某加工車間通風除塵系統(tǒng)設計資料

1、成績課程設計說明書(計算書、論文)題 目 某加工車間通風除塵系統(tǒng)設計 課 程 名 稱 工業(yè)通風與防塵 院 （系） 土木與環(huán)境工程學院 專 業(yè) 班 級 安全工程（1）班 學 生 姓 名 學 號 設 計 地 點 指 導 教 師 設計起止時間：2014年5月12日至2014年5月25日目 錄 TOC o 1-3 h z u 1.前言12.車間簡介22.1拋光間的基本情況22.2設計相關說明23.生產車間除塵系統(tǒng)設計43.1通風除塵系統(tǒng)各部件的選擇43.1.1系統(tǒng)劃分43.1.2排風罩的選擇43.1.3風管的設計53.1.4除塵器的選擇63.2系統(tǒng)組合 PAGEREF _Toc248826525 h

2、93.3通風除塵系統(tǒng)的阻力計算10 3.3.1風量的計算10 3.3.2系統(tǒng)的水力計算 PAGEREF _Toc248826528 h 104.結束語 PAGEREF _Toc248826533 h 16參考文獻 PAGEREF _Toc248826534 h 161.前言 在工業(yè)生產過程中會散發(fā)各種有害物質（粉塵、有害蒸氣和氣體）以及余熱和余濕，如果不加以控制會使室內、外空氣環(huán)境受到污染和破壞，危害人體的健康、動植物生長，影響生產過程的正常運行。因此控制工業(yè)有害物對室內外空氣環(huán)境的影響和破環(huán)是當前非常重要的問題。要控制有害物的擴散改善車間環(huán)境和防止大氣污染，首先必須了解工業(yè)有害物產生的原因和

3、散發(fā)的機理，認識各種工業(yè)有害物對人體及工農業(yè)生產的危害，明確室內外環(huán)境要求達到的控制目標（衛(wèi)生標準和排放標準），提出改善空氣環(huán)境的有效措施。 粉塵是占有害物質的大多數，粉塵是指粒徑大小不等，能在空氣中浮游的固體微粒。粉塵的來源很廣，冶金、機械、建材、輕工、電力等許多工業(yè)生產部門都會產生大量的粉塵。粉塵對人體有很大的危害性，主要通過呼吸道進入人體，其次是經皮膚進入人體，通過消化道進入人體的情況較少。粉塵對人體健康的危害同粉塵的性質、粒徑大小、濃度、與人體持續(xù)接觸的時間、車間的氣象條件和進入人體的粉塵量等有關。 粉塵化學性質是危害人體的主要因素。有些毒性強的金屬粉塵進入人體后會引起中毒以至死亡，一

4、般粉塵進入人體肺部后可能引起各種塵肺病。粉塵粒徑的大小是危害人體的另一重要因素。粉塵粒徑小，粒子在空氣中不易沉降，也難于被捕捉，造成長期空氣污染，同時易于隨空氣吸入人的呼吸道深部。粉塵粒徑小其化學活性增大，表面活性也增大，加劇了人體生理效應的發(fā)生與發(fā)展。再有粉塵的表面可以吸附空氣中的有害氣體、液體以及細菌病毒等微生物，它是污染物質的媒介物，還會和空氣中的二氧化硫聯(lián)合作用，加劇對人體的危害。粉塵還能大量吸收太陽紫外線短波部分，嚴重影響兒童的生長發(fā)育。粉塵對生產的影響主要是降低產品質量和機器工作精度；還使光照度和能見度降低，影響室內作業(yè)的視野；有些粉塵如煤塵、鋁塵和谷物粉塵在一定條件下會發(fā)生爆炸，

5、造成經濟損失和人員傷亡。2.車間簡介2.1拋光間的基本情況某企業(yè)加工車間如附圖1、2所示，有1#、2#、3#工作臺，已知1#是磨削機，尺寸為0.5m0.5m，工作臺高度0.92m，磨削機工作時產生的粉塵主要成分是石棉粉塵；2#、3#為拋光機，每臺拋光機有一個拋光輪，拋光機工作時產生粉塵，粉塵的成分有：拋光粉劑、粉末、纖維質灰塵（石棉粉塵）。車間具體平面尺寸見圖1。2.2 設計相關說明2.2.1 磨削機磨削機尺寸為0.5m0.5m，排風罩可以采用側吸罩，布置在工作臺上，設置法蘭邊，罩口寬0.5m，高0.2m，排風量可以按工作臺上的側吸罩（圓形吸氣口）計算?？刂骑L速在0.55之間選取。2.2.2

6、拋光機拋光的目的主要是為了去掉金屬表面的污垢及加亮鍍件。相關資料如下：排風量的計算一般按拋光輪的直徑D計算：L=KD m3/h式中：K每毫米輪徑的排風量，m3/h。對于氈輪：K=4；對于布輪：K=6；D拋光輪直徑，mm。拋光輪為布輪，其直徑為D=200mm，拋光輪工作原理同砂輪，拋光輪的排風罩應采用側吸罩或密閉罩。 拋光車間除塵系統(tǒng)工藝流程應如下：打磨拋光產生粉塵排風罩風管除塵器風機排放圖1：生產車間平面圖圖2：生產車間剖視圖3.生產車間除塵系統(tǒng)設計3.1通風除塵系統(tǒng)各部件的選擇3.1.1系統(tǒng)劃分根據系統(tǒng)劃分的原則，拋光車間和磨削車間的空氣處理要求相同、室內參數要求相同，粉塵種類相同；又根據車

7、間的布置，考慮到經濟方面的問題，本設計中車間所產生的粉塵由一個通風除塵系統(tǒng)捕集排除，此通風除塵系統(tǒng)由三個排氣罩并聯(lián)、風管、除塵器、風機和風帽組成。3.1.2排風罩的選擇根據車間的布置，及拋光機和磨削機運行時粉塵的運動方向基本一致，除塵系統(tǒng)中采用局部排風罩捕集粉塵。局部排風罩是局部排風系統(tǒng)的重要組成部分。通過局部排風罩口的氣流運動，可在有害物散發(fā)地點直接捕集有害物或控制其在車間的擴散，保證室內工作區(qū)有害物不超過國家衛(wèi)生標準的要求。設計局部排風罩時應遵循以下原則：1）局部排風罩應盡可能包圍或靠近有害物發(fā)生源，使有害物局限于較小的空間，盡可能減小其吸氣范圍，便于捕集和控制。2）排風罩的吸氣氣流方向應

8、盡可能與污染氣流運動方向一致。3）排風罩應力求結構簡單、造價低，便于制作安裝和拆卸維修。4）和工藝密切配合，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。圖3-1工作臺面、拋光輪及側吸罩簡圖（側視圖與主視圖）拋光機操作的關鍵是要設法得到最大的拋光速率，以便盡快除去磨光時產生的損傷層。因為拋光輪的轉動速度極快，使得拋光粉劑、粉末、纖維質灰塵等（石棉粉塵）被甩出的速度極高，為充分捕集打磨拋光所產生的粉塵，拋光輪的排氣罩應采用側吸罩，排氣罩口尺寸為 300*300（高），與拋光罩相接，如圖3-1所示。3.1.3風管的設計風管的布置通風管道是通風和空調系統(tǒng)的重要組成部分。設計計算的目的是，

9、在保證要求的風量分配的前提下，合理確定風管布置和尺寸，使系統(tǒng)的初投資和運行費用綜合最優(yōu)。通風管道系統(tǒng)的設計直接影響到通風空調系統(tǒng)的使用效果和技術經濟性能。在此系統(tǒng)中風管的布置應遵循以下原則：除塵系統(tǒng)的排風點不宜過多，以利各支管間阻力平衡；除塵風管應盡可能垂直或傾斜敷設；風管的布置應力求順直，避免復雜的管件。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。風管斷面形狀的選擇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、強度大，且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

10、不易布置得美觀。除塵系統(tǒng)風管中流速較高，風管直徑較小，采用圓形風管。風管材料的選擇用作風管的材料有薄鋼板、硬聚氯乙烯塑料板、膠合板、纖維板、礦渣石膏板、磚及混泥土等。需要經常移動的風管，則大多用柔性材料制成各種軟管，如塑料軟管、橡膠軟管及金屬軟管等。風管材料應根據使用要求和就地取材的原則選用。本設計中采用鍍鋅板作為風管材料，它易于工業(yè)化加工制作、安裝方便、能承受較高的溫度，而且為免拋光織物局部磨損太快，拋光過程中要不斷添加微粉懸浮液，使拋光織物保持一定濕度，鍍鋅薄鋼板具有一定的防腐性能，適用于空氣濕度較高或室內潮濕的通風系統(tǒng)。除塵系統(tǒng)因管壁磨損大，通常采厚度為1.53.0mm的鋼板。排風口位置

11、的確定根據由工業(yè)通風（第四版孫一堅主編）書中規(guī)定，在一般情況下，通風排氣立管出口至少高出屋面0.5m，車間的高度為6m,所以，該設計里面排風口設在高度為6.5m的傘形風帽上。3.1.4除塵器的選擇選擇除塵器時必須全面考慮各種因素的影響，如處理風量、除塵效率、阻力、一次投資、維護管理等。還應特別考慮以下因素：1）選用的除塵器必須滿足排放標準規(guī)定的排空濃度。2）粉塵的性質和粒徑分布。粉塵的性質對除塵器的性能具有較大的影響。3）氣體的含塵濃度。氣體的含塵濃度較高時，在電除塵器或袋式除塵器前應設置低阻力的初凈化設備，去除粗大塵粒，有利于它們更好地發(fā)揮作用。4）氣體的溫度和性質。5）選擇除塵器時，必須同

12、時考慮除塵器除下的處理問題。各種常用除塵器的綜合性能在表3-2中列出，可作為選擇時的參考。表3-2各種常用除塵器的綜合性能除塵器名稱適用的粒徑范圍（m）效率（）阻力（Pa）設備費運行費重力沉降室505050130少少慣性除塵器20505070300800少少旋風除塵器51560908001500少中水浴除塵器11080956001200少中下臥式旋風水膜除塵器595988001200中中沖激式除塵器59510001600中中上電除塵器0.51909850130大中上袋式除塵器0.51959910001500中上大文丘里除塵器0.519098400010000少大石棉粉塵的粒徑一般為0.51m，

13、為達到較高的除塵效率，本設計中采用脈沖噴吹清灰袋式除塵器，阻力較小，為P=1200 Pa。袋式除塵器是一種高效除塵器，它利用纖維織物的過濾作用進行除塵。對1.0m的粉塵，效率高達9899。它是利用棉、毛、人造纖維等加工的濾料進行過濾的。含塵氣體進入濾袋之內，在濾袋內表面將塵粒分離捕集，凈化后的空氣透過濾袋從排氣筒排出。含塵氣體通過濾料時，隨著它們深入濾料內部，使纖維間空間逐漸減小，最終形成附著在濾料表面的粉塵層（也稱初層）。袋式除塵器的過濾作用主要是依靠這個初層及以后逐漸堆積起來的粉塵層進行的。這時的濾料只是起著形成初層和支持它的骨架作用。因此即使網孔較大的濾布，只要設計合理，對1m左右的塵粒

14、也能達到較高的除塵效率。隨著粉塵在濾袋上的積聚，濾袋兩側的壓力增大，粉塵層內部的空隙變小，空氣通過濾料孔眼時的流速增高。這樣會把粘附在縫隙間的塵粒帶走，使除塵器效率下降。另外阻力過大，會使濾袋易于損壞，通風系統(tǒng)風量下降。因此除塵器運行一段時間后，要及時進行清灰，清灰時不能破壞初層，以免效率下降。 = 7 * GB3 * MERGEFORMAT l=6.5m = 6 * GB3 * MERGEFORMAT l=4m = 5 * GB3 * MERGEFORMAT l=1m = 3 * GB3 * MERGEFORMAT l=2.4m = 1 * GB3 * MERGEFORMAT l=7.1mB

15、A通風除塵系統(tǒng)的系統(tǒng)圖風機除塵器3.2 系統(tǒng)組合通風管道路線的設計簡圖： = 2 * GB3 * MERGEFORMAT l=12.2m = 4 * GB3 * MERGEFORMAT l=4m3.3通風除塵系統(tǒng)的阻力計算3.3.1風量的計算磨削機風量計算 取x=0.5m 、 vx=2m/s 有法蘭邊，故： L=0.75（5*0.52+0.5*0.2）*21200 m3/h 拋光機風量計算 排風量的計算一般按拋光輪的直徑D計算： L=KD m3/h式中：K與輪子材料有關的系數（布輪：K=6m3/hmm）把一個拋光車間的粉塵捕集并排出室外，使之達到衛(wèi)生標準所需要的最大風量為：L=KD=6200=

16、1200 m3/h=0.33 m3/s3.3.2系統(tǒng)的水力計算 計算過程如下：1）對各管段進行編號，標出管段長度和各排風點的風量。2）選定最不利環(huán)路，本系統(tǒng)選擇1-3-5-除塵器-6-風機-7為最不利環(huán)路。3）根據各管段的風量及選定的流速，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。查有關資料，輸送石棉粉塵的空氣時，風管內最小風速為，垂直風管12m/s、水平風管18m/s。考慮到除塵器及風管漏風，管段6及7的計算風量為：36001.05=3780 m3/h=1.05 m3/s管段1根據L1=1200 m3/h(0.33 m3/s)、v1=18 m/s，由有關資料查出管徑和比摩阻。所選管

17、徑應盡量符合通風管道統(tǒng)一規(guī)格。D1=160 mm, Rml=35 Pa/m同理可查得管段3、5、6、7的管徑及比摩阻，具體結果見表3-3。4）確定管段2、4的管徑及比摩阻，見表3-3。5）查附錄，確定各管段的局部阻力系數。表3-3 管道水力計算表管段編號流量（m3/h/m3/s）長度l（m）管徑D（mm）流速v（m/s）動壓Pd（Pa）局部阻力系數（）局部阻力Z(Pa)比摩阻Rm（Pa/m）摩擦阻力Rml(Pa)管段阻力Rml+Z（Pa）備注1(1200)0.337.116018194.40.8155.5235248.5404.023(2400)0.662.422018194.40.238.8

18、81843.282.085(3600)1130018194.40.7136.081414150.086(3780)1.0543201286.40.2723.3352043.337(3780)1.056.53201286.40.651.84532.584.342(1200)0.3312.216018194.40.55106.9235427533.92阻力不平衡4(1200)0.33416018194.40.4587.4835140227.48阻力不平衡2(1200)0.33200185074(1200)0.3314018234.5除塵器1200（1）管段1吸收罩漸縮管=0.190彎頭（R/D=1

19、.5）一個，=0.17直流三通（13）（見圖3-4）根據 =30 ； 查得=0.53=0.1+0.17+0.53=0.8圖3-4合流三通管段2吸收罩漸縮管=0.190彎頭（R/D=1.5）一個，=0.1760彎頭（R/D=1.5）一個，=0.15合流三通（23）（見圖3-4）：= 0.13=0.1+0.17+0.15+0.2=0.55管段3直流三通（35）（見圖3-5）根據 =30； 查得=0.2圖3-5合流三通管段4吸收罩漸縮管=0.160彎頭（R/D=1.5）一個，=0.15合流三通（45）（見圖3-5） ： =0.2=0.1+0.15+0.2=0.45管段5除塵器進口變徑管（漸擴管）除塵

20、器進口尺寸300*800mm，變徑管長度500mm,tg=26.5 =0.7管段6除塵器出口變徑管（漸縮管）除塵器出口尺寸300*800mm，變徑管長度400mm,tg=31 =0.1風機進口漸擴管先近似選出一臺風機，風機進口直徑D=500mm，變徑管長度l=300mm tg= =16.7 =0.17=0.1+0.17=0.27(7)管段7風機出口漸擴管風機出口尺寸410*315mm D=320mm =0帶擴散管的傘形風帽(h/=0.5) ： = 0.60=0.60計算各管段的沿程摩擦阻力和局部阻力。計算結果見表3-3.對并聯(lián)管路進行阻力平衡。匯合點AP=404.02 Pa P=533.92 Pa10 為使管段2阻力與管段1的阻力達到平衡，改變管段2的管徑，減小其阻力。 mm根據通風管道統(tǒng)一規(guī)格，取=200mm。其對應的阻力 Pa 10 不符合要求此時仍處于不平衡狀態(tài)。因此取 mm ，在運行時再輔以閥門調節(jié)，消除不平衡。匯合點BP+P=404.02+82.08=486.1 Pa P=227.48 Pa10為使管段4阻力與管段1、3總阻力達到平衡，改變管段4的管徑，增大其阻力。D=D160mm根據通風管道統(tǒng)一規(guī)格，取D=140mm。其對應的阻力 Pa