通風(fēng)除塵課程設(shè)計(jì)

1、工業(yè)通風(fēng)與除塵課程設(shè)計(jì) 專業(yè)班級(jí)：安全12-5 指導(dǎo)老師：魯忠良目 錄1 引言2 第一工作區(qū)的通風(fēng)除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算2.1 各設(shè)備排風(fēng)罩的排風(fēng)量計(jì)算 焊接平臺(tái)1排風(fēng)量計(jì)算 焊接平臺(tái)2排風(fēng)量計(jì)算 焊接平臺(tái)3排風(fēng)量計(jì)算 加熱爐排風(fēng)量計(jì)算2.2 系統(tǒng)排風(fēng)量及阻力計(jì)算 通風(fēng)除塵系統(tǒng)布置簡圖 管段阻力計(jì)算2.3 管道壓力平衡核算2.4 選擇通風(fēng)機(jī)和除塵器3 第二工作區(qū)的通風(fēng)除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 各設(shè)備排風(fēng)罩的排風(fēng)量計(jì)算3.1.1 鍍鉻1排風(fēng)量計(jì)算3.1.2 鍍鉻2排風(fēng)量計(jì)算3.1.3 鍍鉻3排風(fēng)量計(jì)算3.1.4 酸洗排風(fēng)量計(jì)算3.2 系統(tǒng)排風(fēng)量及阻力計(jì)算 通風(fēng)除塵系統(tǒng)布置簡圖 管段阻力計(jì)算 管道阻力平衡

2、校核3.3 風(fēng)機(jī)的選擇3.4 管道計(jì)算匯總1 引言工業(yè)通風(fēng)就是利用技術(shù)手段將車間內(nèi)被生產(chǎn)活動(dòng)所污染的空氣排走，把車間內(nèi)懸浮的粉塵捕集除去，把新鮮的或經(jīng)專門處理的清潔空氣送入車間內(nèi)。它起著改善車間生產(chǎn)環(huán)境，保證工人從事生產(chǎn)所必需的勞動(dòng)條件，保護(hù)工人身體健康的作用。本課程設(shè)計(jì)目的和任務(wù)在于對(duì)一個(gè)金屬制造加工生產(chǎn)車間進(jìn)行全面通風(fēng)以及針對(duì)焊接臺(tái)加熱爐鍍槽酸洗工藝進(jìn)行局部通風(fēng)的設(shè)計(jì)以期達(dá)到車間廠房的通風(fēng)與除塵。本設(shè)計(jì)的大體思路是，了解各工藝所產(chǎn)生的有害氣體成分并選擇局部通風(fēng)方式。之后對(duì)參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算需風(fēng)量并進(jìn)行相關(guān)管道計(jì)算，最后選擇合適的通風(fēng)機(jī)對(duì)廠房進(jìn)行有效通風(fēng)。2 第一工作區(qū)的通風(fēng)除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算2

3、.1 各設(shè)備排風(fēng)罩的排風(fēng)量計(jì)算第一工作區(qū)各設(shè)備工藝的參數(shù)如表2.1所示。表2.1 第一工作區(qū)各設(shè)備工藝的參數(shù)表編號(hào)設(shè)備工藝尺寸（mm）排風(fēng)罩形式有害物成分設(shè)計(jì)參數(shù)1焊接平臺(tái)1000×900×600側(cè)吸罩焊煙有害物距罩口0.6m熱源溫度6002焊接平臺(tái)1000×900×600側(cè)吸罩焊煙有害物距罩口0.6m熱源溫度6003焊接平臺(tái)1100×900×600矩形傘型罩焊煙有害物距罩口0.8m熱源溫度6004加熱爐1500×1000×1500矩形傘型罩余熱、煙塵有害物距罩口1.0m熱源溫度7002.1.2 焊接平臺(tái)1排風(fēng)量計(jì)

4、算設(shè)備1為焊接平臺(tái)，尺寸：，有害物的成分為焊煙，采用側(cè)吸罩。側(cè)吸罩為外部吸氣罩的一種，它的作用：由于工作條件的限制，生產(chǎn)設(shè)備不能密閉時(shí)，將其設(shè)置于有害源附近，依靠罩口的抽吸作用，在有害物散發(fā)地點(diǎn)造成一定的氣流運(yùn)動(dòng)，把有害物吸入罩內(nèi)。本次設(shè)計(jì)中采用工作臺(tái)上有法蘭形式的側(cè)吸罩，由于有害物距罩口0.6m，根據(jù)污染物放散情況選取最小控制風(fēng)速，把該罩想象為600×600的假想罩a/b=600/600=1.0x/b=600/600=1.0查得vx/vb=0.13所以，罩口平均風(fēng)速 則實(shí)際排風(fēng)量 （2.1）2.1.3 焊接平臺(tái)2排風(fēng)量計(jì)算設(shè)備2為焊接平臺(tái)，尺寸：，采用側(cè)吸罩。設(shè)備2參數(shù)同設(shè)備1，所

5、以設(shè)備2的排風(fēng)量計(jì)算同設(shè)備1，2.1.4 焊接平臺(tái)3排風(fēng)量計(jì)算設(shè)備3為焊接平臺(tái)，其尺寸為。排風(fēng)罩形式為矩形傘型罩，熱源的溫度為，有害物距罩口的距離為0.8m,其中其中，A為熱源的水平投影面積，單位為.由于>，所以接受罩選擇為低懸罩。對(duì)于設(shè)備熱源的對(duì)流散熱量通過公式計(jì)算得： （2.2）式中 F熱源的對(duì)流放熱面積，m; 熱源表面與周圍空氣溫差，； 對(duì)流放熱系數(shù)， =A （2.3）式中 A系數(shù)，水平散熱面A=1.7；垂直散熱面A=1.13。代入數(shù)據(jù)得：Q=。室內(nèi)溫度設(shè)為20 在H/B=0.9 7.4的范圍內(nèi)，在不同高度上熱射的流量可通過公式得： （2.4） 式中熱源的對(duì)流散熱量，； （2.5）

6、 熱源至計(jì)算斷面距離，； 熱源水平投影的直徑或長邊尺寸，。由于低懸罩位于收縮斷面附近，罩口斷面上的熱射流橫斷面積一般是小于（或等于）熱源的平面尺寸，橫向氣流影響較大的場(chǎng)合，按下式確定： （2.6） （2.7）通過計(jì)算可得矩形傘型罩的排風(fēng)量：。2.1.5 加熱爐排風(fēng)量計(jì)算設(shè)備4為焊接平臺(tái)，尺寸：，有害物的成分為余熱、煙塵，所以采用低懸罩進(jìn)行排風(fēng)。這樣該罩的排風(fēng)量計(jì)算方法與2.1.3中相同，由公式2.2，2.3，2.4，2.5，2.6，2.7可計(jì)算得此排風(fēng)罩的排風(fēng)量2.2 系統(tǒng)排風(fēng)量及阻力計(jì)算2.2.1 通風(fēng)除塵系統(tǒng)布置簡圖圖2.1 第一工作區(qū)通風(fēng)除塵系統(tǒng)布置簡圖2.2.2 管段阻力計(jì)算1. 風(fēng)速

7、及管徑的計(jì)算管段1風(fēng)速及管徑計(jì)算如下：已知； 確定管道直徑 D= （2.8） 代入數(shù)據(jù)計(jì)算得：查管徑和單位長度摩擦阻力和通風(fēng)管道徑規(guī)格選取管道直徑。 最后確定將代入公式（2.8）中 得出同理可計(jì)算得其他風(fēng)速及管徑計(jì)算列于表2.2表2.2 風(fēng)速及管徑計(jì)算匯總表 項(xiàng)目管道 通風(fēng)量L (m3/s)管徑D(mm)管道長度(m)單位長度摩擦阻力Rm(Pa/m)實(shí)際風(fēng)速V(m/s)10.4417043017.5620.4417043017.5630.6081803.22323.940.9625031919.5750.622002.52419.7561.2282804.51520.7972.18838067

8、19.382.1883806719.39232. 阻力計(jì)算 此部分計(jì)算所需數(shù)據(jù)見表2.2（1）管段1阻力的計(jì)算已知 側(cè)吸罩（查表）彎頭一個(gè)，查表直流三通根據(jù) =30° 查得動(dòng)壓 取摩擦阻力局部阻力總阻力206.95pa（2）管段2阻力的計(jì)算已知 側(cè)吸罩彎頭一個(gè)，查表直流三通根據(jù) =30° 查得動(dòng)壓 取摩擦阻力局部阻力總阻力206.95pa（3）管段3阻力的計(jì)算：總阻力368.35pa.（4）管段4阻力計(jì)算：（5）管段5阻力計(jì)算： （6）管段6阻力計(jì)算：（7）管段7阻力計(jì)算：彎頭三個(gè)除塵器動(dòng)壓 局部阻力（8）管段8阻力計(jì)算：彎頭兩個(gè)動(dòng)壓 摩擦阻力局部

9、阻力（9）管段9阻力計(jì)算：摩擦阻力阻力計(jì)算歸納到表2.3中表2.3 各管段阻力情況管段號(hào)摩擦阻力局部阻力總阻力112086.95206.95212086.95206.95373.6294.75368.35457221278560060667.5-77.8-10.3742198.87240.8784279.55121.559140140.2280.22.3 管道壓力平衡核算（1）節(jié)點(diǎn)A壓力平衡計(jì)算: 符合要求（2）節(jié)點(diǎn)B壓力平衡計(jì)算為使兩管達(dá)到阻力平衡，改變管1-5的管徑，增大其阻力。根據(jù)管徑統(tǒng)一規(guī)格取校核：故合適，取。（3）節(jié)點(diǎn)C壓力平衡計(jì)算:故符合要求。將以上數(shù)據(jù)歸納到表2.4中表2.4 第

10、一工作區(qū)計(jì)算結(jié)果匯總 項(xiàng)目管道 通風(fēng)量L (m3/s)管徑D(mm)管道長度(m)單位長度摩擦阻力Rm(Pa/m)實(shí)際風(fēng)速V(m/s)總阻力10.4417043017.56206.9520.4417043017.56206.9530.6081603.22323.9368.3540.9625031919.5727850.622002.52419.756061.2282804.51520.79-10.372.1883806719.3240.8782.1883806719.3121.55923280.22.4 選擇通風(fēng)機(jī)和除塵器（1）除塵器的選擇本系統(tǒng)的主要有害物為礦物粉塵

11、、煙塵、金屬粉塵，按照要求選取袋式除塵器，從上部排風(fēng)根據(jù)風(fēng)量2.188選擇DS/A型袋式除塵器，DsA型袋式除塵器采用負(fù)壓、內(nèi)濾；在濾袋上部用機(jī)械振動(dòng)方式清灰，自動(dòng)進(jìn)行，下部灰斗處進(jìn)風(fēng)，型號(hào)DS/A8*7濾袋數(shù)為56，過濾面積56，處理風(fēng)量（）670010000，效率為99.5%。 （2）風(fēng)機(jī)的選擇風(fēng)機(jī)風(fēng)量：=2.188×（1+0.15）=2.22其中是為了考慮系統(tǒng)漏風(fēng)所附加的安全系數(shù)一般取0.15。風(fēng)機(jī)風(fēng)壓：其中是為考慮管道計(jì)算誤差及系統(tǒng)漏風(fēng)等因素所采用的安全系數(shù)，除塵管道一般取取0.150.2。根據(jù)風(fēng)壓和風(fēng)量選用4-72-11N08C型通風(fēng)機(jī),選取的轉(zhuǎn)速2900rpm,功率15K

12、w,重量125Kg.3 第二工作區(qū)的通風(fēng)除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 各設(shè)備排風(fēng)罩的排風(fēng)量計(jì)算第一工作區(qū)各設(shè)備工藝的參數(shù)如表3.1所示。表3.1 第二工作區(qū)各設(shè)備工藝的參數(shù)表編號(hào)設(shè)備工藝尺寸（mm）排風(fēng)罩形式有害物成分設(shè)計(jì)參數(shù)5鍍鉻600×700（工作口）通風(fēng)柜氫氟酸蒸汽頂部接管標(biāo)高1.7m常溫6鍍鉻600×700（工作口）通風(fēng)柜氫氟酸蒸汽頂部接管標(biāo)高1.7m常溫7鍍鉻600×700（工作口）通風(fēng)柜氫氟酸蒸汽頂部接管標(biāo)高1.7m常溫8酸洗900×800×1200槽邊排風(fēng)罩25%鹽酸溫度603.1.2 鍍鉻1排風(fēng)量計(jì)算 設(shè)備5為鍍鉻，尺寸：有害物的成分

13、為氫氟酸蒸汽，采用通風(fēng)柜進(jìn)行通風(fēng)。因?yàn)樵诔叵逻M(jìn)行，故為冷過程通風(fēng)柜。根據(jù)公式： （3.1） 根據(jù)公式3.1，3.1.3 鍍鉻2排風(fēng)量計(jì)算設(shè)備6同設(shè)備5，其排風(fēng)量為：3.1.4 鍍鉻3排風(fēng)量計(jì)算設(shè)備7同設(shè)備4，其排風(fēng)量為：3.1.5 酸洗排風(fēng)量計(jì)算設(shè)備8為酸洗工藝，有害物成分為25%鹽酸，采用槽邊排風(fēng)罩。油污B=900>700，所以選用雙側(cè)高截面排風(fēng)罩，選擇防腐材料制作。 （3.2）3.2 系統(tǒng)排風(fēng)量及阻力計(jì)算3.2.1 通風(fēng)除塵系統(tǒng)布置簡圖圖3.1 第二工作區(qū)通風(fēng)除塵系統(tǒng)布置簡圖3.2.2 管段阻力計(jì)算在第二工作區(qū)內(nèi)，設(shè)除塵風(fēng)管垂直管最小風(fēng)速，水平管最小風(fēng)速，空氣密度。1. 管段1阻力

14、計(jì)算： 2. 管段2阻力計(jì)算：各管件局部阻力系數(shù)：通風(fēng)柜=0.1，120º彎頭（R/d=1.5）=0.2,合流三通支管=0.14，故局部阻力3. 管段3阻力計(jì)算：4. 管段4阻力計(jì)算：5. 管段5阻力計(jì)算：6. 管段6阻力計(jì)算：7. 管段7阻力計(jì)算：8. 管段8阻力計(jì)算：3.2.3 管道阻力平衡校核1. 節(jié)點(diǎn)A阻力平衡校核:為使1、2管達(dá)到阻力平衡，改變管2的管徑，增大其阻力。根據(jù)管徑規(guī)格取。校核：故合適，取2. 節(jié)點(diǎn)B阻力平衡校核:為使兩管達(dá)到阻力平衡，改變管3的管徑，增大其阻力。根據(jù)管徑統(tǒng)一規(guī)格取校核：故合適，取。3. 節(jié)點(diǎn)C阻力平衡校核:符合要求。3.3 風(fēng)機(jī)的選擇本系統(tǒng)由于污染物為氫氟酸和25%的鹽酸，所以只選用風(fēng)機(jī)進(jìn)行通風(fēng)即可。本系統(tǒng)風(fēng)量為11028，所以所以選擇C6-48N08通風(fēng)機(jī)和Y160M-4型電動(dòng)機(jī)。3.4 管道計(jì)算匯總表3