工業通風與除塵課程設計 題 目 某通風除塵系統設計計算 學 院 市政與環境工程學院 專 業 安全工程 姓 名 學 號 指導老師 孫蘭會 馬斌 僅供借鑒目錄1前言32工業通風與除塵設計任務32.1設計時間及地點32.2設計目的和要求32.2.1設計目的32.2.2設計要求42.3設計題目和內容42.3.1設計題目42.3.2設計內容42.4設計成果的編制53 設計內容53.1計算各管段的管徑53.2計算各管段的阻力63.3校核支點處的阻力平衡93.4風機的選擇及管道水力計算表104 通風除塵系統的日常安全管理措施114.1 平臺、梯子及照明114.2 防雷及防靜電124.3 防火防爆124.4袋式除塵器管理12參考文獻131前言工業通風是通風工程的重要部分，其主要任務是，控制生產過程中產生的粉塵、有害氣體、高溫、高濕，創造良好的生產環境和保護大氣。做好工業通風工作，一方面能夠改善生產車間及其周圍的空氣條件，防止職業病的產生、保護人民健康、提高勞動生產率；另一方面可以保證生產正常運行，提高產品質量。隨著工業的不斷發展，散發的工業有害物的種類和數量日益增加，大氣污染已經成為了一個全球性的問題。如何做好工業通風，職業安全健康管理以及環境保護是我們安全工作人員的一項重要職責。此次課程設計為工業通風中的除塵系統設計，主要要將車間產生的大量水泥粉塵通過合理有效的除塵系統來凈化空氣，提高車間及其周圍環境的空氣質量。車間中的粉塵濃度達到一定值可能會造成爆炸，嚴重影響人們的生產生活和社會的安定和諧。因此需采取有效的通風措施在有害物產生地點把它們收集起來，經過凈化處理排至室外，使車間內有害物濃度低至國家衛生標準規定的最高允許濃度以下。通過此次設計，使同學們親自動手進行通風除塵系統的設計及計算，切實體會通風除塵在工業生產中的重大作用，理論聯系實踐，培養同學們的動手能力以及合作能力。2工業通風與除塵設計任務2.1設計時間及地點設計時間為本學期第16周，地點為九號實驗樓b504。2.2設計目的和要求2.2.1設計目的掌握管道摩擦阻力、局部阻力計算，管道壓力分布分析計算，管道尺寸計算的約束條件，設計計算方法，均勻送風管道的計算，設計中的有關問題。2.2.2設計要求要求學生認真、細致，熟練掌握通風除塵系統的設計計算方法。2.3設計題目和內容2.3.1設計題目有一通風除塵系統如下圖所示，風管全部用鋼板制作，管內輸送含有輕礦物粉塵的空氣，氣體溫度為常溫。各排風點的排風量和各管段的長度如下圖所示，該系統采用袋除塵器進行排氣凈化，除塵器的阻力為P=1200Pa。請對該系統進行設計計算。圖1 設計作業通風除塵系統圖2.3.2設計內容（1）計算各管段的管徑（2）計算各管段的阻力（3）進行管道分支阻力平衡調節（4）制定通風除塵系統的日常安全管理措施2.4設計成果的編制根據上述所給資料獨立進行設計，并按設計內容順序要求編寫設計書，要求用Word打印，同時繪制通風除塵系統圖。3 設計內容 選擇最不利環路，本系統選擇管段135除塵器6風機7為最不利環路。 由表1、2，輸送含有耐火泥粉塵的氣體時，風管內最小風速為：垂直風管14m/s、水平風管17m/s。3.1計算各管段的管徑管段1 Qv1=1200m3/h (0.33m3/s)、V1=17m/s,求出管徑。所選管徑應盡量符合通風管道統一規格。 D1=158mm管徑取整，令D1=160mm，由附錄查得管內實際流速V1=16.58 m/s單位長度摩擦阻力Rm1=22Pa/m同理可得管段2 Qv,=1500m3/h（0.4m3/s），V2=17m/s D2=176mm。 管徑取整，令D2=170mm，由附錄查得管內實際流速V2=18.35m/s單位長度摩擦阻力Rm2=26Pa/m管段3 Qv3=2700 m3/h （0.75 m3/s），V3=17m/s D3=237mm。 管徑取整，令D3=240mm，由附錄查得管內實際流速V3=16.58m/s單位長度摩擦阻力Rm3=14Pa/m管段4 Qv4=4000m3/h（1.1m3/s），V4=17m/s D4=288mm。 管徑取整，令D4=280mm，由附錄查得管內實際流速V4=18.04m/s單位長度摩擦阻力Rm4=14Pa/m管段5 Qv5=6700 m3/h (1.86m/s)，V5=17m/s D5=373mm。 管徑取整，令D5=360mm，由附錄查得管內實際流速V5=18.28m/s單位長度摩擦阻力Rm5=11Pa/m管段6 Qv6=6700 m3/h (1.86m/s)，V6=14m/s D6=411mm。 管徑取整，令D6=400mm，由附錄查得管內實際流速V6=14.8m/s單位長度摩擦阻力Rm6=7Pa/m管段7 Qv7=6700 m3/h (1.86m/s)，V7=14m/s D7=411mm。 管徑取整，令D7=400mm，由附錄查得管內實際流速V7=14.8m/s單位長度摩擦阻力Rm7=7Pa/m3.2計算各管段的阻力管段11）摩擦阻力 pm1=2211=242 Pa2）局部阻力局部阻力系數密閉罩=1 ，900彎頭一個=0.2，直流三通=0.2管內動壓 Pd1=v12/2=164.94Papz1=Pd1=1.4164.94=230.92Pa3) 管段1的阻力 p=pm1+pz1=472.92Pa管段21）摩擦阻力 pm2 =156 Pa2)局部阻力局部阻力系數外部吸氣罩=0.18 ，900彎頭2個=0.4，支流三通=0.18管內動壓 Pd2=202.03Papz2=153.54Pa3) 管段2的阻力p=309.54Pa管段31)摩擦阻力pm3 =70Pa 2)局部阻力局部阻力系數直流三通2個=0.4 管內動壓 Pd3=164.94Papz3=65.98Pa3） 管段3的阻力 p=135.98Pa管段41）摩擦阻力 pm4 =84Pa 2） 局部阻力局部阻力系數 900彎頭=0.2，密閉罩=1，支流三通=0.18管內動壓 Pd4=v42=195.26Papz4=269.46Pa3）管段4的阻力 p=353.46Pa 管段51）摩擦阻力 pm5=44Pa 2）局部阻力局部阻力系數直流三通=0.2 管內動壓 Pd5=200.50Papz5=40.1Pa3）管段5的阻力 p=84.1Pa管段61）摩擦阻力 pm6=28Pa 2）局部阻力局部阻力系數除塵器出口漸縮管=0.1，900彎頭2個=0.4，管內動壓Pd6=131.42Papz6=65.71Pa3）管段6的阻力 p=93.71Pa 管段71）摩擦阻力 pm7=56Pa 2）局部阻力局部阻力系數風機出口=0.1傘形風帽=0.7，管內動壓 Pd7=131.42Papz7=105.14Pa3）管段7的阻力 p=161.14Pa 3.3校核支點處的阻力平衡節點A p1=472.92 Pa p2=309.54 Pa p1-p2/p1=34.5%10% 為使管段1、2達到阻力平衡，需要修改原設計管徑。重新計算管段阻力 D1=158mm 取D=180mm Qv1=1200m3/h (0.33m3/s) D=180mm 得管內實際流速 V1=13.10m/s Rm1=13Pa/m 摩擦阻力 Pm=143 Pa 局部阻力 Pz=144.16 Pa p=287.16 Pa 重新校核支點處的阻力平衡 p1-p2/p1=7.2%10%為使管段3、4達到阻力平衡，需要修改原設計管徑。重新計算管段阻力D3=237mm 取D=200mm Qv3=2700m3/h D3=200mm 得管內實際流速 V3=24 m/s Rm3=36 Pa/m 摩擦阻力 Pm=180 Pa 局部阻力 Pz=138.24 Pa p=318.24Pa重新校核支點處的阻力平衡 p4-p3/p4=9.96%10% 符合要求3.4風機的選擇及管道水力計算表管道水力計算表管段編號空氣流量Qv/( m3/h)管長L/m管徑D/mm管內風速v/(m/s)動壓Pd/Pa局部阻力系數局部阻力單位長度摩擦阻力Rm/（Pa/m）摩擦阻力RmL/Pa管段阻力Rml+Z/(Pa)備注123456789101112最不利環路112001116016.58164.941.4230.9222242472.92不采用此值32700524016.58164.940.465.981470135.98不采用此值56700436018.28200.500.240.1114484.166700440014.8131.420.565.7172893.7176700840014.8131.420.8105.14756161.14 (1)12001118013.10102.971.4144.1613143287.16 (3)2700620024345.61.38138.2436180318.24支管21500617018.35202.030.76153.5426156309.5444000628018.04195.261.38269.641484353.46除塵器1200選擇風機系統總阻力p=2144.35 Pa風機風壓Pf = Kpp = 1.22144.35=2573.22 Pa風機風量qv,f = Kqqv = 1.156700=7705 m3/h選用4-68 No.6.3c風機，其性能為qv,f =17828 m3/h pf=2893 Pa風機轉速：n=2240 r/min配用Y180M2，電動機功率N=22 kw4 通風除塵系統的日常安全管理措施4.1 平臺、梯子及照明對經常檢查維修的地點，應設安全通道。在檢查維修處，如有危及安全的運動物體，均需設防護罩。人可能進入而又有墜落危險的開口處，應設有蓋板或安全欄桿。 除塵設備的內部應設36V檢修照明燈，大、中型除塵器的平臺、梯子、儲灰倉及輸灰裝置處應設220V照明燈。照明燈的最低光照密度10lx，適用光源為汞燈或鈉燈。4.2 防雷及防靜電 此處除塵器在非防雷保護范圍區域，設立防雷裝置，并且設置設備和金屬結構的接地以及管道的接地。4.3 防火防爆為了防止空氣中的可燃物含量達到爆炸極限，遇到電火花、金屬碰撞引起的火花或其它貨源而爆炸。雖然此處拋光車間里是布輪與金屬接觸，不會產生電火花，為了以防萬一，還是應注意一下。 4.4袋式除塵器管理運行前應檢查除塵器各個檢查門是否關閉嚴密，各轉動或傳動部件是否潤滑良好；處理熱、濕的含塵氣體時，除塵器開車前應先預熱濾袋，使其超過露點溫度，以免塵粒粘結在濾袋上。一般預熱約515min。預熱期間濾袋和風機需一直運轉，而清灰機構不運行。預熱完成，則整個系統才可投入正常運行。如系統另外設有熱風加熱裝置，則應先運行；運行時，要始終保持除塵器灰斗下面排灰裝置運轉。不宜將除塵器的下部決斗作貯灰用；定期檢查除塵器壓力損失是否符合設計要求，清灰機構運行是否正常；在停車后，清灰機構還需運行幾分鐘，以清除濾袋上的積塵；經常檢查濾袋有無破損、脫落等現象，并立即解決。檢查方法可采取：觀察粉塵排放濃度，是否冒灰，檢查濾袋干凈一側，如發現有局部粉塵有明顯粘結，通常表明對面濾袋有破損；檢查濾袋出口花板有否積灰等；檢查分室反吹的各