为 4.8m，高为 6m。每个抛光间内都有一台抛光机，抛光 机由两个抛光轮组成。该车间无通风除尘系统，对于像该车间这种粉尘危害特别 严重的车间，若无通风除尘系统，严重的粉尘堆积会危害人的健康！ 每个抛光间有一台抛光机，抛光机有两个抛光轮，抛光轮为布轮，其直径为 D=200mm，抛光轮的排气罩主要采用接受式排气罩。抛光轮有步轮和毡轮两种。 2 2 通风除尘系统设计与计算通风除尘系统设计与计算 2.12.1 系统和设备的布置系统和设备的布置 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，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 2 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。 当风管中流速较高，风管直径较小时，宜采用圆形风管。 2.1.1 风量计算 根据所给资料，知道车间所用抛光轮为布轮，D=200mm，A=6m/hmm 由公式 m/hDAL 因为三个抛光间所采用的都是布轮，直径都为 200mm，所以排风量也相 等，都等于 1200m/h。 2.1.2 风管的材料 风管的材料应根据使用要求和就地取材的原则选用。 薄钢管是最常用的材料，有普通薄钢板和镀锌薄钢板两种。他们的优点是 易于工业化加工制作、安装方便、能承受较高温度。镀锌钢板具有一定的防腐性 能，适用于空气湿度较高或室内潮湿的通风、空调系统，有净化要求的空调系统。 硬聚氯乙烯塑料板适用于有腐蚀作用的通风、空调系统。 2.1.3 风管截面的选择 目前使用较多的风管为圆形风管和矩形风管两种，圆形风管不论在经济性 还是在技术性都优于矩形风管，易于制造，适用性广。本次设计的除尘系统中， 风管内空气流速较快，而且风管主管置于地下，因此采用圆形风管更为经济、适 当。 2.1.4 风管的形状 风管断面形状有圆形和矩形两种，在相同断面积时圆形风管的阻力小，材料 省，强度也大，而且圆形风管直径较小时比较容易制造，例如除尘系统和高速风 空调系统都用圆形风管，所以这里选用圆形风管。 3 2.1.5 排风口位置的确定 罩口形式和尺寸应尽量与粉尘发散源的产尘特点和范围适应；罩口应尽可能 靠近产尘部位，迎着含尘气体运动方向设置。石棉作业中，产尘部位应尽量采用 密闭吸尘罩；密闭罩需要有开口的，应尽可能减小开口尺寸。对于无法采用密闭 罩的部位，也可采用旁侧吸尘罩、下部吸尘罩和上部伞形罩等适宜罩型。 考虑到抛光车间除尘的特性，及抛光轮直径，故采用接受式侧排气罩，排气 罩口尺寸为 300300，排气罩应置于工作台上将风轮完全罩住，以最大限度地吸 收粉尘。 2.22.2 水力计算水力计算 采用假定流速法计算。PL 型单机袋式除尘器阻力.PaPC1100 1.在图 3-1 中对各管道进行编号，标注长度和风量。 图 2 2.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。 3.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。 4.根据工业通风（第三版）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，管道 6 及管道 7 的计算风量为 36001.05=3780m/h。 4 2.管道 1 根据 L1=1200m/h(0.33m/s)、V1=18m/s 由工业通风附录 6 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=150 Rm1=27Pa/m 同理可查的管 2、3、4、5、6、7 的管径及比摩阻，具体见表 3-。 3.查附录 7 确定各管段的局部阻力系数。 （1）管段 1 设密闭罩（查铸造车间通风除尘技术） =1.0（对应接管动压） 90弯头（R/D=1.5）两个个 =0.172=0.34 矩形伞型罩 =60 查得16. 0 直流三通（13）（见图 3-2） 根据 F1+F2F3 =30根据 F1+F2F3 =30 46 . 0 ) 220 150 ( 2 3 2 F F 查得=0.455 . 0 2400 1200 3 2 L L 13 =0.34+0.16+0.45=0.95 图 3 （2（管段 2 矩形伞形罩 =60 =0.16 90弯头（R/D=1.5） 1 个 =0.17 5 直角三通 1 个 =0.91 =0.16+0.1+0.91=1.17 （3（管段 3 直角三通（35）（见图 3-3） F3+F4F5 =30 33 . 0 3600 1200 29 . 0 ) 280 150 ( 5 4 2 5 4 L L F F 查得=0.6 45 渐扩管 =22.5 查得 =0.6 =0.6+0.6=1.2 （4（管道 4 矩形伞形罩 =60 =0.16 90弯头（R/D=1.5） 1 个 =0.17 合流三通（45）（见图 3-3） 6 . 0 45 =0.6+0.16+0.17=0.93 （5（管道 5 除尘器进口变径管（渐扩管） 除尘器进口尺寸 200 350，变径长度， mml300 =7.4 =0.0313 . 0 ) 300 320350 ( 2 1 tg 90弯头（R/D=1.5） 2 个 =0.172=0.34 合流三通（45）（见图 3-3） 6 . 0 45 =0.34+0.03+0.6=0.97 （6）管道 6 除尘器出口尺寸 200350，变径长度 ， mml200 05 . 0 200 )340350( 2 1 tg =2.9 =0.03 6 风机 90弯头（R/D=1.5） 2 个 =0.172=0.34 风机进口渐扩管 先类似选出一台风机，风机进口直径，变径管长度mmD400 1 mml200 =10 18 . 0 ) 200 330400 ( 2 1 46 . 1 ) 330 400 ( 2 6 0 tg F F 03. 0 =0.34+0.03+0.03=0.40 图 4 （6）管道 7 风机出口渐扩管 风机出口尺寸 350300，mmD330 7 06 . 1 7 C F F 0 带扩散管的伞形风帽 （h/D0=0.5） 60 . 0 =0.60 7.对并联管路进行阻力平衡 （1）汇点 A 6 . 372 1 P 0 . 122 2 P %10%67.3 372.6 .0122 6 . 372 1 21 P PP 为了使管道 1、2 达到阻力平衡，改变管段 2 的管径，增大其阻力。 7 根据工业通风中公式（6-16） ， mm P P DD161) 372.6 121.9 (150)( 228 . 0 225 . 0 2 2 22 根据通风管道统一规格，取。其对应阻力mmD021 2 a134.7) 021 051 (122.0 225 . 0 2 PP %10%63.8 72.63 134.772.63 1 21 P PP 定取此时仍处于布平衡状态。如果继续减小管径，同样处于布平衡状态。 因此决，在运行时再辅以阀门调节，消除不平衡。mm021 2 D （2）汇合点 B a687.6315372.6 31 PPP 146.8 4 P %10%78.7 687.6 146.8687.6)( 31 431 PP PPP 为了使管道 13、4 达到阻力平衡，改变管道 4 的管径，增大阻力。 根据公式（6-16） ， 05mm1) 687.6 146.8 (150)( 225 . 0 225 . 0 4 4 44 P P DD 根据通风管道统一规格，取。其对应阻力mmD011 4 %65.2 5 .451 157.3 5 . 451)( a157.3) 011 150 (146.8 31 431 225 . 0 4 PP PPP PP 此时仍处于布平衡状态。如继续减小管径，同样处于布平衡状态。因此决定取 ，在运行时再辅以阀门调节，消除布平衡。mmD011 4 8 表 1 管道水力计算表 管 段 编 号 流量 m3/h m3/s 长度 l m 管 径 D 流 速 v m/s 动 压 Pd Pa 局部 阻力 系数 局部阻 力 Z Pa 单位 长度 比摩 阻 Rm Pa/m 摩擦阻 力 Rml Pa 管道阻力 Rml+z Pa 备注 11200（0.33）6.9615018194.40.95184.6827187.92272.6 21200（0.33）2.4615012 86.4 1.17101.188.520.91121.99 32400（0.67）4.822018194.4 1.2233.41781.6 315 41200（0.33）2.461501286.40.9380.42766.42146.8 53600（ 1 ）3.1528018194.40.9791.5 7.52363 115.1 63780（1.15）43401286.40.434.56 4.8 19.2 53.8 73780（1.15）6.53401286.40.651.844.529.2581.1 21200（0.33）120134.7 41200（0.33）110157.3 除尘器1100 8 计算系统的总阻力 a2037.611001.1853.8115.1315372.6PP 9.选择风机 风机风量 m/h4347378015 . 1 f L 风机风压 a343.222037.615 . 1 15 . 1 f PPP 2.32.3 确定风机型号和配套电机确定风机型号和配套电机 风机型号各种各样，为保证充分发挥其功能不造成能量浪费，经详细找资料 得一下数据： 9 表 2 风机型号 10 表 3 风机型号 由计算结果对比得出最佳选择 .型号风机。 11 表 4 PL 型单机袋式除尘器型号与技术参数 型号 处理风 量 (m3/h) 资用 压力 (pa) 过滤 面积 (m2) 进气 口尺 寸 (mm) 风机 电机 功率 (KW) 清灰 电机 功率 (KW) 过滤 风速 (m/m in) 效 率 (%) 外形尺寸 正侧 高 (mm) 重 量 (K g) PL- 800/ A 8004120113.33 530520 1300 625 PL- 1100/ A 11007140152.62 700580 1400 828 PL- 1600/ A 1600 850 10150222.66 740580 1813 922 PL- 2200/ A 2200100012200303.05 720630 1699 957 PL- 2700/ A 27001200136 200 250 403.30 760680 1798 112 3 PL- 3200/ A 3200153 200 300 403.48 790700 1888 153 4 PL- 4500/ A 4500 1000 215 200 350 553.49 900800 2028 170 2 PL- 6000/ A 6000- 8000 1200- 1500 30 220 450 75 0.18 3.33- 4.5 9 9 1200900 2228 195 0 12 袋式除尘器按上表取 PL-4500/A 型才能够满足风量要求。 3.3.发电机室的通风设计发电机室的通风设计 3.13.1 发电机室的基本情况发电机室的基本情况 在图 2-1 所示企业车间平面图中，紧挨抛光车间，左起第一间便是发电机室， 该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， 对工人的工作及机器的运行、寿命等都产生极大的影响，所以夏季应采用机械排 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）。 3.23.2 风量的计算风量的计算 如果室内产生热量，为了消除余热所需的全面通风量可根据工业通风中 公式 2-10 计算。 kg/s ）（ 0p t-tc Q G 式中 G全面通风量，kg