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文檔簡介
1、<p> 工業(yè)通風(fēng)與除塵課程設(shè)計</p><p><b> 摘要</b></p><p> 噴涂車間在進(jìn)行生產(chǎn)的過程中,散發(fā)的粉塵如果不加以控制,會使室內(nèi)空氣受到污染和破壞,危害職工健康,影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行。因此有效地控制生產(chǎn)過程中的粉塵對室內(nèi)空氣的影響和破壞是個非常重要的問題。工業(yè)通風(fēng)就是研究這方面問題的一門技術(shù)。本設(shè)計為噴涂車間的鋁粉處理的通風(fēng)除塵
2、系統(tǒng)設(shè)計。首先根據(jù)鋁粉粒徑的大小和性質(zhì)選擇合適的集氣罩和除塵器。然后根據(jù)規(guī)范和要求進(jìn)行管道布置。根據(jù)工藝計算集氣罩尺寸和排風(fēng)量。確定管徑并進(jìn)行水力計算。最后選擇風(fēng)機(jī)型號和功率。</p><p> 關(guān)鍵詞:噴涂;通風(fēng);除塵;設(shè)計;水力計算</p><p><b> Abstract</b></p><p> In the productio
3、n process of spray workshop,if not control the emission dust,it can make indoor air environment pollution and destraction ,harmful to works’health,affect the normal production.Therefore,effective control of production pr
4、ocess of harmful effect of indoor air and damage is a very important problem.Industrial ventilation is studying this issue of a technology.The design is a ventilation and dust removal system design of aluminum powder tr
5、eatment in spray workshop.Firstly,select the</p><p> Keywords:spray;ventilation;dust removal;design;hydraulic calculation</p><p><b> 目錄</b></p><p> 摘 要··
6、183;····································
7、···1</p><p> 前言·····························
8、183;············3</p><p> 基礎(chǔ)資料···················
9、183;··················3</p><p> 2.1課程設(shè)計題目············
10、83;·················3</p><p> 2.2課程設(shè)計資料·············
11、3;················3</p><p> 3.通風(fēng)系統(tǒng)的確定···············
12、;·················3</p><p> 3.1確定防塵方法··············
13、················3</p><p> 3.2計算風(fēng)量和確定構(gòu)件材料··············
14、183;·····4</p><p> 3.2.1計算集氣罩吸風(fēng)量和系統(tǒng)通風(fēng)量·········4</p><p> 3.2.2風(fēng)管的確定·········&
15、#183;·················4</p><p> 3.2.3局部構(gòu)件的確定·············
16、;··········5</p><p> 3.3選擇除塵器·····················&
17、#183;··········5</p><p> 通風(fēng)管道的水力計算····················
18、183;·······5</p><p> 設(shè)計心得························
19、183;·············11</p><p> 參考文獻(xiàn)··················&
20、#183;···················12</p><p> 7.附錄1系統(tǒng)軸測圖···········
21、···················13</p><p> 8.附錄2平面布置圖············
22、;··················14</p><p><b> 前言</b></p><p> 通風(fēng)工程在我國實現(xiàn)四個現(xiàn)代化的進(jìn)程中,一方面起著改善居民建筑和生產(chǎn)車間的空氣條件,保
23、護(hù)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(jìn)行,提高產(chǎn)品質(zhì)量所不可缺少的一個組成部分。它起著改善車間生產(chǎn)環(huán)境,保證工人從事生產(chǎn)所必需的勞動條件,保護(hù)工人身體健康的作用,是控制工業(yè)毒物,防塵,防毒,防暑降溫工作中積極有效的技術(shù)措施之一。它的主要任務(wù)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(hù)大氣環(huán)境。</p><p> 本設(shè)計為噴涂車間除塵系統(tǒng),粉塵
24、主要危害有:飄逸在大氣中的粉塵往往含有許多有毒成分,如鉻,錳,鎘,鉛,汞,砷等。當(dāng)人體吸入粉塵后,小于5μm的微粒,極易深入肺部,引起中毒性肺炎或矽肺,有時還會引起肺癌。沉積在肺部的污染物一旦被溶解,就會直接侵入血液,引起血液中毒,未被溶解的污染物,也可能被細(xì)胞所吸收,導(dǎo)致細(xì)胞結(jié)構(gòu)的破壞。此外,粉塵還會沾污建筑物,使有價值的古代建筑遭受腐蝕。降落在植物葉面的粉塵會阻礙光合作用,抑制其生長。</p><p><
25、;b> 基礎(chǔ)資料</b></p><p><b> 2.1課程設(shè)計題目</b></p><p> 噴涂車間通風(fēng)除塵系統(tǒng)設(shè)計</p><p><b> 2.2課程設(shè)計資料</b></p><p> 某噴涂車間于小型工件上噴涂鋁粉,粉塵粒徑約為10um,氣體含塵濃度為2g/m
26、3,而要求排放粉塵濃度小于100mg/m3。操作臺共3臺,每臺間距2m,擬采用上吸氣式集氣罩,已知操作臺面句罩口H=0.5m,控制風(fēng)速取為Vx=0.4m/s。操作臺面可視為污染源散發(fā)面,長為1m,寬為0.8m,高為1.2m,車間長18m,寬為12m,高為5m。車間內(nèi)大氣參數(shù)按20℃時查表。</p><p><b> 通風(fēng)系統(tǒng)的確定</b></p><p><b
27、> 3.1確定防塵方法</b></p><p> 由于粉塵粒徑約為10um,容易被人吸入,短期大量接觸會刺激呼吸道粘膜和</p><p> 眼睛,長期吸入會使肺部纖維化而造成塵肺病,因此對其設(shè)置除塵設(shè)備是有必要的。因為有三臺操作臺,間距2m,局部集氣罩采用上吸式集氣罩。</p><p> 排風(fēng)罩的設(shè)計應(yīng)遵循的原則:</p>&
28、lt;p> (1)盡可能靠近污染物發(fā)生源減小吸氣范圍,便于捕集和控制</p><p> (2)吸氣氣流方向盡可能與污染氣流運動方向一致</p><p> (3)已被污染的吸入氣流不允許通過人的呼吸區(qū)</p><p> (4)排風(fēng)罩應(yīng)盡量結(jié)構(gòu)簡單,造價低,便于拆卸維修</p><p> (5)配置應(yīng)與生產(chǎn)工藝協(xié)調(diào)</p&g
29、t;<p> (6)避免橫向干擾氣流</p><p> 3.2計算風(fēng)量和確定構(gòu)件材料</p><p> 3.2.1計算集氣罩吸風(fēng)量和系統(tǒng)通風(fēng)量</p><p> 集氣罩吸風(fēng)量L=KPHVx</p><p> 已知H=0.5m Vx=0.4m/s 操作臺尺寸a=1m b=0.8m</p><
30、;p><b> K通常取1.4</b></p><p><b> 集氣罩尺寸為</b></p><p> 長邊A=a+0.4H×2=1.0+0.4×0.5×2=1.4m</p><p> 短邊B=b+0.4H×2=0.8+0.4×0.5×2=1.2m
31、</p><p> P=(A+B) ×2=(1.4+1.2) ×2=5.2m</p><p> L=1.4×5.2×0.5×0.4=1.456m3/s</p><p> 因為共有3個工作臺,所以系統(tǒng)通風(fēng)總量L’=3×L=3×1.456=4.368m3/s=15724.8m3/h</p&
32、gt;<p> 所以除塵器選用型號為DS/A-10×9的袋式除塵器【1】</p><p> 3.2.2風(fēng)管的確定</p><p> ?。?)風(fēng)管斷面形狀的確定</p><p> 風(fēng)管斷面形狀有圓形和矩形兩種。由于圓形斷面的風(fēng)管阻力小,強度大,所以本設(shè)計采用圓形斷面。</p><p> (2)風(fēng)管材料的選擇<
33、;/p><p> 一般通風(fēng)系統(tǒng)采用0.5~1.5mm的鋼板,由于粉塵中含有大量鋁粉,會對管壁產(chǎn)生磨損,且鋁粉噴涂不會對管道造成腐蝕,所以本設(shè)計采用1.5mm的普通鋼板來作為風(fēng)管的制作材料。</p><p> 3.2.3局部構(gòu)件的確定</p><p><b> (1)彎頭的確定</b></p><p> 布置管道時,應(yīng)
34、盡量取直線,減少彎頭。圓形風(fēng)管彎頭的曲率半徑一般大于1~2倍管徑。由于管道內(nèi)有大量鋁粉沖刷磨損,因此要對彎頭加以耐磨處理。</p><p><b> (2)三通的確定</b></p><p> 三通內(nèi)流速不同的兩股氣流的碰撞,以及氣流速度改變時形成渦流是造成局部阻力的原因。為減小三通的局部阻力,應(yīng)避免射流現(xiàn)象,還應(yīng)注意支管與干管的連接,減小支管和干管之間的夾角,本
35、設(shè)計采用30°夾角。</p><p><b> 3.3選擇除塵器</b></p><p> 已知進(jìn)入除塵器的粉塵濃度C1=2g/m3,要求排放濃度C2=100mg/m3,所以可以得出除塵器的最低除塵效率η=(C1-C2)/C1=(2-0.1)/2=0.95</p><p> 由于粉塵空氣動力學(xué)當(dāng)量直徑為10um,且除塵效率要求比
36、較高,所以重力沉降和慣性除塵器,以及旋風(fēng)除塵器都很難滿足除塵要求,本設(shè)計采用的是袋式除塵器,所以除塵器選用型號為DS/A-10×9的袋式除塵器【1】</p><p><b> 通風(fēng)管道的水力計算</b></p><p> 對各管段進(jìn)行編號,標(biāo)出各段長度和各排風(fēng)點的排風(fēng)量。</p><p> 選擇最不利環(huán)路,本系統(tǒng)選擇1—2—4—
37、6—除塵器—7—風(fēng)機(jī)—8為最不利環(huán)路。</p><p> 根據(jù)各段的風(fēng)量及選定的流速,去頂最不利環(huán)路上各管段的斷面尺寸和單位長度摩擦阻力。</p><p> 根據(jù)孫一堅的《工業(yè)通風(fēng)》第四版(以下簡稱《工業(yè)通風(fēng)》),表6-4輸送含鋁粉等金屬粉塵的空氣時,風(fēng)管內(nèi)最小風(fēng)速為,垂直風(fēng)管為13m/s,水平風(fēng)管為15m/s。</p><p><b> 除塵管道最
38、低風(fēng)速</b></p><p> 考慮到除塵器及風(fēng)管漏風(fēng)(漏風(fēng)率為5%),管段7及8的計算風(fēng)為 4.368×3600×1.05=16511.04m3/h</p><p><b> 管段1</b></p><p> 根據(jù)L1=1.456m3/s V1=13m/s,由《工業(yè)通風(fēng)》附錄9查出管徑和單
39、位長度摩擦阻力。所選管徑應(yīng)盡量符合附錄11的通風(fēng)管道統(tǒng)一規(guī)格。</p><p> D1=360mm,Rm1=5.5Pa/m</p><p><b> 同理,管段2</b></p><p> D2=360mm,Rm2=5.5Pa/m</p><p><b> 管段4</b></p>
40、<p> D4=500mm,Rm4=5Pa/m</p><p><b> 管段6</b></p><p> D6=630mm,Rm6=3.5Pa/m</p><p><b> 管段7</b></p><p> D7=670mm,Rm7=2.5Pa/m</p>&
41、lt;p><b> 管段8</b></p><p> D8=670mm,Rm7=2.5Pa/m</p><p> 確定管道3及5的管徑及比摩阻</p><p> 管段3及5與管段1相同,因此</p><p> D3=D5=D1=360mm,Rm3=Rm5=Rm1=5.5Pa/m</p>&l
42、t;p> ?。?)查《工業(yè)通風(fēng)》【1】附錄10,確定各管段的局部阻力系數(shù)。</p><p><b> ?、俟芏?</b></p><p> 上吸氣式集氣罩ζ=0.25(ɑ=90?)</p><p> 90°彎頭(R/D=1.5):1個,ζ=0.17</p><p> Σζ=0.25+0.17=0.4
43、2 </p><p> ?、诠芏?v2F2</p><p> 直流三通(2→4)v4F4</p><p> 根據(jù)F2+F3≈F4 α=30°ɑ</p><p> F3/F4=(360/500)2=0.5184</p><p> L3/L4=1.4
44、56/2.912=0.5 查得ζ13=0.53</p><p> ?、酃芏?v3F3</p><p> 上吸氣式集氣罩ζ=0.25(ɑ=90?)</p><p> 60°彎頭(R/D=1.25):1個,ζ=0.15</p><p><b> 直流三通(3→4)</b></p&
45、gt;<p><b> ζ34=0.14</b></p><p> Σζ=0.25+0.15+0.14=0.54</p><p><b> ④管段4</b></p><p><b> 直流三通(4→6)</b></p><p><b> F4+
46、F5 ≈F6</b></p><p> F5/F6=(360/630)2=0.3265</p><p> L5/L6=2.912/4.368=0.67v4F4v6F6</p><p> 查得ζ46=-0.3</p><p><b> ?、莨芏?</b></p><p
47、> 上吸氣式集氣罩ζ=0.25(ɑ=90?)v5F5</p><p> 60°彎頭(R/D=1.5):1個,ζ=0.15</p><p><b> 直流三通(5→6)</b></p><p><b> ζ56=0.6</b></p><p> Σζ=0.25+0.15
48、+0.6=1.0</p><p><b> ?、薰芏?</b></p><p> 除塵器進(jìn)口變徑管(漸縮管)</p><p> 除塵器進(jìn)口尺寸為300mm×800mm</p><p> ζ=0.10(ɑ≤45?時)</p><p><b> Σζ=0.10</b&
49、gt;</p><p><b> ?、吖芏?</b></p><p> 除塵器出口變徑管(漸擴(kuò)管)</p><p> 除塵器出口尺寸為300mm×800mm,變徑管長度160mm</p><p> tgɑ==0.406</p><p> ɑ=22.1? ζ=0.6</p&
50、gt;<p> 90?彎頭:(R/D=1.5)2個 ζ=2×0.17=0.34</p><p> 風(fēng)機(jī)進(jìn)口漸縮管ζ=0.10(ɑ≤45?時)</p><p> Σζ=0.6+0.34+0.1=1.04</p><p><b> ?、喙芏?</b></p><p> 風(fēng)機(jī)出口漸擴(kuò)管 風(fēng)
51、機(jī)出口尺寸:410mm×315mm D8=650mm</p><p> F8/F出=0.331/0.129=2.5 ζ=0.1(ɑ=10?)</p><p> 帶擴(kuò)散管的傘形風(fēng)帽h/D0=0.5 ζ=0.60</p><p> Σζ=0.1+0.6=0.7</p><p> 計算隔斷的沿程摩擦阻力和局部阻力。計算結(jié)果見
52、下表:</p><p><b> 管道水力計算表</b></p><p> 對并聯(lián)管路進(jìn)行阻力平衡</p><p><b> 匯合點A</b></p><p> △P1+△P2=57.2 +84.55=141.75 △P3=72</p><p><b>
53、 ==49%>10%</b></p><p> 為使管段2、3達(dá)到阻力平衡,改變管段3的管徑,增大器阻力。</p><p> D’3=D3()0.225 =360()0.225=308mm</p><p> 根據(jù)通風(fēng)管道統(tǒng)一規(guī)格,取3=300mm,其對應(yīng)阻力為:</p><p> =72()0.225=75Pa<
54、;/p><p><b> ==47%</b></p><p> 此時任處于不平衡狀態(tài)。如取D3=280mm,同樣處于不平衡狀態(tài)。因此取D3=300mm,在運行時在輔以閥門調(diào)節(jié),消除不平衡。</p><p><b> 匯合點B</b></p><p> △P1+△P2+△P4=57.2+84.55
55、-24.6=117.15Pa</p><p><b> △P5=141Pa</b></p><p> ==8.9%<10%</p><p><b> 符合要求</b></p><p><b> 計算系統(tǒng)的總阻力</b></p><p>
56、△P=Σ(Rml+Z)=57.2+84.55-24.6+25.8+113.4+83.76+1200=1540Pa</p><p><b> 選擇風(fēng)機(jī)</b></p><p> 風(fēng)機(jī)風(fēng)量Lf=1.15L=1.15×16511.04=18987.7m3/h</p><p> 風(fēng)機(jī)風(fēng)壓Pf=1.15△P=1.15×1540=
57、1771Pa</p><p> 選用C6-48No10C離心通風(fēng)機(jī)【2】</p><p> Lf=25610m3/h Pf=1787Pa</p><p> 風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速n=1000r/min 皮帶傳動(三角帶)</p><p> 配用Y180L-4型電動機(jī),電動機(jī)功率N=22kW。</p><p><b
58、> 設(shè)計心得</b></p><p> 此次設(shè)計花費近兩周的時間,歷經(jīng)了各種困難的問題,終于完成了。設(shè)計最繁瑣的管道設(shè)計需要有足夠的耐心和細(xì)心,不能夠急于求成,一旦失去耐心,錯誤便會趁虛而入。平時學(xué)習(xí)工業(yè)通風(fēng),做幾個題目就可以應(yīng)付,可是輪到自己設(shè)計,發(fā)現(xiàn)有很多的方面是平日學(xué)習(xí)里的不足。這次設(shè)計還有一些不足和錯誤懇請老師批評指正。</p><p><b>
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