制藥廠車間除塵設(shè)計(jì)

1、目錄1引言02 工程概況和設(shè)計(jì)原則02.1 工程概況02.2 糖衣片包衣工藝流程12.3 包衣物料及特性12.4 藥廠潔凈除塵設(shè)計(jì)的特點(diǎn)22.5 設(shè)計(jì)課題與有關(guān)數(shù)據(jù)23 局部排風(fēng)罩設(shè)計(jì)33.1 局部排風(fēng)33.2 設(shè)計(jì)計(jì)算44管道、彎頭及三通的設(shè)計(jì)64.1 管道的設(shè)計(jì)64.2 彎頭的確定74.3 三通的確定74.4 錯(cuò).誤!未定義書簽。5通風(fēng)管道的水力計(jì)算85.1 管徑的計(jì)算與實(shí)際速度的確定85.2 各管段的阻力計(jì)算95.3 阻力平衡計(jì)算155.4 風(fēng)機(jī)的選擇15設(shè)計(jì)小結(jié)18致謝19參考文獻(xiàn)20附表1管道水力計(jì)算21附表2除塵通風(fēng)管道內(nèi)最低空氣流速 22附表3三通局部阻力系數(shù)23附表4袋式除塵器

2、的選型23附表5除塵風(fēng)機(jī)選型241引言通風(fēng)除塵是一個(gè)系統(tǒng)工程，是通風(fēng)工程的重要部分，它包括吸氣罩、通風(fēng)管道、通風(fēng)機(jī)、除塵器四大部 分。只有對(duì)吸氣罩、通風(fēng)管道進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，對(duì)風(fēng)機(jī)的選擇得當(dāng)，對(duì)除塵器種類和容量的選定符合要求，通 風(fēng)除塵工作才能奏效。其主要任務(wù)是，控制生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的粉塵、有害氣體、高溫、高濕，創(chuàng)造良好的生 產(chǎn)環(huán)境和保護(hù)大氣。做好通風(fēng)除塵工作，一方面能夠改善生產(chǎn)車間及其周圍的空氣條件，防止職業(yè)病的產(chǎn)生、 保護(hù)人民健康、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；另一方面可以保證生產(chǎn)正常運(yùn)行，提高產(chǎn)品質(zhì)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(shù)量日益增加，大氣污染已經(jīng)成為了一個(gè) 全球性的問題。如何做好

3、工業(yè)通風(fēng)，職 業(yè)安全健康管理以及環(huán)境保護(hù)是我們安全工作人員的一項(xiàng)重要職責(zé)。此次課程設(shè)計(jì)為工業(yè)通風(fēng)中的除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)，主要將車間產(chǎn)生的大量滑石粉塵通過 合理有效的除塵 系統(tǒng)來凈化空氣，提高車間及其周圍環(huán)境的空氣質(zhì)量。車間中的粉塵濃 度達(dá)到一定值可能會(huì)造成爆炸，嚴(yán)重 影響人們的生產(chǎn)生活和社會(huì)的安定和諧。因此需采取有效的通風(fēng)措施在有害物產(chǎn)生地點(diǎn)把它們收集起來，經(jīng) 過凈化處理排至室外，使車間內(nèi)保持良好的工作環(huán)境。通過此次設(shè)計(jì)，親自動(dòng)手進(jìn)行通風(fēng)除塵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及 計(jì)算，切實(shí)體會(huì)通風(fēng)除塵在工業(yè)生產(chǎn)中的重大作用，理論聯(lián)系實(shí)踐，培養(yǎng)了動(dòng)手能力以及合作能力。2工程概況和設(shè)計(jì)原則2.1工程概況某制藥廠生產(chǎn)車間建筑面積

4、約3240nl之，為單層建筑局部2層，建筑層高約10m,室內(nèi)吊頂凈高為2. 7m,上部為設(shè)備管道層，局部2層為空調(diào)機(jī)房。根據(jù)生產(chǎn)產(chǎn)品工藝總平 面布置，生產(chǎn)車間共分為10個(gè)生 產(chǎn)區(qū)（AK區(qū)），其中H區(qū)為糖衣包裝車間，共有12臺(tái)糖 衣機(jī)，糖衣車間平面布置圖見附件lo藥廠糖衣車間在藥品生產(chǎn)過程中，會(huì)有較多的工藝滑石粉塵散逸，需要采取有效的除塵措施。除塵措 施如果處理不當(dāng)，粉塵就會(huì)對(duì)室內(nèi)空氣造成污染、堵塞并污染凈化空調(diào)系統(tǒng)、影響工作人員的身心健康， 從而破壞生產(chǎn)室內(nèi)潔凈生產(chǎn)環(huán)境的要求和藥品質(zhì)量；而且對(duì)室外大氣環(huán)境造成污染。2. 2糖衣片包衣工藝流程為了保證片劑質(zhì)量和方便服用，在壓片后的片芯表層包裹適宜

5、的衣層材料，使片劑中的藥物與外界隔 離，從而達(dá)到防潮、避光、隔絕空氣氧化、增強(qiáng)藥物保存的穩(wěn)定性，掩蓋片劑中的不良嗅味和減少藥物刺激 的目的，故需要在藥物片芯表層進(jìn)行包衣，操作 流程見圖2.1。（1）隔離層：包隔離層的物料大多數(shù)用膠漿，或用膠糖漿，另加少量滑石粉。其目的是形成一道不透水的屏障使片芯與糖衣層隔開，防止糖衣被破壞及藥物吸潮。隔離層還有增加片芯硬度、牢固性、粘結(jié)性等作用。（2）粉衣層：包粉衣層的物料是用糖漿和滑石粉。其作用是迅速增加衣層厚度以消除藥片原有的 棱角。（3）糖衣層：包糖衣的物料只用糖漿而不用滑石粉。其作用是增加衣層的牢固，使片面堅(jiān)實(shí)、平 滑。（4）有色糖衣層：包衣的物料是有

6、色糖漿。其作用是使片衣具有一定的顏色，便于識(shí)別或起到遮 光作用（在糖漿中加入食用色素和二氧化鈦），一般在包最后數(shù)次糖衣時(shí)使用色漿，色漿應(yīng)由淺到深，并注 意層層干燥。（5）打光：打光為包衣的最后工序，物料是川蠟。其作用是使片面光亮，且有防潮作用。圖2. 1糖衣片包衣流程圖2. 3包衣物料及特性糖衣是以糖漿為主要包衣材料，主要用作粉層的粘結(jié)與包糖衣層，它是一種高濃度 的溶液，包衣后易 于干燥，致密地粘附在片劑表面。粉衣層常用滑石粉，滑石為含水硅酸鎂，含有29.8%63.5%結(jié)合二氧化硅、28.4%36. 9%氧化鎂 及低于5%的水。某些品種尚含少量的游離二氧化硅，鈣、鋁和鐵?；?是一種白色或類

7、白色、微細(xì)、無 砂性的粉末，無臭，無味，手摸有油膩感?；塾捎陬w粒小，總面積大，能吸著大量化學(xué)刺激物或毒物， 因此當(dāng)撒布于發(fā)炎或破損組織的表 面時(shí)，可有保護(hù)的作用；內(nèi)服時(shí)除保護(hù)發(fā)炎的胃腸粘膜而發(fā)揮鎮(zhèn)吐、止瀉 作用外，還能阻止毒物在胃腸道中的吸收?；劬哂泻芎玫乃幱玫墓πШ妥饔谩；凵⒁菰诳諝庵校蜁?huì)形成滑石粉塵，工人長期吸入會(huì)引起滑石塵肺?；瘔m 肺多在接觸滑石粉 塵后1015年可發(fā)病。預(yù)防滑石肺的發(fā)生主要是降低作業(yè)場(chǎng)所滑石粉 塵的濃度，使滑石粉塵濃度達(dá)到國家 標(biāo)準(zhǔn)以下，所以車間要設(shè)置專門的通風(fēng)除塵設(shè)備，為生產(chǎn)工人創(chuàng)造清潔衛(wèi)生的工作壞境，確保勞動(dòng)者的身體 健康和藥品的質(zhì)量。生產(chǎn)性粉塵最高

8、允許濃mg/m3有毒性粉塵最高允許濃度mg/m3含游離si0210%以上2鉛煙0.03含游離si0280%以上不超過1鉛塵0.05含游離si0210%以下的滑石粉4金屬末0.01含游離si0210%以上的水泥塵6五氧化二銳煙0. 1含游離SI0210%以下的其他無毒性10五氧化二鈕粉塵0. 5粉塵鈉及其化合物0.0012.4藥廠潔凈除塵設(shè)計(jì)的特點(diǎn)1)由于工藝粉塵發(fā)塵點(diǎn)集中在潔凈室內(nèi)工藝設(shè)備附近，出于節(jié)約能量(如凈化空調(diào)系統(tǒng)能量：動(dòng)力送、排風(fēng)，冷、熱負(fù)荷等)和節(jié)省生產(chǎn)場(chǎng)地的考慮，一般在生產(chǎn)工藝布局上，都應(yīng)盡量縮小產(chǎn)塵生產(chǎn)區(qū)域的面積，因此，單位時(shí)間內(nèi)的房間換氣風(fēng)量就較小，(相對(duì)除塵系統(tǒng)，可供排風(fēng)量

9、也較小，需要合理選擇風(fēng)量、風(fēng)速、塵氣捕集裝置和除塵設(shè)備)。2)相對(duì)于其他工業(yè)粉塵，藥品粉塵平均粒徑較小，粉末較細(xì)，在空氣中停留的時(shí)間較長。3)藥品粉塵有一定的浸潤性和粘性，對(duì)過濾材料的選擇有一定的要求。2. 5設(shè)計(jì)課題與有關(guān)數(shù)據(jù)1)設(shè)計(jì)題目：車間通風(fēng)除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)2)課題已知條件(1)車間面積與產(chǎn)生污染設(shè)備的位置，見附圖1。(2)產(chǎn)生污染源設(shè)備的情況。污染源：立方體長X寬X高=560X400X850 ( mm)直徑=400mm污染源產(chǎn)生輕礦物粉塵，以輕微速度發(fā)散到尚屬平靜的空氣中。(3 )在該污染設(shè)備的上部設(shè)計(jì)圓形傘形吸氣罩，罩口邊距離污染源上平面H=400mmo(4)管道和吸氣罩均用鋼板制作。

10、鋼管相對(duì)粗糙度K=0. 15；排氣筒口離地面高度10. 5mo3局部排風(fēng)罩3.1 局部排風(fēng)用通風(fēng)方法改善車間環(huán)境空氣質(zhì)量，簡(jiǎn)要說就是在局部地點(diǎn)或整個(gè)車間把不符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的污染空 氣經(jīng)過處理達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)排到室外，防止工業(yè)污染物污染寺內(nèi)空氣最有效的方法是：在污染物產(chǎn)生地點(diǎn)直 接進(jìn)行捕集，經(jīng)過凈化處理，排至室外，即局部排風(fēng)局部排風(fēng)系統(tǒng)需要的風(fēng)量小，效果好。3.1.1 局部排風(fēng)罩局部排風(fēng)罩是局部排風(fēng)系統(tǒng)的重要組成部分。通過局部排風(fēng)罩口的氣流運(yùn)動(dòng)，可在污染 物物質(zhì)散發(fā)地點(diǎn)直接捕集污染物或控制其在車間內(nèi)擴(kuò)散，保證室內(nèi)工作區(qū)污染物濃度不超過國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) 要求。設(shè)計(jì)完善的局部排風(fēng)罩，用較少的排風(fēng)量即可獲得最佳

11、的控制效果。按照工作原理的不同，局部排風(fēng)罩可分為一下幾種形式：1）密閉罩，它把有害物源全部密閉在罩內(nèi)，在罩上設(shè)有工作孔，從罩外吸入空氣，罩內(nèi)污染空氣由 上部排風(fēng)口排出。它只需較小的排風(fēng)量就能有效控制有害物的擴(kuò)散，排 風(fēng)罩氣流不受周圍氣流的影響。它的 缺點(diǎn)是，影響設(shè)備檢修，有的看不到罩內(nèi)的工作狀況。2）柜式排風(fēng)罩，由于工藝操作需要，罩的一面可以全部敞開。一般的小型通風(fēng)柜，適用于化學(xué)實(shí)驗(yàn) 室、小零件噴漆等。大型的通風(fēng)柜，操作人員在柜內(nèi)工作，主要用于大件噴漆，粉料裝袋等。按照氣流運(yùn)動(dòng) 特點(diǎn)，柜式排風(fēng)罩分為吸氣式和吹吸式兩類。吸氣式通風(fēng)柜單純依靠排風(fēng)的作用，在工作孔上造成一定的吸入速度，防止有害物外逸

12、。吹 吸式通風(fēng)柜可以隔 斷室內(nèi)干擾氣流，防止柜內(nèi)形成局部渦流，使有害物得到較好控制。3）外部吸氣罩，由于工藝條件的限制，生產(chǎn)設(shè)備不能密閉時(shí)，可把排風(fēng)罩設(shè)在有害物源附近，依 靠罩口的抽吸作用，在污染源發(fā)散地點(diǎn)造成一定的氣流流動(dòng)，把有害物 吸入罩內(nèi)。4）接受式排風(fēng)罩，有些生產(chǎn)過程或設(shè)備本身會(huì)產(chǎn)生或誘導(dǎo)一定的氣流流動(dòng)，帶動(dòng)有害物一起運(yùn) 動(dòng)，對(duì)這種情況，應(yīng)盡可能把排風(fēng)罩設(shè)在污染氣流前方，讓它直接進(jìn)入罩內(nèi)。接受罩在外形和外部吸氣罩完 全相同，但作用作用原理不同，對(duì)接受罩而言，罩口外的氣流運(yùn)動(dòng)是生產(chǎn)過程本身造成的，接受罩只起接受 作用。它的排風(fēng)量取決于接受的污染空氣量的大小。5）吹吸式排風(fēng)罩，依靠吹、吸氣

13、流的聯(lián)合工作進(jìn)行有害物的的控制和輸送，它具有風(fēng)量小、污染 控制效果好、抗干擾能力強(qiáng)、不影響工藝操作等特點(diǎn)。由于空氣污染物在車間的擴(kuò)散機(jī)理是污染物依附于氣流而擴(kuò)散的，由題設(shè)條件可知，由于工藝條件的 限制，生產(chǎn)設(shè)備不能完全密閉，本設(shè)計(jì)適宜采用外部吸氣罩，把排 風(fēng)罩設(shè)在污染源糖衣機(jī)附近，依靠罩口的 抽吸作用，在污染源發(fā)散地點(diǎn)造成一定的氣流流動(dòng)，把污染物滑石粉塵吸入罩內(nèi)，對(duì)于外部集氣罩排風(fēng)量的 確定多采用控制速度法。3. 2設(shè)計(jì)計(jì)算本設(shè)計(jì)采用圓形傘形吸氣罩，根據(jù)吸氣罩示意圖進(jìn)行計(jì)算。如圖圖3. 1吸氣罩示意圖3. 2. 1控制點(diǎn)控制速度的確定0. 5m/sL 0m/s如圖3.2,為避免橫向氣r等速線本

14、設(shè)計(jì)中，污染源產(chǎn)生輕礦物滑石粉塵，從輕微速度發(fā)散到上述平靜的空氣中，所以污染源的控制速度按工業(yè)通風(fēng)中，控制點(diǎn)的控制風(fēng)速表可得，取 之間。本設(shè)計(jì)選用Vx=0.6m/s。322吸氣罩排風(fēng)量、尺寸的確定1)排風(fēng)罩設(shè)在糖衣機(jī)的上方，由于設(shè)備的限制，氣體只能從側(cè)面流入罩內(nèi), 流干擾，要求H盡可能W 0. 3L (罩口長邊尺寸)，取H=0.4m,因此，L> 1. 33m,取 L=l. 4mo圖3. 2吸氣罩口氣體流線2)吸氣罩口尺寸：傘形吸氣罩的直徑為：0. 56+2X 0. 4H=0. 56+2X 0. 4X 0. 4=0. 88 (m)吸氣罩的周長為：3. 14X0. 88=2. 76 (m)3

15、)為保證罩口吸氣速度均勻，本設(shè)計(jì)中取 a為60° o4)排風(fēng)量按下式計(jì)算：Q=KPHvx(3. 1)=1.4 X. 76 X.4 X. 6 =0. 93(m7s)=3348 (m7h) 式中：P罩口敞開面周長，m；H罩口至污染源距離，m;vx控制速度，m/s；K考慮沿高度速度分布不均勻的安全系數(shù)，通常取K=1.44管道、彎頭及三通的設(shè)計(jì)4.1 管道的設(shè)計(jì)首先設(shè)計(jì)管道的布置位置，圖4.1,然后對(duì)各管段進(jìn)行編號(hào)，按最大壓損原則選擇計(jì)算環(huán)路。排氣口通風(fēng)4. 1. 3風(fēng)管斷面形狀的選擇1 .1.1管道內(nèi)最低速度的確定在本設(shè)計(jì)中，污染物為輕礦粉,查通風(fēng)除塵設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè)得水平管內(nèi)最低流速為14m

16、/s,垂直管為12m/s,見附表2。4 . 1. 2風(fēng)管材料的選擇在藥廠潔凈室除塵系統(tǒng)中，管道、管件等材料和閥門應(yīng)根據(jù)所輸送物料的理化性質(zhì)和使用工況選用,采用的材料和閥門應(yīng)滿足工藝要求，不應(yīng)吸附和污染介質(zhì)。引入醫(yī)藥 潔凈室（區(qū)）的明敷管道，應(yīng)采用不銹藥廠風(fēng)道通常采用鋼或其他不污染環(huán)境的材料。SUS材料制作（也可以采用優(yōu)質(zhì)鍍鋅鋼板），根據(jù)粉塵的腐蝕性、磨損性確定材料厚度，較小的除塵系統(tǒng)一般選擇1.2m m2mm板厚即可。本設(shè)計(jì)選用薄鋼板，因?yàn)樗膬?yōu)點(diǎn)是易于工業(yè)化加工制作、安裝方便、能承受較高溫度。風(fēng)管斷面形狀有圓形和矩形兩種。兩者相比，在相同斷面積時(shí)圓形風(fēng)管的阻力小、材料省、強(qiáng)度也大；圓形風(fēng)管直

17、徑較小時(shí)比較容易制造，保溫亦方便。但是圓形風(fēng)管管 件的放樣、制作較矩形風(fēng)管困難；布時(shí)不易與建筑、結(jié)構(gòu)配合，明裝時(shí)不易布置得美 觀。當(dāng)風(fēng)管中流速較高，風(fēng)管直徑較小時(shí)，通常使用圓形風(fēng)管，所以此處選用圓形風(fēng)管。風(fēng)管內(nèi)流速應(yīng)從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩個(gè)方面來確定。從實(shí)際工程情況來看，藥廠潔凈室除塵系統(tǒng)以選擇較低的流速（可選擇的流速下限）為合適，并應(yīng)結(jié)合合理的風(fēng)管布置，這樣可以節(jié)省能量消耗，技術(shù)得當(dāng)，也 不會(huì)造成粉塵沉淀和堵塞。風(fēng)管的流量和流速確定后，管道斷面尺寸即可按下式計(jì)算:Q= ( n d2V) /4 得到:(4. 1)式中：D一風(fēng)管直徑mQ塵氣流量m3/sU 塵氣流速m/s4. 2彎頭的確定布置管道時(shí)，應(yīng)盡

18、量取直線，減少彎頭。圓形風(fēng)管彎頭的曲率半徑一般應(yīng)大于（12）倍管徑。故此處取90彎頭。由于管道中含塵氣流對(duì)彎頭的沖刷磨損，極易磨穿、漏風(fēng)，影響正常的集塵效果，因此要對(duì)彎頭加以耐磨設(shè)施。查簡(jiǎn)明通風(fēng)設(shè)計(jì)手冊(cè)，見表3。1、對(duì)吸氣罩1、2, ©0. 09o2、采用90。彎頭（R/d=1.5）阻力系數(shù)各0.17。4. 3三通的確定三通內(nèi)流速不同的兩股氣流匯合時(shí)的碰撞，以及氣流速度改變時(shí)形成渦流時(shí)造成局部阻力的原因。為減小三通的局部阻力，應(yīng)避免引射現(xiàn)象，還應(yīng)注意支管和干管的連接，減小其夾角，所以 支管與總管的夾角取a 30 ;同時(shí)，還應(yīng)盡量使支管和干管內(nèi)的流速 保持相等。通彎頭一樣，三通管件也應(yīng)

19、 加耐磨設(shè)施。根據(jù)管徑與流量查簡(jiǎn)明通風(fēng)設(shè)計(jì)手冊(cè)，見附表4。采用30。合流三通(如圖4.2):阻力系數(shù)8=0.20力系數(shù) 護(hù)0. 18圖4.2合流三通示意圖5通風(fēng)管道的水力計(jì)算5.1 管徑的計(jì)算與實(shí)際速度的確定根據(jù)附表2 (除塵風(fēng)管的最小風(fēng)速)，輸送含有金屬粉塵的空氣時(shí)，風(fēng)管內(nèi)最小風(fēng)速為：垂直風(fēng)管 12m/s,水平風(fēng)管14m/so1)管段1：根據(jù) Q 仁 0. 93m7s (3348m7h), V 仁 14m/s/VO 93則有di=、3 =0. 29m=290( mm),采用“計(jì)算表”中所列的全國通用通風(fēng)管道V3. 14 14的統(tǒng)一規(guī)格，取di為280mm。4Q093管內(nèi)實(shí)際流速：Vi=2 =

20、一15. 1 (m/s)di 314 0282)管段 2、4、6、& 10、12、14、16、18、20、22 與管段 1 相同3)管段3:根據(jù) Q3=Qi+Q2=1. 86m3/s (6696m3/h), V3=14m/s則有d3=.4 3 =o.41nl=410 (mm),采用“計(jì)算表”中所列的全國通用通風(fēng)管道 314 14的統(tǒng)一規(guī)格，取d3為400mm。管內(nèi)實(shí)際流速:4 186314 040214.8 (m/s)Q5=Q1+Q2+Q4=O. 93X 3=2. 79 (m7s), V5=14m/sI則有d5二.504mm，采用“計(jì)算表”中所列的全國通用通風(fēng)管道的統(tǒng)一規(guī)V3. 14

21、14格，取d5為500mm。/|q2 79管內(nèi)實(shí)際流速：V5=2=-2 14. 2(mm)Ddo 3. 14 0. 5同理計(jì)算可得各管段的直徑及實(shí)際流速，見附表1管道水利計(jì)算表。考慮到袋式除塵器及風(fēng)管漏風(fēng)率按5%計(jì)算，管段24、25的計(jì)算風(fēng)量為Q24=1L2X1. 05=11. 8m/s V24=12m/so,4 118則有d24乞1. 12m=1120(mm),采用“計(jì)算表”中所列的全國通用通風(fēng)管314 12道的統(tǒng)一規(guī)格，取d24為H20mli1。4Q 4 118管內(nèi)實(shí)際流速：V2L-4寸孑佗駙5)管25與管段24相同5. 2各管段的阻力計(jì)算1)對(duì)各管進(jìn)行編號(hào)，標(biāo)出管段長度和各排風(fēng)點(diǎn)的排風(fēng)量

22、，見附圖2o2)選定最不利環(huán)路，1 3-5-7-9-11-13-15-17-19-21 23除塵器一 24 一風(fēng)機(jī)一 25為最不利環(huán)路。3)根據(jù)各管道的風(fēng)量及選定的流速，確定最不利環(huán)路上各管段的斷面尺寸和單位長度摩擦阻力。其中管段1的長度為4. 3m管段 2、4、6、& 10、12、14、16、18、20、22 的長度都為 2.5m管段 3、5、7、9、13、15、17、19、21 的長度為 2nl管段H的長度為7nl 管段23的長度為2. 8m管段24的長度為6. 5m管段25的長度為10. 8m摩擦阻力計(jì)算公式： Pm =L X Rm( 5. 1)式中L風(fēng)管長度，m；Rm單位長度摩

23、擦阻力，Pa/m2局部阻力計(jì)算公式：Z - P( 5.2)2式中一一局部阻力系數(shù)；v 風(fēng)管內(nèi)空氣的平均流速，m/s ；空氣的密度，1. 2kg/m3 ；(1)管段1根據(jù)口=33481113/11(0.931113/11)、丫1=15.1111/5,由全國通用通風(fēng)管道計(jì)算表，查出單位長度摩擦阻力Rmi為7. 5Pa/mo摩擦阻力損失： Pmi=Li X Rmi=4. 3X 7. 5=32. 3 Pa圓形傘形吸氣罩 o=60 ，七=0. 09一個(gè)，E =0. 17E =0. 09+0. 17=0. 261 215. I2 136. 8Pa局部阻力包括吸氣罩，90° 彎頭(R/d=l. 5

24、)則局部阻力系數(shù)為2管內(nèi)動(dòng)壓pi二 12局部阻力損失：Zi= piX" E =136. 8X 0. 26=35. 6Pa管段1的總阻力： Pi=A Pmi+Zi=32. 3+35. 6=67. 9 Pa(2)管段2根據(jù)L2=3348m3/h(0.93m7s)、V2=15. lm/s,由全國通用通風(fēng)管道計(jì)算表，查出單位 長度摩擦阻 力 Rm2 為 7.5Pa/mo摩擦阻力損失： Pm2=L2X Rm2=2. 5X 7. 5=18. 8Pa局部阻力包括吸氣罩2: E =0. 09合流三通(2-3),查得E 23=0. 18則局部阻力系數(shù)為XE =0. 09+0. 18=0. 27管內(nèi)動(dòng)壓

25、P2二2 12-15. 1: 136. 8Pa局部阻力損失：Z2=p2XE =136. 8 x 0. 27=36. 9Pa管段2的總阻力： P2H Pm2+Z2=18. 8+36. 9=55. 7Pa(3)管段3根據(jù)L3=6696m3/h(l.86ni3/h)、V3=13. 4m/s,由全國通用通風(fēng)管道計(jì)算表，查出單位 長度摩擦阻 力 Rm3 為 5.5Pa/mo摩擦阻力損失： Pm3=L3X Rm3=2x 5. 5=11. OPa131.4 Pa局部阻力包括通阻力系數(shù)為E 13=0. 20管內(nèi)動(dòng)壓P3 局部阻力損失：Z3= psXEE =131. 4x 0. 20=26. 3 Pa管段3的總

26、阻力： P3H Pm3+Z3=l 1.0+26. 3=37. 3Pa(4)管段4、6、& 10、12、14、16、18、20、22的摩擦阻力損失和局部損失計(jì)算與管段2相同。(5)管段5根據(jù)L5=2.79m3/s、V3=14.2m/s,由全國通用通風(fēng)管道計(jì)算表，查出單位長度摩擦阻 力 Rm5 為 4. 8Pa/mo摩擦阻力損失：/ Pm5=L5 X Rm5=2 X 4. 8=9. 6Pa該管段有一個(gè)三通，阻力系數(shù)為0.20 221 2 142管內(nèi)動(dòng)壓為P5二5121. OPa2 2局部阻力損失為：Z5=p5X/zE =121. Ox 0. 20=24. 2Pa管段5的總阻力： P5=A

27、Pmo+Zo-9. 6+24. 2=33. 8Pa(6)管段7根據(jù)L7=3.72m7s、V?=15. lm/s,由全國通用通風(fēng)管道計(jì)算表，查出單位長度摩擦阻力 Rm7為 5. 5Pa/mo摩擦阻力損失： Pm7= L7 X Rm7=2 X 5. 5=11. OPa該管段有一三通，阻力系數(shù)為0.209一 1215，Z2 1368Pa管內(nèi)動(dòng)壓為“22局部阻力損失為：Z?=p7 xE 136. 8 x 0. 2=27. 4Pa管段7的總阻力： P7=A Pm7+Z7=ll. 0+27. 4=38. 4Pa(7)管段9、13、15、17、19、21的阻力計(jì)算與管段7計(jì)算過程相同(8)管段n根據(jù)Ln=5

28、.58m3/s、Vn=14. 5m/s,由全國通用通風(fēng)管道計(jì)算表，查出單位長度摩擦阻力 Rmn 為 3. 2Pa/m=摩擦阻力損失： Pmii=Lii X Rmn_7X 3. 2=22. 4Pa,該管段有一三通，阻力系數(shù)為0.20; 90°彎頭(R/d=l.5) 2個(gè)，E =0. 17局部阻力系數(shù)為XE =0. 20+0. 17X 2=0. 642 21. 2 14. 5管內(nèi)動(dòng)壓為pa=-126.2Pa2 2局部阻力損失為：Zii= pii =126. 2X 0. 64=80. 8Pa管段11的總阻力： Pn=A Pmii+Zu=22. 4+80. 8=103. 2Pa(9)管段23

29、根據(jù)L23=n.2m3/s V23=14. 2m/s,由全國通用通風(fēng)管道計(jì)算表，查出單位長度摩擦阻力 Rm23 為 2. 0Pa/mo摩擦阻力損失： Pm23=L23 X Rm23=2. 8X 2. 0=5. 6Pa除塵器進(jìn)口變徑管(漸擴(kuò)管) 除塵器進(jìn)口尺寸980X 1400mm,變徑管長度為500mli1,a 1 (1400-1000tan =0. 402500貝 U =21.8° 查得 E =0.62 2 I. 2 14, 2管內(nèi)動(dòng)壓 P23=-121. 0 Pa2 2局部阻力損失：Z 23= P23XXE =0. 6X 121.0=72.6 Pa管段23的總阻力: P23H P

30、m23+Z23=5. 6+72. 6=78. 2Pa(10)管段24根據(jù)L24=lL8m3/s、V24=12. Om/s,由全國通用通風(fēng)管道計(jì)算表，查出單位長度摩擦阻力 Rm24 為 1. 2Pa/mo摩擦阻力公 Pm24=L24 X Rm24=6. 5X 1. 2=7. 8Pa除塵器出口變徑管(漸縮管)除塵器出口尺寸為980X 1400mm,變徑管長度為400mli1,*1 (1400 1120 c*tan0.352400則=193查表可得E =0. 1090° 彎頭(R/d=l.5) 2 個(gè)，E =0. 17先近似選出一臺(tái)風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)進(jìn)口直徑D=1200mm,變徑管長度l=300m

31、mF J200 2 ()1. 15F241120tan 1(1200 - 112010. 13貝 ij=7.6。2300可得 E =0. 02則局部阻力系數(shù)為XE =0. 10+0. 17X 2+0. 02=0. 4622I. 2 12, 0管內(nèi)動(dòng)壓 P24二一 486 4 Pa2 2局部阻力損失：Z24=P24XXE =0. 46 x 86. 4=39. 7Pa管段24的總阻力： P24=A P m24+Z24=7. 8+39. 7=47. 5Pa(11)管段25根據(jù)L25=10.8n?/s、V25=12. Om/s,由全國通用通風(fēng)管道計(jì)算表，查出單位長度摩擦阻力 Rm25 為 1. 2Pa

32、/mo摩擦阻力4 Pm25=L2oX Rm25=10. 8X 1. 2=13, OPa風(fēng)機(jī)出口局部阻力系數(shù)忽略不計(jì)帶擴(kuò)散管的傘形風(fēng)帽(h/D00.5),0. 60則局部阻力系數(shù)為XE =0. 60管25內(nèi)動(dòng)壓與管24相同 局部阻力損失：Z25=p2oXXE =86. 4X 0. 6=51. 8Pa管段25的總阻力： P25= Pm25 + Z25=13. 0+51. 8=64. 8Pa5. 3阻力平衡計(jì)算1）對(duì)并聯(lián)管路進(jìn)行阻力平衡節(jié)點(diǎn)A Pi = 67. 9Pa P2= 55. 7 PaPi P267.9 55.7 18.0% 10%67.9為使管段1、2達(dá)到阻力平衡，要修改原設(shè)計(jì)管徑，重新計(jì)

33、算管段阻力，改變管段的管徑。根據(jù)公式D, D (±) °-225(5. 3)p.式中D'一調(diào)整后的管徑，mmD 原設(shè)計(jì)的管徑，mm P原設(shè)計(jì)的支管阻力，Pa P '一要求達(dá)到的支管阻力，PaP2 0 225“飛)> (阪).55. 7 0 225268 cm根據(jù)管道統(tǒng)一規(guī)格，取D2'=260mll1,其對(duì)應(yīng)的阻力為:55 7 P2' ' = 77. 5 Pak ) 0.225280R- P2n 77.5 67.912.3% >10%77.5管道此時(shí)仍處于平衡狀態(tài),故此設(shè)計(jì)中采用改變閥門開度，調(diào)節(jié)管道阻力。對(duì)于并聯(lián)管道2、4

34、、&8、10、12、14、16、18、20、22支管阻力基本相等，處于平衡狀態(tài)。2）計(jì)算系統(tǒng)總阻力 P=E ( Rm|+Z) =67. 9+37. 3+33. 8+38. 4+38. 6+47. 6+31. 9+32. 3+31. 5+30. 4+29. 1+78. 2+47. 5+64. 8+1000=1609.3 (Pa)6除塵器和風(fēng)機(jī)的選用6.1 除塵器的選用選擇除塵器時(shí)，應(yīng)考慮粉塵的性質(zhì)和粒徑分布、氣體的溫度和性質(zhì)、氣體的含塵濃度及除塵器除下 粉塵的處理問題等因素。粉塵的性質(zhì)對(duì)除塵器的性能具有較大的影響，例如粘性較大的粉塵容易容易粘結(jié)在除塵器表面，不 宜采用干法除塵；比阻過大或

35、過小的粉塵不宜靜電除塵。處理磨琢性粉 塵時(shí)，袋式除塵器應(yīng)選用耐磨的濾 料。不同的除塵器對(duì)不同粒徑粉塵除塵效率是完全不同的，選擇除塵器時(shí)必須首先了解處理粉塵的粒徑分 布和各種除塵器的分級(jí)效率。在糖衣車間的糖衣包裝過程，會(huì)散發(fā)滑石粉塵，影響車間內(nèi)員工的人身健康和空氣質(zhì)量，嚴(yán)重時(shí)大 量粉塵的累積可能會(huì)引起爆炸，影響生產(chǎn)，因此含塵空氣經(jīng)過收集后還需凈化處理才允許排入大氣。由于 收集到的滑石粉塵粒徑較小在0.51.0丫111之間，而且其中還含有一定的藥用成分，需回收利用，而袋式除塵器對(duì)1.0 3 m的粉塵，效率高達(dá)98%99%o所以選用DMC - 500的袋式除塵器，見附表5。 6.1.1除塵機(jī)理 袋式

36、除塵器是主要利用纖維加工的濾料進(jìn)行過濾除塵。含塵氣體進(jìn)入濾袋之內(nèi)，在 濾袋內(nèi)表面將粉塵分離捕集，凈化后的空氣透過濾袋從排氣筒排出。濾料本身的網(wǎng)孔較 大，一般205(/礫表面起絨濾料約為510pm。因此新濾袋的除塵效率是不高的，對(duì)1 Pm的塵粒只有 40%左右。待含塵氣體經(jīng)過濾料時(shí)，隨著顆粒物被阻留在濾料表面形成 顆粒物層，濾層的過濾效率得到提 高。袋式除塵器的過濾作用主要是依靠這個(gè)顆粒物層及以后逐漸堆積起來的顆粒物層進(jìn)行的。這使得濾 料只是起著形成初層和支持它的骨架作用。當(dāng)濾袋表面積附的粉塵層厚度到一定程度時(shí)，需以某種裝置對(duì) 濾袋進(jìn)行清灰，以保證濾袋持續(xù)工作所需的透氣性。袋式除塵器正是在這種不

37、斷濾塵而又不斷清灰的交 替過程中進(jìn)行工作的。6.1.2濾料的選擇濾料的性能對(duì)袋式除塵器的工作具有很大的影響，選擇濾料時(shí)必須考慮含塵氣體的特性如粉塵和氣 體的性質(zhì)、溫度、濕度、粒徑等等。袋式除塵器用的濾料較多，按濾料材質(zhì)粉，有天然纖維，無機(jī)纖維和 合成纖維等；按濾料結(jié)構(gòu)分，有濾布和毛氈兩類。6.2 風(fēng)機(jī)的選用根據(jù)系統(tǒng)的風(fēng)量及總阻力，選定合適的風(fēng)機(jī)、電機(jī)。1）根據(jù)輸送氣體性質(zhì)、系統(tǒng)的風(fēng)量和阻力確定風(fēng)機(jī)的類型。本風(fēng)機(jī)輸送滑石粉塵，由于粉塵的流動(dòng)性，會(huì)產(chǎn)生靜電，引起爆炸，故選用防爆風(fēng)機(jī)。2）考慮到風(fēng)管、設(shè)備的漏風(fēng)及阻力計(jì)算的不精確，應(yīng)按下式的風(fēng)量、風(fēng)壓選擇風(fēng) 機(jī)：Pf K pP（Pa）（公式 5.4）

38、式中Pf風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓；Kp風(fēng)壓附加系數(shù)，一般的送排風(fēng)系統(tǒng)Kp=L 11. 15;除塵系統(tǒng)Kp=1. 15- 1.20； P系數(shù)的總阻力；Lf KlL （m7h）（公式 5.5）式中Lf風(fēng)機(jī)的風(fēng)量；Kl風(fēng)量附加系數(shù)，一般的送排風(fēng)系統(tǒng)Kl= 1. 1；除塵系統(tǒng)Kl=1. 11. 15L系數(shù)的總風(fēng)量。風(fēng)機(jī)風(fēng)壓Pf KP P=l. 15X 1609. 3=1850. 7Pa風(fēng)機(jī)風(fēng)量Lf KlL=1. 15X 42336=48686. 4m5/h根據(jù)附表6,選用4-68N0. 10風(fēng)機(jī)，其性能為Pf=2030 Pa Lf=49040 m3/h風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速：n=2300r/mino 配用YZ25S-4型電動(dòng)機(jī)，

39、電動(dòng)機(jī)的功率為N=40KW。設(shè)計(jì)小結(jié)此次課程設(shè)計(jì)，通過對(duì)糖衣車間通風(fēng)除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)的分析、畫圖、計(jì)算、總結(jié)，使 我學(xué)習(xí)到了很多 的課本上沒有的知識(shí)，以及得到了一點(diǎn)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)然這與實(shí)際還有很大差別。在設(shè)計(jì)的整個(gè)過程中，逐 漸提高了我發(fā)現(xiàn)問題與解決問題的能力，同時(shí)學(xué)會(huì)了怎樣計(jì)算車間通風(fēng)除塵系統(tǒng)的阻力計(jì)算等，對(duì)自己 畢業(yè)所從事工作方向有了深入的了解 和認(rèn)識(shí)。我在設(shè)計(jì)的工程中很好地鞏固了已學(xué)知識(shí)，也學(xué)到了許多新 知識(shí)，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)自己專業(yè)知識(shí)的不足，需要繼續(xù)努力學(xué)習(xí)。感謝老師給我這次工業(yè)通風(fēng)課程設(shè)計(jì)的實(shí)際鍛煉，使我熟練掌握局部吸氣罩的設(shè)計(jì)計(jì)算、管道摩擦 阻力、局部阻力計(jì)算，管道尺寸計(jì)算的約束條件，設(shè)計(jì)計(jì)

40、算方法、設(shè)計(jì)中的有關(guān)問題等許多在課堂上學(xué)不 到的東西，培養(yǎng)了我認(rèn)真、細(xì)致的態(tài)度并掌握了通風(fēng)除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算方法的技巧?？傊ㄟ^這次課程設(shè)計(jì)，使我對(duì)通風(fēng)除塵設(shè)計(jì)有了一定的了解，以及學(xué)習(xí)到了很多在書本和課堂 內(nèi)學(xué)習(xí)不到的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)，讓我更加深刻的了解和領(lǐng)悟了所學(xué)的知識(shí)，在很多方面的能力也得到相應(yīng)的提致謝在這次設(shè)計(jì)中老師給予了我很多有用的指導(dǎo)和幫助,感謝在這次課程設(shè)計(jì)中給予我?guī)椭椭С值睦蠋熀屯瑢W(xué)們。參考文獻(xiàn)1張殿印，王純.除塵設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，20032孫一堅(jiān)，工業(yè)通風(fēng).北京：中國建筑工業(yè)出版社，19943 胡傳鼎，通風(fēng)除塵設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，200319774 孫

41、一堅(jiān)，簡(jiǎn)明通風(fēng)設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：中國建筑工業(yè)出版社，20065 國家建委建筑研究院.全國通用通風(fēng)管道計(jì)算表.中國建筑工業(yè)出版社,6 王漢青.通風(fēng)工程.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011附表1管道水力計(jì)算管段編號(hào)流量L(m3/s)長度1(m)管徑(mm)流速V(m/s)動(dòng)壓P(Pa)局部阻力系數(shù)局部阻力Z(Pa)單位長度摩擦阻力Rm(Pa/m)摩擦阻力Rml(Pa)總阻力Rml+Z(Pa)備注10. 934. 328015. 1136.80.2635.67.532. 367.920. 932. 528015. 1136.80.2736.97.518.855.7不平衡31.86240014.8131.4

42、0.2026. 35.511. 037.340. 932.528015. 1136.80.2736.97.518.855. 752. 79250014.2121.00. 224.24.89. 633.860. 932.528015. 1136.80.2736.97.518.855.773. 72256015. 1136.80. 227.45.511. 038.480. 932.528015. 1136.80.2736.97.518.855.794. 65263015.0135.00. 227.05.811. 638.6100. 932.528015. 1136.80.2736.97.518.8

43、55. 7115. 58770014.5126. 20.6180.83.222.4103.2120. 932. 528015. 1136.80.2736.97.518.855. 7136. 51275014.7129. 70. 225.93.06. 031.9140. 932. 528015. 1136.80.2736.97.518.855.7157. 44280014.8131.40. 226. 33. 06. 032.3160. 932.528015. 1136.80.2736.97.518.855.7178. 37285014.8131.40. 226. 32.65.231.5180. 932.528015. 1136.80.2736.97.518.855. 7199. 13290014.6127.90. 225.62.44.830.4管局部局部單位長度摩擦阻總阻力段編流量L長度1管徑流速V動(dòng)壓P阻