通風除塵課程設(shè)計

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

2、校核3.3 風機的選擇3.4 管道計算匯總1 引言工業(yè)通風就是利用技術(shù)手段將車間內(nèi)被生產(chǎn)活動所污染的空氣排走，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)所必需的勞動條件，保護工人身體健康的作用。本課程設(shè)計目的和任務(wù)在于對一個金屬制造加工生產(chǎn)車間進行全面通風以及針對焊接臺加熱爐鍍槽酸洗工藝進行局部通風的設(shè)計以期達到車間廠房的通風與除塵。本設(shè)計的大體思路是，了解各工藝所產(chǎn)生的有害氣體成分并選擇局部通風方式。之后對參數(shù)進行設(shè)計計算需風量并進行相關(guān)管道計算，最后選擇合適的通風機對廠房進行有效通風。2 第一工作區(qū)的通風除塵系統(tǒng)設(shè)計計算2

3、.1 各設(shè)備排風罩的排風量計算第一工作區(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)表編號設(shè)備工藝尺寸（mm）排風罩形式有害物成分設(shè)計參數(shù)1焊接平臺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1排風量計

4、算設(shè)備1為焊接平臺，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，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)地點造成一定的氣流運動，把有害物吸入罩內(nèi)。本次設(shè)計中采用工作臺上有法蘭形式的側(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，罩口平均風速 則實際排風量 （2.1）2.1.3 焊接平臺2排風量計算設(shè)備2為焊接平臺，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的排風量計算同設(shè)備1，2.1.4 焊接平臺3排風量計算設(shè)備3為焊接平臺，其尺寸為。排風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。對于設(shè)備熱源的對流散熱量通過公式計算得： （2.2）式中 F熱源的對流放熱面積，m; 熱源表面與周圍空氣溫差，； 對流放熱系數(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） 式中熱源的對流散熱量，； （2.5）

6、 熱源至計算斷面距離，； 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合，按下式確定： （2.6） （2.7）通過計算可得矩形傘型罩的排風量：。2.1.5 加熱爐排風量計算設(shè)備4為焊接平臺，尺寸：，有害物的成分為余熱、煙塵，所以采用低懸罩進行排風。這樣該罩的排風量計算方法與2.1.3中相同，由公式2.2，2.3，2.4，2.5，2.6，2.7可計算得此排風罩的排風量2.2 系統(tǒng)排風量及阻力計算2.2.1 通風除塵系統(tǒng)布置簡圖圖2.1 第一工作區(qū)通風除塵系統(tǒng)布置簡圖2.2.2 管段阻力計算1. 風速

7、及管徑的計算管段1風速及管徑計算如下：已知； 確定管道直徑 D= （2.8） 代入數(shù)據(jù)計算得：查管徑和單位長度摩擦阻力和通風管道徑規(guī)格選取管道直徑。 最后確定將代入公式（2.8）中 得出同理可計算得其他風速及管徑計算列于表2.2表2.2 風速及管徑計算匯總表 項目管道 通風量L (m3/s)管徑D(mm)管道長度(m)單位長度摩擦阻力Rm(Pa/m)實際風速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. 阻力計算 此部分計算所需數(shù)據(jù)見表2.2（1）管段1阻力的計算已知 側(cè)吸罩（查表）彎頭一個，查表直流三通根據(jù) =30° 查得動壓 取摩擦阻力局部阻力總阻力206.95pa（2）管段2阻力的計算已知 側(cè)吸罩彎頭一個，查表直流三通根據(jù) =30° 查得動壓 取摩擦阻力局部阻力總阻力206.95pa（3）管段3阻力的計算：總阻力368.35pa.（4）管段4阻力計算：（5）管段5阻力計算： （6）管段6阻力計算：（7）管段7阻力計算：彎頭三個除塵器動壓 局部阻力（8）管段8阻力計算：彎頭兩個動壓 摩擦阻力局部

9、阻力（9）管段9阻力計算：摩擦阻力阻力計算歸納到表2.3中表2.3 各管段阻力情況管段號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A壓力平衡計算: 符合要求（2）節(jié)點B壓力平衡計算為使兩管達到阻力平衡，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C壓力平衡計算: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)計算結(jié)果匯總 項目管道 通風量L (m3/s)管徑D(mm)管道長度(m)單位長度摩擦阻力Rm(Pa/m)實際風速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 選擇通風機和除塵器（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，從上部排風根據(jù)風量2.188選擇DS/A型袋式除塵器，DsA型袋式除塵器采用負壓、內(nèi)濾；在濾袋上部用機械振動方式清灰，自動進行，下部灰斗處進風，型號DS/A8*7濾袋數(shù)為56，過濾面積56，處理風量（）670010000，效率為99.5%。 （2）風機的選擇風機風量：=2.188×（1+0.15）=2.22其中是為了考慮系統(tǒng)漏風所附加的安全系數(shù)一般取0.15。風機風壓：其中是為考慮管道計算誤差及系統(tǒng)漏風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)風壓和風量選用4-72-11N08C型通風機,選取的轉(zhuǎn)速2900rpm,功率15K

12、w,重量125Kg.3 第二工作區(qū)的通風除塵系統(tǒng)設(shè)計計算3.1 各設(shè)備排風罩的排風量計算第一工作區(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)表編號設(shè)備工藝尺寸（mm）排風罩形式有害物成分設(shè)計參數(shù)5鍍鉻600×700（工作口）通風柜氫氟酸蒸汽頂部接管標高1.7m常溫6鍍鉻600×700（工作口）通風柜氫氟酸蒸汽頂部接管標高1.7m常溫7鍍鉻600×700（工作口）通風柜氫氟酸蒸汽頂部接管標高1.7m常溫8酸洗900×800×1200槽邊排風罩25%鹽酸溫度603.1.2 鍍鉻1排風量計算 設(shè)備5為鍍鉻，尺寸：有害物的成分

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

14、計算： 2. 管段2阻力計算：各管件局部阻力系數(shù)：通風柜=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阻力計算：4. 管段4阻力計算：5. 管段5阻力計算：6. 管段6阻力計算：7. 管段7阻力計算：8. 管段8阻力計算：3.2.3 管道阻力平衡校核1. 節(jié)點A阻力平衡校核:為使1、2管達到阻力平衡，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B阻力平衡校核:為使兩管達到阻力平衡，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C阻力平衡校核:符合要求。3.3 風機的選擇本系統(tǒng)由于污染物為氫氟酸和25%的鹽酸，所以只選用風機進行通風即可。本系統(tǒng)風量為11028，所以所以選擇C6-48N08通風機和Y160M-4型電動機。3.4 管道計算匯總表3