工业除尘通风木工车间

1、摘要现代家具制造作为一种新型产业在国内迅速兴起。但是伴随着家具 生产，大量木屑粉尘在木工车间里扩散。因此选择适合的除尘器计算 出各设备排风罩的排风量，计算系统的排风量及阻力，进行除尘器和 风机的选择，绘制通风系统布置图，绘制通风系统轴侧图。关键词：风量、风压；排风罩；除尘器选择SummaryAs a new type of modern furniture manufacture industry grew rapidly in the country. But with the furniture production, a lot of wood dust diffusion in the

2、 carpenters shop. So choose a suitable filter is calculated for each equipment exhaust hood exhaust air volume, the computing system of exhaust air and the resistance, dust collector and fan selection, drawing ventilation system arrangement, map ventilation shaft side.Key words: air volume and air p

3、ressure; Exhaust hood. Dust collector to choose目录前言1年年红红木家具概况.错误味定义书签。3颗粒物及其危害错误味定义书签。3.1颗粒物错误味定义书签。2 TOC o 1-5 h z 1.5基本要求31.6设计依据4第二章、通风除尘系统设计52.1设计内容52.2风管的选择52.2.1风管材料的选择52.2.2风管断面形状的选择52.3弯头的确定62.4三通的确定62.5除尘器的选用62.6除尘系统管道水力计算62.7风机的选用122.8排风罩的选型错误!未定义书签。2.8.1防尘密闭罩的确立错误!未定义书签。2.8.2排风罩的尺寸设计及风量计算

4、 132.8.3排风立管的确定132.9.计算结果分析133.0通风除尘系统的日常安全管理措施错误!未定义书签。结束语错误!未定义书签。、20参考文献1.前言现代家具制造作为一种新型产业在国内迅速兴起。但是伴随着家具生产，大量 木屑粉尘在木工车间里扩散，这是导致矽肺病的直接原因;能见度降低，也不利于 安全生产。因此，车间必须通风换气并应对含尘空气进行净化。现代家具制造过程与传统的家具制造有较大的差异， 因此，相应的通风除尘技术措施也有所不同。这种差异主要表现在以下几个方面:现代家具制造大多使用进口设备，自动化程度高，功能齐全,工作台面大，尘源 控制范围广。现代家具制造工序较多，并且是大批量生产

5、，设备数量剧增，尘源点增加，车间 的面积和换气空间往往是过去的几十倍。自动加工代替传统手工制作,工件加工粉尘飞溅速度和产尘量明显增加。现代家具的制造是在流水线上进行的，因此，设备的开机率很高(90%),尘源 几乎同时产生。这有利于通风系统稳定和经济运行。木工制造业生产过程中产生的大量微尘和锯屑粉尘，不仅会粘附在设备和工件 表面影响加工质量，造成工件报废或设备出现经常性故障，而且污染了作业环境, 导致矽肺病。因此车间必须进行有效的通风换气,及时排走产生的粉尘，并对含尘 空气进行净化，以保持设备和工件表面的干净。本次课程主要是运用通风除尘技 术知识对某综合车间局部通风除尘系统进行设计。选取通风管道

6、、除尘器及风机。2.年年红红木家具概况：概况:年年红红木家具是位于青岛市李沧区振华路128号甲海博家 具城（近烟青路）。是年年红家具集团有限公司旗下的产品，2010年 “年年红”商标被认定为中国驰名商标，年年红红木家具被评为国家 A级产品。“年年红”牌产品有富典、金典、雅典、工艺品四大系列 二千多个规格和品种，材料全部采用东南亚、拉美、非洲等地进口的 优质红木、名贵木材，产品经六十多道工序，精制细作而成，拥有国 内外经销商300余个，产品畅销全国29个省市，并出口东南亚及欧 美等国家和地区，先后荣获“中国家具行业十大品牌”“中国古典 家具十大品牌”“第三届中国国际家具博览会金奖”“第十届国际

7、名家具博览会金奖”“第十三届香港国际家具博览会金奖”“第十 届中国传统家具博览会金奖”“第二届中国科技精品博览会金 奖”“浙江省信用等级AAA级企业”等荣誉称号。该家具厂生产工 序包括开料工序、钻孔工序、封边工序、铣型工序、底灰工序、底漆 工序、干砂工序、面漆工序、安包工序。我们主要考虑开料过程中的 通风除尘计算。图一为家具生产流程1.13 .颗粒物及其危害3.1颗粒物:颗粒物，又称尘。大气中的固体或液体颗粒状物质。颗 粒物可分为一次颗粒物和二次颗粒物。一次颗粒物是由天然污染源和 人为污染源释放到大气中直接造成污染的颗粒物，例如土壤粒子、海 盐粒子、燃烧烟尘等等。颗粒物分为两类：PM2.5和P

8、M10,前者直径 不超过2.5微米，是人类头发直径的1/30，后者则较粗大，当前的欧 盟空气质量标准限定，一个人每年吸入的PM2.5最多为每立方米40 微克，PM10为每立方米25微克1。联合国世界卫生组织的指导原则 建议：PM2.5和 PM10的年接触量分别为每立方米20微克和每立方米 10微克。在木工车间中木材切削、板料的表面加工、砂光、齐边等操 作过程中会产生大量木屑和木粉。各种刨床、铣床切削所产生的木花、 木片和木丝等属于大型木尘；各种锯床、钻床切削所产生的木屑属中 型木尘；各种砂光机切削所产生的木粉属细型木尘。3.2车间颗粒物危害经过相关部门的测评分析，车间中粉尘浓度平均低于1（毫克

9、/立方 米）时，对人体无害，浓度在13（毫克/立方米）范围内，有一定危害， 高于3（毫克/立方米）时，有较大危害，最高允许值为10（毫克/立方 米），目前实际上大多数木工车间、人造石车间达不到这个要求2。粉尘的粒径在10um以上的的颗粒物，能够挡在人的鼻子外面；粒 径在2.5-10um之间的颗粒物，能够进入上呼吸道，但部分可过痰液 等排出体外，另外也会被鼻腔内部的绒毛阻挡，对人体健康危害相 对较小；而粒径在2.5um以下的细颗粒物，直径相当于头发的1/10大 小，不易被阻挡，被吸入人体后会直 接进入支气管，干扰肺部的气 体交换，引发包括哮喘、支气管炎和心血病等方面的疾病。木料粉尘 中还含有木焦

10、油，这种物质由各种酚类和烃类组成，并含有致癌性 较 强的物质，这些物质通过支气管和肺泡进入血液，溶解在血液中，对 人体健康的伤害更大。生产人员长期在粉尘环境中工作，对健康影响 很大，大大增加了患癌几 率。通风除尘系统4.1局部排风罩局部排风罩是局部排风系统的重要组成部分。通过局部排风罩口的气流运 动，可在污染物质散发地点直接捕集污染物或控制其在车间的扩散，保证室内工 作区污染物浓度不超过国家卫生标准的要求。设计完善的局部排风罩，用较小的 排风罩即可获得最佳的控制效果。按照工作原理的不同，局部排风罩可分为：密闭罩柜式排风罩（通风柜）外部吸气罩（上吸式、侧吸式、下吸式及槽边排风罩等）接受式排风罩吹

11、吸式排风罩局部通风设计原则：廉、通、封、顺、便、近通：足够的排风量顺：气流组织管理封：尽可能将有害物源封闭便：尽可能不影响操作近：尽可能接近有害物源廉：经济性好4.2密闭罩工作原理：把有害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。优点：只需较小的排风量就能有效控制有害物的扩散，排风罩气流不受周围气流 的影响。缺点：影响设备检修，有的看不到罩内的工作状况.防尘密闭罩的形式 定义：用于产尘设备的密闭罩。局部密闭罩：对局部产尘点进行密闭，产尘设备及传动装置留在罩外，便于 观察和检修5优点：容积小，排风量少，经济性好整体密闭罩：产尘设备大部或全部密闭，只有传

12、动部分留在罩外适用于有振 动或含尘气流速度高的设备。适用场合：含尘气流速度低，连续扬尘和瞬时增压不大的扬尘点。大容积密闭罩（密闭小室）优点：容积大，适用于多点产尘、阵发性产尘、含尘气流速度高和设备检修频繁 的场合。缺点：占地面积大，材料消耗多.4.3柜式排风罩按气流运动特点：柜式排风罩分为吸气式和吹吸式吸气式通风柜：单纯依靠排风 的作用，在工作孔上造成一定的吸入速度，防止有害物外逸。吹吸联合工作的通 风柜：可以隔断室内干扰气流，防止柜内形成局部涡流，使有害物得到较好控制。4.4外部吸气罩工作原理：受工艺条件限制生产设备不能密闭时，可把排风罩设在有害物源 附近，依靠罩口的抽吸作用，在有害物发散地

13、点（控制点）造成一定的气流运动， 把有害物吸入罩内。特点：对操作影响小、排风量大、控制距离有限、易受横向气流干扰4.5热源上部接受式排风罩有些生产过程或设备本身会产生或诱导一定的气流运动，带动有害物一起运 动。接受罩：设在污染气流前方，让它直接进入罩内的排风罩热源上部热射流的两种主要形式：1、生产设备本身散发的热射流一一实测确定2、高温设备表面对流散热时形成的热射流一一实验研究4.6槽边排风罩槽边排风罩是外部吸气罩的一种特殊形式，专门用于各种工业槽，是为了不 影响工人操作而在槽边上设置的条缝形吸气口。特性与外部吸气罩一致，仅位置 不同。分类：单侧（槽宽BV700mm）双侧（槽宽B700mm）另

14、外：B1200mm时宜采用吹吸式排风罩常用形式平口式：吸气口上不设法兰边，吸气范围大。但当槽靠墙布置时，如同设置 了法兰边一样，吸气范围减小，排风量会相应减小。条缝式：截面高度E较大，如同设置了法兰边一样，减小了吸气范围，因此 排风量比平口式小高截面(E = 250mm)低截面(E = 200mm)缺点：占用空间大，对手工操作有一定影响。4.7大气空气幕运输工具或人员进出频繁的生产车间或公共建筑，为减少或隔绝外界气流的 侵入在大门上设置条缝形送风口，利用高速气流所形成的气幕隔断室外空气。优点：1、不影响车辆或人通行；2、使采暖建筑减少冬季热负荷；3、对需要 供冷的建筑可减少夏季冷负荷上送式空气

15、幕定义：条缝形吹风口设在大门上方，气流由上而下民用建筑大门空气幕上所受的 风压、热压相对较小常把贯流式风机直接装在大门上方，用室内再循环空气由上 向下吹风。特点：出口风速较低，动压损失小；气流运动过程中卷入的周围空气 少，加热室外冷空气所消耗的热量也少。因此投资费用和运行费用都较低。下送式空气幕优点：气流由下部地下风道吹出，冬季阻挡室外冷风的效果比侧送式好。缺点：由于采用下部送风，送风射流会受到运输工具的阻挡，而且会把地面的灰 尘吹起。仅适用于运输工具通过时间短，工作场地较为清洁的场合。侧送式空气幕定义：将条缝形吹风口设在大门的侧面。分类：单侧空气幕：设在大门一侧。适用于门洞不太宽、物体通过时

16、间短的大门双侧空气幕：在大门两侧设吹风口。适用于门洞较宽或物体通过的时间较长时的 场合缺点：两股气流相遇时，部分气流会相互抵消，因此效果不如单侧空气幕好。4.8吹吸式排风罩外部吸气罩罩口外的气流速度衰减很快，罩口至有害物源距离较大时，需要 较大的排风量才能在控制点造成所需的控制风速。吹吸式通风的原理：利用射流作为动力，把有害物输送到排风罩口再由其排除， 或者利用射流阻挡、控制有害物的扩散这种把吹和吸结合起来的通风方法称为吹 吸式通风优点：风量小污染控制效果好抗干扰能力强不影响工艺操作4.9密闭罩选择木工车间粉尘主要是木屑、锯末和木粉，大颗木屑超过100微米，而细粉 末均在5微米以下。综合经济与

17、效率原则选择相应的局部排风罩。除尘器的选择5.1袋式除尘器袋式除尘器：袋式除尘器结构原理袋式除尘器也称为过滤式除尘器，是一 种干式高效除尘器，它是利用纤维编制物制作的袋式过滤元件来捕集含尘气体中 固体颗粒物的除尘装置。除尘效率高，一般在99%以上，除尘器出口气体含尘浓 度在数十mg/m3之内，对亚微米粒径的细尘有较高的分级效率。适用粒径范围在 0.51um55.2电除尘器电除尘器：烟气中灰尘尘粒通过高压静电场时，与电极间的正负离子和电 子发生碰撞而荷电（或在离子扩散运动中荷电），带上电子和离子的尘粒在电场 力的作用下向异性电极运动并积附在异性电极上，通过振打等方式使电极上的灰 尘落入收集灰斗中

18、，使通过电除尘器的烟气得到净化，达到保护大气，保护环境 的目的。5.3旋风除尘器旋风除尘器：利用气流的旋转过程中作用在尘粒上的惯性离心力使尘粒从 气流中分离出来，而分离的设备。5.4湿式除尘器湿式除尘器：通过惯性碰撞、接触阻留，尘粒与液滴、液膜发生接触， 使尘粒加湿、增重、凝聚；细小尘粒通过扩散与液滴、液膜接触；由于烟气增湿， 尘粒的凝聚性增加；高温烟气中的水蒸气冷却凝结时，要以尘粒为凝结核，形成 一层液膜包围在尘粒表面，增强了颗粒物的凝聚性。对疏水性颗粒物能改善其可 湿性。5.5重力沉降室和惯性除尘器重力沉降室：通过重力使尘粒从气流中分离，含尘气流进入重力沉降室后， 流速迅速下降，在层流或接

19、近层流的状态下运动，其中的尘粒在重力作用下缓慢 向灰斗沉降。惯性除尘器：在重力沉降室中设置各种形式的挡板，使气流方向发生急剧转 变，利用尘粒的惯性或使其和挡板发生碰撞而捕集。5.6除尘器选择根据钢铁粉尘性质，选择了电除尘器：净化效率高，电除尘器可以通过加长电场长度、增大电场有效通流面积、 改进控制器的控制质量、对烟气进行调质等手段来提高除尘效率，以满足所需要 的除尘效率。对于常规电除尘器，正常运行时，其除参尘效率一般都高于99%。 能够铺集0.01微米以上的细粒粉尘。在设计中可以通过不同的操作参数，来满足 所要求的净化效率。阻力损失小，设备阻力小、总能耗低。电除尘器的总能耗是由设备阻力、 供电

20、装置、加热装置、振打和附属设备（卸灰电动机、气化风机等）的能耗组成 的。电除尘器的阻力损失一般为150300Pa，约为袋式除尘器的1/5，在总能耗 中所占的份额较低。一般处理1000m /h的烟气量需消耗电能0. 2-0. 8kWh。一般 在20毫米水柱以下，和旋风除尘器比较，即使考虑供电机组和振打机构耗电，其 总耗电量仍比较小。烟气处理量大。电除尘器由于结构上易于模块化，因此可以实现装置大型化。 单台电除尘器的最大电场截面积达到了 400平方米。允许操作温度高，如SHWB型电路尘器最好允许操作温度250C，其他类型 还有达到350400C或者更高的。7可以完全实现操作自动控制。管路设计和计算

21、车间尘源分布图:图5.1入口100 尘源140 尘源210L尘源3220单位：米系统管道简图:图5.2单位、米车间各尘源产尘量:表5.3尘源1尘源2尘源3200020002000管路计算：根据（查文献1）表6-4，输送含有木刨花的空气时，风管内最小风速为，垂 直风管为12m/s、水平风管为14m/s考虑到除尘器及风管漏风，管道6、7、8的计算风量为6300 1.05=6615m/h根据L=1000m3/h、v1=12m/s，由（查文献4）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（查文献4）附录8的通风管道统一规格。D1=60mm同理可得管段2、3、4、Rm1=38Pa/m5、6、

22、7、8的管径及比摩阻D2=60mmRm2=38Pa/mD3=60mmRm3=4Pa/mD4=310mmRm4=7.6Pa/mD5=330mmRm5=7Pa/mD6=370mmRm6=4.3Pa/mD7=370mmRm7=4.3Pa/mD8=370mmRm8=4.3Pa/m查（查文献1附录7），确定各管段的局部阻力系数。管段水力计算1设备密闭罩（查文献7） Z=1.0 （对应接管动压）90 弯头（R/D=1.5）一个，Z=0.17直流三通（1 一4）（见图5.4）图5.4根据 F1+F2-F3 a =30*=查得 z 14=0.27L/L= 2000 =0.52 4 4000EZ =1.0+0.

23、17+ 0.27=0.54管段水力计算2设备密闭罩Z=1.060 弯头（-=1.5）:1 个，Z =0.15D直流三通（24）（见图5.4）Z 14=0.27EZ =1.0+0.15+0.27=0.52管段水力计算3设备密闭罩Z=1.060 弯头（-=1.5）:1 个，Z =0.15D（见图5.5）：查得 Z 34=0.36直流三通（3一5）F3+F4F5 a =30F /F =（迎）2=4 5330L /L =4000 =0.674 5 6000EZ =1.0+0.17+0.15+0.36=1.68vsFi图5.5管段水力计算4直流三通（1 一4）（见图5.5） Z45=0.27 管段水力计

24、算5直流三通（4一5）（见图5.5）Z45=0.36除尘器进口变径管（渐扩管） 除尘器进口尺寸为300mmx800mm,变径管长度为 500mm,tga= 2 x J。：。：。=0.42a =22.7 Z =0.60EZ =0.36+0.42=0.78管段水力计算6除尘器出口变径管（渐缩管）惯性预除尘器出口尺寸为300mmx 800mm,变径管长度为400mm,tga=上x竺 =0.4752400a =25.4 Z=0.1090 弯头（=1.5） 2 个 Z=2x0.17=0.31D风机进口渐扩管先近似选出一台风机，风机进口直径D1=500mm变径管长度l=300mm F（522）=0.56F

25、 7 900500 - 420 八“tga= x=0.13300a =7.6Z =0.03EZ =0.10+0.31+0.03=0.44管段水力计算7风机出口渐缩管风机出口 尺寸：400mmx 315mm D7=420mmF =922=2.14Z=0.013F 出 420带扩散管的伞形风帽（业=0.5）：D 0Z=0.60EZ =0.013+0.60=0.613计算（查文献囹）各管段的沿程摩擦阻力和局部阻力Rml 1=5 x 14=70PaZ 1=182PaRml 2=4 x 12=48PaZ 2=179PaRml 3=7 x 16=112PaZ 3=226.7PaRml 4=3 x 5=15

26、PaZ 4=47.3PaRml 5=7 x 11=77PaZ 5=102.3PaRml 6=6 x 7.5=45PaZ 6=87.2PaRml 7=6 x 7.5=45PaZ 7=87.2PaRml 8=7 x 19=133PaZ 8=312Pa对并联管路进行管路平衡汇合点A P 1=70+182=252Pa P 2=48+179=230Pa尸1 一炒2 =9.4%10%符合要求P1汇合点B P + P 4=252+15+47.3=315.3Pa P 3=112+226.7=338.7Pa翌 3一(明 + pp，= 338.7 - 315.3 =7 3%10%AP 3338.7.计算系统的总阻

27、力计算结果为符合要求 P = E (Rml+Z)=1450+1500=2950Pa通风机的选择风机风量 L f=1.15 L=1.15 x 6615=7607.25m3/h 风机风压 P f=1.15 P =1.15 x 2950=3392.5Pa 选用C4-67NO.6.2风机L f=7613m3/h P f=3185.15Pa 风机转速n=7200r/min皮带传动配用Y130S2-Z型电动机，电机功率N=8kW7.结论通过对木工车间除尘系统设计的分析。选用了密闭罩，配用Y131S2-Z型电 动机。同伙一系列分析画图、计算、总结，使我有效地把书本上知识运用到实际 当中，提升了我实践的能力，

28、学会了如何计算工厂车间通风除尘系统的阻力计算 等等。对于自己今后的发展方向有了更深的了解。同时也发现自己专业知识的不 足，在设计的过程中遇到了很多的困难，很多表格都出了问题。在选择除尘器时 刚开始并没有选择密闭罩，通过老师的耐心解说与教导我对工业除尘通风的车间 通风除尘系统的阻力计算有了更深的了解。感谢我的指导教师对我的耐心和信 心。8.参考文献工业通风第四版 孙一坚 沈恒根邱曼.我国职业危害的现状分析与对策探讨J.中国安全生产科学技术，2008，4( 6) : 102-105QIU Man. Analysis on occupational hazards status andprobe i

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30、d Health, 2008, 24( 19) : 2003-2005 4竹健，张国军.木质家具制造企业职业 卫生状况调查J.浙江预防医学，2012, 24( 4) : 45-47ZHU Jian, ZHANG Guo-jun. Occupational health condition investigation as Woodiness furniture manufacturing enterprise J. Zhejiang Preventive Medicine, 2012, 24 ( 4) : 45-47.孙淑英.家具企业安全管理调查研究运用行为抽样法调查分析不安全行为J.中国安全

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