工業(yè)通風(fēng)課程設(shè)計電鍍車間

PAGE13 課程設(shè)計課題名稱某企業(yè)電鍍車間噴砂室除塵系統(tǒng)設(shè)計專業(yè)名稱安全技術(shù)管理所在班級學(xué)生姓名學(xué)生學(xué)號指導(dǎo)教師湖南工學(xué)院課程設(shè)計任務(wù)書安全與環(huán)境工程學(xué)院安全技術(shù)管理專業(yè)學(xué)生姓名：學(xué)號：專業(yè)：安全技術(shù)管理設(shè)計題目：某企業(yè)電鍍車間噴砂室除塵系統(tǒng)設(shè)計2.設(shè)計期限：自2012年5月14日開始至2012年5月27日完成3.設(shè)計原始資料：1）電鍍的基本介紹，以及噴砂室在噴砂過程中產(chǎn)生的粉塵種類；2）通風(fēng)系統(tǒng)方案的確定,系統(tǒng)劃分應(yīng)注意的問題；3）某企業(yè)加工車間平面布局；4）車間平面圖。4.設(shè)計完成的主要內(nèi)容：1）電鍍車間噴砂室除塵系統(tǒng)設(shè)計與計算（排風(fēng)罩的類型，風(fēng)量，尺寸；系統(tǒng)劃分與風(fēng)管布置；風(fēng)管截面的選擇，材料；除塵器的類型，原理；水力計算；圖紙要求有平面圖和軸測圖，圖面清晰準確）。2）除塵設(shè)備設(shè)置，排風(fēng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)布置。5.提交設(shè)計（設(shè)計說明書與圖紙等）及要求：1）作圖規(guī)范，設(shè)計圖紙要求有平面圖和軸測圖，并相應(yīng)表上圖名，圖號和相關(guān)尺寸。圖例符號符合國家統(tǒng)一標(biāo)準。2）公式統(tǒng)一在公式編輯器里編輯。3）單位符合國家統(tǒng)一標(biāo)準。4）完成課程設(shè)計說明書一份。5）正文內(nèi)容一律統(tǒng)一采用小四宋體，用A4紙打印。6.發(fā)題日期：2012年5月1日指導(dǎo)老師（簽名）：學(xué)生（簽名）：目錄TOC\o"1-3"\h\u244111前言 5267632某企業(yè)電鍍車間簡介 6153462.1噴砂室簡介 6137013除塵系統(tǒng)設(shè)計 7274953.1確定系統(tǒng)劃分 7287683.2排風(fēng)罩 8172113.2.1排風(fēng)罩的種類 8257353.2.2局部排風(fēng)罩的設(shè)計原則 8217473.2.3選擇排風(fēng)罩 877023.3風(fēng)管 9183423.3.1風(fēng)管布置的原則 9326323.3.2風(fēng)管截面及材料的選擇 9123343.3.3排風(fēng)口位置的確定 10298193.4除塵器 11182943.4.1除塵器的選擇 11168393.5水力計算 1362253.5.1噴砂室除塵系統(tǒng)水力計算 13259154結(jié)束語 1625187參考文獻 177354附圖 171前言工業(yè)通風(fēng)是通風(fēng)工程的重要部分，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)境和保護大氣。做好工業(yè)通風(fēng)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、保護人民健康、提高勞動生產(chǎn)率；另一方面可以保證生產(chǎn)正常運行，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)成為了一個全球性的問題。如何做好工業(yè)通風(fēng)，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(zé)。此次課程設(shè)計為某企業(yè)電鍍車間噴砂室除塵系統(tǒng)設(shè)計，主要要將車間產(chǎn)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(zhì)量。因此需采取有效的通風(fēng)措施在有害物產(chǎn)生地點把它們收集起來，經(jīng)過凈化處理排至室外，使車間內(nèi)有害物濃度低至國家衛(wèi)生標(biāo)準規(guī)定的最高允許濃度以下。通過此次設(shè)計，使同學(xué)們親自動手進行通風(fēng)除塵系統(tǒng)的設(shè)計及計算，切實體會通風(fēng)除塵在工業(yè)生產(chǎn)中的重大作用，理論聯(lián)系實踐，培養(yǎng)同學(xué)們的動手能力以及合作能力。2某企業(yè)電鍍車間簡介圖1某企業(yè)車間俯視圖及側(cè)視圖某企業(yè)電鍍車間如圖所示，廠房設(shè)置有一個拋光車間，一個電鍍生產(chǎn)線車間和一個噴砂室。2.1噴砂室簡介噴砂室又叫噴丸房、打砂房，是進行大中型工件表面清理、除銹的專門場所。噴砂室主要由噴砂室體、磨料回收系統(tǒng)、通風(fēng)除塵系統(tǒng)、工件輸送系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、照明系統(tǒng)等組成。噴砂室體主要是不讓噴砂過程中產(chǎn)生的粉塵及磨料外泄，產(chǎn)生的粉塵由通風(fēng)除塵系統(tǒng)集中收集處理，同時，散落的磨料由磨料回收系統(tǒng)循環(huán)回收利用。噴砂室的主要特征是噴砂過程中操作者處于室內(nèi)。防護服和頭盔可防止操作者受到磨料沖擊，通風(fēng)裝置通過頭盔為操作者提供新鮮空氣。噴砂室主要用于大型零件或采用自動噴砂裝置處理非常昂貴的零件。安裝在噴砂房內(nèi)的噴嘴機械手可對零件表面進行自動噴砂，自動噴砂處理難達到的區(qū)域可通過手動噴砂完成。這樣既保持了靈活性，又降低了對噴砂操作者數(shù)量的要求。該電鍍車間噴砂室有一個大型噴砂機，在噴砂過程中會產(chǎn)生高濃度粉塵，所用材料為金剛砂，可回收。該噴砂室長、寬、高都為2米。室內(nèi)空間較小。3除塵系統(tǒng)設(shè)計3.1確定系統(tǒng)劃分有不同送風(fēng)、排風(fēng)要求，或者車間面積較大，送、排風(fēng)點較多時，為便于進行管理，常分設(shè)多個系統(tǒng)。除個別情況外，通常是由一臺風(fēng)機與其聯(lián)系在一起的管道設(shè)備構(gòu)成一個系統(tǒng)。系統(tǒng)劃分的原則是：空氣處理要求相同、室內(nèi)參數(shù)要求相同的，可劃分一個系統(tǒng)。生產(chǎn)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(yīng)符合下列要求：1）同一生產(chǎn)流程、同時工作的揚塵點相距不遠時，宜合設(shè)一個系統(tǒng)；2）同時工作但粉塵種類不同的揚塵點，當(dāng)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(shè)一個系統(tǒng)；3）溫濕度不同的含塵氣體，當(dāng)混合后可能導(dǎo)致風(fēng)管內(nèi)結(jié)露時，應(yīng)分設(shè)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(nèi)參數(shù)要求也相同，因此可以設(shè)計成由一臺風(fēng)機與其聯(lián)系在一起的管道及設(shè)備構(gòu)成一個系統(tǒng)。3.2排風(fēng)罩3.2.1排風(fēng)罩的種類按照工作原理不同，局部排風(fēng)罩可分為以下幾種形式：密閉罩；柜式排風(fēng)罩（通柜式）；外部吸氣罩（包括上吸式、側(cè)吸式、下吸式用槽邊排風(fēng)罩等）；接受式排風(fēng)罩；吹吸式排風(fēng)罩；3.2.2局部排風(fēng)罩的設(shè)計原則設(shè)計局部排風(fēng)罩時應(yīng)遵循以下原則：局部排風(fēng)罩應(yīng)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。排風(fēng)罩的吸氣氣流方向應(yīng)盡可能與污染氣流運動方向一致。已被污染的吸入氣流不允許通過人的呼吸區(qū)。設(shè)計時要充分考慮操作人員的位置和活動范圍。排風(fēng)罩應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡單、造價低、便于制作安裝和拆卸維修。與工藝密切相結(jié)合，使局部排風(fēng)罩的配置與生產(chǎn)工藝協(xié)調(diào)一致，力求不影響工藝操作。要盡可能避免或減弱干擾氣流，如穿堂風(fēng)，送風(fēng)氣流等對吸氣氣流的影響。3.2.3選擇排風(fēng)罩本設(shè)計的研究對象為某企業(yè)電鍍車間噴砂室噴砂過程中所產(chǎn)生的高濃度粉塵，根據(jù)局部排風(fēng)罩的設(shè)計原則，本次設(shè)計選擇密閉罩，它把污染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)量就能有效控制污染物的擴散，排風(fēng)罩氣流不受周圍氣流的影響。罩口尺寸為300mm*300mm，罩口離地面高為2m，風(fēng)量L＝4000m3/h。3.3風(fēng)管3.3.1風(fēng)管布置的原則風(fēng)管的布置應(yīng)該符合以下原則：除塵系統(tǒng)的排風(fēng)點不宜過多，以利各支管間阻力平衡。除塵風(fēng)管應(yīng)盡可能垂直或傾斜敷設(shè)，傾斜敷設(shè)時與水平夾角最好大于。在除塵系統(tǒng)小，為防止風(fēng)管堵塞，風(fēng)管直徑不宜小于下列數(shù)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(zhì)的正壓風(fēng)管，不應(yīng)穿過其他房間。（5）風(fēng)管上應(yīng)設(shè)置必要的調(diào)節(jié)和測量裝置（如閥門、壓力表、溫度計、風(fēng)量測定孔和采樣孔等）或預(yù)留安裝測量裝置的接口。調(diào)節(jié)和測量裝置應(yīng)設(shè)在便于操作和觀察的地點。（6）風(fēng)管的布置應(yīng)力求順直，避免復(fù)雜的局部管件。彎頭、三通等管件要安排得當(dāng)，與風(fēng)管的連接要合理，以減少阻力和噪聲。3.3.2風(fēng)管截面及材料的選擇表1除塵風(fēng)管的最小風(fēng)速（m/s）粉塵類別粉塵名稱垂直風(fēng)管水平風(fēng)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(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；布置時不易與建筑、結(jié)構(gòu)配合，明裝時不易布置得美觀。當(dāng)風(fēng)管中流速較高，風(fēng)管直徑較小時，通常使用圓形風(fēng)管。所以此處選用圓形風(fēng)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(shè)計為除塵設(shè)計，采用厚度為3.05.0mm的鋼板。3.3.3排風(fēng)口位置的確定排風(fēng)口設(shè)置應(yīng)滿足以下要求：（1）在一般情況下通風(fēng)排氣立管出口至少應(yīng)高出屋面0.5m。（2）通風(fēng)排氣中的有害物質(zhì)必須經(jīng)大氣擴散稀釋時，排風(fēng)口應(yīng)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(fēng)排氣，其排風(fēng)口上不應(yīng)設(shè)風(fēng)帽，為防止雨水進入風(fēng)管可在下部斜設(shè)排水口。（4）車間高7.0m，將排風(fēng)口所處的管道設(shè)為8m,加上風(fēng)機的高度，排風(fēng)口高出地面9~10m。3.4除塵器3.4.1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(jù)主要除塵機理的不同，可分為以下幾類：重力除塵，如重力沉降室；慣性除塵，如慣性除塵器；離心力除塵，如旋風(fēng)除塵器；過濾除塵，如袋式除塵器、顆粒層除塵器、紙過濾器；洗滌除塵，如自激式除塵器、臥式旋風(fēng)水膜除塵器；靜電除塵，如電除塵器。下面是重要事項：（1）按處理氣體量選型處理氣體量的多少是決定除塵器大小類型的決定性因素，對大氣量，一定要選能處理大氣量的除塵器，如果用多個處理小氣量的除塵器并聯(lián)使用往往是不經(jīng)濟的。對較小氣量要比較用哪一種類型的除塵器是最經(jīng)濟最容易滿足塵源點的控制和粉塵排放的環(huán)保要求。由于除塵器進入實際運行后，受操作和環(huán)境條件影響有時是不易預(yù)計的，因此，在決定設(shè)備的容量時，需保證有一定的余量或預(yù)留一些可能增加設(shè)備的空間。（2）按粉塵的分散度和密度選型所有除塵器的一個共同點是堆積密度越小，塵粒分離捕集就越困難，粉塵的二次飛揚越嚴重，所以操作上與設(shè)備結(jié)構(gòu)上應(yīng)采取特別措施。在本次設(shè)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(jié)構(gòu)形狀與清灰方法直接相關(guān)，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(shù)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。3.5水力計算3.5.1噴砂室除塵系統(tǒng)水力計算圖2通風(fēng)除塵系統(tǒng)的系統(tǒng)圖用假定流速法進行通風(fēng)管道的水力計算如下:1）對各管段進行編號，標(biāo)出管段長度和各排風(fēng)點的風(fēng)量。2）確定合理的空氣流速3）根據(jù)各管段的風(fēng)量及選定的流速，確定各管段的斷面尺寸和單位長度摩擦阻力。根據(jù)表1，可知輸送含有金剛砂時，風(fēng)管內(nèi)最小風(fēng)速為：垂直風(fēng)管15、水平風(fēng)管19?？紤]到除塵器及風(fēng)管漏風(fēng)，管段2及3的計算風(fēng)量為：4000×1.05=4200m3/h根據(jù)=4000m3/h（1.11）m3/s=19可查出單位長度摩擦阻力和盡量符合附錄8通風(fēng)管道統(tǒng)一規(guī)格的管徑。=260㎜=17 4）確定管段2、3的管徑及比摩阻，具體結(jié)果見表25）確定各管段的局部阻力系數(shù)（1）管段1設(shè)備密閉罩ξ=1.0（對應(yīng)接管動壓）90°彎頭（R/D=2）1個ξ=0.15除塵器進口尺寸300×800mm,變徑管長度500mm除塵器進口變徑管（漸擴管）由附錄10得（2）管段2除塵器進口變徑管（漸擴管）除塵器進口尺寸300×800mm,變徑管長度400mm由附錄10得90°彎頭（R/D=2）2個ξ=0.3風(fēng)機進口漸擴管，先近似選出臺風(fēng)機，風(fēng)機進口直徑變徑管長度l=300mmξ=0.16（3）管段3風(fēng)機出口尺寸：410×315mmξ=0帶擴散管的傘形風(fēng)帽（h/D=0.5），查得ξ=0.60，計算各管段的沿程阻力和局部阻力，見水力計算表。計算系統(tǒng)的總阻力6）風(fēng)機選擇風(fēng)機風(fēng)量m3/h風(fēng)機風(fēng)壓選用C4-73-11NO3.6C型風(fēng)機，風(fēng)機的轉(zhuǎn)速n=3550r/min皮帶傳動.。Lf=4700m3/hPf=2354Pa配用Y132S1-2型電動機，電動機功率N=5.5KW表2管道水力計算表管段編號流量m3/hm3/s長度lm管徑D㎜流速vm/s動壓PdPa局部阻力系數(shù)Σξ局部阻力ZPa單位長比摩阻RmPa/m摩擦阻力RmlPa管道阻力Rml+zPa備注14000（1.11）6.026019216.61.954221710252424200（1.16）7.0320151350.567696313934200（1.16）8.032015