通風系統(tǒng)課程設計--某企業(yè)車間通風系統(tǒng)課程設計

1、<p>　　設計題目： 某企業(yè)車間通風系統(tǒng)課程設計 </p><p>　　設計期限：自 2009年 12 月 10 日開始至 2009 年 12 月 17日完成</p><p>　　設計原始資料： 某企業(yè)拋光生產(chǎn)車間平面布局；拋光輪局部排風罩風量；發(fā)電機

2、室散熱量；相關參考書籍 </p><p>　　設計完成的主要內(nèi)容： 通過獨立動手，設計出拋光車間與發(fā)電機室的通風系統(tǒng)。并畫出管道的布置圖與風機的設置點。在設計的過程中還要確定管道的管徑，材料，排風口位置，風機以及配套電機。 </p&g

3、t;<p>　　提交設計（設計說明書與圖紙等）及要求： 選擇計算公式正確，計算程序清晰，單位符合國家統(tǒng)一標準；完成課程設計任務書一份，報告一律采用小4仿宋字體，A4型紙打??；作圖規(guī)范（通風系統(tǒng)軸測圖一張（3號圖紙）及平面圖一張（2號圖紙）），圖例符號符合國家統(tǒng)一標準。

4、 </p><p>　　6.發(fā)題日期： 2009 年 12 月 10 日</p><p>　　指導老師（簽名）： </p><p>　　學 生（簽名）： </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b&g

5、t;　　1 前言1</b></p><p>　　2車間基本情況介紹1</p><p>　　3粉塵的來源、特性及危害粉塵2</p><p>　　3.1粉塵的來源2</p><p>　　3.2粉塵的特性2</p><p>　　3.3粉塵的危害3</p><p>　　3.3.1

6、粉塵對人體的危害3</p><p>　　3.3.2粉塵對生產(chǎn)的危害3</p><p>　　4通風除塵系統(tǒng)設計4</p><p>　　4.1系統(tǒng)和設備的布置4</p><p>　　4.2 水力計算5</p><p>　　5 發(fā)電機室的通風計算10</p><p>　　5.1通風量計算

7、11</p><p>　　5.2選定風機型號和配套電機11</p><p><b>　　6結束語11</b></p><p><b>　　參考文獻12</b></p><p><b>　　1 前言</b></p><p>　　通風工程在我國實現(xiàn)四個

8、現(xiàn)代化的進程中，一方面起著改善居住建筑和生產(chǎn)車間的空氣條件，保護人民健康、提高勞動生產(chǎn)率的重要作用；另一方面在許多工業(yè)部門又是保證生產(chǎn)正常進行，提高產(chǎn)品質(zhì)量所不可缺少的一個組成部分。通風工程在內(nèi)容上基本可分為工業(yè)通風和空氣調(diào)節(jié)兩部分。工業(yè)通風的主要任務是，控制生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的粉塵、有害氣體、高溫、高濕，創(chuàng)造良好的生產(chǎn)環(huán)境和保護大氣環(huán)境。隨著工業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展，散發(fā)的工業(yè)有害物日益增加。大氣污染的影響范圍廣，后果嚴重。為保障廣大職工和居民

9、的身體健康，創(chuàng)造良好的勞動和生活環(huán)境和保護大氣環(huán)境，防塵工作、通風工程已成為企業(yè)生產(chǎn)不可或缺的一部分。</p><p>　　該企業(yè)拋光生產(chǎn)車間產(chǎn)生的粉塵有：拋光粉劑、粉末、纖維質(zhì)灰塵等（石棉粉塵）。此粉塵由于吸入人體后不能排出易造成矽肺、石棉肺或塵肺而車間內(nèi)國家衛(wèi)生標準規(guī)定石棉粉塵及含有10%的石棉粉塵最高允許濃度為2mg/m3，因此需采取有效的通風措施在有害物產(chǎn)生地點直接把它們收集起來，經(jīng)過凈化處理排至室外，使

10、車間內(nèi)有害物濃度不超過國家衛(wèi)生標準規(guī)定的最高允許濃度。</p><p><b>　　2車間基本情況介紹</b></p><p>　　該車間是某企業(yè)的拋光車間。拋光車間產(chǎn)生粉塵，粉塵的成分有：拋光粉劑、粉末、纖維質(zhì)粉塵等，尤其以石棉粉塵為主。拋光的主要目的是為了去掉金屬表面的污垢及加亮鍍件。</p><p>　　該車間平面圖如圖1車間設置分成4個

11、廠房，最左邊一個為發(fā)電機室，另外三個廠房為拋光間，每個車間內(nèi)均設有一臺拋光機。每個廠房的寬為4.8m，長為6m，高為6m。拋光機由兩個拋光輪組成。該車間未設通風除塵系統(tǒng)，粉塵危害將特別嚴重，若無通風除塵系統(tǒng)，嚴重的粉塵堆積將會影響車間內(nèi)空氣質(zhì)量長期下去將危害到作業(yè)工人的生命健康。</p><p>　　圖1 某企業(yè)的拋光車間平面圖</p><p>　　車間發(fā)電機室有兩臺直流發(fā)電機，發(fā)電機室內(nèi)

12、直流發(fā)電機產(chǎn)生很大熱量，散熱量20kw，夏季應采用機械排風清除余熱，且應保證室溫不超過40℃（夏季室外平均溫度定為32℃）。</p><p>　　3粉塵的來源、特性及危害粉塵</p><p><b>　　3.1粉塵的來源</b></p><p>　　粉塵是指能在空氣中浮游的固體微粒。它的來源主要有以下幾個方面：</p><p

13、>　?。?）固體物料的機械粉碎和研磨。</p><p>　　（2）粉狀物料的混合、包裝及運輸。</p><p><b>　　（3）物質(zhì)的燃燒。</b></p><p>　?。?）物質(zhì)被加熱時產(chǎn)生的蒸汽在空氣中的氧化和凝結。</p><p><b>　　3.2粉塵的特性</b></p>

14、;<p>　　粉塵具有以下不同的特性：</p><p>　?。?）粉塵的密度：粉塵的密度分為真密度和容積密度兩種。</p><p>　?。?）粘附性：是粉塵與粉塵之間或粉塵與器皿之間的力的表現(xiàn)。</p><p>　?。?）爆炸性：某些可燃物與空氣中的氧有了充分接觸機會，在一定的溫度和濃度下，可能發(fā)生爆炸。</p><p>　　（

15、4）荷電性與比電阻</p><p>　?。?）粉塵的潤濕性和水潤性：粉塵顆粒能否與液體相互附著或附著難易的性質(zhì)。</p><p>　?。?）粉塵的粒徑及粒徑分布</p><p><b>　　3.3粉塵的危害</b></p><p>　　3.3.1粉塵對人體的危害</p><p>　　粉塵對人體的危

16、害同粉塵的性質(zhì)、粒徑大小和進入人體的量有關。</p><p>　　粉塵的化學性質(zhì)是危害人體的主要因素。因為化學性質(zhì)決定它在體內(nèi)參與和干擾生化過程的程度和進度，從而決定危害的性質(zhì)和大小。有些毒性強的金屬粉塵（鉻、錳、鉻、鉛等）進入人體后，會引起中毒以致死亡。粉塵大多都能直接對肺部產(chǎn)生危害。一般粉塵進入人體肺部后，可能引起各種塵肺病。有些非金屬粉塵如該車間產(chǎn)生的石棉性粉塵由于吸入人體后不能排除，將變成矽肺、石棉肺或塵

17、肺。</p><p>　　粉塵粒徑的大小也是危害人體的另一個重要因素。粒徑小在空氣中不易沉降，也難于被捕集，造成長期空氣污染，同時易于隨空氣吸入人的呼吸道深部。粉塵粒徑小，其化學活性增大，表面活性也增大，加劇了人體生理效應的發(fā)生與發(fā)展。粉塵的表面還可以吸附空氣中的有害氣體、液體及細菌病毒等微生物，是污染物質(zhì)的媒介物。該車間生產(chǎn)的粉塵為粒徑0.5～1μm的粉塵，此粉塵能進入人體的肺泡，如果在肺泡內(nèi)沉淀下來將使肺泡成

18、為吸收有害物的主要地點，而且被肺泡吸收后不經(jīng)肝臟的排毒作用，直接被血液及淋巴夜輸送至全身，將對人體產(chǎn)生很大的危害.</p><p>　　再有，粉塵的表面可以吸附空氣中的有害氣體、液體以及細菌病毒等微生物，它是污染物質(zhì)的媒介物，還會和空氣中的二氧化碳聯(lián)合作用，加劇對人體的危害。</p><p>　　粉塵還能大量吸收太陽紫外線短波部分，嚴重影響兒童的生長發(fā)育。</p><p

19、>　　3.3.2粉塵對生產(chǎn)的危害</p><p>　　（1）粉塵對生產(chǎn)的主要影響是降低產(chǎn)品質(zhì)量和機器工作精度。</p><p>　?。?）粉塵還使光照度和能見度降低，影響室內(nèi)作業(yè)視野。</p><p>　?。?）有些粉塵如煤塵和谷物粉塵在一定條件下會發(fā)生爆炸，造成經(jīng)濟損失和人員傷亡。</p><p><b>　　4通風除塵系統(tǒng)

20、設計</b></p><p>　　4.1系統(tǒng)和設備的布置</p><p>　　為便于運行管理，且該車間三個廠房的空氣處理要求相同、室內(nèi)參數(shù)要求也相同，因此可以設計成由一臺風機與其聯(lián)系在一起的管道及設備構成一個系統(tǒng)。</p><p>　　除塵風管盡可能垂直或傾斜敷設，傾斜敷設時與水平夾角最好大于45°風管上應設置必要的調(diào)節(jié)和測量裝置（如閥門、壓力

21、表、溫度計和采樣孔等）或預留安裝測量裝置的接口。調(diào)節(jié)和測量裝置設在便于操作和觀察的地點。風管的布置還要求順直，避免復雜的局部管件。彎頭、三通等管件要安排得當，與風管的連接要合理，以減少阻力和噪聲。除塵管道宜采用圓形鋼制風管，其接頭和接縫應嚴密，管道一般應明設，對有爆炸性危險的含塵氣體，應在管道上安裝防爆閥，且不應地下鋪設。 </p><p>　　風管的布置如附圖所示： </p><p>

22、　　圖2通風除塵系統(tǒng)的系統(tǒng)圖</p><p><b>　　4.2 水力計算 </b></p><p>　　由資料每個拋光車間都有一臺拋光機，拋光機有一個光輪，拋光輪為布論，其直徑為D=200㎜，拋光輪的排氣罩應采用接受式排氣罩。一般按拋光輪的直徑D計算： </p><p><b>　　m3/h</b></p>

23、<p>　　式中：A——與輪子材料有關的系數(shù)</p><p>　　布輪：A=6m3/h·mm</p><p>　　氈輪：A=4m3/h·mm</p><p>　　D——拋光輪直徑 mm</p><p>　　=1200 m3/h</p><p>　　通過平面圖與剖面圖我們可以知道<

24、/p><p>　　L1=1.2+1+2.5+4.8=9.5 m </p><p>　　L2 =1.2+1+2.5=4.7 m </p><p>　　L3=4.8 m L4=1+1.2+2.5=4.7 m</p><p>　　L5=3+3.5=6.5 m L6=1+2+3.5=6.5

25、 m</p><p><b>　　L7=8 m </b></p><p>　　⒈對圖2中的各管段進行編號，標出管段長度和各排風點的排風量。</p><p>　?、策x定最不利環(huán)路，本系統(tǒng)選擇1-3-5-除塵器-6-風機-7為最不利環(huán)路。</p><p>　　⒊根據(jù)各管段的風量及選定的流速，確定最不利環(huán)路上各管段的斷面尺寸和

26、單位長度摩擦阻力。</p><p>　　根據(jù)工業(yè)通風（第三版 孫一堅主編）書中表6-4，輸送含有石棉粉塵的空氣時，風管內(nèi)最小風速為，垂直風管12m/s、水平風管18m/s。</p><p>　　考慮到除塵器及風管漏風，管段6及7的計算風量為3600×1.05=3780 m3/h。</p><p><b>　　管段1</b></p

27、><p>　　根據(jù)L1=1200 m3/h（0.34）m3/s V1=18 m/s 由工業(yè)通風（第三版 孫一堅主編）書中附錄6可查出管徑和單位長度摩擦阻力所選管徑應盡量符合附錄8的通風管道統(tǒng)一規(guī)格。</p><p>　　D1=160㎜ =25 Pa/m</p><p>　　同理可查的管徑3、4、5、6的管徑及比摩阻，具體結果見表1.</p><

28、p>　　4. 確定管段2、4的管徑及比摩阻，具體結果見表1.</p><p>　　5.根據(jù)附錄7確定各管段的局部阻力系數(shù)</p><p>　?。?）管段1 </p><p>　　圓形傘形罩 α=60°ξ1=0.09

29、 </p><p>　　90。彎頭（R/D=1.5） 3個 ξ2=0.17*3=0.51</p><p>　　根據(jù)F1+F2=F3 ，α=30°， </p><p>　　圖3直流三通（1—3）</p><p>　　查得 ξ13=0.53 </p>

30、;<p>　　Σξ=0.09+0.51+0.53=1.13</p><p><b>　?。?）管段2</b></p><p>　　圓形傘形罩 α= 60°， ξ=0.09</p><p>　　90彎頭（）2個 ξ=0.17*2=0.34</p><p>　　合流三通（2—3）見圖3 <

31、;/p><p>　　查得 ξ23=0.14</p><p><b>　?。?）管段3 </b></p><p>　　直流三通（3—5）如圖4 </p><p>　　F3+F4=F5 ，α=30°， </p><p>　　圖4 直流三通示意圖 </p>

32、<p>　　查得 ξ35=0.32 </p><p>　　(4) 管段4 </p><p>　　圓形傘形罩 α=60°

33、; ξ1=0.09</p><p>　　90彎頭（）2個 ξ2=0.17*2=0.34</p><p>　　合流三通（4-5）見圖4 </p><p>　　查得 ξ45=-0.12 </p><p>　　=0.09+0.34-0.12=0.31</p><p><b>　　（5）管段5</b&g

34、t;</p><p>　　除塵器進口變徑管（漸縮管）</p><p>　　除塵器進口尺寸300×800mm，變徑管長度500mm，</p><p>　　α=20.27° ξ=0.60 </p><p><b>　?。?）管段6</b></p><p>　　除塵器出口變徑管

35、（漸縮管）</p><p>　　除塵器進口尺寸300×800mm，變徑管長度L=400mm,</p><p>　　α=26.8° ξ=0.10</p><p>　　90。彎頭（） 2個 , ξ=0.17×2=0.34</p><p><b>　　風機進口漸擴管</b></p>

36、;<p>　　近視選出一臺風機，風機進口直徑D=500mm, 變徑管長度l=300mm</p><p>　　α=12.9° ξ=0</p><p>　　Σ=0.1+0.34+0=0.44</p><p>　　(7) 管段7 </p><p><b>　　風機出口漸擴管</b></p

37、><p>　　風機出口尺寸410×315mm,D7=320mm</p><p><b>　　ξ≈0</b></p><p>　　帶擴散管的傘形風帽（h/D0=0.5）</p><p><b>　　ξ=0.60</b></p><p>　　Σξ=0.60+0=0.60&l

38、t;/p><p>　　表1 管道水力計算表</p><p>　　6.計算各管段的沿程摩擦阻力和局部阻力，計算結果如表一所示</p><p>　　7.對并聯(lián)管路進行阻力平衡</p><p><b>　?。?）匯合點A</b></p><p>　　△P1=457.2 Pa, △P2=228.3Pa,&l

39、t;/p><p>　　為使管段1、2達到阻力平衡，改變管段2的管徑，增大其阻力</p><p><b>　　根據(jù)公式有</b></p><p><b>　　m </b></p><p>　　根據(jù)通風管道統(tǒng)一規(guī)格，取=140mm </p><p><b>　　mPa<

40、;/b></p><p>　　=48.8%>10%</p><p>　　此時仍處不平衡狀態(tài)，如繼續(xù)減小管徑，取D2=120mm，其對應阻力為243.5Pa,仍處不平衡狀態(tài)。因此決定取D2=140mm，在運行時再輔以閥門調(diào)節(jié)，消除不平衡。</p><p><b>　?。?）匯合點B</b></p><p>　　

41、△P1+△P3=457.2+139=596.2 Pa</p><p>　　△P4=203.0Pa</p><p><b>　　·</b></p><p>　　為使管段3、4達到阻力平衡，改變管段4的管徑，增大其阻力，根據(jù)公式</p><p>　　根據(jù)通風管道統(tǒng)一規(guī)格，取=120mm</p><

42、;p><b>　　=</b></p><p>　　此時仍處不平衡狀態(tài)，如繼續(xù)減小管徑，取D2=100mm，其對應阻力為225.5Pa，仍處不平衡狀態(tài)。因此決定取D4=120mm，在運行時再輔以閥門調(diào)節(jié)，消除不平衡。</p><p>　　8.通風除塵系統(tǒng)總阻為</p><p>　　△P=Σ（Rml+Z）=457.2 +139+207.6+7

43、0.6+91.8+1200=2166.2Pa</p><p><b>　　9.選擇風機</b></p><p>　　風機風量 Lf =1.15L=1.15×3780=4347 m3/h</p><p>　　風機風壓 Pf =1.15 =1.15×2166.2=2491.1 Pa</p><p&

44、gt;　　查閱網(wǎng)上資料可以選擇6-30-6C型風機，其轉數(shù)為2000rin/min,全壓為3012Pa,流量為5962m3/h，軸功率為9.74Kw,所需功率為11.8 Kw。其配套電機為Y132S-4,功率為5.5Kw。 </p><p>　　5 發(fā)電機室的通風計算</p><p>　　車間有兩臺直流發(fā)電機，發(fā)電機室內(nèi)直流發(fā)電機產(chǎn)生很大熱量，散熱量20kw，夏季應采用機械排風清除余熱，且

45、應保證室溫不超過40℃（夏季室外平均溫度定為32℃）。</p><p><b>　　5.1通風量計算</b></p><p>　　兩臺直流發(fā)電機產(chǎn)熱量Q=20KW </p><p>　　設室溫為40℃，又室外平均溫度為32℃，則溫差為△t=40-32=8</p><p>　　則風量為G=Q/(K×△t)=20/

46、(1.01×8)=2.50kg/s=7500 m3/h。</p><p>　　5.2選定風機型號和配套電機</p><p>　　根據(jù)所需風量、風壓及選定的通風機類型，確定通風機的機號。在確定通風機的機號時，應修正風量。</p><p>　　風量： L’=KL·L=1.1 x7500=8250m3/h</p>&

47、lt;p>　　根據(jù)便于通風機與系統(tǒng)管道的連接和安裝，應選取合適的通風機出口方向和傳動方式，以及盡量選用噪聲較低的通風機等原則。在該系統(tǒng)中選用型號BT35-11NO6.3，葉輪直徑為500mm，葉輪周速36.7m/s，主軸轉速1450r/min，葉片角度15deg，風量9393 m3/h，全壓196pa;配用電機型號為YSF802-4，功率0.75KW。</p><p><b>　　6結束語<

48、/b></p><p>　　通過一個星期的通風工程課程設計，我更加理解了課本上的重點、難點，對課本上的內(nèi)容有了更深刻的了解，也對通風工程的設計過程有了一個較為清晰的認識。做設計的過程中，用到了許多從前學過的知識，因為自己對那些內(nèi)容掌握的不牢，花費了一些時間去看那些書，但也正是這樣讓我能夠把前后學習的內(nèi)容融會貫通了，對我們的專業(yè)有了進一步的認識。</p><p>　　課程設計是理論與實

49、踐相結合的重要環(huán)節(jié)，也培養(yǎng)我們實際動手能力的有效途徑。通過本次課程設計使更加系統(tǒng)的掌握了工業(yè)通風內(nèi)容、設計、計算。通過此次設計，提高了我的應用能力，同時也明確了自己今后學習和研究的方向。在此次課程設計中，得到了胡鴻的悉心指導，在此表示感謝和衷心的祝福！</p><p>　　另外，由于第一次接觸這方面的內(nèi)容，自己的知識淺薄，還有許多地方存在錯誤與不足，對車間通風除塵系統(tǒng)設計分析還有很多不夠完善的地方；設計中對此種設

50、計方案在具體操作時的一些具體問題還有待解決；對阻力平衡計算和局部阻力系數(shù)的計算精確等問題有待進一步探討，還有由于水平有限，設計中還存在很多的不足，望老師批評改進。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 孫一堅. 工業(yè)通風. 中國建筑工業(yè)出版社（第三版）, 1994</p><p>　　[2] 孫一堅. 簡明通

51、風設計手冊. 中國建筑工業(yè)出版社, 2006</p><p>　　[3] 中國有色工程設計研究總院. 采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范(GB50019-2003). 中國計劃出版社, 2004</p><p>　　[4] 中華人民共和國建設部. 暖通空調(diào)制圖標準(GB50114-2001). 中國計劃出版社, 2002</p><p>　　[5] 中華人民共和國建設部.