通风工程课设.docx

目录1概述 31.1目标厂房基本情况 31.2设计要求 41.3设计依据和原则 52除尘系统设计选择 52.1排风（吸气）罩的设计选择 52.1.1排风罩的选择 52.1.2排风罩口位置的确定 62.2风管的设计选择 62.2.1风管断面形状的选择 62.2.2风管材料的选择 62.2.3分管弯头的选择 62.2.4三通连接器的选择 63风管通风量的计算 63.1 A处罩口所需通风量的计算 63.2 B处罩口所需通风量的计算 73.3 C处罩口所需通风量的计算 73.4 D处罩口所需通风量的计算 83.5通风系统总排风量的计算 84通风系统水力计算 84.1通风除尘系统示意图 84.2最不利管路的确定 94.3确定管径和摩擦阻力 94.4确定各管段局部阻力系数 94.4.1 管段 1 94.4.2 管段 2 94.4.3 管段 3 104.4.4 管段 4 104.4.5 管段 5 104.4.6 管段 6 114.4.7 管段 7 114.4.8 管段 8 114.4.9 管段 9 124.5管道水力计算 125并联管路阻力平衡 145.1 节点 A 145.2 节点 B 145.3 节点 C 145.4系统总阻力 156除尘器和风机的选择 156.1除尘器的选择 156.2风机的选择 157对比与总结 15参考文献 161概述工业通风的任务是控制生产过程中产生的粉尘、有害气体、高温、高湿，创 造良好的生产环节和保护大气环境。

工业通风就是利用技术手段将车间内被生产 活动所污染的空气排走，把新鲜的或经专门处理的清洁空气送入车间内它起着 改善车间生产环境，保证工人从事生产所必需的劳动条件，保护工人身体健康的 作用，是控制工业毒物，防尘，防毒，防暑降温工作中积极有效的技术措施之一本次课程设计针对的厂房会产生大量的有害粉尘，严重威胁工作人员的生命 健康安全，因此要对其进行分析处理，设计合理有效的除尘系统进行此次设计 主要依据有毒害气体国家排放标准对该厂房进行局部除尘设计，科学有效的降低 厂房内有害无粉尘浓度，使其达到或低于国家标准，让员工有较好的工作环境1.1目标厂房基本情况某一工厂厂房平面布置图如图2所示，该厂房高为8米，生产车间的有害物 分布如图所示风管采用钢板制作，排除各种有害物，大气温度为常温图1厂房平面布置国d IA处有一个污染源，需要安设排风罩，其尺寸为200*500mm的矩形外部吸 气罩（四周无边），为了能够有效的排出此污染物，要求在距罩口500mm处，造 成Vx=0.25m/s的吸入速度，其局部阻力系数为Z =1.0（对应接管动压）在B处有一金属熔化炉，炉内金属温度为500°C，周围空气温度为20°C，管 内温度为60C，散热面为水平面，直径B=0.8m。

在热设备上方0.6m处设一个 接受罩在C处有一个振动筛，如图3所示，振动筛的平面尺寸为E=800mm， L=700mm，粉状物料用手工投向筛上时的发散速度为V1=0.25m/s，周围干扰气 流速度V0=0.2 m/s，为了排除粉尘在其旁边按一尺寸为600*300mm的侧吸罩C， 其局部阻力系数为Z =1.0（对应接管动压）D处有一包装机，包装口宽0.8 m，口高1.5 m包装机结构如图4所示图2振动筛示意图图3包装机结构图1.2设计要求整个系统要求包括排风罩、管道，除尘器、风机和电机等部分组成该通风系统设计应包括以下内容：（1） 风管的布置及风管断面形状和材料的选择；（2） 设计B处的接受罩、C和D的局部排风罩；（3） 通风系统的水力计算；（4） 画出通风系统示意图（不要画在专业图纸上）；（5） 除尘器和风机的布置和选型；（6） 画出接受罩和局部排风罩的结构尺寸图；（7） 画出整个通风系统的平面图和剖面图；（8） 设计两种方案并比较优劣所绘制的图形要求用CAD）1.3设计依据和原则工业通风的设计过程在遵循基本的设计规范之外，应当遵循的三项基本原则: 以人为本、系统化、环保原则，在设计中体现重视人的生命健康安全及保证排放 的污染物浓度在环境标准以内。

其中，系统化原则是设计原则的核心，空气处理要求相同，室内参数要求相 同的，可化为统一系统对下列情况应单独设置排风系统：两种或两种以上的有害物质混合后会引起 燃烧或爆炸；两种有害物质混合后易使蒸汽凝结并积聚粉尘；放散剧毒物质的房 间和设备除尘系统的划分（1） 划分系统时要考虑输送气体的性质、工作班次、相互距离等因素设 备同时运转，而粉尘性质不同时，只要允许不同的粉尘混合或者粉尘无回收价值， 可合为一个系统2） 应把同一生产工序中同时操作的产尘设备排风点合为一个系统3） 从除尘设计的角度分析，对于破碎、筛分、配料等工艺过程一般均 以料仓作为区分是否属于同一工序的标志4） 排出水蒸气的排风点不能和产尘的排风点合成一个系统，以免堵塞管 道5） 温湿度不同的含尘气体，当混合后可能导致管道内结露时，不宜合为 一个系统6） 如果排风量打的排风点位于风机附近，不宜和远处的排风量小的排风 点合为一个系统因为增加这个排风点，会使整个系统阻力增大，增加运行费用 本次设计题目点出：排除各种有害物，大气温度为常温则在设计之时可将车间 内的四个产尘点在最后混合成一个系统进行设计依据以人为本原原则、环保原则满足使用者的生理及心理的需求，依据法律 法规保护人身健康、保护周边环境，是通风系统设计的根本原则。

2除尘系统设计选择2.1排风（吸气）罩的设计选择2.1.1排风罩的选择（1） A处：尺寸为200X 500mm的矩形外部吸气罩（四周无边）；（2） B处：是金属熔化炉，生产过程中产生高温含尘烟气，炉内金属温度 为500°C，可见在高温炉的生产过程中产生热气流，会带动污染物（粉尘）一起 运动对于这种情况，应尽可能把排风罩设在污染气流的前方，让它直接进入罩 内所以，应采用热源上部接受式排风罩散热面为水平面，直径为0.8m；（3） C处：尺寸为600X300mm的侧吸罩；（4） D处：由D处的包装机结构图可知：由于空间的限制，安装高低悬罩均不合适，应选用侧吸罩2.1.2排风罩口位置的确定（1） 采用侧吸罩，罩口位置设在距离污染源500mm处；（2） 热源接受罩罩口设在金属熔化炉上方0.6m；（3） 侧吸罩罩口设置在设备前方2m；（4） 矩形罩口侧吸罩前方600mm2.2风管的设计选择2.2.1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。

一般，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2.2.2风管材料的选择用作风管的材料一般有薄钢板、耐热耐磨合金钢、硬聚乙烯塑料板、胶合板、 纤维板、矿渣石膏板、砖及混凝土等A、C、D处产生的含尘气体、粉尘温度不高，故要求风管材料耐磨损，采用 一般钢管即可，厚度为3〜5mmB处金属熔化炉，会产生高温对风管要求较高，且其中又含有粉尘，需要耐 磨耐高温，如果达到600950 °C，则可选用耐热耐磨合金钢；一般钢管也能够承 受较高温度并且具有耐磨性能出于经济实用且此处的炉内温度只有500C，在 一般钢管承受高温范围之内，则选用一般钢管即可，厚度也为3〜5mm2.2.3分管弯头的选择布置管道时，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（1〜2）倍管径故此处取90°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2.2.4三通连接器的选择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，支管与总管的夹角取30° ；同时，还应尽量使支管 和干管内的流速保持相等。

三通弯头一样，三通管件也应加耐磨设施3风管通风量的计算3.1 A处罩口所需通风量的计算A处排风罩是尺寸为200X500mm的矩形外部吸气罩（四周无边），可将其看成 400*500mm的假想罩，而放在工作台上的实际罩口尺寸只是假想罩的一半 故计算如下：a _ 400b = 5000.8x _ 500b = 500查表得：*=0.12^)罩口上平均风速为：* =二=025 = 2.08m/s 0 0.12 0.12罩口处排放量为：L^ = V0F = 2.08 X (0.5 X 0.2) = 0.208m3/s 即A处的通风量为：0.208m3/s3.2 B处罩口所需通风量的计算B处采用热源上部接受式排风罩 故计算如下：1由于 1.5何=1.5 X (匹 X 0.82)2 = 1.06m 此值大于H，所以该接受罩应采用低悬罩又热源的对流散热量为：Q = aAtF = 1.7 X (500 — 20)3 X 4 X 0.82 = 3.212电/s 热射流收缩断面上的流量为：L0 = 0.167Q烦3 = 0.167 X 3.2123 X 0.83 = 0.176m3/s又由于横向气流影响小，所以排风罩口尺寸应比热源尺寸扩大150〜200mm，则低悬罩圆形罩口尺寸为：D = B + 200 = 800 + 200 = 1000mm假设V，为扩大面积上空气的吸收速度，则一般V，= 0.5〜0.75m/s，此处取S = 0.5m/s则B处排风罩的通风量为： 如=虬+ V，F，= 0.176 + 0.5 X (12 — 0.82)X 4 = 0.317m3/s3.3 C处罩口所需通风量的计算C处采用尺寸为600 X 300mm的侧吸罩，三侧法兰的边宽取1000mm，U=0，H=0。

污染气体的散发量为：如=战匕=0.8 X 0.7 X 0.25 = 0.14m3/s1.5（".4 + 2.5匕查文献可得，极限流量比为：0.3(万)+1巳c」LH、L5y1.7 + 0.2 ][（百） + 0.21 T41.5 X （旅）+2.50.80.8 1.7危）+0.2 （面）0 1.50.802+ 0.2 0.3 X （―-） +1 = 1.0470.8又干扰气流速度为：V0 = 0.2m/s，根据文献中安全系数表，取安全系数m=8 则 C 处罩口所需通风量为：L=L0(1 + mK,) = 0.14x(1 + 8 x 1.047) = 1.313m3/s3.4 D处罩口所需通风量的计算由D处的包装机结构图可知：由于空间的限制，安装高低悬罩均不合适，应选用 侧吸罩又由于矩形罩口较圆形罩口更容易设计和生产，故这里选择罩口尺寸为 600X300mm的侧吸罩，并要求在距罩口 600mm处产生匕=0.25m/s的吸入速 度，可将该罩看成400*500mm的假想罩，而放在工作台上的实际罩口尺寸只是 假想罩的一半故计算如下：a 600= =1b 600x 600—= =1b 600查表得：丁=0.13罩口上平均风速为：* =、= 025 = 1.92m/s 0 0.13 0.13罩口处排放量为：如=V0F = 1.92 X (0.6 X。