工业通风课程设计Word格式.docx
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风管布置应力求顺直，避免复杂的局部管件。
弯头、三通等管件要安排得当，与风管连接要合理，以减少阻力和噪声。
本次课程设计风管弯头多为90º
弯头。
抛光车间有三个抛光机，因此为三条风管汇合，采用四通管件。
高温炉通风系统采用圆形三通。
3.3.2风管断面形状的选择
风管截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。
当风管中流速较高，风管直径较小时，例如除尘系统和高速空调系统都用圆形风管。
当风管断面尺寸大时，为了充分利用建筑空间，通常采用矩形风管。
例如民用建筑空调系统都采用矩形风管。
综上所述，结合该车间实际情况，本次设计均采用圆形风管。
3.3.3风管材料的选择
风管材料应根据使用的要求和就地取材的原则选用。
用作风管的材料有薄钢板、硬聚氯乙烯塑料板、胶合板、纤维板，矿渣石膏板，砖及混凝土等。
钢板是最常用的材料，有普通钢板和镀锌钢板两种。
其优点是易于工业化加工制作、安装方便、能承受较高温度。
一般通风系统采用厚度为0.50~1.5mm的钢板。
本次设计即选用这种钢板。
3.4除尘器的选择
选择除尘器时应全面考虑各种因素的影响，如处理风量、除尘效率、阻力、一次投资、维护管理等。
表1，表2给出了各种除尘器的综合性能。
选择除尘器时还应特别考虑以下因素：
1）选用的除尘器必须满足排放标准规定的排空浓度。
2）粉尘的性质和粒径分布。
粉尘的性质对除尘器的性能具有较大的影响，不同的除尘器对不同粒径的粉尘除尘效率是不同的，所以选择除尘器时首先必须了解处理粉尘的粒径分布和各种除尘器的分级效率。
3）气体的含尘浓度。
气体的含尘浓度较高时，在电除尘器或袋式除尘器前应设置低阻力的初净化设备，去除粗大尘粒，有利于它们更好地发挥作用。
4）气体的温度和性质，对于高温和高湿的气体不宜采用袋式除尘器。
5）选择除尘器时，必须同时考虑除尘器除下颗粒物的处理问题。
表1各种常用除尘器的综合性能表
除尘器名称
适用的粒径范围（um）
效率（％）
阻力（Pa）
设备费
运行费
重力沉降室
＞50
＜50
50～130
少
惯性除尘器
20～50
50～70
300～800
旋风除尘器
5～15
60～90
800～1500
中
水浴除尘器
1～10
80～95
600～1200
中下
卧式旋风水膜
除尘器
≥5
95～98
800～1200
冲激式除尘器
95
1000～1600
中上
电除尘器
0.5～1
90～98
大
袋式除尘器
95～99
1000～1500
文丘里除尘器
4000～10000
表2除尘器的分级效率
除尘器名称
全效率
（%）
不同粒径下的分级效率（%）
0～5
5～10
10～20
20～44
＞44
带挡板的沉降室
58.6
7.5
22
43
80
99
简单的旋风
65.3
12
33
57
82
91
长椎体旋风
84.2
40
79
92
99.5
100
97.0
90
94.5
97
喷淋塔
72
96
98
文丘里除尘器（△P=7.5kPa）
99.7
抛光车间产生的粉尘成分有：
抛光粉剂、粉末、纤维质灰尘等（石棉粉尘），可以采用MW30-5B型脉冲反吹袋式除尘器除尘器，阻力1200Pa。
高温炉产生的高温含尘烟气粒径范围约为0.010-20um，炉内温度为500℃，因此考虑旋风除尘器。
本次设计采用XLP/A-5.4型旋风除尘器，阻力700Pa。
3.5排风口位置的选定
抛光间和高温炉产生的污染物经除尘器净化已无需再经大气扩散稀释，可以在风管上设置风帽以防止雨水进入风管。
一般情况下，通风用排气立管出口至少应高出屋面0.50m。
厂房高9m，因此排气立管应至少为9.5m。
4通风管道水力计算
4.1抛光车间通风管道水力计算
抛光的目的主要是为了去掉金属表面的污垢及加亮镀件。
抛光机排风量的计算：
一般按抛光轮的直径D计算：
L=A•Dm3/h
式中：
A——与轮子材料有关的系数
布轮：
A=6m3/h•mm
毡轮：
A=4m3/h•mm
D——抛光轮直径mm
抛光轮为布轮，其直径为D=200mm，每台抛光机有两个抛光轮。
因此，抛光机的风量L=2AD=2×
6×
200=2400m3/h=0.67m3/s
用假定流速法进行通风管道的水力计算如下:
（1）绘制通风系统轴测图，对各管段进行编号，标注长度和各排风点的排风量。
（2）选定最不利环路，本系统选择1-4-除尘器-5-风机-6为最不利环路。
（3）根据各管段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。
由表3可知输送含有石棉粉尘的空气时，风管内最小风速为，垂直风管为12m/s、水平风管为18m/s。
考虑到除尘器及风管漏风，管段5及6的计算风量为L=（2400×
3）×
1.05=7560m3/h=2.1m3/s。
管段1根据L1=2400m3/h（0.67m3/s）、v1=18m/s，由图3查出管径和单位长度摩擦阻力。
所选管径应尽量符合通风管道统一规格。
即D1=220mmRm1=18Pa/m
同理可查的管道4、5、6的管径及比摩阻，结果见水力计算表5。
（4）确定管段2、3的管径及单位长度摩擦阻力，结果见水力计算表5。
（5）查表确定各管段的局部阻力系数。
表3除尘风管最小风速（m/s）
粉尘类型
粉尘名称
垂直风管
水平风管
纤维粉尘
干锯末、小刨屑、纺织尘
木屑、刨花
干燥粗刨花、大块干木屑
潮湿粗刨花、大块湿木屑
棉絮
麻
石棉粉尘
10
14
18
8
11
16
20
13
其他粉尘
轻质干粉尘（木工磨床粉尘、烟草灰）
煤尘
焦炭粉尘
谷物粉尘
图3通风管道单位长度摩擦阻力线算图
1）管段1
矩形伞形罩α=40º
，ζ=0.13
90°
弯头（R/D=1.5）两个，ζ=0.17×
2=0.34
135°
弯头（R/D=1.5）一个，ζ=0.21
四通（1-4），如图4。
图4合流四通
根据V2/V1=1查表可知ζ=0.2
所以Σζ=0.13+0.34+0.21+0.2=0.88
2）管段4
除尘器进口渐扩管：
进口尺寸390×
400mm，变径管长度为60mm。
tg
0.17，α≈10º
，
=1.38。
所以ζ=0.025。
所以Σζ=0.34+0.025=0.365
3）管段5
除尘器出口渐缩管：
出口尺寸505×
400mm
≈0.9，所以ζ=0.01
风机进口渐扩管：
先近似选出一台风机，风机进口直径为550mm，变径管长度100mm。
≈0.35，α≈20º
≈1.31，ζ=0.063
所以Σζ=0.01+0.34+0.063=0.413
4）管段6
风机出口渐扩管：
出口尺寸385×
440mm，
=1.06，ζ≈0
带扩散管的伞形风帽（
），ζ=0.60
所以Σζ=0.6
5）管段2
管段2与管段1一样，故Σζ=0.88
6）管段3
四通（3-4），如图4和表4，ζ=0
所以Σζ=0.13+0.34=0.47
（6）计算各管道的沿程摩擦阻力和局部摩擦阻力。
计算结果见表5。
（7）对并联管路进行阻力平衡
汇合点：
为使管段1、2、3达成平衡，改变管段3的管径，增大其阻力。
根据式子
——调整后的管径，mm；
——原设计的管径，mm；
——原设计的支管阻力，Pa;
——要求达到的支管阻力，Pa。
符合风管统一规格，其对应的阻力为：
此时处于平衡状态。
（8）计算系统的总阻力
=315.07+146.96+48.48+82.24+1200=1792.75Pa
表5抛光间管道水力计算表
管段编号
风量
（m3/h）
长度
L
（m）
管径
D
（㎜）
流速
v
m/s
动压
Pd
（Pa）
局部阻力系数
∑ξ
局部阻力Z
比摩阻
Rm
摩擦阻力
⊿Pm
管段阻力
备注
1
2400
220
194.4
0.88
171.07
144
315.07
4
7200
380
0.365
70.96
9.5
76
146.96
5
7560
480
86.4
0.413
35.68
3.2
12.8
48.48
6
0.6
51.84
30.4
82.24
2
3
0.47
91.37
163.37
阻力不平衡
190
29
313.23
1200
（9）选择风机
风机风量
风机风压
选用C4-73-11No.4.5型风机
风机转速n=3150r/min皮带传动
配用Y160M1-2型电动机，电动机功率N=11kW
4.2高温炉通风管道水力计算
高温炉排风量的计算：
H=0.6m，热源截面积1×
1m，罩口尺寸1.3×
1.3m。
Z=H+1.26B=0.6+1.26×
1=1.86m
收缩断面热射流流量
所以总风量
（2）选定最不利环路，本系统选择1-3-除尘器-4-风机-5为最不利环路。
由表3可知输送含有煤尘的空气时，风管内最小风速为，垂直风管为11m/s、水平风管为13m/s。
旋风除尘器要求气密性非常高，所以可以不用考虑除尘器的漏风。
管段1根据L1=1926m3/h（0.535m3/s）、v1=13m/s，由图3查出管径和单位长度摩擦阻力。
即D1=240mmRm1=9Pa/m。
对比摩阻进行温度修正：
同理可查的管道3、4、5的管径及进行温度修正后的比摩阻，结果见水力计算表7。
（4）确定管段2的管径及单位长度摩擦阻力，结果见水力计算表7。
矩形伞形罩α=60º
，ζ=0.16
圆形三通（1-3）：
如图5。
图5圆形三通
由L3/L=0.5查得，ζ=0.03
所以Σζ=0.16+0.34+0.03=0.53
2）管段3
除尘器进口渐缩管：
进口尺寸140×
，ζ=0.32
Σζ=0.34+0.32=0.66
3）管段4
除尘器出口渐扩管：
出口直径320mm，变径管长150mm
α=23.5º
ζ=0.625
弯头（R/D=1.5）三个，ζ=0.17×
3=0.51
，α=26.5º
，ζ≈0.12
Σζ=0.625+0.51+0.12=1.255
4）管段5
风机出口渐缩管：
440mm
，ζ=0.045
Σζ=0.045+0.6=0.645
管段2与管段1一样，故Σζ=0.53
计算结果见表7。
常温下（20℃）空气密度为1.2kg/m3，高温炉内（500℃）空气密度按下式计算：
所以高温炉内空气密度
。
表7高温炉通风管道水力计算
风量（m3/h）
长度L（m）
管径（㎜）
流速V（m/s）
动压Pd（Pa）
局部阻力系数∑ξ
局部阻力Z（Pa）
比摩阻Rm
摩擦阻力⊿Pm
管段阻力（Pa）
1926
9.6
240
38.025
0.53
20.15
4.04
38.784
58.934
3852
400
0.66
25.097
2.11
10.55
35.65
450
27.225
1.255
34.17
1.35
6.75
40.92
0.645
17.56
12.825
30.385
700
圆形三通汇合点：
由于管段1和管段2管路对称，风量相同，故两者阻力平衡。
=58.934+35.65+40.92+30.385+700=865.889Pa
选用C4-73-11No.4.5型风机，此型号风机可耐高温，
风机转速n=2000r/min皮带传动
配用Y100L-2型电动机，电动机功率N=3kW。
5结束语
通过本次课程设计我们了解了简单风机风管的布置,学会了自主设计一套合理的通风除尘系统,知道了一个简单除尘系统中应该如何去选取合适的除尘器、风机型号和电机的功率等内容。
也使我们认识到工业通风与除尘及相关学科在解决工业卫生方面实际问题的重要性。
由于对专业学习中相关知识掌握的不够，在设计过程中遇到很多困难，计算的过程中也存在一定的误差和必要的修正没有得到较好的解决,课题也还有进一步加深的空间。
但是通过这次课程设计，我对这门课程有了更深的认识，实际动手操作的能力也得以提高。
最后感谢老师和同学们在这次课程设计中给予的帮助。
参考文献
[1]孙一坚.工业通风[M].中国建筑工业出版社（第三版）,1994
[2]孙一坚.简明通风设计手册[M].中国建筑工业出版社,2006
[3]中国有色工程设计研究总院.采暖通风与空气调节设计规范（GB50019-2003）[S].中国计划出版社,2004
[4]中华人民共和国建设部.暖通空调制图标准（GB50114-2001）[S].中国计划出版社,2002
[5]中华人民共和国建设部.通风与空调工程施工质量验收规范（GB50243-2002）[S].中国计划出版社,2002
附图
附图1某企业加工车间除尘系统平面图
附图2某企业加工车间除尘系统轴测图
忽略此处..
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