第八组陶瓷厂通风除尘系统设计总编刘瑞

1、课程设计某陶瓷厂原料车间通风除尘系统设计课程设计说明书专业班级： 11-安工二班 组 名： 第 八组（6）学 号： 20113322 姓 名： 刘瑞 指导教师： 支晓伟 2014 年 11月 30 日目 录一、研究现状及设计内容21.1摘要21.2前言21.3设计题目21.4研究现状31.5设计内容4第二章 设计对象概括52.1 厂址、车间组成及生产设备布置52.2 建筑结构62.3工作制度及内部气象条件72.4工艺过程（图示）8第三章 该场所涉及的冷热负荷、排风罩及风量计算83.1冷热负荷计算83.2排风罩的选择和计算133.3陶瓷粉尘种类15第四章 通风管道设计计算154.1 通风管道设计

2、计算154.2系统的水力计算17第五章 设备选型245.1风机选型245.2风机性能的选择与应用255.3输送气体的性质275.4除尘器选型275.5滤料选择29总结30参考文献30一、研究现状及设计内容1.1摘要在陶瓷工厂原料生产车间中，生产设备在操作过程中会产生大量的粉尘污染物，同时将粉尘扩散飞扬，并且在某些主要设备和作业点的粉尘浓度很高，这些粉尘将影响环境安全，设备的使用寿命及操作人员的身体健康，也浪费了宝贵的能源和资源，在本课程设计中我们主要选用除尘装置来对这些粉尘进行防治，陶瓷的污染大都由原料的开采、加工运输引起的；燃料燃烧产生有害烟气引起的；色釉料制作、施釉引起的；各种添加剂引起的

3、；选择的生产工艺技术引起的，由此产生的后果是众所周知的，包括SO2、NOX、CO、粉尘、碳黑微粒等在内对大气造成下酸雨，植物不结果等等；包括固体悬浮物、负离子、若干有害重金属在内 的对水的污染；废渣、废磨料、废模具等造成的污染。其中最要害的是对大气的污染，所以说对陶瓷厂排放污染气体污染要进行严格控制。1.2前言通风工程在我国实现四个现代化的进程中，一方面起着改善居住建筑和生产车间的空气条件，保护人民健康、提高劳动生产率的作用，另一方面在许多工业部门又是保证生产正常进行，提高产品质量所不可缺少的一个组成部分。工业通 风 的 任 务 是，控 制 生 产过 程 中 产 生 的 粉 尘、有 害 气 体

4、、高 温、高 湿，创 造 良 好 的生产环境和保护大气环境。在社会主义的中国，人民群众是国家的主人，搞好劳动保护和环境保护，为广大人民群众创造良好的工作、生活环境是每一个从事通风科研工作人员的崇高职责。1.3设计题目某陶瓷厂原料车间通风除尘系统设计1.4研究现状我国陶瓷行业从昔日的作坊式操作到今天的机械化流水线生产，经历了漫长的 过 程。虽 然 陶 瓷 行 业 生 产 的 机 械 化、自 动 化、连 续 化 程 度 有了明 显 地 提 高，但 仍有大量的粉尘产生，不仅造成环境污染，同时也给操作人员的身体健康及工业生产本身带来许多危害。因此控制工业粉尘污染，改善车间空气环境，避免大气污染是当前亟

5、待解决的问题。大、中型建陶厂产生的粉尘的一般分为两种，一种为粉尘状污染物，产生于原 料 称 配 入 磨、原 料 加 工、泥 坯 料 制 备、釉 料 制 备、压 制 成 形 和施 釉 等 工 段；另 一种为气体状的污染物，则产生于干燥和烧成工段，这里主要说的是粉尘状污染物的处理方法。建陶厂的粉尘污染，首先为陶瓷原料本身，但最主要的原因还是生产方式。虽然各种陶瓷原料一般不含有有毒物质，但其粉尘中游离SiO2的含量都在10%以上，对 人 体 危 害 很 大 。而 开 式 作 业，使 得 有 些 设 备 及 作 业 点 的 粉 尘 浓 度 很 高，都 超出了我国卫生标准规定的车间空气中一般粉尘最高容许

6、浓度10mg/m3和含有10%以上游离SiO2的粉尘浓度为2mg/m3的规定，因此必须采取有效的通风除尘措施，使车间内含尘率达到符合国家规定的标准。1续魁昌,风机手册,机械工业出版社,北京，20001除尘风道的选择及布置，是除尘工程中重要的一环，风道布置合理与否，直接影响到系统的建造和运转的经济与可靠性。所以应根据现场情况，工艺要求和输 送 空 气 的 性 质 等 合 理 布 局。总之，选 择一种 既 能 具 有 良 好 除 尘 效 果，又 能节省投资的方案，需要设计人员认真对多种方案进行比较、优化，使设计更科学、更合理。除尘风道的选择及布置，是除尘工程中重要的一环，风道布置合理与否，直接影响

7、到系统的建造和运转的经济与可靠性。所以应根据现场情况，工艺要求和输送空气的性质等情况，合理布局。总之，选择一种既能具有良好除尘效果，又能节省投资的方案，需要设计人员认真对多种方案进行比较、优化，使设计更科学、更合理。粉尘是生产环境中有害物质存在的一种主要形态，它是尘肺的唯一病因，生产性粉尘是指在生产中形成并能较长时间飘浮在空气中的固体微粒。由于防尘措施不完善，长期吸入生产性粉尘，而引起以肺组织纤维化为主的全身性疾病称为尘肺。2孙一坚，工业通风第三版，中国建筑工业出版社，北京，20082(一)、粉尘的分类1、 无机性粉尘包括(1)非金属类无机粉尘，如石棉、滑石、煤等。(2)金属类无机粉未粉尘，如

8、铁、铝、铜等(3)人工无机粉尘，如水泥、陶瓷等。2、 有机性粉尘包括(1)动物性粉尘，如毛等。(2)植物性粉尘，如棉、谷物、木、花等。(3)人工有机粉尘，如合成树脂、合成高分子材料等。3、混合性粉尘包括上述各类粉尘。在生产环境中最为多见。(二)、理化性质及其卫生学意义1、化学条件和浓度：粉尘的化学成分及粉尘在空气中的浓度，决定粉尘对人体危害的程度。一般含游离型二氧化硅越多的粉尘，其致纤维化作用超强。粉尘的化学性质是决定粉尘危害性的主要内在条件。同一种粉尘，其危害性大小与其在生产环境中的浓度高低有直接关系，空气中浓度超高，接触者吸入量可能越大，其尘肺的发生机会就越大。2、粉尘分散度：指物质被粉碎

9、的程度，用空气中粉尘粒子直径组成的百分构成来表示。较小微粒所占的比例越大，则分散度越高。3、溶解度：粉尘的溶解度大小与其对人体的危害性有一定的关系，受粉尘的性质的影响。如毒性粉尘，溶解度越大，其对人体的毒性越强，毒性较小的粉尘，溶解度越大越易吸收和排出，对人的危害越小，但石英、石棉等粉尘，在体内的溶解度均很小，但其对人体的危害性却较大。4、形状和硬度：粉尘的形状与其生物学作用和粉尘在空气中的运动规律有关。纤维状粉尘对呼吸道的刺激作用较强，对于一般进入肺泡的微细尘粒来说，由于其质量很小，加之环境湿润，其造成的机械伤害不重要，但对于纤维状粉尘，越纤细硬度大，其生物学作用越强。5、荷电性：物质在粉碎

10、过程中，及在空气中可以吸附带电离子而带电，一般来说，荷电尘粒易阻留于体内。6、爆炸性：某些高分散的粉尘，在一定条件下有爆炸性，可能发生爆炸的粉尘最小量：煤尘为30-40g/m3,面粉为7 g/m3。从以上各点看得出，粉尘的各种理化特性，都具有一定的卫生学意义或者安全意义，当某一生产条件的粉尘性质确定后，决定其危害性大小的主要因素是空气中的粉尘浓度，这对指导防止粉尘危害的工作重点甚为重要。1.5设计内容3孙一坚，简明通风设计手册，中国建筑工业出版社,北京，200631.正确地决定防尘的技术措施。根据车间工艺特点与设备的布置，如对散尘设备决定密闭方法的形式，局部抽风罩的形式与位置等作周密的考虑。2

11、.正确地决定抽风量。根据上述各种除尘措施的抽风量计算方法或经专门试验获得的经验数据，确定其抽风量。 3.决定抽风除尘系统管网的布置形式（分散式或集中式），并合理地和尽可能紧凑地布置管网以及除尘器、通风机等设备。采用分散式机械除尘系统时，通风设备及除尘器最好设在工艺设备的操作岗位附近，让岗位工人兼管除尘系统。采用集中式系统时，尽可能将全车间的除尘系统的通风机和除尘器等设备布置在一起（如设专门的除尘室），便于集中管理和回收粉尘。在布置管网时必须遵循前面讲述的有关原则，并注意管网不应影响生产操作，不与其它设备及管线相碰。4张力 ，廖可兵，安全人机工程学，中国劳动社会保障出版社，北京，200

12、744.根据所处理空气和粉尘性质以及对排出空气的要求选择或设计除尘器。5.根据上述确定的原则，绘制除尘系统的平断面图和系统的立体投影图。在系统图上每一节点处应标注一个编号，凡是空气量和管径不变的管段编为独立管段，在每一独立管段旁注明该管段的长度和空气量。 6.根据系统图找出管网的主管（即阻力最大的管线，一般是最长的管线），并决定系统中各种附件的安装位置及结构，例如三通管的结构形式及分岔角度、弯管的曲率半径和调节装置的形式等。 5唐敬麟，张禄虎，除尘装置系统及设备设计选用手册，化学工业出版社，北京，20045图1第二章 设计对象概括2.1 厂址、车间组成及生产设备布置某陶瓷厂

13、泥坯打磨时产生大量粉尘，粉尘粒径范围10-50m，气体含尘浓度为2g/m3,而要求排放粉尘浓度小于100mg/m3。修坯机共6台，3台一排对称分布，每排修坯机间距2m，2排间距3m，为了工人操作方便，使用侧吸罩。每3台一种罩口尺寸，已知一种罩口尺寸：长L=800mm，宽W=300mm；另一种罩口尺寸：长L=1200mm，宽W=600mm。罩口距粉尘源最远点x=0.6m，控制风速取V=0.5m/s，除尘设备要求不止在15m之外。车间内大气参数按24时查表。车间内共有修坯机6台，3台一排对称分布，每排修坯机间距2m，2排间距 3m。 厂房高3m，室内气温24，气压为1atm，空

14、气密度1.293kg/m3。陶瓷打磨时产生的粉尘为粘土，在设计管道时水平速度Vx=16m/s,垂直速度Vy=13m/s。工作台高度大约在1.2m左右，工人在机器两侧进行操作，通风管道布置在两排打磨机中间。2m2m修坯机工作区3m3m图2 车间平面布置图2.2 建筑结构6孙一坚，简明通风设计手册，中国建筑工业出版社,北京，20066陶瓷厂房采用混合结构，由石料墙体和石料柱组成，其中一些独特的建筑构造适应了陶瓷生产的要求。(1)陶瓷厂房的高度陶瓷车间，柱顶标高在3m，走进车间有一种压抑感，与其它工业的车间大不相同。陶瓷厂房的温度要求是很高的，一般成型车间要求30左右。为了达到这个温度，车间内部一般

15、烧有地炕，因此，降低热量的损失，保证能源的有效利用是陶瓷车间设计的主要问题。7孙一坚，工业通风第三版，中国建筑工业出版社，北京，20087(2)天窗采用单面天窗，窗开向南侧，增加了采光性，北侧为墙板，避免了北风的渗透，从构造上保证了厂房的保温性能。图3 陶瓷车间的单面天窗屋架（3）天沟采用混凝土天沟，天沟深度不受檩条高度的限制，增加了排水面积，车间的封闭性好。2.3工作制度及内部气象条件2.3.1工作制度（一）不迟到；不早退；有事请假；（2） 上班期间不窜岗；不离岗；不睡岗；乱岗；（3） 值班期间不准喝酒；夜间实行值班经理带班制； （四）不准消极怠工，有问题可以向公司汇报；（5） 工

16、作区，设备，卫生包干责任区，卫生必须始终保持清洁，不能有杂物灰尘、余料；（6） 交接班必须做到，工具完好、报表清楚、卫生清洁、任务完成。绝对不能造成空岗，带病交接。如：1、 设备有异常响声，或油温超过60度。2、 设备缺油或油类过多。3、 有跑、冒、滴、漏现象，做到手交手、口交口，你不来我不走，交待清后并告知领班负责人并取得同意方可离开。（7） 要服从领导听从指挥；及时上报各类报表；（8） 借用工具用品及设备用后要及时归还；交旧领新的物件必须交旧；丢失损坏要照价赔偿；（9） 生产机电工作人员在工作其间必须戴安全帽；必须按操作规程严格操作；离工作面2米以上必须系牢安全带，上班其间不准穿拖鞋；（1

17、0） 在执行各种制度时各班组长、经理要严格执行。（十一）发生职工伤亡事故后，公司负责人应立即组织抢救伤员，采取有效措施，防止事故扩大和保护事故现场，做好善后工作，并报告集团公司。2.3.2内部气象条件陶瓷厂房的温度很高，一般成型车间要求30左右。2.4工艺过程（图示）软质原料水、减水剂硬质原料粗、中碎称量配料输送球磨细碎过筛搅拌陈腐泵输送除铁、过筛工作浆池中转高压泵输送喷雾干燥制粉过筛输送均化、储存输送、过筛等压制成形干燥或素烧施釉烧成检选、分级包装、入库 釉料制备图2.4工艺流程图本部分作为整个设计的开始部分，叙述了整个设计的思路，并未后续的计算提供了一些必要的数据。第三章 该场所涉及的冷热

18、负荷、排风罩及风量计算陶瓷厂生产车间内的冷热负荷主要是因为陶瓷厂车间工艺设备，设施显热与潜热差别引起的，对陶瓷厂内的压力产生影响，引起室内正压变化。陶瓷厂车间冷热负荷的差别主要由于外墙、架空楼板或屋面，外窗与外门，内墙内窗，内门或中间楼板，地面，人体，新风，照明，设备，渗透空气等几个方面引起的。综合考虑该陶瓷厂车间的实际生产情况、设备和设施的配置情况及其周围环境，认为引起该配药车间的冷热负荷的变化主要有外墙，外窗与外门，照明,新风，操作人员等几个因素。3.1冷热负荷计算8 GB50019-2003采暖通风与空气调节设计规范83.1.1外墙热、冷负荷计算公式1.外墙热负荷计算公式（基本耗热量）温

19、差传热耗热量，W外围护结构传热系数，W/（m2·）外围护结构面积，m2室内设计温度，室外平均温度，温差修正系数2.外墙冷负荷计算公式计算时刻冷负荷，W外墙结构的传热系数，W/（m2·）外墙结构面积，m2作用时刻冷负荷计算温度，负荷温度的地点修正值，室内设计温度，3.1.2外窗热、冷负荷计算公式1.外窗热负荷计算公式（基本耗热量）Qj基本耗热量，W外窗传热系数，W/（m2·）外窗面积，m2室内设计温度，室外设计温度，温差修正系数2.外窗冷负荷计算公式计算时刻冷负荷，W窗玻璃的传热系数，W/（m2·）窗框修正系数外围护结构面积，m2计算时刻冷负荷温度，地点修

20、正系数3.1.3外门热、冷负荷计算公式1.外门热负荷计算公式（基本耗热量）基本耗热量，W外门传热系数，W/（m2·）外门面积，m2室内设计温度，室外设计温度，温差修正系数2.外门冷负荷计算公式计算时刻冷负荷，W窗玻璃的传热系数，W/（m2·）窗框修正系数外围护结构面积，m2计算时刻冷负荷温度， 地点修正系数3.1.4照明冷负荷计算公式冷负荷=各种类型照明灯具冷负荷之和×照明使用率白炽灯散热形成的冷负荷灯具形成的冷负荷，W同时使用系数灯具的安装功率，W时刻显热散热的冷负荷系数3.1.5新风热、冷负荷计算公式1.新风热负荷计算公式空调新风热负荷，W新风量，kg/s空气

21、的定压比热，取1.005kJ/kg·冬季洁净室内空气的计算温度，冬季洁净室外空气的计算温度，2.新风冷负荷计算公式空调新风冷负荷，W新风量，kg/s夏季室外空气的焓值，kJ/kg夏季室内空气的焓值，kJ/kg3.1.6冷热负荷的计算一、室内合计热量计算：1. 房顶热量：Kcal/h2. 房间墙壁热量：Kcal/h3. 天花板热量：Kcal/h4. 地板热量：Kcal/h5. 照明产生热量：6. 室内产生热量：室内显热合计：8975Kcal/h室内潜热合计：486Kcal/h室内热量合计：9461Kcal/h2、 外界空气热量计算外界空气显热：外界空气潜热：外界空气热量总计：94785

22、.6Kcal/h三、总热量计算热量合计：104246.6Kcal/h热量总合计：热量合计+安全率10%=1142671.2Kcal/h四、通过计算得到的洁净车间内冷、湿负荷，列表如以下表格所示：表1 洁净车间内冷，湿负荷计算表设计条件温度湿度相对湿度绝对湿度外界大气30790.034室内24550.009差值6240.025传热量项目面积容量温差传热系数热量Kcal/h房顶63 61.72650.2房间墙壁252 62.53780天花板63 62.981126.5地板63 62.26854.3室内产生热量室内人员6人69414照明2000 W1.250.862150室内显热合计8975室内潜热

23、室内人员6人81486室内潜热合计486室内热量合计9461外界空气热量显热8355潜热86430.6热量合计104246.6安全率10 %10424.6热量总合计114671.2显热比指示装置露点温度12.5综上：车间的显热=室内显热合计+外界空气显热=8975+8355=17330 Kcal/h； 车间的潜热=室内潜热合计+外界空气潜热=486+86430.6=86916.6 Kcal/h调整新风量：温度上升=室内温度露点温度=17330/（0.2911.5）=5196.4即调整新风量为5196.43.2排风罩的选择和计算9孙一坚，工业通风M，北京，化学工业出版社，200693.2.1设计

24、和选用局部排风罩注意问题：（1）尽可能做成密闭的形式；（2）当工艺设备不允许密闭时。排风罩应尽量靠近有害物源。吸气的方向尽可能地与有害物的运动方向一致。（3）在排风罩的吸入处造成适当的吸气速度，并为求均匀分布，确保有害物质全部进入罩内而不致外透。（4）不允许排风罩的吸气气流先经过人的呼吸区而后进入罩内。（5）不妨碍工艺操作和对设备的维护检修。根据所在工作台的特征，排风罩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，为了最大限度地吸收粉尘：1为球磨机，2为搅拌机。见下表设备编号设备工艺尺寸排风罩形式粉尘成分设计参数1球磨机300

25、5;800（工作口）矩形侧吸罩二氧化硅粉尘工作台距罩口0.4m2搅拌机600×1200（工作口）矩形侧吸罩二氧化硅粉尘工作台距罩口0.6m表2排风罩的选择 由于工艺条件限制，生产设备不能密闭时，可把集气罩设在有害物质源附近，依靠风机在罩口造成的抽吸作用，在有害物质散发地点造成一定的气流运动，把有害物质吸入罩内。生产过程粉尘粒径范围为10-50m，为了不用影响工人操作我们选用的是外部集气罩的侧边吸气罩如下图所示图3.2.1侧边吸气罩3.2.2排风量的计算1通风柜排风量由表2知，1 为球磨机，其工作口尺寸相同，都为300×800，排风罩形式为通风柜，粉尘成分红霉素粉末。根据工业

26、通风与除尘10孙一坚，工业通风M，北京，化学工业出版社，200610查找公式为： 式中 -通风柜的排风量， ； -工作孔上的控制风速， ； -工作孔或缝隙的面积， ； -富裕系数，1.2-1.3； -柜内的污染气体发生量，当 取最大值时， 近似为0；为了避免把过多的物料或粉尘吸入通风系统，增加除尘器的负担，排风口不应设在含尘气流浓度高的部位或飞溅区内。罩口风速不宜过高，通常根据粉尘颗粒大小。本过程主要是除分装过程中产生的极细粉尘：风速应该控制在，故取 。计算得到，通风柜的排风量 。2侧吸罩排风量由表2知，2为搅拌机，其尺寸为2000×1500×800，排风罩形式为侧吸罩，有

27、害物成分是粉尘颗粒。根据经验，设侧吸罩的罩口尺寸为600×1200。粉尘距罩口的距离即为控制点至吸气口的距离x,即x=600；并取最小控制风速 。因此x/b=600/600=1.0，b/a =600/1200=0.5，查得 ,罩口平均风速所以，实际排风量3.3陶瓷粉尘种类 陶瓷厂生产过程中产生的粉尘，一般分为两种，一种为粉尘状污染物，产生于原料称配入磨、原料加工、泥坯料制备、釉料制备、压制成形和施釉等工段；另一种为气体状的污染物，则产生于干燥和烧成工段。第四章 通风管道设计计算4.1 通风管道设计计算 通风管道是通风和空调系统的重要组成部分。设计计算的目的是，在保证要求的风量分配的前

28、提下，合理确定风管布置和尺寸，使系统的初投资和运行费用综合最优。通风管道系统的设计直接影响到通风空调系统的使用效果和技术经济性能。4.1.1在此系统中风管的布置应遵循以下原则：11孙一坚，工业通风M，北京，化学工业出版社，200611（1）管道布置力求简单,系统的吸风口不宜超过56 个。尽可能垂直或倾斜装设,倾斜角一般不得小于50,使管道内的积尘能自然滑下。（2）分支管与水平管或主干管连接时,一般从管道的上面或侧面接入。风管的布置应力求顺直，避免复杂的管件。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。（3）为减轻风机的磨损除尘风道宜采用明敷,尽量避免地下敷设。（4）风道各

29、支管之间压力损失应尽可能达到平衡。（5）为了防止风管堵塞，除尘风管的直径不宜小于下列数值： 排送细小粉尘（矿物粉尘） 80mm 排送较粗粉尘（如木屑） 100mm 排送粗粉尘（如刨花） 130mm 排送木片 150mm（6）管道不宜支承在设备上(如通风机外壳),应设支、吊架。钢制管道水平安装时,其固定件的间距,当管径不超过360mm时,不大于4m；超过360mm时,不大于3m。当垂直安装时,其固定件的间距不大于4m,拉绳和吊架不允许直接固定在法兰盘上。本设计中采用架空式，将管道固定在天花板上，位置在外墙与天花板交接处，如下图所示。图4.1.1 管道固定方式4.1.2风管断面形状的选择 风管断面

30、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、强度大，且风管直径较小时比较容易制造，保温亦方便。方形、矩形截面管道四角会产生涡流,易积粉尘。本除尘系统风管中流速较高，风管直径较小，故采用圆形风管，以防管道堵塞。4.1.3风管材料的选择 用作风管的材料有薄钢板、硬聚氯乙烯塑料板、胶合板、纤维板、矿渣石膏板、砖及混泥土等。需要经常移动的风管，则大多用柔性材料制成各种软管，如塑料软管、橡胶软管及金属软管等。风管材料应根据使用要求和就地取材的原则选用。本设计中采用镀锌板作为风管材料，它易于工业化加工制作、安装方便、能承受较高的温度，镀锌薄钢板还具有一定的防腐性能，适用于空气湿

31、度较高或室内潮湿的通风系统。除尘系统因管壁磨损大，通常采厚度为1.53.0mm的钢板。12张殿印，王坚，除尘工程设计手册M，北京，化学工业出版社，2003.6124.1.4排风口位置的确定在一般情况下通风排气立管出口至少应高出屋面0.5m。在本设计中排风口的高度设置为5500mm。4.2系统的水力计算用假定流速法进行通风管道的水力计算如下:4.2.1绘制通风系统轴测图对各管段进行编号，标注长度和各排风点的排风量。图中主管道固定在车间内外墙与天花板的相交处，管道1由排风罩接出4200后用90°度弯头向上接出连接至天花板，90°弯头将管段接至外墙与天花板相交处（墙角），管段2由

32、排气罩向上接出至天花板，然后用90°弯头将管段接到主管道，管道2与主管道夹角为45°交点为A，管道1、2、3构成一个合流三通。管段4从排风罩接出4200mm后用90°弯头向上接至天花板，90°弯头将管段接至管段5与其成45°角，管段3、4、5构成一个合流三通.管段的接法同管段4相同。管段7穿出墙体与袋式除尘器用一个90°弯头连接；风机由一支撑架支撑，使其接口与除尘器出口在同一高度上。设置除尘器入口、风机出口与地面间的高度为1000mm，管段9比车间房顶高出500mm。管段2、4的长度为垂直管段4200mm加上与主管道成45°

33、水平角的水平管道的长度800mm。图4.2.1 车间平面尺寸图 图4.2.2 车间通风管道分布图4.2.2选定最不利环路 本系统选择1-3-5-7-除尘器-8-风机-9为最不利环路4.2.3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。 查表可知输送含有药物粉尘的空气时，风管内最小风速为，垂直风管为10m/s、水平风管为12m/s。管段1 根据操作台q=311m3/h（0.086m3/s）、v1=12m13陆跃庆，供暖通风设计手册M， 北京，中国建筑出版社，199713管径取整，取100mm,查通风管道单位长度摩擦阻力线算图得，实际流速v1=12m/s.单位

34、长度摩擦阻力Rm,1=20pa/m。管段二 根据计量台q2=1584m3/h（0.44m3/s）、V=12m/s.计算得管径取整，取220mm,查通风管道单位长度摩擦阻力线算图得，实际流速v2=12.3m/s.单位长度摩擦阻力Rm,2=8.7pa/m同方法可计算可查得管段3、5、7的管径及比摩阻，具体结果见附录表4.2.4计算各管段的动压、摩擦阻力、局部阻力和总压力 管段1摩擦阻力 =20*60=1200pa局部阻力吸收罩渐缩管=0.190°弯头（R/D=1.5）一个=0.17直流三通（13）见图（2.3） =45° 图4.2.3 直流三通根据 =45°查表0.7

35、4 0.1+0.17+0.74=1.01管内动压 摩擦阻力局部阻力 管段1总阻力管段2吸收罩渐缩管=0.190°弯头（R/D=1.5）两个=2*0.17=0.34合流三通（23） = 0.58=0.1+0.34+0.58=1.02管内动压 摩擦阻力局部阻力 管段2总阻力管段3直流三通（32）（见图4.2.4）根据 =45 图4.2.4 直流三通查得0.84管内动压 摩擦阻力局部阻力 管段3总阻力管段4吸收罩渐缩管=0.190°弯头（R/D=1.5）一个=0.17合流三通（45） 查表的=0、96=0.1+0.17+0.96=1.23管内动压 摩擦阻力局部阻力 管段3总阻力管

36、段5 管段6相关计算方法同管段3、管段4。在此不作详细书写，最终计算结果为1.35 0.86管内动压，摩擦阻力，局部阻力，管段总阻力数值详见附录表管段790°弯头（R/D=1.5）2个=0.34除尘器进口变径管（渐扩管）除尘器进口尺寸300*800mm，变径管长度500mm,tg= =25.5° =0.6管内动压 摩擦阻力局部阻力 管段7总阻力管段8除尘器出口变径管（渐缩管）除尘器出口尺寸300*800mm，变径管长度400mm,tg=33° =0.1风机进口渐扩管先近似选出一台风机，风机进口直径D=500mm，变径管长度l=300mmtg=20.3°

37、=0.52 =0.1+0.52=0.62管内动压 摩擦阻力局部阻力 管段8总阻力管段9风机出口渐扩管 风机出口尺寸410*315mm D=320mm =0锥形风帽 = 1.6 =1.6管内动压 摩擦阻力局部阻力 管段9总阻力4.2.5管道分支阻力平衡调节 1）汇合点A为使管段1、管段2达到阻力平衡，需要修改原设计管径，重新计算管段阻力，令改变后的管 取整令查阅通风管道单位长度摩擦阻力线算图得：管内实际流速为单位长度摩擦阻力为Rm,1=10.9pa/m。管内动压 摩擦阻力 局部阻力 管段2总阻力可以认为节点A已经处于平衡状态2） 汇合点B可以认为节点B已经处于平衡状态3) 汇合点C可以认为节点B

38、已经处于平衡状态4.2.6计算系统的总阻力 =207.72+202.24+168.48+196.41+63.72+145.41+311=1117.98总结本部分负责通风管道设计计算，首先，对通风管道进行设计，包括风管的布置，风管断面形状和材料的选择以及排风口位置的确定。接下来采用假定流速伐对系统进行水利计算，首先通过绘制通风系统轴测图，选定最不利环路后，对各管段的断面尺寸和单位长度摩擦阻力进行计算，然后利用计算数据进行各管段的动压，摩擦阻力、局部阻力和总阻力的计算，通过各管段计算数据结果对管道进行阻力平衡，最后计算系统的总阻力和总风量，根据总阻力和总风量选择风机。本部分是整个制药厂通风除尘系统

39、设计的核心部分，通过对整个车间进行管路设计后用数据计算风管各参数情况，对设计下一部分工作提供很大支持和帮助。这部分的工作很多是前面同学协助完成的，这让我明白了这个设计是一个团队的工作，缺一不可。我们只有做好每一部分才可以完成设计。第五章 设备选型5.1风机选型5.1.1用途 C4一73一11型离心通风机为排送含有尘烟，木质碎屑，细碎纤维等气体的专用设备，也可作为一般通风用。(如排送硬质颗粒时必需在风机进风口前加除尘器)。5.1.2风机的结构形式C4一73一11型离心通风机主要由叶轮、机壳、进风口、机架传动那分与电机组成。 叶轮部分由12个后倾的机翼形叶片，曲线型前盘和平板后盘组成。叶片、前盘、

40、后盘均采用16锰钢板制造。整个叶轮经过动、静平衡校正，空气性能良好，效卒高，运转平稳。机壳制成整体，叶轮的安装、拆卸由机壳的一侧进行。进风口做成整体，装于风机的侧面。与轴平行的截面为曲线形伏，能使气体顺利进人叶轮，且损失较小。传动部分由主轴、轴承箱、滚动轴承、皮带轮而组成。风机可制成右旋转和左旋转两种形式。从皮带轮一端正视，叶轮按顺时针方向旋转，称为右旋转风机，以“右”表示。按逆时针旋转，称为左旋转风机，以“左”表示。 风机的出口位置，以机壳的出风口角度表示，调节范围在0°一225°之间，间隔45°。出厂时均做成一种形式，使用单位根据需要再按装成所要求的角度。订货

41、可不需注明。风机采用三角皮带1传动，如用户在压力与流量上有改变的要求时，可很据性能表上的规定自行调整。14孙一坚,工业通风M， 中国建筑工业出版社（第四版）, 2010 145.2风机性能的选择与应用5.2.1风机的性能 风机的性能以风机的流量、全压、主轴转数、轴功率和效率等参数表示之，面各参数之间又存在一定的关系，如下表: 风帆性能参数的关系式 表1. 注：1、Q一流量 (m³/h) H一全 压（Pa） N一轴功率(kW) y一比重(kg/m³) n一转数(r/min) P一大气压力，(mmHg) t一温度（）， 一全压效率2、注脚符号“2n

42、”表示已知的性能及其关系参效。 注脚符兮“1”表示所求的性能及其关系今致。风机性能一般均衍在标准状况下的风机性能.无论技术文件或定货要求的性能除特殊定货外.均按标准状况为准。标准状况系指:大气压力P=760mmHg。大气温度t=20°C.相对温度X=50%的空气状态。空气比重=1.2kg/M³ 落体加速度g=9.8M/sec²此时空气密度=0.1223kg.sec²/M³ 所需功率按下式求出: 式中:Qs一流量m³/secH一风机全压Pa一全压效率m一机械效率 按表2K一容量系数 按表3表2 表3 传动方式 机械效率 电动机功率kW

43、电机容量安全系数K 电动直联传动 1.00 0.5以下 1.5 联轴器直联传动 0.98 >0.5一1 1.4 三角皮带传动 0.95 >1-2 1.3 (滚动轴承) >2一5 1.2 >5 1.15 注:选用电动机的功率不得低于所需功率的数值。15全国通用通风管道计算表，中国建筑出版社155.2.2风机的选择 产品性能表中所列的风机性能系按标准状况下输送空气的性能。因此当使用状祝为非标准时。则必需将使用性能按表1的关系式化为标准状况时之性能。然后按性能表中进行选择。5.2.3流量过多或不足的基本原因 在使用时.常常发生流量过多或不足现象。产生这种现像的原因很多。如果是

44、在使用过程中发生流量时大时小的现象。主要由于管网中的阻力时大时小，或风机在飞动区域工作缘故，如果足在使用过程中，经过较长时间逐渐减少，或在短时间内突然减少。主要由于管网堵塞。 在风机新按装后，进行正式运转时就发生流量过大或不足现象，产生这种现象的原因。主要有下列几点: 1.管网阻力实际值与计算值相差过大 由一般管网特性方程式: N=KQ2式中:K一阻力系数 按实际位K小于计算值K时，则流量增大；若实际值K大于计算值K时，则流量减小。 2.选择时未考虑风机本身全压值偏差H的影响，当风机实际全压为正偏差时，则流量增大；为负偏差时，则流量减小。由于风机风量 L=1.15L=1.15*2513=288

45、9.95 m3/h风机风压 P=1.15=1.15*1117.98=1285.68 Pa选择排尘离心通风机C4-73-11全压范围（300-4000pa）,风量范围（1730-19350m3/h）,功率范围（0.8-22kw)。C4-73型排尘离心通风机 C4-73型排尘离心通风机为排送含有尘埃、木质碎屑，细碎纤维等气体的专用设计，也可作为一般通风机用。具有气动性能好、效率高、运转平稳的优点。 型-号 风量（m3/h） 风压（mmh20) 电机功率（kw） 3.6-5.5 1725-19350 30-400

46、0;0.55-1516工业通风与除尘教材165.3输送气体的性质5.3.1粉尘 粉尘一直被认为是陶瓷厂最主要的污染源，在物料的破碎、堆放、粉磨、储存、烘干、输送、烧成、包装及散装出厂等过程中产生。 燃煤陶瓷窑炉主要有倒焰窑、隧道窑、插板窑三种类型。燃煤室的结构基本相同，都是采用简单传统的梁状倾斜炉栅，煤燃烧方式属于上加煤层状燃烧。其最大缺点在于燃烧过程不稳定，燃烧条件不够充分，不完全燃烧热损失大。燃烧烟煤时，产生浓浓黑烟，燃煤窑炉已经成为当地大气污染的主要污染源。 在燃煤陶瓷工业生产过程中所产生的大量粉尘、烟雾、二氧化碳和氮氧化物等有害污染物，其中以黑烟的污染最为严重。黑烟中的炭黑颗

47、粒，由于粒径小、容重轻、易与气体分子形成气溶胶随烟气排出，致使烟气林格曼黑度大大超标，经常处于3至4级甚至5级以上。如果未作任何处理，直接排入大气，就将对大气环境、自然生态环境造成严重的污染和破坏。据报道，我国相当多的陶瓷生产企业因排放的黑烟得不到治理，特别是陶瓷业集中的地区，大量排入大气的烟尘已经严重影响到当地的经济发展和社会稳定，减少其对周围环境的污染和人类健康的危害势在必行。燃煤窑炉消烟除尘效果取决于消烟效果，消烟既是烟尘污染治理的关键，更是烟尘污染治理的难点。因此，在燃煤窑炉烟尘治理工作中，我们应以减少或消除烟气中炭黑，降低烟气黑度为主。17张殿印，王纯，除尘工程设计手册（二版），北京

48、，化学工业出版社175.3.2酸性氧化物由于燃料中存在硫和氮，空气中也有大量的氮，燃烧时会产生SOx（SO2和SO3）和NOx（主要为 一氧化氮NO和二氧化氮NO2）。SOx的控制措施主要为采用低硫的原、燃料。NOx的控制措施主要为合理降低，但此时应注意，不应使窑和分解炉的机械和化学不完全燃烧损失增加，以及排烟中有毒物增加。因此，合理降低应按排出有害物质最少为原则。也可安装脱氮装置或低温煅烧。5.4除尘器选型袋式除尘器的种类很多，因此，其选型计算显得特别重要，选型不当，如设备过大，会造成不必要的浪费；设备小会影响生产，难于满足环保要求。选型计算方法很多，一般地说，计算前应知道烟气的基本工艺参数

49、，如含尘气体的流量、性质、浓度、以及粉尘的分散度、浸润性、黏度等。 袋式除尘器设备正常工作时，含尘气体由进风口进入灰斗，由于气体体积的急速膨胀，一部分较粗的粉尘受惯性或自然沉降等原因落入灰斗，其余大部分尘拉随气流上升进入袋室，经除尘滤袋过滤后，尘拉被滞留在滤袋的外侧，净化后的气体由滤袋内部进入上箱体，再由阀板孔、排风口排入大气，从而达到除尘的目的。(1)除尘效率很高，一般都可以达到99%，可捕集拉径大于0.3微米的细小粉尘颗拉，能满足严格的环保要求。(2)性能稳定。处理风量、气体含尘量、温度等工作条件的变化，对袋式除尘器的除尘效果影响不大(3)粉尘处理容易。袋式除尘器是一种干式净化设备，不需用

50、水，所以不存在污水处理或泥浆处理问题，收集的粉尘容易回收利用。(4)使用灵活。处理风量可由每小时数百立方米到每小时数十万立方米，可以作为直接设于室内、附近的小型机组，也可做成大型的除尘室。(5)结构比较简单，运行比较稳定，初始投资较少，维护方便。但是袋式除尘器也存在一些缺点。(1)承受温度的能力有一定极限。棉织和毛织滤料耐温在80-95度，合成纤维滤料耐温200-260度，玻璃纤维滤料耐温280度。在净化温度更高的烟气时，必须采取措施降低烟气的温度。(2)有的烟气含水分较多，或者所携粉尘有较强的吸湿性，往往导致滤袋私结、堵塞滤料。为保证袋式除尘器正常工作，必须采取必要的保温措施以保证气体中的水

51、分不会；疑结。(3)某些类型的袋式除尘器工人工作条件差，检查和更换滤袋时，需要进入箱体5.4.1气体的温度 含尘气体温度是滤料选用中的重要因素。通常把小于130的含尘气体称为常温气体,大于130的含尘气体称为高温气体。所以滤料也分为2大类:低于130的常温滤料和高于130高温滤料。5.4.2气体的湿度含尘气体按相对湿度分为3种状态:相对湿度在30%以下时为干燥气体,相对湿度在30%80%之间为一般状态,相对湿度在80%以上为高湿气体。对于高湿气体,又处于高温状态时,气体冷却可能会产生结露现象。含湿气体使滤料表面捕集的粉尘润湿粘结,尤其对吸水性、潮解性和润湿性粉尘,这不仅会使滤料表面结垢、堵塞,而且会腐蚀结构材料。应选用锦纶与玻璃纤维等表面滑爽、长纤维易清灰的滤料。薄膜滤料具有优良的耐湿和易清灰性能,应作为高湿气体首选。5.4.3气体的化学性质在各种原材料的运输、配料过程中,各种炼胶、炼塑的烟气中,常含有酸、碱、氧化剂、有机溶剂等多种化学成分,而且往往受温度、湿度等多种因素的共同影响,选择滤料时应综合考虑。涤纶纤维在常温下具有良好的力学性能和耐酸碱性,但它对水气十分敏感,容易发生水解作用,使强力大幅度下降。诺梅克斯纤维具有较好的耐温耐化学性,但在高水分烟气中,其耐温将由2