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1、目 录1. 前言22. 通风设计任务22.1 设计时间及地点22.2 设计目的和要求22.3 设计题目和内容32.4 设计成果的编制33. 通风除尘系统设计43.1 风管的选择43.1.1 风管材料的选择43.1.2 风管断面形状的选择43.2 弯头的确定43.3 三通的确定43.4 除尘器的选用53.5 除尘系统管道水力计算53.6通风除尘系统的日常安全管理措施114.计算结果分析125.结束语126.附录136.1管内风速136.2局部阻力系数值137.通风除尘系统图14参考文献141前言工业通风是通风工程的重要部分，其主要任务是，控制生产过程中产生的粉尘、有害气体、高温、高湿，创造良好的
2、生产环境和保护大气。做好工业通风工作，一方面能够改善生产车间及其周围的空气条件，防止职业病的产生、保护人民健康、提高劳动生产率；另一方面可以保证生产正常运行，提高产品质量。随着工业的不断发展，散发的工业有害物的种类和数量日益增加，大气污染已经成为了一个全球性的问题。如何做好工业通风，职业安全健康管理以及环境保护是我们安全工作人员的一项重要职责。此次课程设计为工业通风中的除尘系统设计，主要要将车间产生的大量水泥粉尘通过合理有效的除尘系统来净化空气，提高车间及其周围环境的空气质量。车间中的粉尘浓度达到一定值可能会造成爆炸，严重影响人们的生产生活和社会的安定和谐。因此需采取有效的通风措施在有害物产生
3、地点把它们收集起来，经过净化处理排至室外，使车间内有害物浓度低至国家卫生标准规定的最高允许浓度以下。通过此次设计，使同学们亲自动手进行通风除尘系统的设计及计算，切实体会通风除尘在工业生产中的重大作用，理论联系实践，培养同学们的动手能力以及合作能力。2工业通风与除尘设计任务2.1设计时间及地点设计时间为本学期第15周（2011.12.52011.12.9），地点为九号实验楼A506。2.2设计目的和要求2.2.1设计目的掌握管道摩擦阻力、局部阻力计算，管道压力分布分析计算，管道尺寸计算的约束条件，设计计算方法，均匀送风管道的计算，设计中的有关问题。2.2.2设计要求要求学生认真、细致，熟练掌握通
4、风除尘系统的设计计算方法。2.3设计题目和内容2.3.1设计题目有一通风除尘系统如下图所示，风管全部用钢板制作，管内输送含有轻矿物粉尘的空气，气体温度为常温。各排风点的排风量和各管段的长度如下图所示，该系统采用袋除尘器进行排气净化，除尘器的阻力为P=1200Pa。请对该系统进行设计计算。图1 设计作业通风除尘系统图2.3.2设计内容（1）计算各管段的管径（2）计算各管段的阻力（3）进行管道分支阻力平衡调节（4）制定通风除尘系统的日常安全管理措施2.4设计成果的编制根据上述所给资料独立进行设计，并按设计内容顺序要求编写设计书，要求用Word打印，同时绘制通风除尘系统图。3通风除尘系统设计3.1风
5、管的选择3.1.1风管材料的选择用作风管的材料有薄钢板、硬聚乙烯塑料板、胶合板、矿渣石膏板、砖及混凝土等。这里选用薄钢板，因为它的优点是易于工业化加工制作、安装方便、能承受较高温度。3.1.2 风管断面形状的选择风管断面形状有圆形和矩形两种。两者相比，在相同断面积时圆形风管的阻力小、材料省、强度也大；圆形风管直径较小时比较容易制造，保温亦方便。但是圆形风管管件的放样、制作较矩形风管困难；布置时不易与建筑、结构配合，明装时不易布置得美观。当风管中流速较高，风管直径较小时，通常使用圆形风管。所以此处选用圆形风管。3.2弯头的确定布置管道时，应尽量取直线，减少弯头。圆形风管弯头的曲率半径一般应大于（
6、12）倍管径。故此处取弯头。由于管道中含尘气流对弯头的冲刷磨损，极易磨穿、漏风，影响正常的集尘效果，因此要对弯头加以耐磨设施。3.3三通的确定三通内流速不同的两股气流汇合时的碰撞，以及气流速度改变时形成涡流时造成局部阻力的原因。为减小三通的局部阻力，应避免引射现象，还应注意支管和干管的连接，减小其夹角，所以支管与总管的夹角取；同时，还应尽量使支管和干管内的流速保持相等。通弯头一样，三通管件也应加耐磨设施。3.4除尘器的选用 抛光车间粉尘的粒径为0.51m，而袋式除尘器对1.0m的粉尘，效率高达。所以选用袋式除尘器。它的进口尺寸，风机进口直径,风机出口尺寸。且根据该车间内粉尘的特性，布袋应选用抗
7、静电拒水防油型特殊滤料。3.5除尘系统管道水力计算 对各管进行编号，标出管段长度和各排风点的排风量。见附图。 选定最不利环路，本系统选择135除尘器6风机7为最不利环路。 根据各管道的风量及选定的流速，确定最不利环路上各管段的断面尺寸和单位长度摩擦阻力。根据表6-4（除尘风管的最小风速），输送含有水泥粉尘的空气时，风管内最小风速为：垂直风管12，水平风管18 考虑到袋式除尘器的反吹风量1740及风管漏风率按10%计算，管段6及7计算风量为（800+1500+400）1.1+1740=8670 管段1根据（0.22）、 由附录6可查出管径和单位长度摩擦阻力。所选管径应尽量符合附录8的通风管道统一
8、规格。 同理可查得管段3、5、6、7的管径及比摩阻，具体结果见表1 确定管段2、4的管径及单位长度摩擦阻力，见表1 查附录5，确定各管段的局部阻力系数。管段1摩擦阻力Pa=583Pa局部阻力设备密闭罩 弯头（）1个 合流三通（13）见图2根据 查得 图2 合流三通示意图管内动压 Pa=271.2Pa管段1的阻力 Pa=854.2Pa 管段2摩擦阻力Pa=583Pa局部阻力矩形伞形罩 弯头（）2个 合流三通（23）见图2 查得 管内动压 Pa=352Pa管段2的阻力 Pa=514Pa 管段3 摩擦阻力Pa=105Pa局部阻力合流三通（35）见图3 查得 管内动压 Pa=97.2Pa管段2的阻力
9、Pa=202.2Pa管段4 摩擦阻力Pa=78Pa局部阻力 设备密闭罩 弯头（）1个 合流三通（45）见图3 查得 管内动压 PaPa =97.2Pa管段4的阻力 Pa=398.76Pa 管段5 除尘器进口变径管（渐扩管）除尘器进口尺寸，变径管长度， 管内动压 PaPa =6.14Pa管段5的阻力 Pa=33.34Pa 管段6摩擦阻力Pa=29.6Pa局部阻力除尘器出口变径管（渐缩管）除尘器进口尺寸，变径管长度, 弯头（）2个 管内动压 PaPa =100.4Pa管段6的阻力 Pa=130Pa 管段7 摩擦阻力Pa=59.2Pa局部阻力 根据设计经验，初步选择4-68No.5A风机,风机的出口
10、尺寸为 扩散角度按设计定为 带扩散管的伞形风帽（） 管内动压 PaPa =117.1Pa管段7的阻力 Pa=176.31Pa表一 管道水力计算表管段编号流量（m3/h）(m3/s)长度l(m)管径D(mm)流速v(m/s)动压P(Pa)局部阻力系数局部阻力Z（Pa）单位长度摩擦阻力Rm待添加的隐藏文字内容3(Pa/m)摩擦阻力Rml(Pa)摩擦阻力Rml+Z(Pa)1800(0.22)1112020.0240.01.13271.253.0583.0854.232300(0.64)521018.0194.40.5097.221.0105.0202.256300(1.75)436016.0153.
11、60.046.16.827.233.368670(2.40)442016.7167.30.60100.47.429.6130.078670(2.40)842016.7167.30.70117.17.459.2176.321500(0.42)617018.8212.11.66352.027.0162.0514.044000(1.11)628018.0194.41.65320.813.078.0398.8（1）800(0.22)1113517.0173.41.13195.931.0341.0199.2（4）4000(1.11)632014.2130.01.45175.46.539.0214.4除尘
12、器1200 对各并联管路进行阻力平衡节点A 为使管段1、2达到阻力平衡，要修改原设计管径，重新计算管段阻力，改变管段1的管径。 根据公式（8-20），根据通风管道统一规格，取。 m/s其对应的阻力此时处于平衡状态。 节点B为使管段2、4达到阻力平衡，改变管段4的管径。根据公式（8-20），根据通风管道统一规格，取。 m/s其对应的阻力此时处于平衡状态，符合要求。 计算系统的总阻力由于， 故核定为管道135除尘器6风机7为主管线。该系统的总阻力 选择风机风机风压 风机风量 选用4-68No.5A风机，其性能为 风机转速：n=2900r/min。 配用型电动机，电动机的功率为3.6. 通风除尘系统
13、的日常安全管理措施3.6.1. 平台、梯子及照明对经常检查维修的地点，应设安全通道。在检查维修处，如有危及安全的运动物体，均需设防护罩。人可能进入而又有坠落危险的开口处，应设有盖板或安全栏杆。 除尘设备的内部应设36V检修照明灯，大、中型除尘器的平台、梯子、储灰仓及输灰装置处应设220V照明灯。照明灯的最低光照密度10lx，适用光源为汞灯或钠灯。3.6.2 防雷及防静电 此处除尘器在非防雷保护范围区域，设立防雷装置，并且设置设备和金属结构的接地以及管道的接地。3.6.3 防火防爆为了防止空气中的可燃物含量达到爆炸极限，遇到电火花、金属碰撞引起的火花或其它货源而爆炸。虽然此处抛光车间里是布轮与金
14、属接触，不会产生电火花，为了以防万一，还是应注意一下。 3.6.4袋式除尘器管理运行前应检查除尘器各个检查门是否关闭严密，各转动或传动部件是否润滑良好；处理热、湿的含尘气体时，除尘器开车前应先预热滤袋，使其超过露点温度，以免尘粒粘结在滤袋上。一般预热约515min。预热期间滤袋和风机需一直运转，而清灰机构不运行。预热完成，则整个系统才可投入正常运行。如系统另外设有热风加热装置，则应先运行；运行时，要始终保持除尘器灰斗下面排灰装置运转。不宜将除尘器的下部决斗作贮灰用；定期检查除尘器压力损失是否符合设计要求，清灰机构运行是否正常；在停车后，清灰机构还需运行几分钟，以清除滤袋上的积尘；经常检查滤袋有
15、无破损、脱落等现象，并立即解决。检查方法可采取：观察粉尘排放浓度，是否冒灰，检查滤袋干净一侧，如发现有局部粉尘有明显粘结，通常表明对面滤袋有破损；检查滤袋出口花板有否积灰等；检查分室反吹的各除尘室，排风及进风阀门动作是否协调正常；注意脉冲阀动作是否正常，压缩空气压力是否符合要求；及时清理及运走除尘器排出的粉尘；除尘系统应在所服务的工艺设备运行前开车，在其停止运行后停车。4.计算结果分析通风管道的计算是在系统和设备布置，风管材料、各送排风点的位置和风量均已确定的基础上进行的。起主要目的是，确定各管段的管径和阻力，保证系统内达到要求的风量分配。在确定风管断面尺寸时，应该用附录6所列的通风管道统一规
16、格，以利于工业化加工制作。风管断面尺寸确定后应该按照管内实际流速计算阻力。 为保证各送、排风点达到预期的风量，两并联支路的阻力必须保持平衡。对一般的通风系统，两支管的阻力应不超过15%；除尘系统应不超过10%。最后确定风机的型号和动力消耗。5结束语此课程设计在编写过程中，力求以阐明基本设计思想、基本理论及设计方案为基础，尽量做到理论联系实际，考虑了实际可行性。在管道长度及计算过程中可能存在少许误差。此次课程设计，通过对某一通风除尘系统设计的分析、画图、计算、总结，使我有效地把理论知识运用到实际当中，从而提高了发现问题与解决问题的能力，同时学会了怎样计算工厂车间通风除尘系统的阻力计算等，对自己毕
17、业所从事的的工作发展有了更深入的认识。我在设计的工程中很好地巩固了已学知识，也学到了许多新知识。许多知识是自己在学习过程当中可以发现并学习的。同时也发现自己专业知识的不足,需要继续努力学习。设计过程中，曾出现过很多次错误，不断地积累经验，反复地计算，印证了“熟能生巧”这句话。更重要的一点是，为我以后毕业论文的设计打下了良好的基础。为避免产生思维定势，本次课程设计未参考往届学生的课程设计模板。感谢老师能给这次工业通风课程设计的实际锻炼，使我熟练掌握管道摩擦阻力、局部阻力计算，管道压力分布分析计算，管道尺寸计算的约束条件，设计计算方法，均匀送风管道的计算，设计中的有关问题等许多在课堂上学不到的东西
18、，培养了我认真、细致，熟练掌握通风除尘系统设计计算方法的技巧。在设计过程当中得到了同班同学娄全、赵先科、奂晓亮的大力支持和热情帮助，谨致谢意。此次课程设计中存在的不足之处，恳请老师予以批评指正。6附录6.1管内风速（m/s）一般通风系统风管内的风速要求见表2，除尘通风管道内最低空气流速要求见表3。表2 一般通风系统风管内的风速（m/s）风管部位生产厂房机械通风民用及辅助建筑物钢板及塑料风管砖及混凝土风管自然通风机械通风干管6144120.51.058支管28260.50.725表3 除尘通风管道内最低空气流速（m/s）粉尘性质垂直管水平管粉尘性质垂直管水平管粉状的粘土和砂1113铁和钢（屑）1
19、923耐火泥1417灰土、沙尘1618重矿物粉尘1416锯屑、创屑1214轻矿物粉尘1214大块干木屑1415干型砂1113干微尘810煤灰1012燃料粉尘14-1616-18湿土（2%以下水分）1518大块湿木屑1820铁和钢（尘末）1315谷物粉尘1012棉絮810麻、短纤维粉尘、杂质812水泥粉尘8-1218-226.2局部阻力系数值（见表4）表4 局部阻力系数值部件名称局部阻力系数值密闭罩1.0外部吸气罩0.1860弯头（R=1.5D）0.1690弯头（R=1.5D）0.2直流三通0.2支流三通（30）0.18除尘器出口减缩管0.1风机出口0.1伞形风帽0.7注：除尘器入口和风机入口的局部阻力可忽略不计。7.通风除尘系统图见附页参考文献1 王汉青.通风工程. 机械工业出版社, 20112 孙一坚. 简明通风设计手册. 中国建筑工业出版社, 20063 中华人民共和国建设部. 暖通空调制图标准(GB50114-2001). 中国计划出版社, 20024 国家建委建筑研究院.全国通用通风管道计算表.中国建筑工业出版社，1977
