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1、 课课 程程 设设 计计 课题名称 某企业加工车间除尘系统设计 专业名称 安全工程 所在班级 学生姓名 学生学号 指导教师 课课 程程 设设 计计 任任 务务 书书 系 专业 学生姓名： 学号：0 专业：安全工程 1 设计题目：某企业加工车间除尘系统设计 2 设计期限：自年月日开始至年月日完成 3 设计原始资料：（1）某企业加工车间平面布局；（2）抛光机基本情况； （3）高温炉基本情况；（4）相关参考书籍;(5) 简明通风设计手册 4设计完成的主要内容：（1）抛光机车间除尘通风系统；（2）高温炉车间除 尘通风系统系统 5提交设计（设计说明书与图纸等）及要求：提交某企业加工车间通风系统设 计说明
2、书一份和设计图纸一张。要求语句通顺、层次清楚、推理逻辑性强， 设计改进明确、可实施性强。报告要求用小四号宋体、A4 纸型打印；图纸 部分要求运用 Auto CAD 严格按照作图规范绘制，采用国际统一标准符号和 单位制，并打印。 6发题日期：年 月 日 指导老师（签名）： 学 生（签名）： 目目 录录 1 1 前言前言1 1 2 2 车间简介车间简介.2.2 2.12.1 抛光车间简介抛光车间简介.3.3 2.22.2 高温炉车间简介高温炉车间简介.3.3 3 3 车间通风除尘系统设计车间通风除尘系统设计.4.4 3.13.1 确定系统确定系统4 3.1.1 车间通风系统划分原则4 3.1.2
3、抛光车间与高温炉车间的体统轴测图.4 3.23.2 排风罩的确定排风罩的确定5 3.2.1 局部排风罩设计原5 3.2.2 局部排风罩种类5 3.2.3 选定局部排风罩5 3.2.4 局部排风罩风量计算.6 3.33.3 风管风管 7 7 3.3.1 风管布置原.7 3.3.2 风管截面确定 8 3.3.3 风管材料的选择 9 3.43.4 排风口位置的确定排风口位置的确定99 3.53.5 除尘器的选择除尘器的选择.9 3.63.6 水力计算水力计算.11.11 3.6.1 抛光机车间的水力计算.11 3.6.2 高温炉车间的水力计算17 3.6.3 风机的确定23 4 4 结束语结束语.2
4、5.25 参考文献参考文献2626 附图附图2727 0 1 1 前言前言 人类在生产和生活的过程中，需要有一个清洁的空气环境（包括大气环境 和室内空气或境） 。在工业生产过程中散发的各种污染物（颗粒物、污染蒸气和 气体）以及余热和余湿，如果不加控制，会使室内外环境空气受到污染和破坏， 危及人类的健康、动植物生长，影响生产过程的正常化。因此，控制工业污染 物对室内外空气环境的的影响和破坏，就要在生产和生活的过程采用通风和除 尘技术。工业通风是控制车间粉尘、有害气体或蒸气和改善车间内微小气候的 重要卫生技术措施之一。其主要作用在于排出作业地带污染的或潮湿、过热或 过冷的空气，送入外界清洁空气，以
5、改善作业场所空气环境。 在我国通风工程一方面起着改善居住建筑和生产车间的空气条件，保护人 民健康、提高劳动生产率的重要作用；另一方面在许多工业部门又是保证生产 正常进行，提高产品质量所不可缺少的一个组成部分。 本次课程主要是运用通风除尘技术知识对某企业车间局部通风除尘系统进 行设计，选取通风管道、除尘器及风机。 目的在于培养学生运用工业通风与除尘及相关学科的理论和技术解决本专 业工业卫生方面的问题，提高学生在现场收集及利用资料进行制图、计算的综 合能力。 1 2 2 车间简介车间简介 企业加工车间房间高 9m，窗台搞 1m，窗户高 5m，由抛光车间和高温炉 车间组成。1# 2# 3# 工作台组
6、成抛光车间；4# 5# 工作台组成高温炉车间。车 间平面图如下： 图 1 该企业车间的平面图（1:100） 图 2 该企业车间的轴测图(1:100) 2 2.12.1 抛光车间简介抛光车间简介 该企业的抛光车间如图 1 所示，有 1# 2# 3# 共计三台抛光机,该抛光间产 生粉尘，粉尘的成分有：抛光粉尘、粉末、纤维质灰尘等（石棉粉尘） 。抛光的 目的主要是为了去掉金属表面的污垢及加亮镀件。相关资料如下： 一般按抛光轮的直径 D 计算： L=AD m3/h 式中：A与轮子材料有关的系数 布轮：A=6m3/hmm 毡轮：A=4m3/hmm D抛光轮直径 mm 抛光车间有 1# 2# 3# 共计三
7、台抛光机，每台抛光机有两个抛光轮，抛光 轮为布轮，其直径为 D=200mm, 抛光轮的中心标高 1.4 m，工作原理同砂轮。抛 光轮的排气罩应采用接受式侧排风罩。 2.22.2 高温炉车间简介高温炉车间简介 该企业的高温炉车间如图 1 所示，4# 5# 工作台为高温炉，生产过程中产 生高温含尘烟气，主要为煤灰。其粒径范围约为 0.010-20um，粒径范围炉内温 度为 500，室温为 20，尺寸为 1m*1m. 3 3 3 车间通风除尘系统设计车间通风除尘系统设计 在工业生产过程中散发的各种有害物（粉尘、有害蒸汽和气体）以及余热 和余湿，如果不加控制，会使室内、外空气环境受到污染和破坏，危害人
8、类的 健康、植物生长，影响生产过程的正常运行。随着生活水平的提高，人们对与 自身健康、舒适相关的周围空气环境也有了更高的要求。因此，控制工业有害 物对室内外空气环境的影响和破坏，是当前急需解决的问题。进行车间通风系 统设计，就是为了防止事故的发生，保证企业员工的身体健康，保护大气环境。 3.13.1 系统确定系统确定 3.1.1 车间通风系统划分原则 当车间内不同地点有不同的送、排风要求，或车间面积较大，送、排风点 较多时，为便于运行管理，常分设多个送、排风系统。 根据系统划分原则中的要求： 1)空气处理要求相同、室内参数要求相同的，可划为同一系统； 2)同一生产流程、运行班次和运行时间相同的
9、，可划为同一系统； 3)除尘系统的划分要求符合：同一生产流程、同时工作的扬尘点相距 不大时，宜合为一个系统； 4)温湿度不同的含尘气体，当混合后可能导致风管内结露时，应分设系统。 故将该车间划分为两个通风系统：高温炉车间通风除尘系统和抛光车间通 风除尘系统。 3.1.2 抛光车间与高温炉车间通风系统轴测图 ( 见 P P11 图 5 与 P P18 页图 7 ) 4 3.23.2 排风罩确定排风罩确定 3.2.1 局部排风罩设计原则 局部排风罩时应遵循以下原则： 1）局部排风罩应尽可能靠近污染物发生源，使污染物局限于较小空间，尽可减 小其吸气范围，便于捕集和控制。 2)排风罩的吸气气流方向应尽
10、可能与污染气流运动方向一致。 3)已被污染的吸入气流不允许通过人的呼吸区。 4)排风罩应力求结构简单、造价低，便于制作安装和拆卸维修。 5)与工艺密切相结合，使排风罩的配置与生产工艺协调一致，力求不影响工艺 操作。 6) 要尽可能避免或减弱干扰气,如穿堂风送风气流等对吸气气流的影响。 3.2.2 局部排风罩的种类 按照工作原理不同，局部排风罩可分为以下几种形式： 1)密闭罩； 2)柜式排风罩（通柜式） ； 3)外部吸气罩（包括上吸式、侧吸式、下吸式用槽边排风罩等） ； 4)接受式排风罩； 5)吹吸式排风罩。 3.2.3 选定局部排风罩 排风罩确定的依据: (1) 根据抛光工艺的特点，操作人员要
11、在一方进行工作，产生的粉尘会带动气 流向前运动，此时气流拥有一定的运动能量。为了不影响生产操作，和生产工 艺相协调，降低除尘系统所需的能量，所以可以采用如下图 3 所示的侧吸罩。 5 图 3 侧接受罩 （2）根据高温炉的特点，适宜采用上部吸气罩。如下图所示 图 4 热源上部接受罩 3.2.4局部排风罩风量计算 抛光机车间局部排风罩风量计算： 选用接受式侧排风罩，尺寸为 如图 3 所示 风量一般按抛光轮的直径 D 计算： L=AD m3/h 式中：A与轮子材料有关的系数 布轮：A=6m3/hmm 毡轮：A=4m3/hmm D抛光轮直径 mm 6 抛光机采用布轮，D=200 mm 则每台抛光机风量
12、 L=AD=62002=2400 m3/h 高温炉车间热源上部接受罩 如 图 4 高温炉，生产过程中产生高温含尘烟气，粒径范围约为 0.010-20um，粒径范 围炉内温度为 500，室温为 20，尺寸为 1.0m*1.0m, 在热设备上方 0.5m 处 设接受罩。 1.5=1.511=1.5m p A 由于 1.5 H，该接受罩为低悬罩。 p A 热源的对流散热量为： Q =1.7tFFt 3/4 =1.71 3/4 20500 =63896.39sJ /sKJ / 热射流收缩断面上的流量： Z=H+1.26B （m) =0.5+1.2611 =1.76 m =0.04 Z L 2/33/1
13、 ZQ2/ 3 m =0.04 3/1 39 . 6 2/3 76. 1 =0.173 sm / 3 罩口矩形断面边长为： =a+0.5H 1 A =1000+0.5500=1250 mm 取=0.5， vsm/ 排风罩排风量为 L=+ Z L v F =0.173+0.5（-1）=0.454 2 25 . 1 sm / 3 3.33.3 风管风管 3.3.1 风管布置原则 风管的布置应该符合以下原则： 1)除尘系统的排风点不宜过多，以利各支管间阻力平衡。 2)除尘风管应尽可能垂直或倾斜敷设，倾斜敷设时与水平夹角最好大于 如45 7 必须水平敷设或倾角小于 30时，应采取措施，如加大流速、设清
14、扫口等。 3)在除尘系统小，为防止风管堵塞，风管直径不宜小于下列数值： 排送细小粉尘 80mm； 排送较粗粉尘 100mm； 排送粗粉尘 130mm。 4）输送蒸汽雾滴的气体时，如表面处理车间的排风管道，应有不小于 5的 坡度，以排除积液，并应在风管的最低点和风机底部装设水封泄液装置。 5）排除含有剧毒物质的正压风管，不应穿过其他房间。 6）风管上应设置必要的调节和测量装置（如阀门、压力表、温度计、风量测定 孔和采样孔等）或预留安装测量装置的接口。调节和测量装置应设在便于操作 和观察的地点。 7）风管的布置应力求顺直，避免复杂的局部管件。弯头、三通等管件要安排得 当，与风管的连接要合理，以减少
15、阻力和噪声。 3.3.2 风管截面的确定 为了防止风管堵塞，便于购买安装，所以除尘系统中采用标准风管。抛光 机所产生的粉尘主要是纤维粉尘，在考虑设计过程中计算方便合理，使整个 系统的效果达到最佳，所以在确定风管截面的时候依据排风量的大小，并参照 附录中得标准风管来选择。 表 1 除尘风管的最小风速（m/s） 粉尘类别粉尘名称垂直风管水平风管 干锯末、小刨屑、纺织尘1012 木屑、刨花1214 干燥粗刨花、大块干木屑1416 潮湿粗刨花、大块湿木屑1820 棉絮810 麻1113 纤维粉尘 石棉粉尘1218 风管截面形状有圆形和矩形两种。两者相比较，在相同断面积时圆形风 8 管的阻力小，材料省，强度也大。同时当风管中流速较高，风管直径较小时， 如除尘系统和高速空
