...wd......wd......wd...木工車間氣力吸集系統設計說明書目錄一、木工車間氣力吸集系統設計計算任務．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1二、管道系統的設計．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2〔一〕支管1的設計計算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2〔二〕支管2的設計計算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2〔三〕支管3的設計計算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2〔四〕管段4的設計計算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3〔五〕支管5的設計計算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4〔六〕支管6的設計計算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4〔七〕主管段a的設計計算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5〔八〕管段7的設計計算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6〔九〕主管段b的設計計算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6〔十〕管段8的設計計算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6〔十一〕主管段c的設計計算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7〔十二〕支管9的設計計算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7〔十四〕主管段d的設計計算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8〔十五〕支管10的設計計算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8〔十六〕主管段e的設計計算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8〔十七〕支管11的設計計算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9〔十八〕支管12的設計計算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9〔十九〕支管13的設計計算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9〔二十〕主管段f的設計計算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11〔二十一〕支管14的設計計算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11〔二十二〕主管段g的設計計算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12〔二十三〕管道系統的總壓損計算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12三、旋風別離器與風機選型計算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12〔一〕旋風別離器選型計算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12〔二〕風機選型計算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12四、小結．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13五、參考文獻．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14六、附表--管道系統的計算結果列表．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15〔附圖--廠房內管道系統、旋風別離器和風機布局圖及計算展開圖〕一、木工車間氣力吸集系統設計計算任務書<一>．設計要求：1．穩固綜合所學知識，培養解決家具企業中除塵問題的能力；2．通過課程設計，要求掌握家具企業中除塵裝置設計的根本原理和根本要求，步驟；3．根據給定的設計依據，按氣力吸塵裝置設計的根本原理合理選擇輸送裝置的類型和布置管道系統〔包括別離器，風機，主管道等位置〕，正確進展管道系統的設計計算；4．正確，合理地使用和設計氣力吸塵裝置的管道及其零件的構造和尺寸參數；5．合理選用風機和別離器；<二>．設計依據：〔木工車間〕1．車間平面分布圖和橫剖面圖；2．車間內加工設備一覽圖表；3．車間正常工作時，加工設備同時開動；4．車間南面和西面為廠區主道，不允許設置其他建筑物。序號加工設備名稱臺數吸料器口數備注1平刨11平刨刀長450㎜〔人工進料〕2壓刨11單面壓刨刀長400㎜3縱解圓鋸11鋸片直徑400㎜〔人工進料〕4橫截圓鋸11鋸片直徑400㎜5細木工帶鋸11〔下吸〕帶鋸條寬度80㎜6帶式磨光機127銑床M51911參照立式銑床8單面開榫機13<三>、具體完成工程:1.除塵系統布置圖；2.除塵系統設計計算展開圖〔A3圖幅〕；3.設計計算說明書。四、時間要求：19周周末上交課程設計。二、管道系統的設計由該家具廠木工車間內主要加工設備知：該車間木屑氣力吸集管道系統內的氣流混合濃度很低〔≤0.2〕，所以可以對其進展純空氣情況的簡化計算。由車間木屑氣力吸集裝置的計算展開圖〔見附件〕。采用速度壓力法計算，將90°的全彎頭的局部系數皆取為0.15。〔一〕支管1的設計計算從距離風機最遠的機床開場進展計算。在此，應從1號機床〔平刨〕開場計算，這臺機床的吸氣支管中，包括有15.4m的直管段，四個90°的彎管頭及一個吸料器。由資料查得1號機床要求的吸氣量，氣流速度。可由圖14-3查得相應的管道直徑。現在實取此吸氣支管1的管徑。因而，在此吸氣支管1內的實際氣流速度〔由得〕。此吸氣支管1的壓損〔阻力〕可以按公式〔12-64〕′計算，即：其中：是按圖12-6查得，〔二〕支管2的設計計算第8號機床〔開榫機〕有三個吸料器〔上方、下方與側方各一個〕，先計算8號機床側方吸料器的支管2：側方吸料器要求的氣流量，要求的最小氣流速度，計算得到，假設取其直徑，則由與，可得，知這個氣流速度滿足要求。則支管2的壓損為：其中：按圖12-6查得，〔三〕支管3的設計計算計算8號機床其中一個上方吸料器的支管3：側方吸料器要求的氣流量，要求的最小氣流速度，計算得，假設取其直徑，則由與，可得，知這個氣流速度滿足要求。則支管3的壓損為：其中：按圖12-6查得，支管2與3并聯，兩者的壓損誤差百分數為：〔超過的范圍〕因而，為了到達平衡范圍，應將管道3的壓損增大，通過計算當、時都不符合。取，則由與，可得，知這個氣流速度滿足要求。則支管3的壓損為：其中：按圖12-6查得，支管2與3并聯，兩者的壓損誤差百分數為：〔在的范圍內〕〔四〕管段4的設計計算計算支管2與3并聯集合后的管段4，管段4內的氣流量，應使管段4內的氣流速度大于支管2與3內要求的最小氣流速度〔即大于〕。計算得計算得現取管段4的直徑，則由與，可得管段4內的氣流速度為，符合要求。則管段4的壓損為：其中：按圖12-6查得，可知，管段2與4的總壓損為：〔五〕支管5的設計計算計算8號機床下方吸料器的支管5：下方吸料器要求的氣流量，要求的最小氣流速度，假設取其直徑，則由與，可得，知這個氣流速度滿足要求。則支管5的壓損為：其中：按圖12-6查得，支管5與4并聯，兩者的壓損誤差百分數為：〔超過的范圍〕因而，為了到達平衡范圍，應將管道4的壓損增大，通過計算當、時都不符合。取，則由與，可得，知這個氣流速度滿足要求。則支管4的壓損為：其中：按圖12-6查得，可知，管段3與4的總壓損為：支管4與5并聯，兩者的壓損誤差百分數為：〔在的范圍內〕〔六〕管段6的設計計算計算支管4與5并聯集合后的管段6，管段6內的氣流量，應使管段6內的氣流速度大于支管2,3,4,5內要求的最小氣流速度〔即大于〕。現取管段6的直徑，則由與，可得管段6內的氣流速度為。管段6的壓損為：其中：按圖12-6查得，可知，管段5與6的總壓損為：管段1與6并聯，兩者的壓損誤差百分數為：〔超過的范圍〕因而，為了到達平衡范圍，應將管道6的壓損增大，通過計算當、時都不符合。取，則由與，可得，知這個氣流速度滿足要求。則支管6的壓損為：其中：按圖12-6查得，可知，管段5與6的總壓損為：支管1與6并聯，兩者的壓損誤差百分數為：〔在的范圍內〕〔七〕主管段a的設計計算計算支管1與管段8并聯集合后的主管段a，主管段a內的氣流量，應使主管段a內的氣流速度大于支管1，2，3，5內要求的最小氣流速度〔即大于〕。現取主管段a的直徑，則由與，可得主管段a內的氣流速度為。則主管段a的壓損為：其中：按圖12-6查得可知，支管1與主管段a的總壓損為：〔八〕支管7的設計計算計算2號機床〔壓刨〕的吸氣支管7：查得其要求的氣流量，要求的最小氣流速度，假設取其直徑，則由與，可得，知這個氣流速度滿足要求。則支管7的壓損為：其中：按圖12-6查得，支管7與主管段a并聯，兩者的壓損誤差百分數為：〔在的范圍內〕〔九〕主管段b的設計計算計算支管7與主管段a并聯集合后的主管段b，主管段b內的氣流量，應使主管段b內的氣流速度大于支管1，2，3，5及7內要求的最小氣流速度〔即大于〕。計算得，現取主管段b的直徑，則由與，可得主管段b內的氣流速度為。則主管段b的壓損為：其中：按圖12-6查得可知，支管1，主管段a與b的總壓損為：〔十〕支管8的設計計算計算第7號機床〔銑床〕的吸氣支管8：查得其要求的氣流量，要求的最小氣流速度，假設取其直徑，則由與，可得，知這個氣流速度滿足要求。則支管8的壓損為：其中：按圖12-6查得，支管8與主管段b并聯，兩者的壓損誤差百分數為：〔在的范圍內〕〔十一〕主管段c的設計計算計算支管8與主管段b并聯集合后的主管段c，主管段c內的氣流量，應使主管段c內的氣流速度大于支管1，2，3，5，7及8內要求的最小氣流速度〔即大于〕。計算得，現取主管段c的直徑，則由與，可得主管段c內的氣流速度為。則主管段c的壓損為：其中：按圖12-6查得可知，支管1，主管段a，b與c的總壓損為：〔十二〕支管9的設計計算計算第3號機床〔縱解圓鋸〕的吸氣支管9：查得其要求的氣流量，要求的最小氣流速度，計算得，經過計算，當取，壓損都達不到要求。假設取其直徑，則由與，可得，知這個氣流速度滿足要求。則支管9的壓損為：其中：按圖12-6查得，支管9與主管段c并聯，兩者的壓損誤差百分數為：〔在的范圍內〕〔十三〕主管段d的設計計算計算支管9與主管段c并聯集合后的主管段d，主管段d內的氣流量，應使主管段d內的氣流速度大于支管1，2，3，5，7，8，9內要求的最小氣流速度〔即大于〕。現取主管段d的直徑，則由與，可得主管段d內的氣流速度為。則主管段d的壓損為：其中：按圖12-6查得可知，支管1，主管段a，b，c與d的總壓損為：〔十四〕支管10的設計計算計算第4號機床〔橫截圓鋸〕的吸氣支管10：查得其最小要求的氣流量為經過計算遠遠達不到設計要求，現取，查得要求的最小氣流速度，計算得，假設取其直徑，則由與，可得。則支管12的壓損為：其中：按圖12-6查得，支管10與主管段d并聯，兩者的壓損誤差百分數為：〔在的范圍內〕〔十五〕主管段e的設計計算計算支管10與主管段d并聯集合后的主管段e，主管段e內的氣流量，應使主管段e內的氣流速度大于支管1，2，3，5，7,8，9，10內要求的最小氣流速度〔即大于〕。計算得現取主管段e的直徑，則由與，可得主管段e內的氣流速度為。則主管段e的壓損為：其中：按圖12-6查得可知，支管1，主管段a，b，c，d與e的總壓損為：〔十六〕支管11的設計計算第6號機床〔帶式磨光機〕有兩個吸料器〔上方、下方各一個〕，先計算6號機床上方吸料器的支管11：側方吸料器要求的氣流量，要求的最小氣流速度，計算得到，假設取其直徑，則由與，可得，知這個氣流速度滿足要求。則支管11的壓損為：其中：按圖12-6查得，〔十七〕支管12的設計計算計算6號機床下方吸料器的支管12：側方吸料器要求的氣流量，要求的最小氣流速度，計算得，假設取其直徑，則由與，可得，知這個氣流速度滿足要求。則支管12的壓損為：其中：按圖12-6查得，支管11與12并聯，兩者的壓損誤差百分數為：〔在的范圍內〕〔十九〕支管13的設計計算計算支管11與12并聯集合后的管段13：管段13內的氣流量，應使管段13內的氣流速度大于支管11與12內要求的最小氣流速度〔即大于〕。計算得計算得現取管段4的直徑，則由與，可得管段4內的氣流速度為，符合要求。則管段13的壓損為：其中：按圖12-6查得，可知，管段3與2的總壓損為：在這里壓損很明顯小于支管6，主管段a，b，c，d與e的總壓損因而，為了到達平衡范圍，應將管道11、12、13的壓損增大先計算6號機床上方吸料器的支管11：側方吸料器要求的氣流量，要求的最小氣流速度，計算得到，假設取其直徑，則由與，可得，知這個氣流速度滿足要求。則支管11的壓損為：其中：按圖12-6查得，再計算6號機床下方吸料器的支管12：側方吸料器要求的氣流量，要求的最小氣流速度，計算得，假設取其直徑，則由與，可得，知這個氣流速度滿足要求。則支管12的壓損為：其中：按圖12-6查得，支管11與12并聯，兩者的壓損誤差百分數為：〔在的范圍內〕。由于管道11和12的管徑已經很接近其最小要求，所以我們只能增加管道13的壓損了。計算支管段13：支管段13內的氣流量，應使管段13內的氣流速度大于支管11與12內要求的最小氣流速度〔即大于〕。計算得計算得，現取管段4的直徑，則由與，可得管段13內的氣流速度為，符合要求。則管段13的壓損為：其中：按圖12-6查得，可知，管段12與13的總壓損為：支管13與主管段e并聯，兩者的壓損誤差百分數為：〔在的范圍內〕〔二十〕主管段f的設計計算計算支管13與主管段e并聯集合后的主管段f，主管段f內的氣流量，應使主管段f內的氣流速度大于支管1，2，3，5，7，8，9，10，11，12內要求的最小氣流速度〔即大于〕。計算得現取主管段f的直徑，則由與，可得主管段f內的氣流速度為。則主管段f的壓損為：其中：按圖12-6查得可知，支管1，主管段a，b，c，d，e與f的總壓損為：〔二十一〕支管14的設計計算計算第5號機床〔細木工帶鋸〕的吸氣支管14：查得其要求的氣流量，要求的最小氣流速度，計算得假設取其直徑，則由與，可得，知這個氣流速度滿足要求。支管14的壓損為：其中：按圖12-6查得，支管14與主管段f并聯，兩者的壓損誤差百分數為：〔在的范圍內〕〔二十二〕主管段g的設計計算計算支管14與主管段f并聯集合后的主管段g，主管段g內的氣流量，應使主管段g內的氣流速度大于支管1，2，3，5，7,8，9，10，11，12及14內要求的最小氣流速度〔即大于〕。現取主管段g的直徑，則由與，可得主管段g內的氣流速度為。則主管段g的壓損為：其中：按圖12-6查得，〔二十三〕管道系統的總壓損計算這套普通型木屑氣力吸集裝置的管道系統的總壓損為：計入混合濃度時，它的管道系統的總壓損為：式中：K為綜合阻力系數，對車間木屑氣力吸集裝置，可取，為混合濃度，對車間木屑氣力吸集裝置，可取≤0.2，在此取其=0.15。二、旋風別離器與風機選型計算〔一〕旋風別離器選型計算考慮管道系統沿程的漏氣影響，可將風量增大10%，作為要求風機產生的風量，即：根據，現選用的南林-1型木工高效旋風別離器，此旋風別離器的阻力系數，此旋風別離器的入風口尺寸為。旋風別離器入風口的氣流速度為：旋風別離器的壓損為：所以，整個系統計入了旋風別離器阻力時的總壓損為：要求風機產生的全壓H風機為：〔二〕風機選型計算驅動風機所需的電動機功率為〔選用C4-73-11型葉輪離心式風機〕：該型風機效率，傳動效率〔用三角皮帶傳動〕。可選用C4-73-11型№5.5C的葉輪離心式風機，取該風機轉速，與該風機配套的電動機功率為。三、設計總結木材加工企業的除塵系統為控制生產過程中產生的粉塵發揮著不可替代的重要作用。在實習參觀過家具廠車間之后，我進展了為期兩周的廠內運輸與氣力輸送課程設計。從本次實習和設計中我了解了木材加工車間氣力吸集裝置的功能與作用，同時掌握了如何設計與布局木材加工車間中局部木工機械及氣力吸集裝置和管道系統以及旋風別離器和風機的布置、選型與安裝，我還進一步穩固和升華課堂所學機械設備、設計原則、機械制圖以及其他課程的知識。培養了正確的設計思想和分析問題、解決問題的能力，特別是管道系統設計和整體布局設計能力。但是由于某些因素，設計還有缺乏之處，如除塵系統的單位能耗較大，管道系統未能到達最優設計，未能使風機的電耗降到最低，圖紙、整體布局設計不算美觀等。總之，我覺得我根本到達了本次設計的課程目的，我希望在自己今后的工作中更多的學習，將自己的學有所獲應用與實際。參考文獻[1]李維禮.木材工業氣力輸送及廠內運輸機械[M].北京:中國林業出版社,1993.[2]離心風機系列C4-73-11性能與選用件對照表.://zblhfj/xin/10.html.表1管道系統的計算結果列表管段序號管段名稱氣流量取用氣流速度要求最小氣流速度管徑動壓力管段長度從管道起始端計的總壓損并聯管段的平衡誤差1平刨120018.918150218.515.41+(4×0.15)=1.60.132.0283.628786.96786.960.44.30.13.61.62.92開榫機側吸料器83018.818125216.20.80.8+(3×0)=0.80.1620.12960.932012013開榫機上吸料器72016.315115162.511+(0.5×0.15)=1.0750.1580.1581.233200.2200.24集合管段155026.118145416.643.800.1120.430.93276.2201+276.2=477.25開榫機下吸料器120018.918150218.486.41+(3×0.15)=1.450.130.8322.282498.6498.66集合管段27503018180550.463.80.150.1020.3880.54794.6794.6a主管段395019.218270225.475.800.060.3480.34878.5794.6+78.5=873.17壓刨120021.717140288.0111.21×〔2.5×0.15〕=1.3750.1380.2551.63841.2841.2b主管段51501918310220.802.600.0540.1400.1403