電鍍車間局部通風系統(tǒng)設計課件

1、電鍍車間局部通風系統(tǒng)設計（101） 姓名：陸路 專業(yè)：安全工程專業(yè) 日期：2014.5.28 摘要 本次課程設計主要內容為某電鍍車間局部通風系統(tǒng)，目的是為了將車間內不符合衛(wèi)生標準的污染空氣經過處理后從室內排至室外，從而保證室內工作人員進行正常作業(yè)。設計的內容主要包括確定排出有害物設備密閉方法，局部集氣罩的形式和位置，確定通風系統(tǒng)的風量和風管材料，對通風管道進行水力計算。 【關鍵詞】： 排風罩 水力計算 風量 風機 Summary The main content of curriculum design for local ventilation system&#

2、160;of electroplating workshop, in order to pollute the air in workshop does not conform to the hygiene standards of processed from indoor to outdoor, indoor staff so as to ensure the normal operation. The design content main

3、ly includes thedetermination of harmful substances discharged equipment closed method, localgas collecting hood of form and position, determine the ventilation system of air volume and air pipe material, the ventilation pipel

4、ine hydraulic calculation.keyword: exhaust hood hydraulic calculation of air blower目錄 1、 前言2、 設計的內容與要求 2.1課程設計題目 2.2 課程設計資料 2.3 課程設計內容3、 工業(yè)通風系統(tǒng)的設計與計算 3.1確定系統(tǒng)劃分 3.2排風罩布置原則 3.3排氣罩的計算與選取 3.4系統(tǒng)網管的布置形式 3.5風管的選擇 3.6除塵器的選擇 3.7通風管道的水力計算四 總結附錄一：通風除塵系統(tǒng)圖附錄二：系統(tǒng)管道設備布置平面圖 一 前言工業(yè)通風是通風工程的重要部分，其主

5、要任務是，控制生產過程中產生的粉塵、有害氣體、高溫、高濕，創(chuàng)造良好的生產環(huán)境和保護大氣。做好工業(yè)通風工作，一方面能夠改善生產車間及其周圍的空氣條件，防止職業(yè)病的產生、保護人民健康、提高勞動生產率；另一方面可以保證生產正常運行，提高產品質量。隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，散發(fā)的工業(yè)有害物的種類和數量日益增加，大氣污染已經成為了一個全球性的問題。如何做好工業(yè)通風，職業(yè)安全健康管理以及環(huán)境保護是我們安全工作人員的一項重要職責。此次課程設計為某企業(yè)電鍍車間除塵系統(tǒng)設計，主要要將車間產生的高濃度粉塵通過合理有效的除塵系統(tǒng)來凈化空氣，提高車間的空氣質量。因此需采取有效的通風措施在有害物產生地點把它們收集起來，經過凈

6、化處理排至室外，使車間內有害物濃度低至國家衛(wèi)生標準規(guī)定的最高允許濃度以下。通過此次設計，使同學們親自動手進行通風除塵系統(tǒng)的設計及計算，切實體會通風除塵在工業(yè)生產中的重大作用，理論聯系實踐，培養(yǎng)同學們的動手能力以及合作能力。第2章設計內容與要求2.1課程設計題目 電鍍車間局部通風系統(tǒng)設計2.2課程設計資料1、車間情況概述本次課程設計的車間包括兩個工作區(qū)。每個工作區(qū)有一個酸性鍍銅槽，共有兩種尺寸，一種槽長為2m，寬為1.5m，高為1m，另一種槽長為1m，寬為0,8m，高為1m。2臺鍍銅槽間距均為2m，兩排對稱分布。為了個人操作方便，要求設計槽邊側吸罩。車間長15m，寬10m，高4.5m。工作溫度為

7、室溫，設為20，在20時空氣密度為1.2Kg/m3。2、工業(yè)槽的特性：標號槽子名稱槽子尺寸（mm）長×寬×高溶液溫度（）散發(fā)的有害物1鍍銅槽2000×1500×100020二氧化碳，二氧化硫，2鍍銅槽1000×800×100020二氧化碳，二氧化硫2.3課程設計內容1、工業(yè)槽的有害氣體捕集與凈化2、通風系統(tǒng)的確定3、通風管道的水力計算第3章工業(yè)通風系統(tǒng)的設計與計算3.1 確定系統(tǒng)劃分 有不同送風、排風要求，或者車間面積較大，送、排風點較多時，為便于進行管理，常分設多個系統(tǒng)。除個別情況外，通常是由一臺風機與其聯系在一起的管道設備構成一個

8、系統(tǒng)。系統(tǒng)劃分的原則是：（1） 空氣處理要求相同、室內參數要求相同的，可劃分一個系統(tǒng)。（2） 生產流程、運行班次和運行時間相同的，可劃為一個系統(tǒng)。（3）除塵系統(tǒng)劃分應符合下列要求：1）同一生產流程、同時工作的揚塵點相距不遠時，宜合設一個系統(tǒng)；2）同時工作但粉塵種類不同的揚塵點，當工藝允許不同粉塵混合回 收或粉塵無回收價值時，也可合設一個系統(tǒng)；3）溫濕度不同的含塵氣體，當混合后可能導致風管內結露時，應分設系統(tǒng)。 為便于運行管理，且該車間廠房的空氣處理要求相同、室內參數要求也相同，因此可以設計成由一臺風機與其聯系在一起的管道及設備構成一個系統(tǒng)。3.2 排風罩布置原則 局部排風罩應遵循以下原則：（1

9、） 局部排風罩應盡可能靠近污染物發(fā)生源，使污染物局限于較小空間，盡可能減小吸氣范圍，便于捕集和控制。（2） 排風罩的吸氣氣流方向應盡可能與污染氣流運動方向一致。（3） 已被污染的吸入氣流不允許通過人的呼吸區(qū)。設計時要充分考慮操作人員的位置和活動范圍。（4） 排風罩應力求結構簡單、造價低、便于制作安裝和拆卸維修。（5） 與工藝密切相結合，使局部排風罩的配置與生產工藝協(xié)調一致，力求不影響工藝操作。（6） 要盡可能避免或減弱干擾氣流，如穿堂風，送風氣流等對吸氣氣流的影響。3.3排氣罩的計算與選取根據設計資料，該電鍍車間的酸性鍍銅槽的尺寸共有兩種形式，一種為1500mm×1000mm；另一種

10、為1000mm×800mm。需分別計算各自的排風量及條縫是槽邊鍍銅槽的形式。（1） 電鍍車間第一種酸性鍍銅槽尺寸：A×B=1500mm×1000mm因B>700mm,根據有關規(guī)定，采用吹吸式排風罩（1） 吸風口前射流末端平均風速 v1=0.5B=0.5×1.5=0.75m/s（2） 吹風口高度 b0=0.010B=0.015×1.5=0.015m=15mm（3） 根據流體力學平面射流的公式計算吹風口出口流速v0因v1=0.75m/s是指射流末端有效部分的平均風速，可以近似認為射流末端的軸心風速vm=2v1。 vm=2v1=2×0

11、.75=1.5m/s按照平面射流計算式 =吹風口出口流速 v0=vm × =1.5×=5.647m/s（4） 吹風口的吹風量 L0=b0.AV0=0.015x2x5.647=0.16941m3/s（5） 計算吸風口的前射流流量L1 L1=L0x1.2=0.98142m3/s（6） 吸風口的排風量 L1=1.1L1=1.1x0.98142=1.013m3/s（7） 吸風口氣流速度 V1=3V1=3x0.75=2.25m/s（8） 吸風口高度 b1=L1/Av1=1.02/2x2.25=0.2245m 取b1=225mm2）電鍍車間第一種酸性鍍銅槽尺寸：A×B=100

12、0mm×800mm因B>700mm,根據有關規(guī)定，采用雙側槽邊排風罩。根據國家設計標準，條縫式槽邊排風罩的斷面尺寸（E×F）共有三種，250mm×200mm、250mm×250mm、200mm×200mm。在此選用E×F=250mm×250mm。 由于為酸性鍍銅槽，控制風速 在工業(yè)通風中第36頁，控制點的控制風速VX表中查得。 Vx=0.4m/svx=0.3m/s總排風量：L=2vxAB(B/2A)0.2 =2×0.3×1×0.8×(0.8/2)0.2=0.4m3/s每一側的排風

13、量：L=0.5L=0.4×0.5=0.2m3/s假設條縫口風速 v0=8m/s (v0通常取710m/s)采用等高條縫，條縫口面積：f0=L/v0=0.2/8=0.025m2條縫口高度： h0=f0/A=0.025/1=0.025m=25mm f0/F1=0.025/(0.25×0.25)=0.4>0.3為保證條縫口上速度分布均勻，在每一側分設兩個罩子，設兩根立管。因此 f/F1=(f/3)/F1=(0.025/2)/(0.25×0.25)=0.2<0.3所以，第一種尺寸的酸性鍍銅槽的排風量為0.4m3/s，且在每一側應分設兩個罩子。 阻力 p=2/2

14、=2.34×82×1.2/2=90Pa 【注】：以上計算阻力時的空氣密度均取自20時。3.4系統(tǒng)網管的布置形式當車間內有不同的送、排風要求，或者車間面積較大，送、排風點較多時，為了便于運行管理，常分設多個送、排風系統(tǒng)。劃分的原則：1、空氣處理要求相同時、室內參數要求相同的，可劃為一個系統(tǒng)。2、同一生產流程、運行班次和運行時間相同的，可劃為一個系統(tǒng)。3、同一生產流程、同時工作的揚塵點相距不大時，宜合為一個系統(tǒng)。4、有毒和無毒的生產區(qū)，宜分開設置通風系統(tǒng)和凈化系統(tǒng)。若不要求回收，并且混合后不會爆炸或者混合后不會導致風管內結露的，可以合為一個系統(tǒng)。5、排風量大的排風電位于風機附近

15、，不和遠處排風量小的排風點和為同一個系統(tǒng)根據以上原則、各工藝設備產生的有害物成分，及廠區(qū)平面布置圖，將兩個工作區(qū)視為同一個系統(tǒng)。 風管布置：各個槽由相應的風管支管連接，然后接到干管上，由干管輸送到凈化設備，再經風管、風機排放。3.5風管的選擇風管布置的原則（1） 除塵系統(tǒng)的排風點不宜過多，以利各支管間阻力平衡。（2） 除塵風管應盡可能垂直或傾斜敷設，傾斜敷設時與水平夾角最好大于。 （3） 在除塵系統(tǒng)小，為防止風管堵塞，風管直徑不宜小于下列數值： 排送細小粉塵 80mm； 排送較粗粉塵 100mm； 排送粗粉塵 130mm。（4）排除含有劇毒物質的正壓風管，不應穿過其他房間。（5）風管上應設置必

16、要的調節(jié)和測量裝置（如閥門、壓力表、溫度計、風量測定孔和采樣孔等）或預留安裝測量裝置的接口。調節(jié)和測量裝置應設在便于操作和觀察的地點。（6）風管的布置應力求順直，避免復雜的局部管件。彎頭、三通等管件要安排得當，與風管的連接要合理，以減少阻力和噪聲。風管截面及材料的選擇表1 除塵風管的最小風速（m/s）粉塵類別粉塵名稱垂直風管水平風管纖維粉塵和礦物粉塵干鋸末、小刨屑、紡織塵1012木屑、刨花1214干燥粗刨花、大塊干木屑1416潮濕粗刨花、大塊濕木屑1820金剛砂、剛玉粉1519耐火材料1417石棉粉塵1218 風管斷面形狀有圓形和矩形兩種。兩者相比，在相同斷面積時圓形風管的阻力小、材料省、強度

17、也大；圓形風管直徑較小時比較容易制造，保溫亦方便。但是圓形風管管件的放樣、制作較矩形風管困難；布置時不易與建筑、結構配合，明裝時不易布置得美觀。當風管中流速較高，風管直徑較小時，通常使用圓形風管。所以此處選用圓形風管。鋼板易于工業(yè)化加工制作，安裝方便，能承受較高的溫度，因本次設計為除塵設計，采用厚度為3.05.0mm的鋼板。排風口位置的確定排風口設置應滿足以下要求：（1）在一般情況下通風排氣立管出口至少應高出屋面0.5m。（2）通風排氣中的有害物質必須經大氣擴散稀釋時，排風口應位于建筑物空氣動力陰影區(qū)和正壓區(qū)以上。（3）要求在大氣中擴散稀釋的通風排氣，其排風口上不應設風帽，為防止雨水進入風管可

18、在下部斜設排水口。（4）車間高7.0m，將排風口所處的管道設為8m,加上風機的高度，排風口高出地面910m。3.6除塵器的選擇 除塵器的選型要考慮多種因素和條件，目前常用除塵器根據主要除塵機理的不同，可分為以下幾類：（1） 重力除塵，如重力沉降室；（2） 慣性除塵，如慣性除塵器；（3） 離心力除塵，如旋風除塵器；（4） 過濾除塵，如袋式除塵器、顆粒層除塵器、紙過濾器；（5） 洗滌除塵，如自激式除塵器、臥式旋風水膜除塵器；（6） 靜電除塵，如電除塵器。在本次設計中，采用脈沖噴吹袋式除塵器。脈沖噴吹袋式除塵器的除塵機理是利用含塵氣流通過濾料時將顆粒物分離捕集的裝置。在袋式除塵器的結構形狀與清灰方法

19、直接相關，我們在這里采有脈沖清灰方式清灰強度高，清灰效果好。由于清灰時間短，與大多數離線清灰除塵器相比，它可以采用在線清灰，清灰時除塵器還可以連續(xù)工作。3.7 通風管道的水力計算 繪制軸測圖標出各管段長度和各排風點的排風量，軸測圖詳見附錄I。管徑的計算：在打磨平臺除塵系統(tǒng)中內，設除塵風管垂直管最小風速，水平管最小風速，當空氣溫度問20時空氣密度為。通風管路材料為圓形鋼板制風管根據公式： （3.1） （3.2） （3.3）式中 管道內的風量，；管道直徑，；管道截面積，；管道內的風速，；1) 管段1設備密閉罩（查文獻10）= 1900彎頭 (R/D=1.5)：1個，=0.17直流三通（13）根據F

20、1+F2=F3 =30 查附錄10得=0.02 =1+0.17+0.02=1.192) 管段2圓形傘形罩：=60，=0.09900彎頭 (R/D=1.5)：1個，=0.17600彎頭 (R/D=1.5)：1個，=0.15直流三通（23）：查附錄10得 =0.8 =0.09+0.17+0.8=1.063) 管段3凈化設備進口變徑管（漸擴管）凈化設備進口尺寸為500mmx800mm，變徑管長度為400mm，tan=（800-500）/（2*400）=0.375 =20.60 =0.604) 管段4凈化設備出口變徑管（漸縮管）凈化設備進口尺寸為500mmx800mm，變徑管長度為400mm，tan=

21、（800-500）/（2*400）=0.375 =20.60 =0.1090彎頭 (R/D=1.5)：2個 =0.17x2=0.34風機進口漸擴管先近似選出一臺風機，風機進口直徑800mm變徑管長度500mmtan=（800-500）/（2*500）=0.3 =16.70 =0.20 =0.10+0.34+0.20=0.645) 管段5風機出口漸擴管風機出口尺寸： 500mm×400mm，D7=420mm變徑管長度l=300mmtan=(500 420)/(2 × 300) = 0.13=140 =0.3帶擴散管的傘形風帽（h/D0=0.5）: =0.6=0.13+0.6=

22、0.73凈化系統(tǒng)風管各管段水利計算如下管段編號流量（m3/s）長度l(m)管徑D(mm)流速v（m/s）動壓P4(Pa)局部阻力系數局部阻力Z(Pa)單位長度摩擦阻力Rm(Pa/m)摩擦阻力Rml(Pa)管段阻力(Pa)11.013 5400838.41.1945.6961.8954.69620.262105.820.21.0621.4122.213.234.61231.21344507.634.70.620.821.56.026.8241.30544607.937.40.6423.9361.66.430.33651.30584607.937.40.7327.3021.612.840.102對并聯管路進行阻力平衡匯合點A：對匯合點A進行阻力平衡計算，=54.696，=34.612。依據公式： （3.5） （3.6）式中 調整后的管徑，； 原設計的管徑，； 原設計的支管阻力，； 要求達到的支管阻力，。對于匯合點A：=根