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1、工业通风与除尘课程设计小组成员：熊静宜 3 润婉3吴博4晗6雒智铭0专业班级：安全12-5指导老师：鲁忠良完成日期：1引言 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焊接平台1排风量计算焊接平台2排风量计算焊接平台3排风量计算加热炉排风量计算2.2系统排风量及阻力计算通风除尘系统布置简图管段阻力计算2.3管道压力平衡核算2.4选择通风机和除尘器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镀铬1排风量计算镀铬2排风量计算镀铬3排风量计算酸洗排风量计算3.2系统排风量及阻力计算通风除尘系统布置简图管段阻力计算管道阻力平衡校核3.3风机的选择3.4管道计算汇
2、总1引言工业通风就是利用技术手段将车间被生产活动所污染的空气排走， 把车间悬浮的 粉尘捕集除去，把新鲜的或经专门处理的清洁空气送入车间。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。本课程设计目的和任务在于对一个金属制造加工生产车间进行全面通风以及针对焊接台加热炉镀槽酸洗工艺进行局部通风的设计以期达到车间厂房的通风与除尘。本设计的大体思路是，了解各工艺所产生的有害气体成分并选择局部通风方式。之后对参数进行设计计算需风量并进行相关管道计算，最后选择合适的通风机对厂房进行 有效通风。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
3、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（mr）排风罩形式有害物成分设计参数1焊接平台1000 X 900 X 600侧吸罩焊烟有害物距罩口 0.6m热源温度600 C2焊接平台1000 X 900 X 600侧吸罩焊烟有害物距罩口 0.6m热源温度600 C3焊接平台1100X 900X 600矩形伞型罩焊烟有害物距罩口 0.8m热源温度600 C4加热炉1500X 1000X 1500矩形伞型罩余热、烟尘有害物距罩口 1.0m热源温度700 C焊接平台1排风量计算设备1为焊接平台，尺寸：1000 900 600，有害物的成分为焊烟，采用侧吸罩。 侧吸罩
4、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。本次设计中采用工作台上有法兰形式的侧吸罩，由于有害物距罩口0.6m，根据污染物放散情况选取最小控制风速，Vxa/b=600/600=1.0x/b=600/600=1.0查得vx/v b=0.13所以，罩口平均风速 V。Vx/0.13则实际排风量L13600Fv03600 0.36 0.4 3.071591m3/h0.4m/ s把该罩想象为600 X 600的假想罩0.4/0.13 3.07m/s(2.1 )焊接平台2排风量计算设
5、备2为焊接平台，尺寸：1000 900 600，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 ,3L2 L,1591m /h焊接平台3排风量计算设备3为焊接平台，其尺寸为1100 900 600。排风罩形式为矩形伞型罩，热源 的温度为6000C，有害物距罩口的距离为0.8m,其中11.5 Ap 1.5 (1.1 0.9严 1.49m其中，Ap为热源的水平投影面积，单位为 m3.由于1.5.,Ap H 0.8，所以接受罩选择为低悬罩。对于设备热源的对流散热量 通过公式计算得：Q F t(2.2)式中F 热源的对流放热面积，m2 ;t热源表面与周围空气温差，C；a对流放热系数，
6、1a =A t3(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：4Q=1.7 (600 20)3 (1.1 0.9) = 8.14kJ/s。室温度设为20E在H/B=0.97.4的围，在不同高度上热射的流量可通过公式 得：13L。0.04Q3Z2(2.4 )式中Q 热源的对流散热量，kJ/s;Z H 1.26B(2.5)H热源至计算断面距离，m ;B热源水平投影的直径或长边尺寸，m。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：Aa0.5H(2.6)B1b0.5H(2.7)通过
7、计算可得矩形伞型罩的排风量：33L3Lo Vo F0.388 (1.3 1.1 1.1 0.9) 0.5 0.608m /s 2189m /h 。加热炉排风量计算设备4为焊接平台，尺寸：1500 1000 1500，有害物的成分为余热、烟尘，采用矩形伞形罩，有害物为余热和烟尘根据经 验公式：1.51.5 .1.5 1.01.837 H 1.5，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33L40.69 0.5 1.7 1.5 1.5 1.00.96m /s 3450m /h2.2系统排风量
8、及阻力计算通风除尘系统布置简图吒A A图2.1第一工作区通风除尘系统布置简图222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 V 20m/s ; L 1591m3 /h确定管道直径D=(2.8)代入数据计算得：D 167mm查管径和单位长度摩擦阻力和通风管道径规格选取管道直径Rm 30Pa/m最后确定D 170mm将D 170mm代入公式（2.8 ）中得出V 17.56m/s同理可计算得其他风速及管径计算列于表2.2表2.2风速及管径计算汇总表、项目通风量管径管道长度（m）单位长度摩擦实际风速管道L (m 3/s)D(mm)阻力 Rm(Pa/m)V (m/s)10.441
9、7043017.5620.4417043017.5630.6081803.22323.940.9625031919.5750.622002.52419.7561.2282804.51520.7972.1883806719.382.1883806719.392.18838020719.32.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 L 0.44m3/s Rm 30Pa/m D 170mm V17.56m/s900弯头R/D 1.5 一个，查表0.17直流三通15 根据 F1F2F5a =30F1170 2()0.89F5180P0.440.72查得Z 150.14L50.
10、6080.160.170.140.47动压Pd 12V1 21.2 17.562185.01Pa22摩擦阻力Rm11304 120Pa局部阻力Pd0.47 185.0186.95Pa侧吸罩 0.16 （查表）p 取 1.2kg/ m3总阻力206.95pa(2) 管段2阻力的计算V17.56m/s已知 L 0.44m3/s Rm 30Pa/m D 170mm侧吸罩 0.16900弯头R/D 1.5 一个，查表 0.17直流三通25根据F1 F2 F5a =30(170)20.89F5180L20.440.72查得Z 250.14L50.6080.160.170.140.47动压Pd 1V21
11、21.2 17.562185.01Pa22摩擦阻力Rmj230 4 120Pap 取 1.2kg/ m3局部阻力Pd 0.47 185.0186.95Pa 总阻力 206.95pa(3) 管段3阻力的计算:摩擦阻力 Pm3Rm3 I3 23 3.2 73.6Pa各管件局部阻力系数，矩形伞形罩0.16;120 弯头(Rd 1.5)0.2。0.6081.2280.5,21802800.41各管件局部阻力系数,一个120o弯头(R/d矩形伞形排风罩0.16;1.5)0.2查表得：合流三通支管根据22503800.59查得E所以 0.160.20.60.96局部阻力4P40.96 230 221Pa1
12、1动压PdV 2 1 2动压 F4 V4- 1.2 19.572 230Pa 2根据给定尺寸，确定管 段4长度为l4 3m摩擦阻力 Pm4 Rm4打19 3 57 Pa1.2 23.92 342.73Pa22查表得：合流三通支管0.50.16 0.2 0.5 0.86局部阻力 3B 0.86 342.73 294.75Pa总阻力368.35pa.(4) 管段4阻力计算:故4管段阻力为：巳44 57 221 278Pa(5) 管段5阻力计算:动压 P5 1 V52 1 1.2 19.752 234Pa2 2摩擦阻力 Pm5 Rm5 l5 24 2.5 60Pa各管件局部阻力系数，合流三通直管，0
13、.000.00局部阻力5巳0.002340Pa故5管段阻力为：Pm5560 060Pa(6)管段6阻力计算：摩擦阻力Pm6Rm6 16154.567.5 Pa各管件局部阻力系数,合流三通直管0.30.31 2P6- V20.521.220.792259.33局部阻力60.3259.3377.8Pa故6管段阻力为：Pm6667.5 77.810.3Pa(7)管段7阻力计算:900弯头R/D1.5三个0.17除尘器0.340.17 30.340.851动压Pd - V2 11.219.32233.96Pa22局部阻力Pd0.85233.96198.87Pa摩擦阻力Pm7Rm7I77642 Pa(8)管段8阻力计算：90弯头 R/D 1.5 两
