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1、课程设计课题名称 某企业加工车间除尘系统设计 专业名称 平安工程 所在班级 安本0904班 学生姓名 * 学生学号 09601240437 指导教师 * 湖南工学院课 程 设 计 任 务 书 平安与环境工程 系 平安工程 专业学生姓名： * 学号：0960124037 专业： 平安工程 1. 设计题目：某企业加工车间除尘系统设计 2. 设计期限：自2021年12月5日开始至2021年12月18日完成3. 设计原始数据： 1某企业生产车间平面布局；2抛光间、打孔间局部排风罩风量；3暖通空调制图标准GBT50114-2001；4?简明通风设计手册?。 4. 设计完成的主要内容： 1抛光轮粉尘捕集与
2、除尘系统设计；2高温炉车间的粉尘补集和除尘系统设计。 5. 提交设计设计说明书与图纸等及要求： 1、要求选择不同的设计方案，比拟各种方案的利与弊，并从中体会和总结设计经验；2、要求学生按照设计方案进程进行，按时完成课程设计；3、设计图纸要求有平面图A2和轴测图(A3)，并相应标上图名、图号和相关尺寸；4、设计图纸采用计算机绘图，要求图面清晰、标注准确；5、完成设计说明书一份，要求设计方案正确、合理，设计思路明确，标明数据来源，计算过程简洁、清晰，内容恰到好处。 6.发题日期：2021年 12 月 1 日指导老师签名： 学 生签名： * 目 录1 前言12车间简介22.1车间平面布置22.2颗粒
3、物、粉尘、高温烟气的危害性23 车间通风除尘系统的设计33.1 系统的划分33.2部件的选择4排风罩4风管的设计6排风口位置确实定8除尘器的选择83.3系统整合94除尘系统的计算104.1系统A1的水力计算104.2 系统A2的水力计算145结束语18参考文献19附件191 前言通风工程是一门很重要的科学，在生产生活的过程中，通风工程这门科学有着相当重要的应用价值。通风工程主要介绍了工业通风和空气调节两个方面的内容。工业通风的主要任务是，控制生产过程中产生的粉尘、有害气体、高温、高湿，创造良好的生产环境和保护大气环境。随着经济的开展、科技的进步和工业化的加剧，我们每年都散发大量的工业污染物，对
4、环境造成了相当大的影响。在全球范围内，像美国、英国、法国、德国这样的兴旺国家，他们照样也面临环境问题，不过他们的科技水平和工业化水平很高，在工业化的过程中注意人员健康和环境的保护，而且成效显著，已经取得相当大的经济效益和环境效益。而我国在这一点上，却没有赶上先进国家的行列，我们要坚持可持续开展，利用通风工程提高经济效益的同时提高环境效益。我国当前的能源结构依然是以煤为主，而清洁能源的占的比例却不到32.5%，随着工业的不断开展，散发的工业有害物日益增加。因此，通风工程的作用就尤为突出了，现代企业运用好通风工程，可以从根本上来提高综合效益。在工业生产中，工业通风是很关键的一局部。做好通风工程不仅
5、可以有效的控制污染物，减少污染气体的排放，对大气和环境起到保护作用，减少环境灾害的发生，而且还可以节约资源，在工业中，有很多的原料都是碎成粉末状后才使用，在生产过程中通过一次尘化和二次尘化的作用，是原料都变成扬尘，漂浮在空气中，这样就浪费了不少珍贵资源，最重要的是改善作业场所的工作环境，排除废气、余热、余湿和有害物质，预防职业病的发生。因此，为完成工业通风的主要任务，通风除尘系统，排除有害气体、余热、余湿的通风系统的设计势在必行。根据课程设计的要求，下面我将对某企业车间高温炉车间和抛光车间进行通风设计。2车间简介2.1车间平面布置该企业的厂房分两个大车间，其布局如图1所示。靠北边的是高温炉车间
6、，在生产工艺中，高温炉主要是供合金钢制品、各种金属机件正火、淬火、退火等热处理之用，或金刚石等切割刀片进行高温烧结用途。车间中4# 5#为高温炉，产生的污染物主要是高温烟气，粒径范围约为0.01-20um炉内温度为500，室温为20。炉子呈正方形，边长为1m，距离外墙有2.53m，两台高温炉都是正对着窗户，窗宽3.8m，高5m，窗台高1m。高温炉车间东边是产品堆放区。南边的车间是抛光车间，车间中有1# 2# 3#三台抛光机，每台抛光机上有2个抛光轮。抛光轮为布轮，其直径为D=200mm，抛光轮中心标高1.4m。抛光机由底座、抛盘、抛光 织物、抛光罩及盖等根本组件组成。电动机固定在底座上，固定抛
7、光盘用的锥套通过螺钉与电动机轴相连。抛光的目的主要是为了去掉金属外表的污垢及加亮镀件。在抛光过程中会产生大量的粉尘，其主要成分有：抛光粉剂、粉末、纤维质灰尘等石棉粉尘。图1 车间平面概况图1 车间概况2.2颗粒物、粉尘、高温烟气的危害性颗粒物和与粉尘对人体健康的危害与其性质、粒径的大小和进入人体的颗粒物的量有关，其化学性质是危害人体的主要因素。一般颗粒物进入人体肺部后，可能引起各种尘肺病。有些非金属颗粒物如石棉、硅、炭黑等，进入人体后不能被排除，将导致石棉肺、硅肺或尘肺。粉尘粒径小，粒子在空气中不易沉降，也难于被捕集，造成长期空气污染，同时易于随空气吸入人的呼吸道深部；粉尘粒径小，其化学活性强
8、，外表活性也增大，加剧了人体生理效应的发生与开展；粉尘的外表可以吸附空气中的有害气体、液体以及细菌病毒等微生物，它是污染物质的媒介物，还会和空气中的二氧化硫联合作用，加剧对人体的危害。颗粒物对生产的影响主要是降低产品的质量和及其工作的精度，要是被固态颗粒物玷污或抛光机转动部件被磨损、卡住，就会使产品外表粗糙度不一，降低抛光的质量，如果轴承因粉尘而严重磨损，那么抛光机就无法工作。颗粒物还会是光照度和能见度降低，影响室内作业的视野。污染蒸汽和气体对工农业生产也有很大的危害，例如二氧化硫、三氧化硫、氟化氢和氯化氢等气体时，会对金属材料、油漆涂料产生腐蚀作用，缩短其使用寿命。有些粉尘在一定条件下会发生
9、爆炸，造成经济损失和人员伤亡。为了给操作者营造一个良好的工作环境，预防职业病，使粉尘不影响抛光质量，保证环境不受污染，我们需要设计出与这两套生产系统配套的通风除尘设备。3 车间通风除尘系统的设计由于整个车间比拟大，而污染源的产生也相对集中，本设计中我们考虑局部通风。这样做的目的是：一是能有效的控制污染源，把室内的污染源控制在可接受范围内，使污染物的浓度符合卫生标准的规定。二是节约能源，能够用最小的通风量到达最理想的通风效果。在设计时，我们按照如下程序进行。系统的划分，部件的选择与设计、系统整合。3.1 系统的划分当车间内不同的地点有不同的送、排风要求、或车间面积较大，送排风点较多时，为了便于运
10、行和管理，常分设多个送、排风系统。系统划分的原那么是：空气处理要求相同、室内参数要求相同的，可划分一个系统；生产流程、运行班次和运行时间相同的，可划为一个系统；除尘系统划分应符合以下要求：1同一生产流程、同时工作的扬尘点相距不远时，宜合设一个系统；2同时工作但粉尘种类不同的扬尘点，当工艺允许不同粉尘混合回收或粉尘无回收价值时，也可合设一个系统；3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。根据系统划分的原那么，把该企业车间的通风划为两个系统，设A1为抛光车间通风除尘系统以下简称A1系统，A2为高温炉通风除尘系统以下简称A2系统。A1系统中三个抛光机的空气处理要求相同、室内参
11、数要求相同，是同一生产流程、运行班次和运行时间相同，粉尘种类相同；本设计中三个抛光轮工作所产生的粉尘由一个通风除尘系统捕集排除，此通风除尘系统由三个排气罩并联、风管、除尘器、风机和风帽组成。因此，适合划为一个系统。A2系统中两个高温炉产生的主要是高温烟气，因此处理要求和抛光轮的粉尘处理要求不同，而且在运行班次和运行时间上也不同，适合把它单独划成一个系统。此系统由上部接受式排风罩，风管、除尘器、风机和风帽组成。3.2部件的选择排风罩根据抛光间的布置，及抛光机运行时粉尘的运动方向根本一致，除尘系统中采用局部排风罩捕集粉尘。局部排风罩是局部排风系统的重要组成局部。通过局部排风罩口的气流运动，可在有害
12、物散发地点直接捕集有害物或控制其在车间的扩散，保证室内工作区有害物不超过国家卫生标准的要求。设计抛光车间局部排风罩时应遵循以下原那么：1局部排风罩应尽可能包围或靠近有害物发生源，使有害物局限于较小的空间，尽可能减小其吸气范围，便于捕集和控制。 图2 高温炉作业台面示意图2排风罩的吸气气流方向应尽可能与污染气流运动方向一致。3排风罩应力求结构简单、造价低，便于制作安装和拆卸维修。4和工艺密切配合，使局部排风罩的配置与生产工艺协调一致，力求不影响工艺操作。 根据热射流本身的运动性质和规律，把接受式排风罩安装在热源的正上方，这样就使排风罩的吸气气流方向与污染源气流运动方向一致，到达更好的除尘效果。效
13、果图如图2所示，在这里考虑到高温炉的旁边有窗户，热射流会受到横向气流的影响而发生偏转，可能逸入室内。为了确保尽可能将污染物排除，考虑使用低悬罩。通常近似认为热 射流收缩断面至热源的距离： (m) 公式1式中 为热源的水平投影面积为减少横向气流的影响，并且保证不影响生产工艺的操作，设计的是低悬罩，低悬罩的高度要求是，所以选定高度。 公式2式中 热源计算断面距离，m；热源水平投影的边长尺寸，m。根据公式2计算得出： (m)热源的对流散热量计算公式为： (m) 公式3式中 对流放热系数热源对流放热面积热源外表与周围空气温度差，在的范围内，热射流的计算公式为： 公式4罩口断面尺寸计算公式： 公式5 公式6排风罩的排风量为计算公式： 公式7根据公式3热源的对流散热量：根据公式5计算得出：罩口断面直径为： 排风罩排风量为： 抛光机操作的关键是要设法得到最大的抛光速率，以便尽快除去磨光时产生的损伤层。因为抛光轮的转动速度极快，使得抛光粉剂、粉末、纤维质灰尘等石棉粉尘被甩出的速度极高，为充分捕集打磨抛光所产生的粉尘，抛光轮的排风罩应采用接受式侧排风气罩，工作台的高度为1.2m，抛光轮中心标高为1.4m台面呈正方形，变长为1m罩口尺寸为1m*0.35m
