工业通风与除尘课程设计(标准)

河  南  城  建  学  院 《工业通风与除尘》 课 程 设 计 班    级      0234091        专    业      安全工程        学    号      0234091        姓    名                      课程名称    工业通风与除尘    指导教师                      目 录 1. 前言    2 2. 通风设计任务    2 2.1 设计时间及地点    2 2.2 设计目的和要求    2 2.3 设计题目和内容    3 2.4 设计成果的编制    3 3. 通风除尘系统设计    4 3.1 风管的选择    4 3.1.1 风管材料的选择    4 3.1.2 风管断面形状的选择    4 3.2 弯头的确定    4 3.3 三通的确定    4 3.4 除尘器的选用    5 3.5 除尘系统管道水力计算    5 3.6通风除尘系统的日常安全管理措施    11 4.计算结果分析    12 5.结束语    12 6.附录    13 6.1管内风速    13 6.2局部阻力系数值    13 7.通风除尘系统图    14 参考文献    14 1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（2011.12.5—2011.12.9），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，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（1～2）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0.5～1μm，而袋式除尘器对1.0μm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，布袋应选用抗静电拒水防油型特殊滤料。 3.5除尘系统管道水力计算 ⑴ 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。 ⑵ 选定最不利环路，本系统选择1—3—5—除尘器—6—风机—7为最不利环路。 ⑶ 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 ⑷ 确定管段2、4的管径及单位长度摩擦阻力，见表1 5 查附录5，确定各管段的局部阻力系数。 ①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（1—3）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 ② 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（2—3）见图2  查得  管内动压 Pa =352Pa 管段2的阻力 Pa=514Pa ③ 管段3  摩擦阻力 Pa=105Pa 局部阻力 合流三通（3—5）见图3                          查得                            管内动压 Pa =97.2Pa 管段2的阻力 Pa=202.2Pa ④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（4→5）见图3  查得  管内动压  Pa Pa =97.2Pa 管段4的阻力 Pa=398.76Pa ⑤ 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 Pa Pa =6.14Pa 管段5的阻力 Pa=33.34Pa ⑥ 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 Pa Pa =100.4Pa 管段6的阻力 Pa=130Pa ⑦ 管段7  摩擦阻力 Pa=59.2Pa 局部阻力 根据设计，初步选择4-68No.5A风机,风机的出口尺寸为   扩散角度按设计定为   带扩散管的伞形风帽（ ） 管内动压  Pa Pa =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 Σξ 局部阻力Z （Pa） 单位长度摩擦阻力Rm (Pa/m) 摩擦阻力Rml (Pa) 摩擦阻力Rml+Z (Pa) 1 800(0.22) 11 120 20.0 240.0 1.13 271.2 53.0 583.0 854.2 3 2300(0.64) 5 210 18.0 194.4 0.50 97.2 21.0 105.0 202.2 5 6300(1.75) 4 360 16.0 153.6 0.04 6.1 6.8 27.2 33.3 6 8670(2.40) 4 420 16.7 167.3 0.60 100.4 7.4 29.6 130.0 7 8670(2.40) 8 420 16.7 167.3 0.70 117.1 7.4 59.2 176.3 2 1500(0.42) 6 170 18.8 212.1 1.66 352.0 27.0 162.0 514.0 4 4000(1.11) 6 280 18.0 194.4 1.65 320.8 13.0 78.0 398.8 （1） 800(0.22) 11 135 17.0 173.4 1.13 195.9 31.0 341.0 199.2 （4） 4000(1.11) 6 320 14.2 130.0 1.45 175.4 6.5 39.0 214.4   除尘器                 1200                       5 对各并联管路进行阻力平衡