工業(yè)通風(fēng)課程設(shè)計報告

-.z.工業(yè)通風(fēng)課程設(shè)計**:學(xué)生:指導(dǎo)教師:學(xué)院:年月日一、概述1.1設(shè)計背景工藝通風(fēng)與除塵設(shè)計的相關(guān)主要參考書目"工業(yè)通風(fēng)""除塵工程設(shè)計手冊""簡明通風(fēng)設(shè)計手冊"粉塵的危害(1)對人體安康的危害：塵肺病、眼病、皮膚病(2)爆炸危害：煤塵、紡織粉塵、面粉塵爆炸(3)對能見度的影響：沙塵暴(4)對建筑物、植物、動物的影響：污染腐蝕(5)對設(shè)備、產(chǎn)品的影響：磨損設(shè)備、出次品(6)對大氣環(huán)境質(zhì)量的影響：粉塵濃度超標(biāo)(7)粉塵對人體的危害對人危害的途徑：呼吸〔呼吸道〕、接觸〔皮膚〕和食用〔消化道〕。對人體的損害：損壞呼吸系統(tǒng)；損壞神經(jīng)系統(tǒng)和腦細(xì)胞；對眼睛的傷害；導(dǎo)致角膜感覺喪失、角膜混濁等對皮膚的傷害，如皮囊炎。工業(yè)通風(fēng)與除塵設(shè)計的有關(guān)規(guī)定及設(shè)計原則設(shè)計過程中必須注意假設(shè)干根本原則，要能實現(xiàn)本身的目的，起功能與形式都應(yīng)符合各種需要。同時又能合理地進展生產(chǎn)，產(chǎn)品價格符合經(jīng)濟的原則。工業(yè)通風(fēng)的設(shè)計過程在遵循根本的設(shè)計規(guī)之外，應(yīng)當(dāng)遵循的三項根本原則，即以人為本的原則、系統(tǒng)化原則、環(huán)保原則，再設(shè)計中表達(dá)重視人的生命安康平安及保證排放的污染物濃度在環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)以。二、生產(chǎn)車間廠房的根本概況及車間布置污染源分布情況*工廠廠房平面布置及有害物分布如圖1所示，該廠房高為8m，風(fēng)管采用鋼板制作，排除各種有害物，大氣溫度為常溫。A處有一個污染源，需要安設(shè)排風(fēng)罩，其尺寸為200×400mm的矩形外部吸氣罩〔四周無邊〕，為了能夠有效地排出此污染物，要求在距罩口600mm處造成=0.25m/s的吸入速度，其局部阻力系數(shù)為〔對應(yīng)接收動壓〕在B處有一浸漆槽，槽面尺寸為600×800mm，為排除有機溶劑蒸氣，在槽上方設(shè)排風(fēng)罩，罩口至浸漆槽面距離H=300mm，罩的一邊設(shè)有固定擋板。在C處有一個振動篩，如圖2所示，振動篩的平面尺寸為E=800mm，L=650mm，粉狀物料手工投向篩上時的發(fā)散速度為=0.25m/s,周圍干擾氣流速度=0.2m/s,為了排除粉塵在其旁邊按以尺寸為650×400mm的側(cè)吸罩C，其局部阻力系數(shù)為〔對應(yīng)接收動壓〕。根據(jù)以上條件設(shè)計出其通風(fēng)系統(tǒng)圖，并對該系統(tǒng)進展水力計算，畫出壓能圖，并選擇風(fēng)機。ABCABC風(fēng)機除塵器6m8m10m8m6m3m4m通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計原則和設(shè)計方案〔1〕設(shè)計要求:包括排風(fēng)罩、管道、除塵器、風(fēng)機和電機等局部組成，管道采用除塵風(fēng)管，除塵器選用脈沖式噴吹清灰袋式除塵器〔阻力為1500Pa〕?！?〕設(shè)計方案：由于該廠房只有兩個車間，且面積較大，廠房較高，車間以一道墻相隔，為節(jié)省費用，在兩間車間中間墻壁上開一個洞，只設(shè)計一個通風(fēng)系統(tǒng)，ABC順次并聯(lián)相接。此方案占地面積小，便于維護修理。二．車間排除有害物總需風(fēng)量的計算區(qū)域所需要的排風(fēng)量矩形外部吸氣罩，長a=400mm，寬b=200mm,*=600mm，見圖2。a/b=400/200=2.0*/b=600/200=3.0由39頁表3-23得：/V0=0.037罩口上平均風(fēng)速為：=/0.037=0.25/0.037=6.76m/s罩口排風(fēng)量=3600V0F=3600×6.76×0.2×0.4=1946.88m3/h=0.5408m3/s0.2m0.2m0.1m圖2區(qū)域所需要的排風(fēng)量B處為上部接收罩，見圖3。浸漆槽面，槽液體蒸發(fā)，取控制點控制風(fēng)速=0.25m/s1.04m0.8m12030°0.3m1.04m0.8m12030°0.3m0.3m圖3短邊B=0.6+0.8×0.3=0.84m設(shè)其長邊設(shè)有擋板，罩口周長P=1.04+0.84×2=2.72m排風(fēng)量L2=KPHv*=1.4×2.72×0.3×0.25=0.2856m3/s 區(qū)域所需要的排風(fēng)量如圖4所示，0.4m0.4m0.2m圖4側(cè)吸罩罩口尺寸取650400mm，罩口法蘭邊全寬為=800mm，U=0，H=0污染氣體發(fā)生量=0.65×0.8×0.25=0.13從文獻[3]得，極限流量比Kk=[1.5[QUOTE]-1.4+2.5][QUOTE1.7+0.2][(QUOTE)1.5-0.2][0.3(QUOTE)2.0+1.0]根據(jù)下平安系數(shù)表：〔P45〕表3-5平安系數(shù)表干擾氣流速度m/s平安系數(shù)m0~~0.1550.15~~0.3080.30~~0.45100.45~~0.6015干擾速度為0.20,取平安系數(shù)m=8C處排風(fēng)量2.4通風(fēng)除塵系統(tǒng)的設(shè)計系統(tǒng)總排風(fēng)量QUOTEm3/sCBA正視圖CBA正視圖8m28m241.1m1m3.4m6除塵器2.9m風(fēng)機圖53570.2m1==1=10.2m4m2.1m1.4m10m8m除塵器CBA風(fēng)機平面圖0.2m4m2.1m1.4m10m8m除塵器CBA風(fēng)機平面圖2.2m2.2m8m8m圖6三、除塵系統(tǒng)管道水力計算3.1編號對各管進展編號，標(biāo)出管段長度和各排風(fēng)點的排風(fēng)量。見正視圖其中l(wèi)1=14.5m,l2=6.1m,l3=10m,l4=6.5m,l5=14.8,l6=9.2ml7=8m3.2選定最不利環(huán)路本系統(tǒng)選擇1—3—5—除塵器—6—風(fēng)機—7為最不利環(huán)路。3.3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。根據(jù)表6-4〔除塵風(fēng)管的最小風(fēng)速〕A輸送含有輕礦物粉塵的空氣時，風(fēng)管最小風(fēng)速為：垂直風(fēng)管12m/s，水平風(fēng)管14m/sB輸送含有鋼鐵物粉塵的空氣時，風(fēng)管最小風(fēng)速為：垂直風(fēng)管13m/s，水平風(fēng)管15m/sC輸送含有重礦物粉塵的空氣時，風(fēng)管最小風(fēng)速為：垂直風(fēng)管14m/s，水平風(fēng)管16m/s考慮到除塵器及風(fēng)管漏風(fēng)，管段6及7計算風(fēng)量為2.2724×1.05=2.3863m3/s管段1根據(jù)〔0.5408〕m/s由附錄9可查出管徑和單位長度摩擦阻力。所選管徑應(yīng)盡量符合附錄11的通風(fēng)管道統(tǒng)一規(guī)格。D1=220mmRm1=11.13Pa/m管段3根據(jù)(2975.04m3/h)m/s由附錄6可查出Rm3=7.35Pa/m管段5根據(jù)L5=2.2727m3/s(8181.72m3/h)由附錄9可查出Rm5=4.61Pa/m管段6根據(jù)L6=2.3863m3/s(8590.68m3/h)14m/s由附錄9可查出D6=450mmRm6=5.07Pa/m管段7根據(jù)L7=2.3863m3/s(8590.68m3/h)v7=14m/s由附錄9可查出D7=450mmRm7=5.07Pa/m確定管段2、4的管徑及單位長度摩擦阻力管段2根據(jù)(1028.16m3/h)v2=13m/s由附錄9可查出D2=160mmRm2=16.60Pa/m管段4根據(jù)(5335.2m3/h)v4=14m/s由附錄9可查出Rm2=6.3Pa/m3.4確定局部阻力系數(shù)查附錄7，確定各管段的局部阻力系數(shù)。①管段1設(shè)備外部吸氣罩彎頭〔〕一個直流三通〔1—3〕見直流三通圖1根據(jù)直流三通示意圖1查得②管段2設(shè)備承受罩直流三通〔2—3〕見直流三通圖1查得③管段3直流三通〔3—5〕見直流三通圖2查得直流三通示意圖2④管段4設(shè)備側(cè)吸罩彎頭〔〕1個合流三通〔4→5〕見直流三通圖2查得⑤管段5除塵器進口變徑管〔漸縮管〕除塵器進口尺寸，變徑管長度，彎頭〔〕2個⑥管段6除塵器出口變徑管〔漸擴管〕除塵器進口尺寸，變徑管長度,彎頭〔〕2個風(fēng)機進口漸擴管先近似選出一臺風(fēng)機，風(fēng)機進口直徑,變徑管長度⑦管段7風(fēng)機出口突擴管風(fēng)機出口尺寸帶擴散管的傘形風(fēng)帽〔〕3.5計算各管段的沿程摩擦阻力和局部阻力表2管道水力計算表管段編號流量〔m3/h)長度l(m)管徑D(mm)流速v(m/s)動壓P(Pa)局部阻力系數(shù)Σξ局部阻力Z〔Pa〕單位長度摩擦阻力Rm(Pa/m)摩擦阻力Rml(Pa)摩擦阻力Rml+Z(Pa)備注11246．014.5522014126.421.55216.211.13161.9378.132126.910.028014126.421.763.27.3573.5136.757454.913.745014126.420.84106.24.6163.2169.467827.611.945014126.420.4658.25.0760.3118.577827.69.04501492.880.6055.75.0745.6101.32880.85.941601392.880.2538.316.6098.6136.9阻力不平衡45328．06.53601492.881.70157.96.341.0198.9阻力不平衡2880.812014393.5645328．028014571.84除塵器15003.6對各并聯(lián)管路進展阻力平衡集合點A為使管段1、2到達(dá)阻力平衡，改變管段2的管徑，增大其阻力。根據(jù)公式〔6-16〕，根據(jù)通風(fēng)管道統(tǒng)一規(guī)格，取。其對應(yīng)的阻力符合要求②集合點B為使管段2、4到達(dá)阻力平衡，改變管段4的管徑，增大其阻力。根據(jù)公式〔6-16〕，根據(jù)通風(fēng)管道統(tǒng)一規(guī)格，取。其對應(yīng)的阻力符合要求3.7計算系統(tǒng)的總阻力3.8選擇風(fēng)機風(fēng)機風(fēng)量風(fēng)機風(fēng)壓選用型號的離心式通風(fēng)機，序號為5，效率為89.8%，功率為10.86Kw，所需功率為12.49Kw。風(fēng)機轉(zhuǎn)速為2900r/min配用型號的電動機，電動機功率15Kw，選擇除塵器根據(jù)風(fēng)量和壓力損失選擇，風(fēng)量7454.894×1.05=7827.64壓力損失1500pa選擇型號MC-60Ⅱ(外形尺寸為長寬高=220014003646mm)四、設(shè)備的選型4.1風(fēng)管材料的選擇用作風(fēng)管的材料有薄鋼板、硬聚乙烯塑料板、膠合板、礦渣石膏板、磚及混凝土等。這里選用薄鋼板，因為它的優(yōu)點是易于工業(yè)化加工制作、安裝方便、能承受較高溫度。4.2風(fēng)管斷面形狀的選擇風(fēng)管斷面形狀有圓形和矩形兩種。兩者相比，在一樣斷面積時圓形風(fēng)管的阻力小、材料省、強度也大；圓形風(fēng)管直徑較小時比擬容易制造，保溫亦方便。當(dāng)風(fēng)管中流速較高，風(fēng)管直徑較小時，通常使用圓形風(fēng)管。所以此處選用圓形風(fēng)管。4.3風(fēng)管彎頭的選擇布置管道時，應(yīng)盡量取直線，減少彎頭。圓形風(fēng)管彎頭的曲率半徑一般應(yīng)大于〔1～2〕倍管徑。故此處取彎頭。由于管道中含塵氣流對彎頭的沖刷磨損，極易磨穿、漏風(fēng)，影響正常的集塵效果，因此要對彎頭加以耐磨設(shè)施。4.4三通確實定三通流速不同的兩股氣流集合時的碰撞，以及氣流速度改變時形成渦流時造成局部阻力的原因。為減小三通的局部阻力，應(yīng)防止引射現(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；同時，還應(yīng)盡量使支管和干管的流速保持相等。通彎頭一樣，三通管件也應(yīng)加耐磨設(shè)施。五、管道的壓力分布選擇最不利環(huán)路1——3——5——除塵器——6——風(fēng)機——75.1確定各點壓力點1點2=-126.42-(174.6+216.18)=-517.2pa=-252.84-(174.6+216.18)=-643.62pa點3=-517.2-〔90+63.21〕-670.41pa=-643.62-〔90+63.21〕=-796.83pa點4除塵器進口=-670.41-(64.39+106.21)=-841pa=-796.83-(64.39+106.2)=-965.42pa點5除塵器出口為除塵器的阻力損失點6風(fēng)機進口=-2341-〔52.8+58.15〕=-2451.95pa=-2467.42-〔52.8+58.15〕=-2578.37pa點8風(fēng)管出口點7風(fēng)機出口=231.34pa=138.46pa12345678-126.42-517.2-670.41-841-2341-2451.95231.34148.61-252.84-643.62-796.83-965.42-2467.42-2578.37138.4655.73表3壓力分布表點1點2=-126.42-(174.6+216.18)=-517.2pa=-252.84-(174.6+216.18)=-643.62pa點3=-517.2-〔90+63.21〕-670.41pa=-643.62-〔90+63.21〕=-796.83pa點4除塵器進口=-670.41-(64.39+106.21)=-841pa=-796.83-(64.39+106.2)=-965.42pa點5除塵器出口為除塵器的阻力損失點6風(fēng)機進口=-2341-〔52.8+58.15〕=-2451.95pa=-2467.42-〔52.8+58.15〕=-2578.37pa點8風(fēng)管出口點7風(fēng)機出口=231.34pa=138.46pa12345678-126.42-517.2-670.41-841-2341-2451.95231.34148.61-252.84-643.62-796.83-965.42-2467.42-2578.37138.4655.73表3壓力分布表1⑦1⑦5除塵器67①④③②⑧⑥