通风除尘系统的设计

1、工业除尘与通风课程设计摘 要 在铸造车间进行生产的过程中散发的各种有害物粉尘（主要为砂尘）、有害蒸汽和气体以及余热如果不加控制会使室内空气环境受到污染和破坏，危害人的健康，影响生产的正常进行和实验的效率。因此，有效的控制生产过程中有害物对室内空气的影响和破坏是一个非常重要的问题。工业通风就是研究这方面问题的一门技术。本设计为浙江包氏铸造车间砂处理工部的通风除尘系统设计。首先，结合工程查阅相关的资料分析确定该铸造厂所产生的粉尘的主要类型与性质，根据粉尘的类型与性质选择合适的集气罩和除尘器。然后，根据规范的要求提出了通风除尘系统的设计方案并进行管道布置。根据工艺选择排风罩罩口形式并计算排风量。确定

2、管道断面形式及尺寸进行水力计算选择净化设备和风机的型号。选择风管的管材及其安装方式。最后绘制除尘系统的结构简图。 考虑到车间粉尘污染的特点以及工艺操作的限制，比较各种类型的除尘器，选择了最合理的通风除尘方案，进行了通风除尘系统的设计。 关键词: 铸造；通风；除尘；设计；水力计算23Abstract In foundry production process with various harmful dust ( mainly for sand and dust ), harmful steam and gases and heat if not controlled can make indo

3、or air environment pollution and destruction, harmful to human health, affect the normal production and experimental efficiency. Therefore, effective control of production process of harmful effects of indoor air and damage is a very important problem. Industrial ventilation is studying this issue o

4、f a technology.The design of Zhejiangpackage foundry dust ventilation system design. First, the combination of engineering analysis to determine the type and nature of the dust generated by the foundry access relevant information to select the appropriate set of hood and dust, according to the type

5、and nature of the dust.Second, according to passes the requirements of the standards, puts forward the ventilation dust removal system design scheme, and piping layout. According to the technology choice exhaust envelope mouth forms of, and calculate the exhaust air. Sure pipe section mode and dimen

6、sions, the hydraulic calculation, choose purification equipment and fan models. Choose the pipes and the installation way duct. Finally draw the dedusting system structure diagram.Considering the characteristics of dust pollution as well as the workshop process operation constraints, comparison of v

7、arious types of dust collector, to choose the most reasonable ventilation dust removal scheme, the ventilation and dust removal system design.Keywords: casting ventilation；dust removal；design；hydraulic calculation目录摘 要.Abstract. 1 前言.12 工厂简介.23 粉尘.33.1粉尘的定义.33.2粉尘的分类.33.3粉尘的性质.3 3.3.1密度.3 3.3.2 粘附性.

8、3 3.3.3 爆炸性.4 3.3.4 荷电性与比电阻.4 3.3.5 颗粒物的润湿性.4 3.3.6 颗粒物的粒径及粒径分布.43.4 铸造厂产尘情况.43.5 粉尘的危害.54 局部排风罩.64.1 局部排风罩的设计原则.64.2 局部排风罩的类型.64.2.1 密闭罩.64.2.2 柜式排风罩.74.2.3 外部吸气罩.74.2.4 接受式排风罩.74.2.5 吹吸式排风罩.74.3 排风口位置的确定.74.4 局部排风罩的选择.85 除尘器.95.1 除尘器的类型及简介.9 5.1.1 重力沉降室.9 5.1.2 惯性除尘器.9 5.1.3 旋风除尘器.9 5.1.4 湿式除尘器.10

9、 5.1.5 电除尘器.10 5.1.6 袋式除尘器.105.2 除尘器的选择.116 除尘系统的划分.12 6.1除尘系统的划分要求.12 6.2 管道布置的一般原则.127 通风管道的水力计算.13 7.1 通风除尘系统图.13 7.2 各管段编号.13 7.3 选定最不利环路.13 7.4 确定断面尺寸和单位长度摩擦阻力.14 7.5 局部阻力系数的确定.14 7.6 沿程摩擦阻力于局部阻力的计算.17 7.7 并联管路阻力平衡.17 7.7.1 汇合点A.18 7.7.2 汇合点B. .18 7.7.3 汇合点C. 19 7.8 计算系统总阻力.19 7.9 风机的选择.198 设计心

10、得.21参考文献.221 前言 人类在生产和生活的过程中，需要有一个清洁的空气环境，但许多生产过程都会散发大量颗粒物，如果任意向大气排放，将污染大气，危害人身健康，影响工农业生产。随着我国工业生产的快速发展，工业有害物的散发量日益增加，环境污染问题越来越严重。严重的环境污染和生态破坏给经济社会发展带来了负面影响。工业生产过程伴随着数以亿吨计的有害物排放，这些有害物如果不进行处理，会严重污染室内外空气环境，对人民身体健康造成极大的危害，特别是铸造企业。含尘空气必须经过净化处理，达到排放标准才允许排入大气。所以有效的通风与除尘，不仅可以稀释或排除生产过程产生的毒害、爆炸气体及其粉尘，给作业场所送入

11、足够数量和质量的空气，而且可以调节作业场所的温度、湿度，为作业人员提供舒适的作业环境，提高工作效率，减少人身、财产损失。本设计为浙江包氏铸造车间砂处理工部的通风除尘系统设计，主要将车间砂处理过程中产生的大量型砂尘通过合理有效的除尘系统来净化空气，提高车间及其周围环境的空气质量。车间中的粉尘浓度达到一定值可能会造成爆炸，严重影响人们的生产生活和社会的安定和谐。因此需采取有效的通风措施在有害物产生地点把他们收集起来，经过净化处理排至室外。设计时，根据通风除尘设计的基本方法和步骤，严格按照设计手册，并尽可能使经济技术通风效果来确定设计方案，最终解决工程实际问题。此通风系统设计目的在于稀释室内有害气体

12、浓度，改善操作区的环境，使操作区的有害气体浓度低于国家规定的允许值；除尘系统用于对产尘点进行机械除尘，使操作区粉尘浓度不超过国家卫生标准， 经除尘器净化后的排出气体粉尘浓度低于国家规定排放标准，以保护厂区内生活环境和员工的身体健康。 由于本人知识水平有限，缺乏实践经验，故设计中有需要加以改进的地方，还请老师多多指教。2 工厂简介浙江包氏铸造有限公司创建于1995年，企业占地面积12000平方米，是一家集重力浇铸、低压浇铸、砂型铸造为一体专业铸造配件企业，拥有工程技术专业人员几十名，并在不断的发展中凝聚了一大批中高级管理人才，形成了现代企业必须具备的管理团队，拥有自营出口权,该公司经过多年的拼搏

13、和发展，现已拥有：重力浇注机，低压浇铸机，型砂造型设备等各种铸造配套机械。并且拥有先进的配套机械加工设备，其中包括：大中型数控加工中心、数控车床、铣床，还拥有一批中型普通机械加工设备。公司在生产运作过程中，具备了一定的现代化控制手段，也同时拥有先进的检测设备：渗透性理化检测设备、硬度机等检测设备。公司产品主要涉及汽摩行业，火车制动，印刷设备，液化管道行业，医疗机械行业，电力机械行业， 机械、传动件、建筑机械、五金机械、机器人自动化等等。产品主要销往欧美国家：如德国、美国、荷兰、意大利等国家。产品质量稳定可靠，深得国内外客户一致好评。该公司自成立以来致力于科技开发，同时贯彻人性化团队建设，大力推

14、行现代化企业管理建设，并通过严密的组织体系，严格按照ISO国际质量体系标准进行贯彻执行，以ISO2000标准进行不断的改善。本企业的宗旨：以质量求生存、以效益求发展。 此工程主要为该铸造车间砂处理工部的除尘系统设计，厂房建筑面积4606，厂区空间高度为9m，此车间工作区主要为砂处理工部。间砂处理工部是铸造生产的关键工部之一，担负着原材料的进料、干燥、破碎、碾磨、制备；旧砂回用的磁选、破碎、筛选、冷却；型（芯）砂的制备，以及物料的输送，储存等生产任务其特点为：工序复杂，物料输送量大，工艺设备种类多，分布广，占用空间大且物料多为粉料，故扬尘点也多，在机械化程度低，密闭较差，缺乏通风除尘措施的情况下

15、，粉尘浓度可高达几百毫克，甚至上千毫克。因此，是车间粉尘控制的重点。铸造车问的通风除尘，历来是比较复杂而重要的环节，它对改善工人的劳动条件，减少环境污染具有重大意义。然而，企业用于污染治理的经济能力是有限的，治理措施不一定能和工艺设备同时到位，而可能在以后再行治理。此时如何在已有设备的基础上进行合理的改造，以有限的资金来达到有效地控制粉尘污染的目时，就要求设计者能根据企业的具体情况，选择设计一种技术经济效果最优的设计方案本文探讨了在技改中，现有工艺设备多，车间空间狭小时，采用多点除尘系统的通风除尘设计。3 粉尘3.1 粉尘的定义粉尘是指悬浮在空气中的固体微粒，习惯上对粉尘有许多名称，如灰尘、尘

16、埃、烟尘、矿尘、砂尘、粉末等，这些名词没有明显的界限。国际标准化组织规定，粒径小于75m的固体悬浮物定义为粉尘。在大气中粉尘的存在是保持地球温度的主要原因之一，大气中过多或过少的粉尘将对环境产生灾难性的影响。但在生活和工作中，生产性粉尘是人类健康的天敌，是诱发多种疾病的主要原因。3.2粉尘的分类按物质组成分类：可分为有机尘、无机尘、混合尘。按物理化学特性分类、由粉尘的湿润性、黏性、燃烧爆炸性、导电性、流动性可以区分不同属性的粉尘。、其他分类中还有分为生产性粉尘和大气尘，纤维性粉尘和颗粒状粉尘，一次扬尘和二次性扬尘等。3.3 粉尘的性质块状物破碎成细小的粉状微粒后，除了保持原有的主要物理化学性质

17、外，还出现了许多新的特性，如：密度、粘附性、爆炸性、荷电性与比电阻、颗粒物的润湿性、颗粒物的粒径及粒径分布等等。3.3.1密度 单位体积粉尘的质量称为粉尘密度, 单位为kg/m3或g/cm3。根据是否把尘粒间空隙体积包括在粉尘体积之内而分为真密度和容积密度（表观密度）两种。两种密度的应用场合不同，例如研究单个尘粒在空气中的运动时应用真密度，计算灰斗体积时则应用容积密度。3.3.2粘附性 颗粒物相互之间的凝聚与颗粒物在器壁上的附着都与颗粒物的粘附性有关。 颗粒物的粘附性是颗粒物与颗粒物之间或颗粒物与器壁之间力的表现。尘粒间的粘附性使尘粒增大，有利于提高除尘效率，而颗粒物与器壁间的粘附则会使除尘器

18、和管道堵塞及发生故障。3.3.3爆炸性 固体物料破碎后，总面积大大增加，导致颗粒物的化学活性大大增强，当它们悬浮在空气中与氧气充分接触后，在一定的温度和浓度下可能发生爆炸。3.3.4荷电性与比电阻 悬浮于空气中的尘粒由于天然辐射、外界离子或电子的附着、尘粒间的摩擦等都能使尘粒荷电。在电除尘器中，要采用人工设置高压电场使尘粒充分荷电。颗粒物的比电阻反映颗粒物的导电性能，它对电除尘器的运行具有重大影响。3.3.5颗粒物的润湿性 颗粒物能否与液体相互附着或附着的难易程度称为颗粒物的润湿性。容易被水润湿的称为软水性颗粒物，难以被水润湿的称为疏水性颗粒物。各种湿式除尘器主要依靠颗粒物与水的润湿作用捕集颗

19、粒物。3.3.6 颗粒物的粒径及粒径分布粉尘粒径也称为粒度，它是衡量粉尘颗粒大小的尺度。粉尘的粒径对于球形尘粒来说，是指它的直径。实际的粉尘颗粒其大小、形状均是不规则的。在研究除尘效果时，常用斯托克斯粒径作为粉尘的粒径。其定义为，在同一种流体中，尘粒密度相同并且相有相同沉降速度的球体直径称为该尘粒的斯托克斯粒径。3.4铸造厂产尘情况 铸造车间在生产过程中散发出大量的粉尘（主要是生产性粉尘，生产性粉尘是指在生产过程中形成的能较长时间漂浮在生产环境空气中的固体颗粒）、烟雾、噪声、有害气体和有害物质。对周围环境造成不良影响,也危害着作业者的身体健康。铸造车间每生产h铸件,就会有10-15吨粉尘及其他

20、杂质排出,致使一些铸造车间粉尘浓度高达每立方米几十至几百毫克,回砂地沟内侧高达每立方米上千毫克,因此铸造车间最大的危害则要数粉尘污染。它一方面能使工人造成严重的矽肺病;另一方面则污染空气,恶化劳动作业条件。因此对铸造车间的环境保护要把粉尘污染的治理放在重要地位。 铸造车间的粉尘源90%来源于旧砂处理工部、熔炼工部和铸件清理工部。从下面旧砂处理工部流程图可以看出:粉尘污染来源于震动落砂、冷却、过筛、输送等几个扬尘点,铸造车间的粉尘治理应放在这几个工部,并对其进行综合治理。3.5 粉尘的危害全身作用：长期吸入较高浓度粉尘可引起肺部弥漫性、进行性纤维化为主的全身疾病(尘肺);如吸入铅、铜、锌锰等毒性

21、粉尘，可在支气管壁上溶解而被吸收，由血液带到全身各部位，引起全身性中毒。过量吸入铜的烟尘可能导致溶血性贫血;锌在燃烧时产生氧化锌烟尘，人吸入后产生一种类似疟疾的“金属烟雾热”疾病;长期吸入锰及其氧化物粉尘或烟雾，对中枢神经系统、呼吸系统及消化系统发生不良作用。 局部作用：接触或吸入粉尘，首先对皮肤、角膜、粘膜等产生局部的刺激作用，并产生一系列的病变。如粉尘作用于呼吸道，早期可引起鼻腔粘膜机能亢进，毛细血管扩张，久之便形成肥大性鼻炎，最后由于粘膜营养供应不足而形成萎缩性鼻炎。还可形成咽炎、喉炎、气管及支气管炎。作用于皮肤、可形成粉刺、毛囊炎、脓皮病，如铅尘浸入皮肤，会出现一些小红点，称为“铅疹”

22、等。 致癌作用：接触如镍、铬、铬酸盐的粉尘，可以引起肺癌;接触放射性矿物粉尘、容易生成肺癌；石棉粉尘可引起皮癌。 感染作用：有些有机粉尘如破烂布屑、兽皮、谷物等粉尘常附有病原菌，如丝菌、放射菌属等，随粉尘兹人肺内，可引起肺霉菌病等 4 局部排风罩4.1 局部排风罩的设计原则设计局部排风罩时应遵循以下原则：（1） 排风罩的类型、结构形式应根据有害物源的性质和特点确定，做到罩内负压或罩面风速均匀，其排风量(单位时间从排风罩排出的空气量)应按防止有害物逸至作业环境的原则通过计算确定，亦可采用实测数据、经验数据，或通过模型实验确定。（2） 局部排风罩应尽可能靠近污染物发生源，使污染物局限于较小空间，尽

23、可减少其吸气范围，便于捕集和控制。（3） 对可以密闭的有害物源，应首先采用密闭的措施，尽可能将其密闭起来，用最小的排风量达到最好的控制效果。（4）当不能将有害物源全部密闭时，可设置外部排风罩，外部罩的罩口应尽可能接近有害物源。当排风罩不能设置在有害物源附近或罩口至有害物源距离较大时，可以设置吹吸罩。吹吸罩对于有害物源上挂有遮挡气流的工件或隔断气流的物体时应慎用。（5） 排风罩的吸气气流方向应尽可能与污染气流运动方向一致，但排气线路不允许通过工人的呼吸带。（6） 排风罩应力求结构简单、造价低，便于制作安装和拆卸维修。（7） 排风罩必须坚固耐用，且要尽可能避免或减弱干扰气流。（8） 与工艺密切相结

24、合，使排风罩的配置与生产工艺协调一致，力求不影响工艺操作。4.2 局部排风罩的类型按照工作原理不同，局部排风罩可以分为以下几种基本形式:密闭罩、柜式排风罩、外部吸气罩、接受式排风罩等。4.2.1 密闭罩 它主要是把污染物源全部密闭在罩内，在罩上设有工作孔，从罩外吸入空气，罩内污染空气由上部排风口排出，控制效果最佳，排风量最小，能防止横向气流的干扰，优先采用。它主要分为 局部密闭罩、整体密闭罩和大容积密闭罩三类。4.2.2 柜式排风罩有一面敞开的工作面，其它面均密闭，敞开面上保持一定的吸风速度，以保证柜内有害物不逸出，主要用于化学实验室操作台等污染的通风。4.2.3 外部吸气罩罩位于有害源附近，

25、依靠罩口的抽吸作用将有害物吸入罩内，对生产操作影响较小，安装维护方便，但排风量大，控制有害物效果相对较差。主要用于因工艺或操作条件的限制，不能将污染源密闭的场合。4.2.4 接受式排风罩排风罩口直接对着具有一定速度的有害物混合气流的运动方向。由于有害混合气流的定向运动，罩口排风量只要能将有害物排走即可控制有害物的扩散，主要用于热工艺过程，砂轮磨削等，有害物具有定向运动的污染源的通风。4.2.5 吹吸式排风罩由吹出射流和外部吸气罩组合成，相同条件下，排风量比外部排风罩的少，抗外界干扰气流能力强，控制效果好，不影响工艺操作，但增加了射流系统，主要用于因生产条件限制，外部吸气罩离有害物源较远，仅靠吸

26、风控制有害物较困难的场合。4.3 排风口位置的确定排风口设置应满足以下要求：（1） 在一般情况下通风排气立管出口至少应高出屋面0.5m。（2） 通风排气中的有害物质必须经大气扩散稀释时，排风口应位于建筑物空气动力阴影区和正压区以上。（3） 要求在大气中扩散稀释的通风排气，其排风口不应设风貌，为防止雨水进入风管可在下部斜设排水口。（4） 因为铸造车间砂处理工部厂区高9m，将排风口所处的管道设为15 m，加上风机的高度，排风口高出地面11m -12m。4.4 局部排风罩的选择 该铸造车间的主要产尘点有:(1)落砂机震动落砂口 (2)皮带机输送过程 (3)芯砂混制过程 （4）落砂清理过程（1）落砂机

27、震动落砂主要产尘源产生在抛头落砂口和振动台附近，由于落砂机所处位置在车间内的中部，无横向气流，因而选用外部吸气罩的圆形伞型罩捕集粉尘，这样可不影响工艺操作，而且工作时，落砂罩口风量比原来的风量明显提高，基本上控制了震动时粉尘的扩散。 （2）皮带机输送过程型砂通过皮带机由东向西被输送到料仓中，在落砂过程中，落砂口有大量粉尘逸出；另外，为了给移动抛砂机供应型砂，在连接口处又有粉尘逸出，这两处扬尘点相距很近，且含尘气流速度低，为便于观察和检修和防止横向气流的干扰，选用局部密闭罩。 （3）芯砂混制过程 芯砂混制过程主要粉尘点为粘接两半芯头时，为达到平行粘合的要求，烘芯后需将芯头粘合面磨平以利粘合，此过

28、程中会出现粉尘外逸。为防止横向气流的干扰，应选用局部密闭罩。（4）落砂清理过程 落砂清理过程中粉尘会受横向气流的影响到处飞扬，为防止横向气流的干扰，应选用局部密闭罩。由于铸造车间砂处理工部产生的粉尘大部分为砂尘与型砂，我厂铸造车间的粉尘治理主要抓住了这4处进行治理，其余的粉尘如干型合型前的粉尘和浇注时产生的烟气，由于无法定点而采用加强文明生产管理来减少粉尘的外逸。综合考虑有害物源的性质与特点，主要选用了外部吸气罩中的侧吸式的圆形伞形罩和局部密闭罩。5 除尘器5.1 除尘器的类型及简介除尘器主要可分为：重力沉降室、惯性除尘器、旋风除尘器、湿式除尘器、电除尘器、袋式除尘器等。5.1.1重力沉降室

29、重力沉降室是利用重力作用使尘粒从气流中自然沉降的除尘装置。它具有结构简单，投资少，压力损失小的特点，维修管理较容易，而且可以处理高温气体。但是体积大，效率相对低，一般只作为高效除尘装置的预除尘装置，来除去较大和较重的粒子。 5.1.2惯性除尘器 惯性除尘器是使含尘气体与挡板撞击或者急剧改变气流方向，利用惯性力分离并捕集粉尘的除尘设备。由于运动气流中尘粒与气体具有不同的惯性力，含尘气体急转弯或者与某种障碍物碰撞时，尘粒的运动轨迹将分离出来，使气体得以净化的设备称为惯性除尘器 。惯性除尘器分为碰撞式和回转式两种。在实际应用中，惯性除尘器一般放在多级除尘系统的第一级，用来分离颗粒较粗的粉尘。它特别适

30、用于捕集粒径大于10m的干燥粉尘而不适宜于清除粘结性粉尘和纤维性粉尘。惯性除尘器还可以用来分离雾滴，此时要求气体在设备内的流速以1-2ms为宜。 这种设备结构简单，阻力较小，但除尘效率不高，这一类设备适用于大颗粒（20m以上）的干性颗粒。5.1.3旋风除尘器 旋风除尘设备是利用气体加速旋转而产生离心力旋转的固体粉尘从气体中分离出来的原理进行除尘的设备。旋风除尘器加设旁路后其工作原理是含尘气体从进口处切向进入气流在获得旋转运动的同时气流上、下分开形成双旋蜗运动粉尘在双旋蜗分界处产生强烈的分离作用,较粗的粉尘颗粒随下旋蜗气流分离至外壁其中部分粉尘由旁路分离室中部洞口引出余下的粉尘由向下气流带人灰斗

31、。上旋蜗气流对细颗粒粉尘有聚集作用从而提高除尘效率。这部分较细的粉尘颗粒由上旋蜗气流带向上部在顶盖下形成强烈旋转的上粉尘环并与上旋蜗气流一起进入旁路分离室上部洞口经回风口引入锥体内与内部气流汇合净化后的气体由排气管排出，分离出的粉尘进入料斗，主要适用于含尘气体中较粗颗粒物的去除，也可用于气力输送中的物料分离。5.1.4湿式除尘器湿式除尘器是使含尘气体与液体密切接触，利用水滴和颗粒的惯性碰撞及其他作用捕集颗粒或使颗粒增大的装置。它可以有效地将直径为0.120微米的液态或固态粒子从气流中除去，同时，也能脱除部分气态污染物。它具有结构简单、占地面积小、操作及维修方便和净化效率高等优点，能够处理高温、

32、高湿的气流，将着火、爆炸的可能减至最低。但采用湿式除尘器时要特别注意设备和管道腐蚀及污水和污泥的处理等问题。湿式除尘过程也不利于副产品的回收。如果设备安装在室内，还必须考虑设备在冬天可能冻结的问题。再则，要是去除微细颗粒的效率也较高，则需使液相更好的分散，但能耗增大。用 途: 适用于冶金、煤炭、化工、铸造、发电、建筑材料及耐火材料等行业。5.1.5电除尘器电除尘器的收尘过程可分为三个阶段： a通过阴极的电晕放电产生大量负离子（自由电子）对粉尘粒子荷电。 b在电场力的作用下带负电的粉尘粒子向收尘极板（阳极）迁移并附着于极板表面。 c用振动冲击力使极板上的粉尘层成块落下进入灰斗并经卸灰阀排灰。5.

33、1.6 袋式除尘器袋式除尘器是一种干式滤尘装置。它适用于捕集细小、干燥、非纤维性粉尘。滤袋采用纺织的滤布或非纺织的毡制成，利用纤维织物的过滤作用对含尘气体进行过滤，当含尘气体进入袋式除尘器地，颗粒大、比重大的粉尘，由于重力的作用沉降下来，落入灰斗，含有较细小粉尘的气体在通过滤料时，粉尘被阻留，使气体得到净化。一般新滤料的除尘效率是不够高的。 5.2 除尘器的选择选择除尘器时必须全面考虑各种因素的影响，如处理风量、除尘效率、阻力、一次投资、维护管理等。应特别考虑以下因素：1) 选用的除尘器必须满足排放标准规定的排放浓度。2) 颗粒物的性质和粒径分布。3) 气体的含尘浓度。4) 气体的温度。5)

34、必须同时考虑除尘器除下颗粒物的处理问题。除尘器选择依据:按粉尘的分散度和密度选型 所有除尘器的一个共同特点时堆积密度越小，粉尘分离捕集就越困难，粉尘的二次飞扬越严重，所以操作上与设备结构上采取特别措施。在本次设计中，铸造车间在生产过程中散发出大量的粉尘，主要是生产性粉尘，且需处理的风量较小，根据该厂粉尘的性质和特点主要选用较为经济实用的旋风除尘器和袋式除尘器。6.除尘系统的划分6.1除尘系统的划分要求（1）统一生产流程，同时工作的扬尘点相距不远时，宜合设一个系统。（2） 同时工作但粉尘种类不同的扬尘点，当工艺允许不同粉尘混合回收或粉尘无回收价值时也可合设一个系统。（3） 温湿度不同的含尘气体，

35、当混合后可能导致风管结露时，应分散系统。6.2管道布置的一般原则各种净化装置组合成净化系统，必须依靠完善的管道系统。因此，合理布置和设计管道系统是净化系统设计的重要环节之一。在净化系统中用以输送气流的管道称为风管，通过风管使系统的设备和部件连成一个整体。该段设计主要是根据集气罩的流量以及净化设备的要求来完成必须的管道的参数设计。这主要包括：管内流速的确定；管道直径的确定、弯头的设计、直管长度的确定。三通设计计算。综合考虑本设计采用圆形风管来进行连接。首先设计管道的布置位置，然后对各管段进行编号，按最大压损原则选择计算环路。管道系统布置应该冲总体上考虑，各种管线统一规划，合理布局。（1） 当集气

36、罩较多时，可以全部集中在一个净化系统中，也可分为几个净化系统。（2） 管道敷设分为明装和暗设，应尽量明装。（3） 管道应尽量集中成列、平行敷设，并应尽量沿墙或柱子敷设。（4） 管道与梁、柱、墙、设备及管道之间应有一定距离。（5） 管道应尽量避免遮挡室内采光和妨碍门窗的启闭。（6） 管道与阀件的重量不宜支承在设备上。（7） 为了方便管网的管理和运行调节，管网系统不宜过大。（8） 除尘管道力求顺直，保证气流通畅。7 风管的水力计算 通风管道的水力计算是在系统和设备布置、风管材料、各送排风点的位置和风量均已确定的基础上进行的。其主要目的是确定各管段的管径（或断面尺寸）和阻力，保证系统内达到要求的风量

37、分配。最后确定风机的型号和动力消耗。在有的情况下，风机的风量、风压已经确定，要由此去确定风管的管径。7.1 通风除尘系统图 图7.1 通风除尘系统的系统图7.2 管段编号 对各管进行编号(见图7.1),标出管段长度和各排风点的排风量。7.3 选定最不利环路 本系统选择1-3-5-7-除尘器-8-除尘器-9-风机-10为最不利环路。7.4 确定断面尺寸和单位长度摩擦阻力 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。根据书上表6-4，输送含有型砂和砂尘的空气时，风管内最小风速为，垂直风管为16m/s，水平风管为18m/s。考虑到除尘器及风管漏风，管段8及9的计

38、算风量为：管段1根据L=1600 m/h(0.44m/s)，V=18 m/s，由附录9查出管径和单位长度摩擦阻力。所选管径应尽量符合附录11的通风管道统一规格。D=180mm =23Pa/m同理可查得管道3、5、7、8、9、10的管径及比摩阻，同时，可确定确定管段 2、4、6 的管径及比摩阻，具体结果见（表7.1）。7.5 局部阻力系数的确定1）管段1圆形伞形侧吸罩，由附录10查得：a=60，=0.09直流三通 (13) (见图7.2) 图7.2直流三通(1-3) 根据F1+F2F3 =30F2/F3=(180/250)=0.79 ，L2/L3=1500/3100=0.48 ，查得 =0.09

39、+0.14=0. 232）管段2 局部密闭罩：（查文献）=1.0(对应接管动压)120弯头(R/D=1.5)一个，=0.2直流三通 (23) (见图7.2) ，=1.0+0.2+0.14=1.343）管段3直流三通 (35) (见图7.3) 图7.3 直流三通(3-5) 根据F3+F4F3 =30F4/F5=(300/400)=0.56 ，L4/L5=4000/7100=0.56 ，查得 =0.564）管段4 局部密闭罩：（查文献）=1.0(对应接管动压)120弯头(R/D=1.5)一个，=0.2直流三通 (45) (见图1-3) ，=1.0+0.2+0.56=1.765）管段5直流三通 (5

40、7) (见图7.4) 图7.4 直流三通(5-7) 根据F5+F6F7 =30F6/F7=(180/450)=0.16 ，L6/L7=1500/8600=0.17 ，查得57=0. 05=0.056）管段6 局部密闭罩：（查文献）=1.0(对应接管动压)120弯头(R/D=1.5)一个，=0.2直流三通 (67) (见图1-3) ，67=0. 05=1.0+0.2+0.05=1.257）管段7 90弯头(R/D=1.5)一个，=0.17 旋风除尘器进口变径管（渐扩管） 除尘器进口尺寸为450mm x 900mm，变径管长度为500 mma=24.2 ， 查附录10得：=0. 7=0.17+0.

41、7=0.878）管段8 旋风除尘器出口变径管（渐缩管） 除尘器出口尺寸为450mm x 900mm，变径管长度为400 mma=29.25 ， 由附录10查得：=0. 1 袋式除尘器进口变径管（渐扩管） 除尘器进口尺寸为450mm x 1000mm，变径管长度为600 mma=24.7 ， 由附录10查得：=0. 7=0.1+0.7=0.89）管段9 袋式除尘器出口变径管（渐缩管） 除尘器出口尺寸为450mm x 1000mm，变径管长度为600 mma=24.7 ， 查附录10得：=0. 7 90弯头(R/D=1.5)两个，=2x0.17=0.31 风机进口（渐扩管），先近似选出一台风机，风

42、机进口直径D=500mm， 变径管长度l=300 mm, F0/F9=(500/450)=1.21 , a=4.7 ， 查附录10得：=0. 02 =0. 7+0.31+0.02=1.0310）管段10风机出口尺寸： ，/ F出=0.159/0.162=0.98 ，F出 ， =0带扩散管的伞形风帽：（）， =0. 60 =0. 607.6 各管断沿程摩擦阻力和局部阻力的计算管段1沿程摩擦阻力： =23 Pa/m9m=207 Pa局部阻力：同理可算得管道2、3、5、6、7、8、9、10的沿程摩擦阻力和局部阻力，具体结果见（表7.1）。7.7并联管路阻力平衡7.7.1 汇合点AP1=245.4 ，

43、P2=295.8 此时阻力不平衡，为使管段1、2达到阻力平衡，改变管段1的管径，增大其阻力，根据书上式（6-16）得：根据通风管道的统一规格，取，其对应的阻力为： 此时仍处于不平衡状态，如果继续减小管径，取=160 mm其对应的阻力位252 Pa，同样处于不平衡状态，因此取取=170 mm，在运行时再辅以阀门调节，消除不平衡。7.7.2 汇合点BP1+P3=245.4 +186.4 =431.8 Pa， P4=345.5此时阻力不平衡，为使管段1、3、4达到阻力平衡，改变管段4的管径，增大其阻力，根据式（6-16）得：根据通风管道的统一规格，取D4”=280 mm，其对应的阻力为：此时仍处于不

44、平衡状态，如果继续减小管径，取=260 mm，阻力同样处于不平衡状态，因此取取=280 mm，在运行时再辅以阀门调节，消除不平衡。7.7.3 汇合点CP1+P3+P5=245.4 +186.4 +44.9=476.7 Pa， P6=336 Pa 此时阻力不平衡，为使管段1、3、5、6达到阻力平衡，改变管段6的管径，增大其阻力，根据式（6-16）得：根据通风管道的统一规格，取，其对应的阻力为：此时仍处于不平衡状态，如果继续减小管径，取=160 mm，阻力同样处于不平衡状态，因此取取=130 mm，在运行时再辅以阀门调节，消除不平衡。7.8计算系统的总阻力7.9风机的选择风机风量 风机风压 选用YT35G-6.3风机Lf = 14491 m3/h Pf = 3508Pa风机转速n= 1800 r/mi