1、 某综合车间局部通风除尘系统设计 目 录1 引言12 第一工作区的通风除尘系统设计计算32.1 各设备排风罩的排风量计算32.1.1 焊接平台1排风量计算32.1.2 焊接平台2排风量计算42.1.3 焊接平台3排风量计算42.1.4 加热炉排风量计算52.2 系统排风量及阻力计算52.2.1 通风除尘系统布置简图52.2.2 管段阻力计算52.3 管道压力平衡核算102.4 选择通风机和除尘器123 第二工作区的通风除尘系统设计计算133.1 各设备排风罩的排风量计算133.1.2 镀铬1排风量计算133.1.3 镀铬2排风量计算133.1.4 镀铬3排风量计算133.1.5 酸洗排风量计算
2、143.2 系统排风量及阻力计算143.2.1 通风除尘系统布置简图143.2.2 管段阻力计算143.2.3 管道阻力平衡校核193.3 风机的选择203.4 管道计算汇总20参考文献21I 某综合车间局部通风除尘系统设计 1 引言工业通风就是利用技术手段将车间内被生产活动所污染的空气排走，把新鲜的或经专门处理的清洁空气送入车间内。它起着改善车间生产环境，保证工人从事生产所必需的劳动条件，保护工人身体健康的作用，是控制工业毒物，防尘，防毒，防暑降温工作中积极有效的技术措施之一。工业通风分为自然通风，机械通风，全面通风和局部通风。自然通风是靠外界风力和室内外空气的温差及进排气口高度差造成的热压
3、使空气流动的一种通风方式。依据这种自然形成的动力实现空气的交换，能够经济地得到所要求的通风效果。在冶炼、轧钢、铸造、锻造、热处理等高温车间已得到广泛的应用。机械通风是利用通风机产生的压力，使新鲜空气进入车间，污浊空气排出车间。机械通风能对空气进行加热、冷却。加湿、净化处理，用管道将相应的设备连接起来组成一个机械通风系统。 全面通风是在车间内全面地进行通风换气，以维持整个车间工作范围内空气环境的卫生要求。适用于有害物扩散不能控制在车间内的一定范围的场合，或污染源不能固定的场合。全面通风就是用新鲜空气冲淡车间内污染空气，使工作地点的空气中有害物的含量不超过卫生标准规定的最高允许浓度。局部通风是在车
4、间工作地点某些范围建立良好空气环境，或在有害物扩散前将其从产生源抽出排走。局部通风可以是局部送风或局部排风。局部通风所需的投资比全面通风小，取得的效果也比全面通风好。使用通风设施应能保证车间有良好的气象条件，使工人得到最适宜的空气环境和足够的换气量；应能消除车间内有害气体、蒸气、雾及粉尘，使其浓度保持在卫生标准规定的最高允许浓度以下；从车间排出的污染空气必须经过净化处理，否则不得再次流入车间，更不能影响周围居民的环境。通风设备应不防碍工人操作，便于管理维修。根据“预防为主”的方针和我国宪法中有关国家保护环境资源和自然资源，防止污染和其他公害以及改善劳动条件、加强劳动保护的规定，使工业企业的设计
5、符合卫生要求保障人民身体健康，我国于1979年颁布了工业企业设计卫生标准。在标准中对车间卫生做了具体规定，给出了车间空气中有害物质的最高允许浓度，以及工作地点的夏季温度规定，并规定了居住区大气中有害物质的最高允许浓度。1973年颁布的工业“三废”排放试行标准，对常见的13类有害物质的排放量或排放浓度作了规定。要达到标准中规定的要求，保证从事生产的劳动条件和人类居住环境的生活条件，工业通风是最有效的技术手段之一。2 第一工作区的通风除尘系统设计计算2.1 各设备排风罩的排风量计算第一工作区各设备工艺的参数如表2.1所示。表2.1 第一工作区各设备工艺的参数表编号设备工艺尺寸（mm）排风罩形式有害
6、物成分设计参数1焊接平台1000800600侧吸罩焊烟有害物距罩口0.4m热源温度6002焊接平台1000800600侧吸罩焊烟有害物距罩口0.4m热源温度6003焊接平台1100900600矩形伞型罩焊烟有害物距罩口0.7m热源温度6004加热炉150010001500矩形伞型罩余热、烟尘有害物距罩口1.5m热源温度9002.1.1 焊接平台1排风量计算设备1为焊接平台，尺寸：，有害物的成分为焊烟，采用侧吸罩。侧吸罩为外部吸气罩的一种，它的作用：由于工作条件的限制，生产设备不能密闭时，将其设置于有害源附近，依靠罩口的抽吸作用，在有害物散发地点造成一定的气流运动，把有害物吸入罩内。本次设计中采
7、用工作台上有法兰形式的侧吸罩，由于有害物距罩口0.4m，故设吸气口面积尺寸为根据污染物放散情况选取最小控制风速，把该罩想象为400400的假想罩a/b=400/400=1.0x/b=400/400=1.0由工业通风图3-23查得vx/vb=0.13所以，罩口平均风速 则实际排风量 （2.1）2.1.2 焊接平台2排风量计算设备2为焊接平台，尺寸：，采用侧吸罩。设备2参数同设备1，所以设备2的排风量计算同设备1，2.1.3 焊接平台3排风量计算设备3为焊接平台，其尺寸为。排风罩形式为矩形伞型罩，热源的温度为，有害物距罩口的距离为,其中其中，A为热源的水平投影面积，单位为.由于，所以接受罩选择为低
8、悬罩。对于设备热源的对流散热量通过公式计算得： （2.2）式中 F热源的对流放热面积，m; 热源表面与周围空气温差，； 对流放热系数， =A （2.3）式中 A系数，水平散热面A=1.7；垂直散热面A=1.13。代入数据得：Q=。室内温度设为20 在H/B=0.9 7.4的范围内，在不同高度上热射的流量可通过公式得： （2.4） 式中热源的对流散热量，； （2.5） 热源至计算断面距离，； 热源水平投影的直径或长边尺寸，。由于低悬罩位于收缩断面附近，罩口断面上的热射流横断面积一般是小于（或等于）热源的平面尺寸，横向气流影响较大的场合，按下式确定： （2.6） （2.7）通过计算可得矩形伞型罩的
9、排风量：。2.1.4 加热炉排风量计算设备4为焊接平台，尺寸：，有害物的成分为余热、烟尘，所以采用低悬罩进行排风。这样该罩的排风量计算方法与2.1.3中相同，由公式2.2，2.3，2.4，2.5，2.6，2.7可计算得此排风罩的排风量2.2 系统排风量及阻力计算2.2.1 通风除尘系统布置简图图2.1 第一工作区通风除尘系统布置简图2.2.2 管段阻力计算1. 风速及管径的计算管段1风速及管径计算如下：已知； 确定管道直径 D= （2.8） 代入数据计算得：查附录6查出管径和单位长度摩擦阻力，查附录8的通风管道径规格选取管道直径。 最后确定将代入公式（2.8）中 得出同理可计算得其他风速及管径
10、计算列于表2.2表2.2 风速及管径计算汇总表 项目管道 通风量L (m3/s)管径D(mm)管道长度(m)单位长度摩擦阻力Rm(Pa/m)实际风速V(m/s)10.311501.53017.5620.3115043017.5630.60818042323.940.9625041919.5750.6220012419.7561.2282804.51520.7972.1883806719.382.1883806719.392.1883806719.32. 阻力计算 此部分计算所需数据见表2.2（1）管段1阻力的计算已知 侧吸罩（查表）弯头一个，查表直流三通根据 =30 查得动压 取摩擦阻力局部阻
11、力（2）管段2阻力的计算已知 侧吸罩弯头一个，查表直流三通根据 =30 查得动压 取摩擦阻力局部阻力（3）管段3阻力的计算：（4）管段4阻力计算：（5）管段5阻力计算： （6）管段6阻力计算：（7）管段7阻力计算：弯头三个除尘器动压 局部阻力（8）管段8阻力计算：弯头两个动压 摩擦阻力局部阻力（9）管段9阻力计算：摩擦阻力阻力计算归纳到表2.3中表2.3 各管段阻力情况管段号摩擦阻力局部阻力总阻力14586.95131.95212086.95206.95392294.75386.75476221297524024667.5-77.8-10.3742198.87240.8784279.55121
12、55942140.2182.22.3 管道压力平衡核算（1）节点A压力平衡计算:为使1、2管达到阻力平衡，改变管1的管径，增大其阻力。根据管径规格取。校核：（2）节点B压力平衡计算为使两管达到阻力平衡，改变管1-5的管径，增大其阻力。根据管径统一规格取校核：故合适，取。（3）节点C压力平衡计算:故符合要求。将以上数据归纳到表2.4中表2.4 第一工作区计算结果汇总 项目管道 通风量L (m3/s)管径D(mm)管道长度(m)单位长度摩擦阻力Rm(Pa/m)实际风速V(m/s)总阻力10.311501.53017.56131.9520.3115043017.56206.9530.6081804
13、2323.9386.7540.9625041919.5729750.6220012419.752461.2282804.51520.79-10.372.1883806719.3240.8782.1883806719.3121.5592.1883806719.3182.22.4 选择通风机和除尘器（1）除尘器的选择本系统的主要有害物为矿物粉尘、烟尘、金属粉尘，按照要求选取袋式除尘器，从上部排风根据风量2.188选择DS/A型袋式除尘器，DsA型袋式除尘器采用负压、内滤；在滤袋上部用机械振动方式清灰，自动进行，下部灰斗处进风，型号DS/A8*7滤袋数为56，过滤面积56，处理风量（）6700100
14、00，效率为99.5%。 （2）风机的选择风机风量：=2.188（1+0.15）=2.22其中是为了考虑系统漏风所附加的安全系数一般取0.15。风机风压：其中是为考虑管道计算误差及系统漏风等因素所采用的安全系数，除尘管道一般取取0.150.2。根据风压和风量选用4-72-11N08C型通风机,选取的转速2900rpm,功率15Kw,重量125Kg.3 第二工作区的通风除尘系统设计计算3.1 各设备排风罩的排风量计算第一工作区各设备工艺的参数如表3.1所示。表3.1 第二工作区各设备工艺的参数表编号设备工艺尺寸（mm）排风罩形式有害物成分设计参数5镀铬600600（工作口）通风柜氢氟酸蒸汽顶部接
15、管标高1.6m常温6镀铬600600（工作口）通风柜氢氟酸蒸汽顶部接管标高1.6m常温7镀铬600600（工作口）通风柜氢氟酸蒸汽顶部接管标高1.6m常温8酸洗10008001200槽边排风罩25%盐酸温度603.1.2 镀铬1排风量计算 设备5为镀铬，尺寸：有害物的成分为氢氟酸蒸汽，采用通风柜进行通风。因为在常温下进行，故为冷过程通风柜。根据公式： （3.1） 根据公式3.1，3.1.3 镀铬2排风量计算设备6同设备5，其排风量为：3.1.4 镀铬3排风量计算设备7同设备4，其排风量为：3.1.5 酸洗排风量计算设备8为酸洗工艺，有害物成分为25%盐酸，采用槽边排风罩。油污B=1000700
16、所以选用双侧高截面排风罩，选择防腐材料制作。 （3.2）3.2 系统排风量及阻力计算3.2.1 通风除尘系统布置简图图3.1 第二工作区通风除尘系统布置简图3.2.2 管段阻力计算在第二工作区内，设除尘风管垂直管最小风速，水平管最小风速，空气密度。1. 管段1阻力计算： 2. 管段2阻力计算：各管件局部阻力系数：通风柜=0.1，120弯头（R/d=1.5）=0.2,合流三通支管=0.14，故局部阻力3. 管段3阻力计算：4. 管段4阻力计算：5. 管段5阻力计算：6. 管段6阻力计算：7. 管段7阻力计算：8. 管段8阻力计算：3.2.3 管道阻力平衡校核1. 节点A阻力平衡校核:为使1、2
17、管达到阻力平衡，改变管2的管径，增大其阻力。根据管径规格取。校核：故合适，取2. 节点B阻力平衡校核:为使两管达到阻力平衡，改变管3的管径，增大其阻力。根据管径统一规格取校核：故合适，取。3. 节点C阻力平衡校核:符合要求。3.3 风机的选择本系统由于污染物为氢氟酸和25%的盐酸，所以只选用风机进行通风即可。本系统风量为11907，所以所以选择C6-48N08通风机和Y160M-4型电动机。3.4 管道计算汇总表3.3 第二工作区管道水力计算表管段编号流量长度l(m)管径D(mm)流速V(m/s)单位长度摩擦阻力Rm(Pa/m)管段阻力(Pa)10.6383008.9454.420.634.7
18、52608.944030.634.752408.94107.840.877.23409.63.3120.5651.26338011.14.338.861.881.645011.8334.273.155.5630101.765.7583.3186709.41.543.8参考文献1 张殿印,王纯.除尘工程设计手册.北京:化学工业出版社,2003.62 常华.尘毒治理技术.沈阳:航空工业出版社,19953 陆跃庆.供暖通风设计手册. 北京:中国建筑工业出版社,19974 谭天佑.工业通风除尘技术. 北京:中国建筑工业出版社,19845 孙一坚.工业通风.北京:中国建筑工业出版社,20056 贾永康.工业通风与空调工程施工技术.北京:机械工业出版社,20057 严兴中.工业防尘手册.北京:冶金工业出版社,19928 李家瑞.工业企业环境保护手册.北京:冶金工业出版社,1993第21页
